Enzymhistotopochemie an der männlichen Keimdrüse des Rindes während ihrer fetalen und postnatalen Entwicklung

Zusammenfassung An fetalen, juvenilen, pubertären und geschlechtsreifen Rinderhoden wurde die histochemische Verteilung einiger Hydrolasen und Oxydoreduktasen untersucht. Bis zur 8. postnatalen Woche decken die Zwischenzellen ihren Energiebedarf fast ausschließlich aus glykolytischen Reaktionen, ab der 8. postnatalen Woche kommen zusätzlich auch oxydative Stoffwechselprozesse als Energiequelle in Frage. Alle Enzyme, die während der Ontogenese in den Zwischenzellen Aktivitätsveränderungen aufweisen, reagieren ah der 8. postnatalen Woche konstant. Hieraus läßt sich folgern, daß die Zwischenzellen lange vor der Pubertät ihre spezifischen Funktionen in vollem Umfang aufnehmen. In den Hodentubuli der fetalen und infantilen Entwicklungsperiode ist eine histochemische Trennung zwischen den undifferenzierten Stützzellen und den Gonocyten lediglich durch den Nachweis der unspezifischen Esterase möglich. In den Tubuli pubertärer und erwachsener Hoden fallen die ausdifferenzierten Sertolizellen durch hohe Konzentrationen an oxydativen und lysosomalen Enzymen auf. Ab der 8. postnatalen Lebenswoche sind alkalische Phosphatase und ATPase in den interlamellären Zellen der Membrana propria der Hodentubuli nachzuweisen. Das Epithel des Rete testis beherbergt zu allen Zeiten große bis sehr große Mengen von Leucinaminopeptidase, ein Befund, der Rückschlüsse auf den Eiweißstoffwechsel dieser Hodenregion zuläßt.

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Enzyme histotopochemistry of the bovine testicle during its foetal and postnatal development

Summary The histochemical distribution pattern of a number of hydrolases and oxidoreductases is reported from the foetal state to maturity. The glycolytic chain seems to have the greatest importance as an energy source in the interstitial cells of foetuses and newly born bull calves. From the 8th postnatal week, however, oxidative metabolic processes participate to a great extent in the energy supply of the interstitial cells. In the interstitial cells all enzymes with different activities during early testicular development react constantly in the period following the 8th postnatal week. This points out that the bovine testicular interstitial cells achieve their specific functions a long time before puberty. During foetal and early postnatal development a histochemical differentiation between gonocytes and supporting cells is feasible only with the reaction for unspecific esterase. In the seminiferous tubules of mature bulls, however, Sertoli cells can easily be distinguished from germinative cells by their high amounts of oxidative and lysosomal enzymes. From the 8th postnatal week the interlamellar cells of the membrana propria of the seminiferous tubules exhibit considerable alkaline and ATPase activities. The epithelium of the rete testis is the principal site of leucine aminopeptidase along the whole pre- and postnatal development, a finding which points to an active protein metabolism in this region of the testis.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Wr 7/2) und die Alexander-von-Humboldt-Stiftung.

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Stipendiat der Alexander-von-Humboldt-Stiftung aus dem Veterinär-Pathologischen Institut der Universität Assiut (Ägypten).     

Die interstitiellen Zellen des Nierenmarkes der Ratte

Zusammenfassung Die Ultrastruktur und das ferment-histochemische Verhalten der interstitiellen Zellen in der inneren Markzone und in der Papille der Rattenniere werden beschrieben. Die Zwischenzellen sind wie die Sprossen einer Leiter quer zur Verlaufsrichtung der Markkanälchen und der Blutkapillaren angeordnet. Der sternförmig verzweigte Zelleib tritt durch Ausläufer mit den Basalmembranen der Tubuli und der Kapillaren in Kontakt. Die Zellen werden teilweise von basalmembranartiger Substanz umgeben. Sie zeigen einen stark entwickelten Golgi-Komplex und enthalten häufig kleine Fetttropfen. Mitochondrien und endoplasmatisches Reticulum sind spärlich ausgebildet. Die Fermentaktivität der Zwischenzellen ist gering. Die funktionelle Bedeutung dieser eigenartigen bisher wenig beachteten Zellen des Markinterstitiums wird diskutiert.

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Summary The ultrastructure and the histochemical ferment behaviour of the interstitial cells in the inner medullary zone and in the papilla of the rat kidney are described. The interstitial cells are arranged like rungs of a ladder, crossing the medullary tubuli and capillaries at right angles. The stellate branched cell body comes in contact with the basal membrane of the tubuli and the capillaries by means of podocytes. The cells are partly surrounded by basal membrane-like substance. They show a markedly developed Golgi-complex and often contain small fat droplets. Mitochondria and endoplasmatic reticulum are poorly developed. The ferment activity of the interstitial cells is slight. The functional meaning of these remarkable cells in the medullary interstitium, to which little attention has been given in the past is discussed.

