Elektronenmikroskopische Untersuchung alternder Zellen von Pseudomonas rhodos

During a 10 day-incubation on agar surfaces at 30°C, cells of the gram-negative soil bacterium Pseudomonas rhodos pass through three phases distinguishable by physiological and morphological criteria. When viewed by electron microscopy, typically “rolled” mesosomes could frequently be observed in young cells. In aged cells instead, loosely rolled or stretched-out, flattened tubules could be discerned, presumed to be degenerate mesosomes. Tubular flattened structures have been isolated from these cells by lysozyme treatment or sonication and were concentrated by differential centrifugation. Electron micrographs of these preparations showed long, straight tubules which sometimes appeared sealed at one end. Their width was 34±5 nm. They contained a lining of material, which could be digested by trypsin leaving behind an electron-transparent matrix. In rare cases, isolated tubules showed a periodic fine structure composed of ellipsoidal subunits. Optical diffraction analysis yielded a lattice consisting of subunits arranged in helices of pitch-angle 27°; the unit cell dimensions were shown to be 112×56 Å. Owing to their sensitivity to trypsin, components of the regular lattice are supposed to consist of protein. It is postulated that these protein components are layered onto a tubular membrane. These tubules are clearly distinguishable by their shape and fine structure from the periodic structure of a P. rhodos cell wall layer, which exhibits a tetragonal pattern, and also from polyheads and polysheaths of defective bacteriophages. Their possible origin from intact mesosomes is discussed.     

Untersuchungen zum circadianen Sekretionszyklus der neurosekretorischen Kerngebiete der Maus*

Abstract Investigations on the circadian cycle of secretion in the neurosecretory nuclei of mouse. The circadian cycle of secretion of both hypothalamic neurosecretory nuclei N. supraopticus and N. paraventricularis in mice was studied by histological, histochemical, biochemical and electron-microscopical methods. Both areas undergo a circadian secretion cycle (24 h-rhytm). The activity of metabolism increases at the beginning of night, whereas by day the cells are considered to be in a phase of restitution and transportation of the secretion. Especially increases the volume of the cell nuclei (synthesis of RNA and proteins) and the activity of the extralysosomal unspecific esterase rises to maximal values. From midnight till the beginning of the light-phase the cells show a maximal volume of the nuclei and an increased secretion as well as higher activity of acid phosphatase and lactate dehydrogenase. Unspecific esterase activity, on the other hand, diminished. There was a noticable increase in the quantity of neurosecretion in both areas, it reached a maximum at the beginning of the light-phase, whereas the volume of the nuclei and the activity of acid phosphatase and thiamine pyrophosphatase diminished. The neurosecretion is more and more transported to the hypophysis. The cells restitute during the light-phase and reach their starting level.     

Elektronenmikroskopische Untersuchung der quergestreiften Muskelfasern im Corpus pineale von Wistar-Ratten

Zusammenfassung Unter 35 Pinealdrüsen von erwachsenen Wistar-Ratten wurden 8 mit quergestreiften Muskelfasern gefunden. Diese liegen in der Peripherie des Organs und in der Nähe des Pinealstiels. In 3 Fällen wurden direkte Kontakte zwischen Muskelfasern und Kapillaren gesehen.Die Pinealmuskelfasern besitzen ein Sarkolemma, das aus einer Basalmembran und einem retikulären Fibrillengitter aufgebaut ist. Mehrere Merkmale, die für embryonale Muskelfasern charakteristisch sind, werden in den Pinealmuskelfasern gefunden: Reichtum am Sarkoplasma, Armut an Myofibrillen, helikoidale Polyribosomen, unterschiedlich lokalisierte und häufig longitudinale Triaden, Übergang von granulärem in agranuläres sarkoplasmatisches Retikulum, Anzeichen mikropinozytotischer Prozesse, ungeordnete Myofilamente und primitiv gebaute A-Bänder. Die A- und I-Bänder sind in Längsschnitten gut sichtbar, während H-Zonen und M-Streifen meistens fehlen. Die Z-Streifen, gut ausgebildet nach jeder Fixation, sind nie reglemäßig und geradlinig wie in der Skelettmuskulatur. Die Länge einer Sarkomere beträgt 1,25–1,4 m nach OsO₄-Fixation und 2,4–3,1 m nach Aldehydvorfixation. Soweit elektronenmikroskopische Befunde ein Urteil erlauben, dürften die Pinealmuskelfasern — obwohl embryonalen Charakters — kontraktionsfähig sein.In einem Fall wurde ein wahrscheinlich (neuro)endokrino-muskulärer Kontakt zwischen einer Muskelfaser und einem Pinealzellausläufer gefunden.

