Über intrazelluläre und extrazelluläre Lokalisierung der alkalischen Phosphatase

Zusammenfassung Nierenblöckchen von Mäusen wurden für 2–3 min in einer OsO₄-Lösung vorfixiert und nach drei Methoden (Gomori-Molnar, Mizutani und Barrnett, Mölbert, Duspiva und v. Deimling) für die histochemische Lokalisierung der alkalischen Phosphatase-Aktivität in toto inkubiert. In den Tubuli, die an der Blockoberfläche liegen, befindet sich das Reaktionsprodukt nach sämtlichen Methoden, intrazellulär. Nach Vorfixierung in einer Glutaraldehyd-Lösung bildet sich das Reaktionsprodukt bei der nichtsimultanen Methode von Gomori-Molnar an den Außenflächen der Zellmembran; bei den simultanen Methoden von Mizutani und Barrnett und Mölbert, Duspiva und v. Deimling teils intrazellulär teils extrazellulär.Das Fixierungsmittel und die Art der histochemischen Reaktion beeinflussen also die Lokalisierung der alkalischen Phosphatase-Aktivität.

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Summary For the demonstration of alkaline phosphatase activity, blocks of mouse kidney were fixed 2–3 min in a OsO₄ solution and in toto incubated. The methods of Gomori-Molnar, Mizutani and Barrnett, and Mölbert, Duspiva and v. Deimling were applied.In the proximal convolute tubules of the outer zone of the blocks, in every case, threaction product is localized along the inside of the cell membrane. After fixation in a glutaraldehyde solution, with the non-simultaneous method of Gomori-Molnar the reaction product occurs always outside of the cell membrane; with the simultaneous methods of Mizutani and Barrnett and Mölbert, Duspiva and v. Deimling it is formed irregularly both intracellular and extracellular.These observations show that the localization of the alkaline phosphatase activity depends on the fixative and on the histochemical method used.

     

Die natürliche Radioaktivität der Atmosphäre

Zusammenfassung An Hand experimenteller und theoretischer Untersuchungen wird ein quantitativer Überblick über die Verteilung und Ausscheidung vonRn ²²²,Rn ²²⁰ und ihren Zerfallsprodukten in der Atmosphäre gegeben. Mit Hilfe einer erweiterten Austauschtheorie, die die Höhenabhängigkeit der atmosphärischen Turbulenz und die Ausscheidung der Zerfallsprodukte berücksichtigt, wird die Vertikalverteilung der natürlichen Radionuklide in der Atmosphäre berechnet. Die Ergebnisse stimmen mit den bisher vorliegenden experimentellen Ergebnissen gut überein. Die Bildung des natürlich radioaktiven Aerosols in der Atmosphäre wird untersucht und die Größenverteilung angegeben. Abschließend werden die Prozesse bei der Ausscheidung vonRn-Zerfallsprodukten diskutiert und die resultierende natürliche Radioaktivität im Niederschlag angegeben. Eine Bilanz zwischenRn ²²²-Exhalation undPb ²¹⁰-Ausscheidung ergibt weitgehende Übereinstimmung.Herrn Professor Dr.Boris Rajewsky zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Untersuchungen über die Bedeutung der Rhizosphäre

Zusammenfassung Die Rhizosphäre tritt bei weißem Senf (Sinapis alba) nicht nur in reinem Quarzsand, sondern auch in Wasserkultur deutlich in Erscheinung.Beliebig ausgewählte Reinkulturen von Mikroorganismen (sporenbildende Erdbakterien, rote Hefe) vermögen in einer sterilen Kultur von weißem Senf normale Rhizosphärenbilder zu erzeugen, so daß jedenfalls eine Spezifität der Rhizosphärenbesiedler noch nicht erwiesen erscheint.Sterile Pflanzen von weißem Senf bilden in sterilem Quarzsand erheblich weniger Kohlensäure als mit Rhizosphäre behaftete Pflanzen. Die Bodenatmung ist also nicht, wie Ehrenberg meint, in erster Linie der Tätigkeit der Pflanzenwurzeln zuzuschreiben.Diese Tatsache muß auch bei Stoffwechseluntersuchungen beachtet werden. Eine sichere Bilanz des Kohlenstoffumsatzes läßt sich nur an sterilen Pflanzenkulturen erzielen.Ein fördernder Einfluß von Mikroorganismen aus der Rhizosphäre auf die Keimung der Samen von weißem Senf konnte nicht festgestellt werden. Beobachtete Förderungen durch Zusatz von Erdauszügen erwiesen sich als Förderung durch erhöhte Acidität¹.     