     

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Leydigzellen des Schweines während der postnatalen Entwicklung

Zusammenfassung Die postnatale Ontogenese der Hodenzwischenzellen des Schweins nimmt einen wellenförmigen Verlauf und läßt sich in 4 Phasen unterteilen.In der frühpostnatalen Proliferationsphase wandeln sich spindelförmige Zellen in polygonale Leydigzellen um. Dabei beginnt an einem Zellpol die Ausbildung des glatten endoplasmatischen Retikulums. Dieses Organell nimmt in der weiteren Entwicklung einen großen Teil des Zelleibes ein und bildet unregelmäßige Vesikel und konzentrisch geschichtete Zisternen. Es erfolgt eine Vermehrung der Mitochondrien, in ihnen entwickeln sich Tubuli.In der Phase der präpubertären Hypertrophie erreichen die Leydigzellen ihre größten Durchmesser (ca. 30 m) und sind möglicherweise zu einer Steroidhormonproduktion befähigt. Da das glatte endoplasmatische Retikulum vornehmlich in der Zellperipherie, die übrigen Organellen bevorzugt im Zentrum liegen, sind die Zwischenzellen deutlich zoniert.Die Phase der präpubertären Regression ist durch ausgeprägte Zelldegeneration und Größenabnahme der überlebenden Zellen gekennzeichnet.In der Phase der pubertären Proliferation nehmen die Zwischenzellen erneut an Größe zu. Parallel hierzu vermehren sich Mitochondrien und glattes endoplasmatisches Retikulum.Beide Proliferationsphasen innerhalb der postnatalen Ontogenese werden durch das Auftreten zahlreicher Cytoplasmafilamente eingeleitet, deren Menge sich danach wieder verringert. Unabhängig von dem wellenförmigen Verlauf der Zwischenzellentwicklung ist die Ausbildung von Lysosomen, Microbodies, Mikrovilli, typischen Zellhaften und in der Zellperipherie gelegenen Polyribosomen. Die Leydigzellen sind von einer basalmembranähnlichen Struktur umgeben. Die Mitochondrien enthalten zu allen Zeiten durch elektronendichtes Material verkittete Tubuli.

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Light and electron microscopic studies on the porcine testicular interstitial cells during postnatal development

Summary The postnatal development of porcine testicular interstitial cells proceeds in a wave-like manner and may be divided into four periods.In the period of early postnatal proliferation fusiform intertubular cells change into polygonal Leydig cells. This process starts with formation of smooth endoplasmic reticulum in one of the cell poles. Later the smooth endoplasmic reticulum is abundant and consists of irregular vesicles and concentrically arranged cisterns. Mitochondria increase in number and develop tubular cristae.In the period of prepubertal hypertrophy Leydig cells reach maximal size (approx. 30 m) and possibly may be capable of androgen biosynthesis. The cells of this period exhibit two different zones, since the smooth endoplasmic reticulum prefers the periphery, the other organelles, however, occupy the central region of the cells.The period of prepubertal regression is characterized by cellular degeneration and diminuation of the surviving interstitial cells.In the period of pubertal proliferation an increase of Leydig cell size is accompanied by multiplication of mitochondria and development of smooth endoplasmic reticulum.Both periods of proliferation are initiated by appearance of numerous cytoplasmic filaments which subsequently decrease in number.Interstitial cells of all periods studied exhibit the following features: They possess lysosomes, microbodies, polyribosomes, microvilli and are surrounded by a kind of basement membrane. Cell connections appear as tight junctions and desmosome-like structures. The mitochondria contain closely packed tubules joined by electron dense material.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Enzymhistochemische Untersuchungen an den Leydigzellen des Schweines während der postnatalen Ontogenese

Zusammenfassung Die postnatale Ontogenese der Hodenzwischenzellen des Schweines nimmt einen wellenförmigen Verlauf und läßt sich in folgende 4 Phasen unterteilen: Frühpostnatale Proliferation, präpubertäre Hypertrophie, präpubertäre Regression und pubertäre Proliferation.Die mitochondrial lokalisierten Enzyme ICDH, SDH, Cyt-Ox, die in der cytoplasmatischen Matrix untergebrachte 6-PGDH, die an das glatte endoplasmatische Retikulum gebundene 3-HStDH sowie die -D-Glucuronidase zeigen im Prinzip ein gleiches Verhalten: Zunehmende Aktivität in der frühpostnatalen Proliferation, maximale Konzentration während der präpubertären Hypertrophie, Aktivitätsrückgang während der präpubertären Regression und erneuter Aktivitätsanstieg in der pubertären Proliferation. Dieses Enzymmuster macht es wahrscheinlich, daß die Zwischenzellen des Schweinehodens zum Zeitpunkt der präpubertären Hypertrophie Sexualsteroide synthetisieren und abgeben.Die LDH aus der Glycolysekette bleibt im gesamten Untersuchungszeitraum auf einem mittelgradigen Niveau konstant, und dieser Stoffwechselweg dürfte während der präpubertären Regression die wichtigste Energiequelle der Zwischenzellen sein.ATP'ase und alk. P'ase sind die einzigen Enzyme, welche während der präpubertären Regression eine Aktivitätssteigerung in den Zwischenzellen erkennen lassen.