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Electron microscopic investigation of the striated muscle fibers in the pineal body of wistar rats

Summary 8 of 35 pineal bodies obtained from adult male Wistar rats were found to contain striated muscle fibers. These are located at the periphery of the pineal body or in close proximity to the pineal stalk. In 3 cases a direct contact between capillaries and muscle fibers was observed.The pineal muscle fibers possess a sarcolemma which is formed by the basal membrane and a network of reticular fibers. Several features characteristic of embryonic muscle fibers are found in the fibers of the pineal body: abundance of sarcoplasm, scarce myofibrils, helicoidal polyribosomes, triads variously located and frequently longitudinally oriented, transition of rough- to smooth-surfaced endoplasmic reticulum, presence of micropinocytotic vesicles and primitively formed A-bands. A- and I-bands are well visible in longitudinal sections, while H- and M-bands are mostly lacking. The Z-lines, well formed after every fixation, are never regular and straight as seen in skeletal muscles. After fixation in OsO₄ the length of a sarcomere is 1,25–1,4 m, after aldehyde prefixation it is 2,4–3,1 m. According to electron microscopic findings the pineal muscle fibers, although being of embryonic character, seem to have the ability to contract.In one case a possibly (neuro)endocrino-muscular contact between a muscle fiber and a pineal cell process has been observed.

     

Zur Ultrastruktur der Kapillaren und ihrer Beziehung zu Nervenzellen im Bereich der neurosekretorischen Kerne des Hypothalamus

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Struktur der Blut Hirnschranke im Bereich der neurosekretorischen Kerne des Hypothalamus wurden an 6 Ratten durchgeführt. Besondere Beziehungen zwischen Kapillaren und sekretorischen Nervenzellen treten hervor, die durch das Verhalten und die Anordnung der perivaskulären Astrogliafortsatzschicht bedingt sind. Es liegen Kapillarabschnitte vor, in denen die Nervenzellen von der Basalmembran nur durch Doppelmembranen getrennt sind, die sich als plasmaarme, verschmälerte Astrozytenfortsätze identifizieren lassen. Ferner finden sich Kapillarabschnitte, in denen die sekretorischen Nervenzellen unmittelbar, ohne zwischengeschaltete Strukturen, an die Basalmembran der Kapillare in Form gliafreier Kontaktzonen grenzen. Das Auftreten eines perikapillaren Raumes konnte nicht festgestellt werden. Korrelationen zwischen der Funktion und der besonderen Anordnung der morphologischen Strukturen der Blut-Hirnschranke werden diskutiert.Die untersuchten neurosekretorischen Kerne sind aus der Gruppe der schrankenlosen Regionen auszuschließen, in denen übereinstimmend neben gliösen Besonderheiten ein perivaskulärer Raum im Kapillarbereich in Erscheinung tritt. Gliafreie Kontaktzonen zwischen Kapillaren und Nervenzellen stellen, da auch in anderen Hirnregionen beschrieben, zwar charakteristische, jedoch nicht spezifische Merkmale dar. Bezüglich ihrer Funktion wird die Hypothese vorgetragen, daß solche Zonen mit dem besonderen lokalen Verhalten gewisser Partialmechanismen der Blut-Hirnschranken-Funktion in Beziehung stehen.