Der intrazelluläre Bildungsort der phaeochromen Granula im Nebennierenmark der Ratte

Zusammenfassung Zur Klärung der Frage nach dem Bildungsort der katecholaminhaltigen Granula in den phaeochromen Zellen des Nebennierenmarks wurde die Morphologie und die Funktion des Golgifeldes entsprechender Zellen bei der Ratte einerseits elektronenoptisch, anderseits autoradiographisch im lichtmikroskopischen und ultrastrukturellen Bereich untersucht. Dabei fand sich einmal, als Ausdruck der wichtigen Rolle von ATP beim Aufbau der phaeochromen Granula, daß die Mehrzahl der Mitochondrien einer Zelle in unmittelbarer Nachbarschaft des Golgifeldes konzentriert ist. Weiter kommt es nach Injektion von ³H-Dopa zu einer autoradiographisch feststellbaren, vorübergehenden Konzentration von Silberkörnern über den Strukturen des Golgifeldes in einer Zeitspanne, während der der Einbau der Katecholamine in die Granula erfolgt.Damit wird die Rolle des Golgifeldes in der Nebennierenmarkzelle als Bildungsort der phaeochromen Granula belegt.

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Summary In order to clear the question of the site of the formation of the catecholamine granules in the chromaffin cells of the adrenal medulla, the morphology and function of the Golgi apparatus of such cells of the rat were investigated by the electron microscope as well as by autoradiography in the light microscope and at a fine structural level. A topographical relationship between the mitochondria of a cell and its Golgi region corresponding to the important role of ATP as a component of the structure of the chromaffin granules was established.Moreover, after injection of Tritium-labelled dopa there results a temporary concentration of silver granules over the Golgi region, and this during the time of incorporation of the catecholamines into the granular fraction. Thus, the role of the Golgi apparatus in the formation of the chromaffin granules of the adrenal medullary cell is confirmed.

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Arbeit mit Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfonds und die Forschungskommission der Universität Basel.

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Für die Herkunft der ebenfalls beim Aufbau der phaeochromen Granula wesentlich beteiligten Proteine konnten wir bei der Ratte keine sicheren morphologischen Hinweise finden. Insbesondere fehlten die entsprechenden Modifikationen des Ergastoplasmas, z.B. in Richtung des Golgifeldes ausgestülpte Membranabschnitte mit elektronendichtem Inhalt, wie sie an der exokrinen Pankreaszelle (Hirsch, 1960; Zeigel u. Dalton, 1962 u.a.) oder dem Leberepithel (Bruni u. Porter, 1965) beschrieben worden sind. Der Umsatz der Katecholamine im Nebennierenmark des ruhenden Tiers und damit der Bedarf an entsprechenden Proteinen ist aber im Gegensatz zum intensiven Eiweiß-Stoffwechsel von exokrinem Pankreas oder der Leber sehr niedrig (Russell, 1965; Udenfriend, Cooper, Clark u. Baer,1953), was erklären könnte, daß eine Synthese der für den Aufbau der phaeochromen Granula bestimmten Proteine und deren Transport zum Golgifeld bei der ruhenden Ratte morphologisch nicht zum Ausdruck kommt. Diese Frage dürfte nach Stimulierung der Granulumproduktion weiter geklärt werden.     