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Enzyme histochemical studies on the porcine testicular interstitial cells during postnatal development

Summary The postnatal development of porcine testicular interstitial cells proceeds in a wavelike manner and may be divided into the following 4 periods: Early postnatal proliferation, prepubertal hypertrophy, prepubertal regression and pubertal proliferation.ICDH, SDH, Cyt-Ox (localized in the mitochondria), 6-PGDH (localized within the cytoplasmic matrix), 3-HStDH (localized in the smooth endoplasmic reticulum) and -D-glucuronidase exhibit an essentially identical distribution pattern: increasing activity during early postnatal proliferation, a maximum during prepubertal hypertrophy, decreasing activity during prepubertal regression and a second increase during pubertal proliferation period. This typical enzymatic pattern can be taken for evidence that porcine testicular interstitial cells of prepubertal hypertrophy period are capable to synthesize and deliver sexual steroids.LDH of the glycolytic chain reveals moderate activity levels throughout the whole postnatal development; glycolytic reactions, therefore, seem to be the main source of energy during the prepubertal regression period.ATP'ase and alkaline phosphatase are the only enzymes which show increasing concentrations during prepubertal regression of the interstitial tissue.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Fluoreszenzmikroskopischer Nachweis der Sexualhormone im Rattenhoden

Zusammenfassung Nach einer kurzen Übersicht über den gegenwärtigen Stand der morphologischen und experimentellen Erforschung der Leydigschen Zwischenzellen des Hodens wird der Beweis dafür erbracht, daß diese Zellen die Produzenten des männlichen Sexualhormons sind. Testosteron läßt sich mit Hilfe einer Fluoreszenzreaktion im Schnitt direkt nachweisen. Bei Rattenmännchen, die längere Zeit von weiblichen Tieren getrennt waren, finden sich die fluoreszierenden Stoffe reichlich in den Zwischenzellen und in einem geringem Ausmaß auch in den Kanälchen (Sertolische Stützzellen). Nach mehrmaligem Coitus sind sie stark vermindert. Serumgonadotropin übt keinen wesentlichen Einfluß auf die Hormonmenge aus, hingegen enthalten die Hoden nach Gaben von Choriongonadotropin 3 Std nach der Injektion nur spärliche Reste fluoreszierender Substanzen, die jedoch 6 Std nach der Injektion bereits wieder im alten Umfang vorhanden sind.     

Über die Stütz- und Zwischenzellen des Froschhodens während des spermatogenetischen Zyklus

Zusammenfassung Hoden, Hypophysen und Daumenschwielen von Fröschen (Rana temporaria) wurden während eines Jahres, d.h. während eines spermatogenetischen Zyklus, untersucht. Der Zyklus wurde in die Stadien Involution, Vermehrung, Zystenbildung, Reifung (Spermiogenese), Ruhe und Brunst eingeteilt.Während der aktiven Spermatogenese (Mai bis August) zeigen die Leydigschen Zwischenzellen das Bild von inaktiven Zellen: Zellkern und Zytoplasma sind geschrumpft, im Zytoplasma befinden sich cholesterinhaltige Fettvakuolen, wenig Mitochondrien und ein spärliches ER. Dagegen scheinen die Zwischenzellen im Herbst wieder zu neuer Aktivität zu erwachen: Kern und Zytoplasma nehmen an Umfang zu, die Zahl und Größe der Fettvakuolen nimmt ab, das ER ist gut entwickelt und es erscheinen osmiophile Granula im Zytoplasma. Diese Aktivitätsphase dauert bis zur Brunst. Zu diesem Zeitpunkt verschwinden die osmiophilen Granula, während die Fettvakuolen wieder vermehrt auftreten. Übergangsformen zwischen Bindegewebszellen und Zwischenzellen oder Zellteilungen von Zwischenzellen wurden nicht beobachtet. Der Aktivität der Leydigzellen läuft eine Entwicklung der Daumenschwielen parallel.Während der relativen Funktionsruhe der Zwischenzellen im Sommer dürften die-Zellen des Hypophysenvorderlappens vermehrt Gonadotropine (FSH) ausschütten. Zur gleichen Zeit bieten die Stützzellen in den Samenkanälchen Zeichen erhöhter Aktivität. Letztere äußert sich u. a. im Auf- und Abbau von cholesterinhaltigen Fettvakuolen und einer anschließenden Glykogenbildung. Da die Stützzellen alle morphologischen Merkmale von steroidhormonproduzierenden Zellen tragen, wird angenommen, daß hypophysäres FSH spezifisch auf die Stützzellen der Samenkanälchen wirkt. Die Stützzellen könnten ihrerseits den Zustrom von Nährstoffen zu den Samenzellen regulieren und so einen direkten Einfluß auf den Ablauf der Spermatogenese ausüben.Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Herrn Prof. Dr.W. Bargmann und Herrn Prof. Dr.A. von Kügelgen danke ich für die Überlassung von Arbeitsplätzen, Herrn Priv.-Doz. Dr.A. Oksche für Material, FrauGuttenberger für die Anfertigung lichtmikroskopischer Präparate.     

Mesotaenium dodekahedron n. sp. und die Gestalt und Entstehung seiner Zygoten

Zusammenfassung Mesotaenium dodekahedron bildet Zygoten, die typischerweise als Pentagondodekaeder oder seltener als Varianten solcher entwickelt sind. Das Wachstum der Zygotenwand erfolgt in mehreren Schritten, die primäre Wand wird gesprengt und abgestreift, die sekundäre, vermutlich dem Mesospor anderer Zygoten entsprechende, bildet das Fünfeckmuster und wird zur definitiven Außenhülle. Ihr Dickenwachstum, bei dem vor allem die Kanten der Fünfecke verstärkt werden, erfolgt durch eine merkwürdige Art von Intussuszeption, wobei sich Ähnlichkeiten mit der Entstehung der Musterbildungen an Pollenkörnern zeigen.Die Kopulation erfolgt isogam und, nachdem die Kopulationspapillen offenbar vergallertet sind, unter Bildung einer neuen dünnen Membran (Kopulationsblase), die keinen Zusammenhang mit den Membranen der Mutterzellen besitzt. Erst in ihr entsteht die primäre Zygotenwand.     