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Summary Electron-microscopic studies on the morphological elements of the blood-brain barrier were carried out in 6 rats in the area of the neurosecretory nuclei of the hypothalamus. Special morphological relations are shown to exist between capillaries and secretory nerve cells, which are due to the different behaviour and arrangement of the perivascular astroglial cells. There are certain parts of the capillaries in which the nerve cells are separated from the basal membranes only by double membranes that may be identified as low-plasma astrocyte processes reduced in diameter. Furthermore, other capillary segments show secretory nerve cells bordering immediately — i.e. without any intercalated structures — to the basal membrane of the capillary (glia-free contact zones). There is no evidence of the existence of a pericapillary space. The correlations between the functions and structures of the bloodbrain barrier are discussed. The neurosecretory nuclei don't belong to the group of barrierless regions, all of which have, in addition to glial peculiarities, a perivascular space in the capillary region. Since glia-free contact zones between capillaries and nerve cells exist also in other places, they may be considered characteristic of, but not specific to, the region under discussion. The author advances the hypothesis, with regard to their function, that such zones are related to local modifications of certain partial mechanisms of the blood-brain barrier function.

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Herrn Prof. Dr. A. Pischinger zum 60. Geburtstag gewidmet. Nach einem Referat, gehalten am Kongreß für Elektronenmikroskopie, Prag 1964.     

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchung von neurosekretorischen Zellen im Gehirn der Eintagsfliege Ephemera danica Müll. (Ephemeroptera: Ephemeridae)

In the brains of the males the amount of stained secretory material was nearly constant during the last four instars. In the females a decrease in this neurosecretory product in the last nymphal and subimaginal stage could be observed, followed by an increase in the imagines. In the final nymphal stage four types of neurosecretory cells (nsc) were found in the medial protocerebral cell group, showing differences in shape, size, and the contents of the cytoplasm, especially of the secretory granules. In addition to the medial nsc, some cells in the frontal part of the brain and in the deutocerebrum are described. They contain electron-opaque granules and probably have a neurosecretory function. The secretory product of the medial nsc is transported along the axons of the nervus corporis cardiaci 1 (ncc1), an unpaired nerve tract on the ventral side of the brain. Leaving the brain the ncc1 immediately enters the corpus cardiacum. Connections between secretory granules and neurotubuli point to an important role for the neurotubuli in the transport of secretory material.     

Untersuchung von Cyclamat auf mutagene Wirkung im Dominant-Letal-Test an der Maus

Zusammenfassung 20 männliche NMRI-Mäuse wurden an 5 aufeinanderfolgenden Tagen mit je 10 g Natrium-Cyclamat/kg Körpergewicht oral behandelt. Nach der letzten Applikation wurde jedes Männchen mit 3 unbehandelten Weibchen verpaart. Zur fraktionierten Untersuchung der aufeinanderfolgenden Keimzellstadien der Männchen wurden jede Woche 3 neue, unbehandelte Weibchen zu jedem Bock gesetzt und besamen lassen, insgesamt über 10 Wochen. Die insgesamt 600 Weibchen wurden am 14. Tag ihrer Trächtigkeit getötet, und der präimplantative und der postimplantative Verlust als die Kriterien für induzierte Letalmutationen wurden an Hand der Anzahlen der Corpora lutea, der Implantationen und der lebenden und toten Keimlinge ermittlet. Parallel zu der Untersuchung mit Natrium-Cyclamat wurde eine Negativ-Kontrolle mit 20 männlichen und und 600 weiblichen Mäusen durchgeführt. Die Behandlung mit Natrium-Cyclamat schädigte die Männchen nicht und führte nicht zur Beeinträchtigung der Befruchtungsquote. Sie hatte auch keine Erhöhung der präimplantativen und der postimplantativen Verluste zur Folge. Unsere Untersuchungen ergaben somit keinen Anhalt für eine mutagene Wirking von Natrium-Cyclamat bei Mäusen im Sinne einer Induktion dominanter Letalmutationen.