Die Ultrastruktur der Kapillaren der Kleinhirnrinde und das perikapilläre Gewebe

Zusammenfassung Die Kapillaren im Kleinhirn der Katze haben einen Durchmesser von 3,5–12 . Im Stratum granulosum finden sich vorwiegend engere, im Stratum moleculare und in der Purkinjezellschicht meist weitere Kapillaren. Die Endothelzellen bilden schmale Lamellen, die sich teilweise überlappen und durch tight junctions miteinander verbunden sind. Vom umgebenden Kleinhirngewebe sind sie durch eine Basalmembran abgegrenzt, die sich häufig in zwei Schichten spaltet, zwischen denen Perizyten mit ihren Fortsätzen liegen. Diese sind vornehmlich im Stratum granulosum am Aufbau der Kapillarwand beteiligt.Um die Kapillaren bilden Astrozyten mit ihren Fortsätzen, zum großen Teil aber auch mit ihren Perikaryen, einen unvollständigen Mantel. An den von Astrozyten freien Anteilen der Kapillaroberfläche grenzen Oligodendrozyten, Körnerzellen und Golgizellen mit ihren Perikaryen direkt an die Basalmembran der Kapillaren. Purkinjezellen liegen dagegen nicht unmittelbar der Kapillare an, sondern sind immer durch eine Schicht von Korbzellaxonen und Gliafortsätzen von der Basalmembran getrennt.Kapillaren mit einem Durchmesser von mehr als 10 besitzen einen perikapillären Raum. Dieser ist sowohl gegen die Glia als auch gegen das Endothel der Kapillare durch eine Basalmembran abgegrenzt. Im perivaskulären Raum findet man Perizyten, Fibroblasten und zirkulär verlaufende kollagene Fasern.

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Ultrastructure of capillaries in the cerebellar cortex and the pericapillary compartment

Summary The capillaries in the cerebellar cortex of the cat have a diameter varying from 3.5 to 12 . In the granular layer the capillaries have a smaller diameter than those in the molecular and the Purkinje-cell layer. The endothelium forms slender lamellae which partially overlap. These lamellae are connected with each other by tight junctions. The capillaries are separated from the pericapillary compartment by a basement membrane which often splits into two layers; in between these layers processes of pericytes are located. The pericytes make up a part of the capillary wall mainly in the granular layer.Around the capillaries the astrocytes form an incomplete glial sheath with their processes and also with their pericaryon. Those parts of the capillary basement membrane which are not covered by astrocytes or their processes, are in contact with oligodendrocytes, granule cells or Golgi cells. The Purkinje cells have no intimate contact to the capillary, they are always separated from the basement membrane by a thin layer of basket cell axons and processes of astrocytes.The capillaries with a diameter greater than 10 often have a perivascular space. This space is separated from the endothelium as well as from the nervous tissue by a basement membrane. In the pericapillary space pericytes, fibroblasts and circularly arranged collagenous fibers are located.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Frage der Rhizosphäre und Bodenimpfung mit Azotobacter

Zusammenfassung Im Sandversuch mit Mais war der Ertrag der Pflanzen in den mit Azotobacter chroococcum beimpften Gefäßen gleich dem Ertrag in der Kontrolle. Doch konnte man in beimpften Gefäßen am Ende des Versuchs (nach 40 Tagen) einen geringen N-Gewinn im Sand feststellen.In geimpften Gefäßen wurde eine Vermehrung der Azotobacter-Zellen im Sande wie auch um die Wurzeln herum im geeigneten Substrat festgestellt. Die mikroskopische Untersuchung der eingegrabenen Objektträger zeigte jedoch, daß Azotobacter nicht auf den Wurzelhaaren erscheint.Durch gesondert angestellte Versuche im Sand konnte man für Mais und Ackerbohne zeigen, daß sich andere Bakterien und Pilze, insbesondere Bact. fluorescens liquefaciens schnell auf den Wurzelhaaren ansiedeln und Azotobacter aus der engeren Rhizosphäre weitgehend verdrängen.In Versuchen mit Agar fand sich Azotobacter jedoch unmittelbar um die Wurzeln herum, aber auch hier konnte eine gewisse Hemmung durch andere Bodenmikroorganismen beobachtet werden.Es ist wahrscheinlich, daß dieser Stickstoffbinder die Produkte der lebenden und abgestorbenen Wurzelteile erst vermittelst anderer Mikroorganismen der Rhizosphäre ausnutzt.Zum Schluß möchte ich Herrn Prof. A. Rippel, der mir die Anregung für die vorhegende Arbeit gab und deren Ausführung in seinem Institut ermöglichte, meinen besten Dank aussprechen.     