Ultrastructure,innervation et fonction de l'épiphyse de l'orvet (Anguis fragilis L.)

Summary The pineal organ of Anguis fragilis contains two essential cell types: pinealocytes and interstitial cells. The scarce outer segments are of different appearance; they show cyclic degenerative changes. Only one intraepithelial ganglion cell has been identified in the material of this study. Although an intracommissural pineal nerve is present, the absence of synaptic junctions of pinealocytes with ganglion cells indicates a loss of photosensory function. Three kinds of vesicles (also dense-core vesicles) originating from Golgi complex are described in the pinealocytes. These secretory vesicles show a vascular polarity. The pinealocyte processes extend to the basement membrane. Secretory material is released into the peripineal space. Efferent sympathetic nerve fibers are described near the pineal epithelium. The nerve endings of these fibers contain three types of vesicles. It is suggested that the pineal organ of Anguis fragilis has a well established secretory function.

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Zusammenfassung Die Epiphysis cerebri von Anguis fragilis enthält zwei wesentliche Zelltypen: Pinealocyten und Zwischenzellen. Die Außenglieder, die nur selten vorkommen, sind verschiedenartig gestaltet und erleiden einen zyklischen Degenerationsprozeß. Im Pinealepithel ließ sich nur eine einzige Ganglienzelle mit Sicherheit nachweisen. Obwohl eine intracommissurale Nervenbahn vorhanden ist, spricht das Fehlen von Synapsen zwischen Pinealocyten und Ganglienzellen für einen Schwund der Lichtsinnesfunktion. In den Pinealocyten werden drei aus dem Golgiapparat stammende Bläschenarten, darunter auch solche mit einem elektronendichtem Inhalt (Granula), beschrieben. Diese Sekretbläschen sind polar auf die Blutgefäße ausgerichtet. Fortsätze der Pinealocyten stehen mit der Basallamina in Verbindung; allem Anschein nach werden hier Substanzen in den periepiphysären Raum abgegeben. Efferente sympathische Nervenfasern sind in der Nähe des Epiphysenepithels zu beobachten. Die Endigungen dieser Fasern enthalten drei verschiedene Bläschentypen. Die Epiphyse der Blindschleiche scheint eine sekretorische Funktion zu haben.

     

Notizen über die Auxosporenbildung einiger pennater Diatomeen

Zusammenfassung BeiAmphora ovalis besitzt die Epivalva der Erstlingszelle eine in gewisser Hinsicht vereinfachte Zeichnung und statt einer Raphe eine Pseudoraphe. Die Kopulation erfolgt nach dem Typus I B l, die Apikalachsen der Erstlingszellen stehen daher senkrecht auf die der Mutterzellen, sonst sind die Achsenlagen nicht fixiert.BeiGomphonema constrictum sind als var.typica und var.capitata zwei Kleinsippen zu unterscheiden, die in einer gegebenen Population selektiv, und zwar kreuzweise, aber nicht jede in sich, kopulieren. An einem anderen Fundort verhält sich eine vermutlich als die gleiche var.capitata anzusprechende Sippe automiktisch-pädogam; var.typica zeigt sonst normale Allogamie.Die Paarung von var.typica×var.capitata dürfte, wie in anderen eingehender untersuchten Fällen, nicht ganz beliebig erfolgen, sondern bestimmten Regeln unterliegen: so treten weit überwiegend aktiv beweglichecapitata-Zellen zu festsitzendentypica-Partnern hinzu, und auch in bezug auf die Querasymmetrie der Zellen scheinen bestimmte Kombinationen bevorzugt zu sein; letzteres gilt auch fürG. intricatum var.dichotoma. Im ganzen zeigt sich ein sehr feines, gewöhnlich kaum beachtetes Reizverhalten.Bei zweiCymbella-Arten erfährt der Protoplast in der Mitte der bauchig aufgetriebenen Auxosporen vor der Bildung der ersten Schalen eine lokal begrenzte Kontraktion, d. h. eine Abhebung vom Perizonium, was bewirkt, daß die Schalen sofort in der definitiven ebenen Form angelegt werden. Im übrigen zeigt sich erneut, daß die Lagebeziehungen der Erstlingszellen zu denen der Mutterzellen artspezifisch festgelegt sind.     