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Investigation of cyclamate for mutagenic effects by use of the dominant lethal assay in mouse

Summary Twenty male NMRI mice were treated on 5 successive days with 10 g Sodium Cyclamate per kilogram body weight orally. After the last application each male was mated with three untreated females. In order to investigate successive germ cell stages of the males they were mated with three further untreated females each week for 10 weeks. The 600 females in all were killed on the 14th day of gestation. The pre-implantation and the post-implantation deaths were determined by counting the number of corpora lutea, implantations, and live and dead embryos. A negative control was carried out using 20 male and 600 female mice. The Sodium Cyclamate treatment neither damaged the males nor reduced the fertility index. No increase in pre-and post-implantation loss was observed. Our investigations gave no indication of any mutagenic effect of Sodium Cyclamate in mice by way of induction of dominant lethal mutations.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen des verhornten Epithels im Vormagen der embryonalen und jungen adulten Maus

Zusammenfassung Die Zellen des Stratum granulosum in dem verhornten Epithel des Vormagens von 16–19 Tage alten Mäuseembryonen und von 1, 2, 7, 13 und 17 Tage alten Tieren wurden elektronenmikroskopisch analysiert. Die für diese Zellen spezifischen Keratohyalingranula kommen gleichzeitig im Kern und Cytoplasma vor. Intracristale Einschlüsse in den Mitochondrien werden ebenfalls als Keratohyalingranula gedeutet. Sie sind bisher nur in der hyperplastischen Haut der Maus gefunden worden. Es scheint, daß die Keratohyalingranula in allen genannten Zellteilen entstehen können. Im Cytoplasma stehen sie im Kontakt mit den Ribosomen. Keratohyalingranula im Kern und in den Mitochondrien haben auch manchmal einen Körnchensaum von unbekanntem chemischem Aufbau. Intracytoplasmatische Körperchen, die wahrscheinlich von der Plasmamembran abgeschnürt werden, treten oft zusammen mit den Keratohyalingranula auf. Keratohyalingranula in verschiedenen Entwicklungsstadien unterscheiden sich im Feinbau. Die Bedeutung des gleichzeitigen Vorkommens von Keratohyalingranula in verschiedenen Zellteilen wird diskutiert.

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Summary The cells of keratinized epithelia in the anterior part of the stomach of the mouse were investigated with the electron microscope in embryos of 16–19 days and in 1, 2, 7, 13 and 17 days old animals. Keratohyalin granules were found in the cytoplasm and the nucleus. Intracristal dense bodies in the mitochondria are also considered to be keratohyalin granules. These bodies have been observed so far only in the hyperplastic epidermis of the mouse. It appears likely that keratohyalin granules can originate in the above mentioned parts of the cell. In the cytoplasm keratohyalin granules are surrounded by ribosomes. The keratohyalin granules in the nucleus and the mitochondria are studded with frequently small particles of unknown chemical composition. Intracellular bodies probably originating from the plasma membrane often were found in the neighbourhood of the keratohyalin granules. The ultrastructure of the keratohyalin granules undergoes changes during development. The occurrence of keratohyalin granules in different parts of the same cell is discussed.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchung der Neurosekretion im Cerebralganglion des Regenwurmes (Lumbricus terrestris)

Zusammenfassung Die Feinstruktur der neurosekretorischen Nervenzellen und der Gliazellen im Cerebralganglion des Regenwurmes (Lumbricus terrstris) wurde untersucht.Die Nervenzellen zeigen verschiedenartige Erscheinungsformen. Einzelne sind mit reifen Neurosekretgranula (Durchmesser von rund 280 m) gefüllt (Speicherzellen). In anderen dominieren leere Vesikel, oder das Ergastoplasma nimmt die ganze Zelle ein. In einzelnen Fällen erweitern sich die Ergastoplasmacysternen sackartig, so daß die Zelle ein vakuolisiertes Aussehen gewinnt. Der für ein Sekret charakteristische Stoff wird zuerst in den flachen Cysternen des Golgi-Apparates und in den Golgi-Vesikeln der entleerten Zellen gefunden. Daraus kann geschlossen werden, daß der Golgi-Apparat in enger Beziehung zur Sekretbildung steht. In einigen Zellen werden reife Sekretgranula im Interzellularraum zwischen den Fortsätzen der Glia- und Nervenzellen beobachtet.Charakteristisch für die Gliazellen sind ein gut entwickelter Golgi-Apparat, Stützfilamente und einzelne Vesikelreihen. Letztere stehen vermutlich mit der Pinocytose und Phagocytose in Zusammenhang. Oft kommen in den Gliazellen — aber in geringer Menge auch in den Nervenzellen — große, dunkle Körper (Durchmesser 0,5–2,5 ) mit feinkörnigem, homogenem oder lamellärem Inhalt vor. Anscheinend bestehen zwischen diesen Körpern und den Gliamitochondrien Übergangsformen.Erweiterungen des Interzellularraumes an isolierten Abschnitten stehen aller Wahrscheinlichkeit nach mit der Entleerung des Sekretes in Verbindung. In ihnen ist ein blasser, fein präzipitierter Stoff zu finden. Die Wand der Kapillaren wkd von einer feinen Basalmembran und einer Myoendothelzellschicht gebildet. Oft sind zwischen benachbarten Endothelzellen und zwischen ihnen und der Basalmembran kleine homogene, dunkle Gebilde mit verwaschenem Umriß zu beobachten, die vielleicht mit der Entleerung der Sekretgranula in die Kapillaren in Zusammenhang stehen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchung des Subcommissuralorgans der Ratte