Intracelluläre Organisation phagenschwanz-ähnlicher Bacteriocine der Gruppe A in Serratia marcescens

Zusammenfassung Die Genese eines phagenschwanzähnlichen Bacteriocins in Zellen des Gruppe A-bacteriocinogenen (bA⁺) Serratia marcescens-Stammer Nr. 16 wurde nach Mitomycin C (MC) Induktion elektronenoptisch untersucht. Dieses Bacteriocin (Gesamtlänge 117 nm) besteht aus einem hohlen Stift mit kontraktiler Scheide. Nach 60 min Induktion wurden in Dünnschnitten stäbchenförmige Bacteriocine identifiziert. Sie erscheinen in drei Aggregationsformen: 1. als hexagonale Einschlüsse, 2. als Bänder dicht nebeneinanderliegender Bacteriocine und 3. als Stapel von übereinanderliegenden Bacteriocinschichten, wenn nach 120 min Induktion ein Maximum von ca. 450 Bacteriocinen pro Zelle erreicht wird.Bacteriocine konnten nach der gleichen Induktionszeit von 60 min auch mit der in situ lysis technique nachgewiesen werden. Neben Bacteriocinen traten relativ selten und unregelmäßig auch Phagenköpfe auf.Die Stäbchenform teilungsfähiger Zellen blieb bis zum Auftreten von intracellulären Bacteriocinen erhalten. Ihre Umwandlung in geblähte, sphäroplastenähnliche Zellformen, die nach 120 min Induktion lysierten, war zeitlich korreliert mit Feinstrukturveränderungen der Zellwand.

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Intracellular organisation of bacteriophage tail-like Bacteriocins of group A in Serratia marcescens

The biosynthesis of a phage tail-like Bacteriocin by cells of the group A-bacteriocinogenic (bA⁺ Serratia marcescens strain no. 16 after induction with mitomycin C (MC) was examined electronmicroscopically. This bacteriocin (total length 117 nm) consists of a hollow core and a contractile sheath. At 60 min following induction, rod-like bacteriocin-partieles were identifiable in ultrathin sections. The particles were found to comprise three morphologically different forms of aggregation: 1. hexagonal inclusions, 2. contiguous, bank-like particles, and 3. staples of superimposed layers of bacteriocin particles. At 120 min after induction bA⁺ cells revealed maximally 450 bacteriocin particles.Similarly, the phage tail particles could be demonstrated with the in situ lysis technique at 60 min following induction. Occasionally, phage heads were demonstrable, but in no instance were complete phage particles discernible.Dividing cells of the bA⁺ strain of S. marcescens maintained their rod-form following induction with MC until intracellular phage tail bacteriocin particles were seen. However, at 120 min after induction, the swollen, sphaeroplast-like cells lysed, an event that could be correlated with fine structural alterations of the cell wall.

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Abkürzungen B Bacteriocine in Bandform - C core - CM Cytoplasmamembran - F Schwanzfasern - H hexagonale Aggregationsform - M Mesosom - MC Mitomycin C - OM outer membrane - ZW Zellwand     

Intranucleäre Mitosen in homokaryotischen und dikaryotischen Mycelien der Basidiomyceten

Zusammenfassung In homokaryotischen und in dikaryotischen Mycelien der Basidiomyceten wird das Volumen des prämitotischen Kernes dadurch reduziert, daß der eigentliche Teilungskern von einem membranumgebenen Restkern abgetrennt wird. Da die Kernmembran während der gesamten Mitose persistiert, arbeitet der Spindelapparat intranucleär.

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Intranuclear mitosis in homokaryotic and dikaryotic mycelia of basidiomycetes

Summary In homokaryotic as well as in dikaryotic mycelia of Basidiomycetes the volume of the premitotic nucleus is reduced by separating the division nucleus from a residual nucleus which is surrounded by a membrane. For the nuclear membrane persists throughout the mitosis the spindle apparatus acts intranuclear.