Untersuchungen über die Entwicklung des sympathischen Grenzstranges

Zusammenfassung Es wurde die Entwicklung des sympathischen Grenzstranges an Hühnerembryonen mittels der Cajalschen Imprägnation untersucht. Die ersten Spuren treten am Ende des dritten Tages der Bebrütung auf (Bebrütungsdauer 2 Tage 21 Stunden), wenn auch die eigentlichen Entwicklungsvorgänge erst 3 Stunden später im vollen Gange sind. Zwischen der Uranlage des Sy. und dem Spinalnerven sind gewisse Beziehungen nachweisbar, die im 3. Tag in zelligen kettenförmigen und faserigen Zusammenhängen bestehen. — Aus diesem Befund wird die Schlußfolgerung gezogen, daß durch den Nachweis von ganz frühen Verbindungen der Hypothese der mesodermalen Abstammung ihre fundamentalste Stütze entzogen wird; die histologischen Befunde sprechen eher für eine ektodermale Genese, obwohl der Ursprung der Mutterzellen nicht zu ermitteln war.     

Die Feinstruktur der Gallenblase und der Gallengänge

Zusammenfassung Die Feinstruktur des Ductus hepaticus communis, des Ductus cysticus und des Ductus choledochus der Maus sowie der Ductus hepatici und des Ductus choledochus der Ratte werden untersucht.Im Ductus hepaticus communis und im Ductus cysticus der Maus kommen Zellen vor, die den Hauptzellen der Gallenblase vergleichbar sind. Außerdem sind in beiden Ductus und vorwiegend im Ductus choledochus neutrale Mukosubstanzen sezernierende Zellen sowie Wanderzellen, Bürstenzellen, Becherzellen und basalgekörnte Zellen vorhanden. Die letztgenannten drei Zelltypen befinden sich nur in einigen Abschnitten der untersuchten Gänge.Die Feinstrukturen des Epithels der Ductus hepatici der Ratte ähneln jenen des Epithels des Ductus hepaticus der Maus. Der Ductus choledochus enthält dagegen vorwiegend Zellen, die reich an Filamenten und Desmosomen sind. Auch bei der Ratte sind Wanderzellen, Bürstenzellen, Becherzellen und basalgekörnte Zellen festzustellen.Die unterschiedliche Struktur des Ductus choledochus von Maus und Ratte wird diskutiert.

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On the fine structure of gall bladder and biliary ducts

Summary Fine structures of the ductus hepaticus communis, ductus cysticus and ductus choledochus of mice as well as of the ductus hepatici and ductus choledochus of rats have been investigated.In the ductus hepaticus communis and ductus cysticus of the mouse there are cells that are similar to the principal cells of the gall bladder epithelium. In addition both these ducts and especially the ductus choledochus contain cells with mucigen granules. There are three further cell types, irregularly distributed in the epithelium of the three ducts: brush cells, goblet cells and basal granulated cells. Macrophages (wandering cells) are present in epithelia.In the ductus hepatici of the rat the epithelial cells are displaying fine structures similar to those of the ductus hepaticus of the mouse. The ductus choledochus however presents cells with many filaments and desmosomes. Again between these cells there are macrophages, brush cells, goblet cells and basal granulated cells.The differences in the fine structure of the epithelium of the ductus choledochus of mouse and rat are discussed.

Herrn Prof. Dr. H. Ruska danke ich für die wertvolle Diskussion des Manuskriptes.     

Die Morphologie der Nektarausscheidung bei Bromeliaceen: Beteiligung des Golgi-Apparates

Zusammenfassung Im Gegensatz zu den Septalnektarien der Liliaceen werden bei den Septalnektarien der Bromeliaceen keine eigentlichen Wandprotuberanzen an den Außenwänden der Drüsenepithelzellen gebildet, obwohl manchmal schleimähnliche Substanzen an die Wand angelagert werden. Während der Nektarsekretion sind die Dictyosomen im Drüsenepithel im hypersekretorischen Stadium. In Blüten, die zu jung oder zu alt sind oder in denen die Sekretion (als Folge einer Standortveränderung der Pflanze) gehemmt ist, haben die Dictyosomen eine normale Form und scheinen inaktiv zu sein oder Wandmaterial zu sezernieren. Modifikationen des Zellkernes, des Grundplasmas und der Mitochondrien, die die Aktivität der Zellen widerspiegeln, werden beschrieben. Es wird geschlossen, daß in diesen Nektarien die Zucker exocytotisch durch Golgi-Vesikel (granulocrin) ausgeschieden werden und daß sich die Sekretionsprozesse in verschiedenen Nektarien grundsätzlich unterscheiden können.

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Morphology of nectar secretion inBromeliaceae: Involvement of the Golgi apparatus

Summary In contrast to septal nectaries ofLiliaceae true cell wall protuberances are not formed at the outer wall of the epithelial cells in septal nectaries ofBromeliaceae though some deposition of slime-like material along the walls may occur. During nectar secretion the dictyosomes in the glandular epithelium are in a hypersecretory stage. In flowers which are too young or too old or in which the secretion is inhibited (as a consequence of a transport of the plant), the dictyosomes have a normal shape and seem to be inactive or to secrete some wall material, respectively. Modifications of the nucleus, the ground cytoplasm, and the mitochondria reflecting the activity of the cells are described. It is concluded that in these nectaries the sugars are secreted exocytotically via Golgi vesicles (granulocrine secretion) and that the secretion processes, in different nectaries, may vary fundamentally.

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Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für ihre Unterstützung und Herrn Dr. W.Herth für seine Hilfe bei den Nektaranalysen.

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Heinrich (Protoplasma, dieses Heft) findet ebenfalls Anzeichen für eine granulocrine Sekretion in Aloe-Nektarien.     