Zusammenfassung Das Subcommissuralorgan erwachsener und ganz junger weißer Ratten wurde mit dem Elektronenmikroskop untersucht. — Bei adulten Ratten ist das hohe, mehrreihige Ependym an manchen Stellen von einem Hypendym unterlagert.Im Ependym wird — in engster Nachbarschaft zu den basal gelegenen, oft tief eingebuchteten Zellkernen — das Sekret in unregelmäßig geformten, großen Zisternen des endoplasmatischen Reticulum gebildet. Auf dem nach apikal gerichteten Sekretweg schnüren sich zunächst kleinere Vakuolen ab. Diese konfluieren nahe der Zelloberfläche zu zwei verschiedenen Formen von Sekretvakuolen: zu größeren von unveränderter Konsistenz und zu solchen von unveränderter Größe mit eingedicktem Inhalt; beide geben ihr Sekret in den Ventrikel ab. Der Golgi-Apparat ist an der Sekretbildung nicht beteiligt. Eine basalwärts geri-chtete Sekretion der Ependymzellen wurde nicht festgestellt.Das nur stellenweise ausgebildete Hypendym enthält neben Fortsätzen von Astrocyten, verstreuten Axonen, synaptischen Strukturen und Oligodendrogliazellen auch sekretorische Zellen, die in verschiedenen Merkmalen den Ependymzellen ähnlich sind und offenbar von diesen herstammen. Die Sekretabgabe aus diesen Zellen läßt sich morphologisch nicht erfassen.Die in der Umgebung von subcommissuralen Kapillaren adulter Tiere gefundenen periodisch strukturierten Körper werden im Hinblick auf eine Funktion im Dienste des Stoffaustausches zwischen Blutstrom und sekretorischen Zellen von Ependym und Hypendym diskutiert.Bei Ratten der ersten Lebenswoche zeigt der Ependymverband eine breitere Kernzone; die Zellen sind bereits in sekretorischer Aktivität begriffen. Die apikalen Zellpole der Ependymzellen sind weit in den 3. Ventrikel vorgebuchtet. Zu dieser Zeit ist noch kein Hypendym ausgebildet; ebenso fehlen periodisch strukturierte Körper sowie die Myelinisierung der Axone der hinteren Kommissur.Die sekretorischen Ependymzellen adulter wie auch junger Tiere tragen ein bis zwei Cilien. Einzelne, vom normalen Bau abweichende Cilien mit zusätzlichen äußeren Doppelfilamenten werden beschrieben. Des weiteren wird über atypisch lokalisierte Cilien, die sich entfernt von der Ependymoberfläche im Gewebe finden, berichtet.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft ausgeführt. — Für die Anregung zu dieser Arbeit danken wir Herrn Prof. Dr. R. Bachmann. Frau H. Asam gebührt unser Dank für wertvolle technische Mitarbeit.     