     

Über neuritenähnliche intraventrikuläre Fortsätze und ihre Kontakte mit dem Ependym der Seitenventrikel der Katze

Zusammenfassung Ependym und subependymale Strukturen der Seitenventrikel von Katzen aus dem Bereich des Nucleus caudatus und des Corpus callosum wurden nach Perfusionsfixierung elektronenmikroskopisch untersucht. Dort findet sich eine Reihe von Neuritenanschnitten, deren kolbenförmige Auftreibungen leere Vesikel, dense core granula und Mitochondrien enthalten. Neben diesen neuronalen Elementen werden auch Zellfortsätze nichtneuronaler Natur im Ventrikellumen beobachtet, die Ependym- und intraventrikulären Zellen entstammen. An umschriebenen Stellen nehmen diese kolbig aufgetriebenen Fortsätze desmosomenartige Kontakte mit dem Ependym auf. An diesen Orten umgeben Mikrovilli die Fortsätze korbartig. Ob es sich bei diesen Kontakten um synapsenartige Strukturen handelt, oder um Rezeptoren für unbekannte chemische Stoffe, wird diskutiert. Die Kontakte sind unabhängig von der Form der Ependymzellen und davon, ob diesen graue oder weiße Substanz unterliegt. Zwischen und in den Ependymzellen finden sich — bedingt durch den unterschiedlichen Gehalt an Zellorganellen — drei verschiedene Arten von Fortsätzen. Die Zahl der neuronalen Fortsätze in diesem Bereich ist sehr viel kleiner als im Ventrikellumen.

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On axon-like intraventricular processes and their contacts with ependyma of the lateral ventricles of catCorpus callosum and Nucleus caudatus

Summary Ependyma and subependymal regions of the lateral ventricles of cats (area of Nucleus caudatus and Corpus callosum) were fixed by perfusion and investigated electronmicroscopically. Intraventricular axons showing a beaded shape with smaller and thicker parts were found. The varicosities contain empty vesicles, dense core granules and mitochondria. Beside those certainly neuronal elements there exist intraventricular cell processes originating from ependymal cells and free cells. The neuronal processes make desmosome-like contacts with the ependyma. These regions of contact are surrounded by basket-like arranged microvilli. It is discussed, whether the contacts function like synapses or as receptors for a substance, which is still unknown. Contacts do not depend on the shape of ependymal cells. They exist with the ependyma of Nucleus caudatus (grey substance) as well as with the ependyma of Corpus callosum (white substance). Because of the different contents of cell-organelles one can differentiate three different sorts of processes situated inter- or intracellularly in the ependyma. Neuronal processes within the lateral ventricles are more numerous than those found within the ependymal layer.

     

Intracelluläre Myelinfiguren und ähnliche Bildungen bei der reversiblen Entmischung des Protoplasmas

Ohne Zusammenfassung     

Stemmen die Strahlen der Astrosphäre oder ziehen sie?

Ohne Zusammenfassung     

Hereditäre Optikusatrophien

Hereditary optic neuropathies comprise a group of clinically and genetically heterogeneous disorders, which can be divided into 2 subgroups: isolated hereditary optic atrophies and optic neuropathies as part of complex disorders. In the first group of isolated hereditary optic neuropathies, optic nerve dysfunction is typically the only manifestation of the disease. This group comprises autosomal dominant, autosomal recessive and X-linked recessive optic atrophy, and the mitochondrial inherited Leber’s hereditary optic neuropathy (LHON). In the second group of complex disorders, various neurologic and other systemic abnormalities are regularly observed. The most frequent cause in this group are mitochondrial DNA (mtDNA) mutations, inherited peripheral neuropathies, Charcot–Marie–Tooth disorders (CMT2A2, CMTX5), hereditary sensory neuropathy type 3 (HSAN3), Friedreich ataxia, leukodystrophies, sphingolipidoses, ceroid-lipofuscinoses, and neurodegeneration with brain iron accumulation (NBIA). In the present article, the clinical phenotypes and underlying genetic predispositions are described.