The secretory cells of the submaxillary gland in the perinatal period of development in the rat

Summary Secretory cell differentiation in the submaxillary gland of the rat was investigated electron microscopically within the period of the 19th–22nd embryonic and the 1st–6th postnatal days.Within this period three types of secretory cells were identified which differed mainly in the morphological appearance of their secretory granules. In addition to the previously described cells of the terminal tubules and the glandular cells of the acini, we observed secretory cells with polymorphic granules, characterized by the presence of small osmiophilic bodies in the matrix of the granules, both after simple and double fixation. The chronological occurrence as well as the quantitative representation of these three types of secretory cells changes in the course of the period investigated. The cells of the terminal tubules are differentiated at the 19th embryonic day; the secretory cells with polymorphic granules by the 21st embryonic day; the glandular cells of the acini do not appear until after birth. It is presumed that the cells of the terminal tubules are precursors of the glandular cells of the acini and that the cells containing polymorphic granules represent an intermediate stage between them.

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Zusammenfassung Die Differenzierung der Drüsenzellen der Glandula submaxillaris bei Ratten in der Periode vom 19.–22. Tage pränatal und vom 1.–6. Tage postnatal wurde elektronenmikroskopisch studiert.In dieser Periode haben wir in dieser Drüse drei Typen von sezernierenden Zellen festgestellt, welche sich morphologisch hauptsächlich bezüglich verschiedenartiger Sekretionsgranula voneinander unterscheiden. Zu den schon früher beschriebenen Zellen der terminalen Tubuli und den Drüsenzellen der Azini haben wir neu die sezernierenden Zellen mit polymorphen Granula, welche sich durch das Vorhandensein osmiophiler Körperchen in der Matrix der Granula nach einfacher sowohl als auch zweifacher Fixation auszeichnen, angereiht. Das zeitliche Erscheinen und die quantitative Verteilung der erwähnten drei Typen von Sekretionszellen änderten sich während der Beobachtungsperiode dahin, daß die Zellen der terminalen Tubuli am 19. Tage, die Sekretionszellen mit polymorphen Granula am 21. Tage der pränatalen Periode sich differenzieren und die Drüsenzellen der Azini erst nach der Geburt erscheinen.Unserer Ansicht nach sind die Zellen der terminalen Tubuli die Mutterzellen der Drüsenzellen der Azini und die sezernierenden Zellen mit polymorphen Granula das Übergangsstadium zwischen ihnen beiden.

     

Obligate pädogame Automixis bei einer Rasse vonGomphonema angustatum

Zusammenfassung Eine Rasse vonGomphonema angustatum bildet durch Kopulation der Gameten einer ungepaarten Mutterzelle automiktisch Auxosporen, was zeigt, daß die Schwestergameten in diesem Fall verschiedengeschlechtig sind.Das Vorhandensein fixer Lagebeziehungen der Achsen von Mutterzellen und Erstlingszellen bestätigt sich auch fürGomphonema angustatum. Gewisse Eigentümlichkeiten des Zellbaues (leichte Heteropolie der Transapikalachse, bestimmte Beziehung zwischen der Lage von Kern und Chromatophor und der Polarität der Transapikalachse) scheinen für die GattungGomphonema überhaupt charakteristisch zu sein.Kontrollierbare Freilandbeobachtungen zeigten eine offenbar außenbedingte Sukzession der Auxosporenbildung verschiedener Arten.     

Oogamie,Mitose, Meiose und metagame Teilung bei der zentrischen DiatomeeCyclotella

Zusammenfassung Cyclotella verhält sich in gleicher Weise oogam, wie diesStosch fürMelosira varions und andere Centrales nachgewiesen hat: ungeteilte Mutterzellen entwickeln Eizellen, wobei ein Tochterkern der I. meiotischen Telophase und einer der II. pyknotisch abortieren; in anderen Mutterzellen entwickeln sich alle vier Gonen zu Spermien.Trotz Lücken der Untersuchung läßt sich mit Sicherheit feststellen. daß die Befruchtung zu einem sehr frühen Zeitpunkt, nämlich im Diplotän oder spätestens vor der Diakinese vollzogen ist. Der Spermakern wandert meistens in der Interkinese von der Peripherie des Eies einwärts.Die Mitosen, auch die meiotischen, sind durch eine auffallend starke Verklumpung der Chromosomen in den mittleren Stadien ausgezeichnet. Es handelt sich um ein Verhalten nach Art des sticky-Effektes, nicht um ein Fixierungsartefakt. Die Erscheinung findet sich auch bei manchen pennaten Diatomeen, vermutlich kombiniert mit einer metaphasischen Ausbreitung der Chromosomen über die Spindel in ihrer Längsrichtung.In den Auxosporen erfolgt zwischen der Bildung der ersten und zweiten Schale der Erstlingszelle eine metagame Mitose ohne Zellteilung, die einen überlebenden und einen pyknotischen Kern ergibt; eine solche metagame Mitose (abortive Zellteilung) war bisher nur von pennaten Diatomeen bekannt.     