Peroxysomen im Ovar der Maus

Zusammenfassung In Luteinzellen, interstitiellen Zellen und Granulosazellen von Ovarien gravider und nicht gravider Mäuse werden Zellorganellen demonstriert, die nach Inkubation des Gewebes mit Diammoniobenzidinium (DAB) und H₂O₂ bei pH 9,0 intensiv geschwärzt sind. Diese Organellen sind rund, oval oder schlauchförmig, ihr Querdurchmesser schwankt zwischen 0,2 und 0,3 m. Sie sind von einer Einheitsmembran begrenzt und besitzen kein kristallines Zentrum. In Präparaten, die nicht im DAB-Medium inkubiert waren, enthalten sie ein mäßig elektronendichtes, feingranuläres Material.Die histochemische Reaktion kann durch den Zusatz von 2×10^–2 M Aminotriazol zum DAB Medium vollständig unterdrückt werden. Daraus wird geschlossen, daß das Reaktionsprodukt die peroxydatische Aktivität von Katalase markiert und daß es sich bei den beschriebenen Zellorganellen um Peroxysomen handelt.

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Peroxisomes in the mouse ovary

Summary Strongly stained cell organelles are to be demonstrated in luteal cells, interstitial cells and granulosa cells of ovaries of pregnant and non pregnant mice if the tissue has been incubated with diaminobenzidinium (DAB) and peroxide at pH 9.0. These organelles are round, ovoid or tubular in shape, measuring 0.2 to 0.3 m in diameter. They are limited by a single unit membrane and lack a crystalline core. Those specimens which are not incubated in the DAB medium, contain a moderate electron dense, fine granular material.The histochemical staining reaction is completely inhibited by the addition of 2×10^–2 M aminotriazole to the DAB medium. Therefore it is concluded that the reaction product is caused by the peroxidatic activity of catalase and that these cell organelles are peroxisomes.

Diese Untersuchung wurde mit dankenswerter Unterstützung durch das Wissenschaftsreferat des Magistrates der Stadt Wien durchgeführt.     

Elektronenmikroskopische Autoradiographie mit H3-Thymidin an der Thymusrinde der Maus

Zusammenfassung Ultradünnschnitte durch die Thymusrinde erwachsener männlicher Mäuse wurden mit einer Einkristallschicht von Ilford-L 4-Photoemulsion überzogen. In elektronenmikroskopischen Autoradiogrammen können die mit H³-Thymidin markierten Zelltypen besser erkannt werden als in lichtmikroskopisch-autoradiographischen Untersuchungen am gleichen Gewebe.Den größten Anteil der freien Zellen stellen die kleinen Lymphocyten mit dichten, von wenigen Ausnahmen abgesehen, unmarkierten Kernen und schmalem Zytoplasmasaum. In der subkapsulären Zone finden sich gehäuft große Lymphozyten und ihre Vorstufen mit einem umfangreichen, nicht so dichten Kern und einem breiteren, freie Ribosomen enthaltenden Zytoplasmasaum. 83% der Kerne dieser Zellen sind deutlich markiert. Die epithelialen Retikulumzellen im Inneren der Rinde und das Randepithel haben unmarkierte Kerne. Nur vereinzelt werden markierte Retikulumzellen unmittelbar unter dem Randsaum gefunden. Plasmazellen sind in der Rinde nur selten zu finden. Ihre Kerne weisen keine Markierung auf. Die lichtmikroskopisch-autoradiographisch erhobenen Befunde von Hinrichsen (1963, 1965) werden elektronenmikroskopisch bestätigt: Bei der Maus stellt die unmittelbar unter der Kapsel liegende Randzone des Thymus die Keimschicht zur Bildung von Thymuslymphozyten dar.

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Summary Sections of the thymus of adult male mice were covered with Ilford-L 4 photographic emulsion. In electron microscopic autoradiograms, the labelled cell types after H³-thymidine injection — can be more easily identified than with light microscopic autoradiographic methods.Most of the free cells are small lymphocytes with dense, mostly unlabelled nuclei and scanty cytoplasm. In the sub-capsular zone larger lymphocytes with a bigger, but not so condensed nucleus and more extensive cytoplasm containing free ribosomes can be found. 83% of their nuclei are labelled with tritiated thymidine. The nuclei of epithelial reticulum cells in the inner cortex and the surface epithelium are unlabelled. Only very few labelled reticulum cells can be found immediately under the connective tissue layer. Plasma cells are rarely found in the cortex. Their nuclei are not labelled. The light microscopic autoradiographic findings by Hinrichsen (1963, 1965) are electronmicroscopically confirmed: the lymphocytes of the mouse thymus originate in the immediately sub-capsular cortex of the thymus.

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Herrn Professor Bargmann zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Diaphragma der Maus nach einseitiger Phrenikotomie

Zusammenfassung Die Änderungen der Ultrastruktur im Diaphragma der Maus nach einseitiger Durchtrennung des N. phrenicus wurden im Abstand von 14 Std bis zu 6 Monaten nach Denervierung untersucht. Von den Degenerationserscheinungen nach Denervierung werden terminales Axon, Schwannsche Zelle und Muskulatur betroffen. In der ersten Degenerationsphase (1. bis 3. Tag) findet die Fragmentation des Axons durch die Schwannsche Zelle statt, die Agglutination der synaptischen Vesikel, die Lyse der Axon-Innenstruktur und die Resorption des Axons durch die Schwannsche Zelle. Die zweite Phase (3. bis 5. Tag) ist gekennzeichnet durch den Verlust der Schwannschen Zelle und die Bedeckung des sekundären Synapsenspaltes durch kollagenes Bindegewebe. Subneural-Apparat und Soleplate-Kerne bleiben während des Degenerationsprozesses erhalten. Im Sarcoplasma treten dichte Körper, Myelinfiguren, coated vesikel, multivesiculäre Körper und Lysosomen auf. Die Abbauprozesse im Muskel führen schließlich zur völligen Lyse der Struktur. Sechs Monate nach Denervierung sind die Muskelfasern durch Kollagenfasern ersetzt. Die Cholinesterase konnte bis zu vier Wochen nach Denervierung an der postsynaptischen Membran nachgewiesen werden. Die Ergebnisse werden mit den in der Literatur vorliegenden Befunden an degenerierenden Endplatten und Synapsen nach Nervendurchtrennung diskutiert.

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Electron-microscopical investigation of the mouse diaphragm after unilateral phrenicotomyI. The degenerating motor end-plate

Summary Ultrastructural changes of the denervated mouse diaphragm were studied 14 hours to 6 months following section of the n. phrenicus on the left side. Degeneration occurred in the terminal axon, the Schwann cell and in the muscle cell. In the first period (1–3 days) the fragmentation of the axon by the Schwann cell, the agglutination of synaptic vesicles, the lysis of the axon internal structure and the absorption of the axon by the Schwann cell are observed. The second period (3–5 days) is characterized by the loss of the Schwann cell and the covering of the secondary synaptic cleft by collagen fibrils. Subneural apparatus and soleplate nuclei persist during degeneration. In the sarcoplasm we found dense bodies, myelinated figures, coated vesicles, multivesicular bodies and lysosomes. The degenerating process in the muscle led to complete lysis of the structure. Six months after denervation the muscle fibers are replaced by collagen fibres. The cholinesterase is observable in the post-synaptic membrane until 4 weeks after denervation. The results are discussed in the light of literature on degenerating endplates and synapses after nerve section.

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Wir danken dem Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (Nr. 4563) für die Unterstützung dieser Arbeit.     

Elektronenmikroskopische Untersuchung zur Feinstruktur der endotrophen Tabakmykorrhiza

Zusammenfassung 1. Es wurde die Ultrastruktur der endotrophen Tabakmykorrhiza untersucht. 2. Wie bei den meisten obligaten und gewissen nicht obligaten Parasiten wird in dieser Pilz-Wirt-Gemeinschaft bei der Penetration eine Papille gebildet. Wie dort sind die intracellulären Stadien durch eine extrahaustoriale Matrix und extrahaustoriale Membran vom Wirtsprotoplasten getrennt. Der Pilz bildet schließlich Verzweigungen, die sog. Arbuskeln. Der Pilzinhalt wird vom Wirt resorbiert. Als Reste verbleiden die von extrahaustorialem Matrix-Material umgebenen, kompakte Klumpen bildenden Pilzwände im Wirtscytoplasma. 4. Im Arbuskelstadium bildet der Pilz komplette Septen und ist somit wahrscheinlich gegen völlige und schnelle Degeneration geschützt. 5. Als Reaktion auf den Pilzbefall kommt es zu einer Vermehrung des Wirtscytoplasmas und zu einer Akkumulierung von Organellen in der Nachbarschaft des Pilzes.