Familiäres Mosaik mit G-ring

Zusammenfassung Das familiäre Vorkommen eines G-Rings in Mosaikkonstitution zweier Generationen wird beschrieben. Der Proband stellt ein Mosaik mit der Formel G-Ring/G-Monosomie dar. Seine Mutter, Bruder und Onkel mütterlicherseits sind Mosaikkonstitutionen mitden Zellinien: Normal (überwiegend) / G-Ring (schwach) / G-Monosomie (schwach). Der Proband ist geistig retardiert und klein gewachsen (unter der 3. Perzentile), die übrigen Mosaikindividuen sind bis auf wenige pathologische Züge klinisch unauffällig. Der Merkmalsvergleich zwischen dem Probanden und den anderen, in der Literatur beschriebenen Fällen von G-Ring-Trägern zeigt, daß die Phänotypen dieser Individuen jene Ähnlichkeiten vermissen lassen, welche die Aufstellung eines Syndroms rechtfertigen würden.

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Familial G-ring mosaicism

Summary A family with G-ring mosaicism in two generations in presented. The index patient has the chromosome constitution: G-ring / G-monosomy. His mother, brother and maternal uncle are mosaics with 3 cell lines: Normal (predominantly) / G-ring (few) / G-monosomy (few). The index patient presents with small stature (below 3rd percentile) and mental retardation, his mother, brother and uncle are clinically normal individuals except for some minor degenerative signs. The lack of similarity between the phenotypes of the index patient and of other carriers of a G-ring from the literature does not seem to justify the assertion of a new syndrome.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Sinneskante des terricolen Turbellars Bipalium kewense Moseley (Tricladida)

Zusammenfassung Die Sinneskante des landlebenden Turbellars Bipalium kewense setzt sich aus folgenden Zellformen zusammen: Papillen und distaler Teil der Epithelfalten werden von einem versenkten Epithel bedeckt. Die distale Cytoplasmalage ist besonders dicht und durch ein tubuläres System gekennzeichnet, das offenbar aus dem Golgi-Apparat der Perikaryen hervorgegangen ist. Die Perikaryen sind tief versenkt und enthalten außer dem Kern granuläres ER, Mitochondrien, Golgi-Apparat und vor allem viel Glykogen. Die Epidermis ist zellig organisiert. In ihrem Bereich kommen drei Sekretzell-Formen vor, die ebenfalls weit in die unterlagernde Bindegewebs-Muskel-Lage hineinragen.Die Sinneskante ist durch zwei Receptor-Typen charakterisiert. Multipolare Zellen erreichen mit mehreren Dendriten die Körperoberfläche im Bereich der Papillen und dem äußeren Teil der Furchen des Kopfvorderrandes. Bipolare Zellen finden sich nur tief eingesenkt in den Sinnesgruben. In ihrem Bereich kommen keine Stützzellen vor. Außer durch die Gestalt sind beide Receptoren durch die Struktur ihrer Cilien unterschieden. Wabendesmosomen sind beiden gemeinsam.

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Electron microscopic observations on the sensory border of the land-dwelling turbellarian Bipalium kewense moseley (tricladida)

Summary The sensory border of the land-dwelling turbellarian Bipalium kewense consists of the following cell types: Papillae and distal part of the epithelial folds are covered by epithelial cells, the perikarya of which lie deeply below the basal lamina. Their distal cytoplasm is particularly dense and characterized by a tubular system, which obviously originates from the Golgi apparatus. The perikarya contain beside the nucleus mitochondria, rough endoplasmic reticulum, Golgi apparatus and above all numerous glycogen particles. Within this cellular epidermis three types of secretory cells occur which also penetrate deeply into the underlying layer of connective and muscle tissues.The sensory border is marked by two types of receptor cells. In the area of the papillae and in the outer part of the furrows of the anterior rim of the head, multipolar cells extend several dendrites to the body surface. Bipolar cells have been observed only in the depth of the sensory grooves. In their surroundings no supportive cells occur. Except for their shape the sensory cells differ in the structure of their cilia. Both cell types are interconnected with neighbouring cells by comb-desmosomes.

Herrn Prof. Dr. Drs. h. c. W. Bargmann danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes im Anatomischen Institut der Universität Kiel.     

Form and function in manganese-oxidizing bacteria

Summary Stalked, budding bacteria of the genus Hyphomicrobium are shown to be responsible for manganese deposition in freshwater pipelines. The attachment of the cells to the pipe surface is considered from the point of view of electrostatic attraction and the production of holdfast material. Electrophoretic studies indicate that Hyphomicrobium cells are negatively charged and that their surface ionogenic groups are carboxylic. It is postulated that the curious morphology and mode of reproduction of hyphomicrobia accounts for their efficiency in producing, or coexisting with, the manganese oxides they produce.

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Zusammenfassung Die gestielte Bakteriengattung der Hyphomikroben wird für die Manganschlammablagerungen in Süßwasserdruckrohrleitungen verantwortlich gemacht. Die Bindung der Zellen an die Rohroberfläche soll durch elektrostatische Anziehungskraft und Bildung von Haftmaterial bewirkt werden. Die elektrophoretischen Versuche zeigen, daß die Hyphomicrobium-Zellen negativ geladen und die Ionen-Gruppen der Oberfläche Carboxyle sind. Es wird postuliert, daß die eigentümliche Morphologie und Vermehrungsweise der Hyphomikroben verantwortlich sind für ihre Fähigkeit, Manganoxyde zu bilden und mit ihnen gemeinsam zu existieren.

     

Über die Regeneration des Integumentes aus Zellen im Ventralnervenstrang von Phascolion strombi (Montagu) (Sipunculida)

Zusammenfassung Die Zellen des Regenerationsstranges im Bauchmark von Phascolion strombi sind in erster Linie durch elektronendichte Einschlüsse gekennzeichnet, deren Durchmesser etwa 5000 Å betragen.Bei Introvertamputation wandern diese Zellen nach vorn und bilden eine kolbenförmige Gewebemasse. Die rundlichen Einschlüsse lösen sich auf, werden zu Fasern umgebildet und aus den Zellen in das Interstitium geschleust. Diese Wanderstadien der Regenerationszellen sind durch sehr viele Glykogenrosetten und Lipideinschlüsse gekennzeichnet.Im weiteren Verlauf entstehen zwischen den distalen Zellen des Regenerates Desmosomen. Über den mit Mikrovilli versehenen Zellapices bildet sich die Kutikula, die offenbar den Sekreteinschlüssen der Regenerationszellen entstammt. Im jungen Epithel fehlen die für Regenerationsstrang und Wanderstadien typischen Einschlüsse, sein Zytoplasma ist reich an granulärem endoplasmatischen Retikulum. Die neue Muskulatur entsteht aus Amöbozyten.

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The regeneration of the integument by cells in the ventral nerve cord of Phascolion strombi (Sipunculida)

Summary The cells of the regeneration string in the ventral nerve cord of Phascolion strombi are in particular characterised by electron dense granules of 5000 Å in diameter.Following amputation of the introvert these cells migrate anteriorly and form a clublike mass of tissue. At this stage they are strikingly rich in glycogen and lipid. The globular inclusions dissolve and transform into fibers which are extruded from the cell into the interstitial space.At later phases of development desmosomes form between the distal cells of the regenerative tissue. On top of the microvilli bearing apical cell poles a cuticle develops, obviously arising from the secretion granules of the regeneration cells. The new-formed epithelium lacks inclusion bodies which are typical for the regeneration string and the migrating cells, instead its cytoplasm is rich in rough E. R. profiles. The musculature is built up by amebocytes.

Herrn Prof. Dr. W. Bargmann und Herrn Prof. Dr. O. Moritz danken wir für die Überlassung eines Arbeitsplatzes im Anatomischen Institut und im Institut für Pharmakognosie Kiel.     

Some effects of pollution on the benthic environment of the gullmarsfjord

Summary 1. In the Gullmarsfjord (west coast of Sweden), an area affected by paper- and pulp-mill wastes was studied.2. In the interstitial water separated by centrifuging, a relatively high salinity was found. In the studied topmost 8 cm of the sediment, the salinity increased distinctly downward.3. The polluted sediments, containing wood fibre, had high calcination losses and great contents of interstitial water. This water had a low pH and great KMnO₄ consumption.4. Disappearance of the bottom fauna on the most heavily polluted area and the moving of the maxima of the faunal parameters during a period of 35 years are demonstrated.

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Einige Einflüsse der Verunreinigung auf das Benthos des Gullmarsfjords

Kurzfassung Der Saltkällefjord, ein Arm des Gullmarsfjords an der Westküste Schwedens, wird seit mehr als achtzig Jahren von den Abwässern einer Sulfitzellulose- und Papierfabrik beeinflußt. Um die Einflüsse der Verunreinigung verfolgen zu können, sind hydrographische und biologische Untersuchungen von der Zoologischen Station Kristineberg durchgeführt worden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Beschreibung des heutigen Zustandes der Sedimente und der Bodenfauna im Saltkällefjord. Bei den hydrographischen und bodenfaunistischen Untersuchungen wurden konventionelle Methoden benutzt. Die Sedimentproben — mit einem Schlammstecher gewonnen — entstammen den oberen 8 cm des Sedimentes. Sie wurden in 2 cm dicke Sektionen geschnitten und zentrifugiert, wobei das interstitielle Wasser abgetrennt wurde. Im interstitiellen Wasser wurde ein relativ hoher und im Sediment abwärts zunehmender Salzgehalt festgestellt. Um die Beschaffenheit der verunreinigten Böden im Saltkällefjord zu charakterisieren, sind die großen Glühverluste der Sedimente, die Sauerstoffarmut des Bodenwassers, das beträchtliche Volumen, die hohe KMnO₄-Zahl, der relativ niedrige pH-Wert und das häufige Auftreten von Schwefelwasserstoff im interstitiellen Wasser zu berücksichtigen. Außerhalb der Mündung des Flusses Örekilsälven ist die Bodenfauna vollständig verschwunden. An der Außenseite dieses unbewohnten Gebietes ist eine Grenzzone, charakterisiert durch das Vorkommen des PolychaetenCapitella capitata, zu finden. Im mittleren Teil des Fjords sind Maxima der Individuenzahl und der Zahl der Bodentierarten festgestellt worden. Das Maximum der Individuenzahl hat sich seit 1932 etwa 2 km und das Maximum der Artenzahl auf 1,2 km in südwestlicher Richtung verlagert.Capitella capitata, eine dort erst neuerdings auftretende Species, ist bei dieser Bestandsaufnahme nicht berücksichtigt worden.