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Electron microscopy study on the fine structure of the endotrophic mycorrhiza of tobacco

Summary 1. The ultrastructure of the endotrophic mycorrhiza of tobacco was investigated. 2. During penetration of the host wall a papilla is formed as is observed in plants infected with obligate and certain non-obligate parasites. Similarly the intracellular stages of the fungus are separated from host protoplast by an extrahaustorial matrix and extrahaustorial membrane. 3. The fungus finally produces arbuscules (branching of haustoria). The content of the fungus is completely absorbed by the host. The remaining fungal walls form compact clusters in the host cytoplasm, which are surrounded by matrix material. 4. In the arbuscule stage the fungus forms complete septa and probably in this way is protected from complete and quick degeneration by the host. 5. The host reaction to the infection is an increase in host cytoplasm and an accumulation of organelles near the fungus.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchung der Kaninchenhaut (Epidermis)

Zusammenfassung In der Kaninchenepidermis läßt sich elektronenmikroskopisch eine polare Differenzierung der Zellen des Str. germinativum nachweisen: Die Mitochondrien liegen vorwiegend basal, der Golgi-Apparat stets supranukleär.Die Tonofibrillen, die das gesamte Zellinnere durchziehen, sind in bestimmten Bereichen der als Doppelmembran ausgebildeten Zellwand verankert. Die Membranen benachbarter Zellen sind an diesen Ansatzstellen der Tonofibrillen durch eine Kittsubstanz miteinander verbunden und bilden so die sog. Kontaktzonen (= Bizzozerosche Knötchen oder Desmosome), denen offenbar ähnliche Strukturen an der basalen Zellgrenze entsprechen.Die Zellwände der unteren Epidermisschichten sind stark eingebuchtet und ineinander verzahnt. Zwischen den Kontaktzonen liegen jeweils die vor allem für das Str. spinosum typischen Interzellularlücken. Mit zunehmender Verhornung werden in den oberen Schichten die Zellgrenzen begradigt, die Interzellularlücken verschwinden, die Kontaktzonen ordnen sich parallel zur Epidermisoberfläche an und werden im Str. corneum fast vollständig aufgelöst.Der Zellkern macht im Str. granulosum charakteristische Veränderungen durch, die vermutlich mit der Bildung des Keratohyalins im Zusammenhang stehen.Mitochondrien bleiben bis ins Str. granulosum, der Golgi-Apparat nur bis zum oberen Str. spinosum nachweisbar. Beide Zellkomponenten verlieren bereits im unteren Str. spinosum ihre polare Anordnung.Im Str. germinativum liegen vereinzelt helle Zellen, die meist dendritische Fortsätze bilden. Ihr Cytoplasma wird von einem ausgeprägten endoplasmatischen Reticulum durchzogen und enthält keine Tonofibrillen; dementsprechend finden sich an der Zellmembran keine Kontaktzonen. Auf Grund ihrer Lage und Struktur lassen sich diese Zellen als unpigmentierte Melanoblasten deuten.     

Elektronenmikroskopische Darstellung der Adenosintriphosphatase im Flimmerepithel

Zusammenfassung Adenosintriphosphatase wird in den Flimmerzellen der Regio respiratoria und in den Sinneszellen der Regio olfactoria der Maus elektronenmikroskopisch dargestellt. Das Ferment findet sich vor allem in den Zilien und an endoplasmatischen Membranen. An Flimmerhaarquerschnitten in verschiedenen Höhen zeigt die Enzymaktivität eine der Ultrastruktur entsprechende, unterschiedliche Lokalisation.Auf Grund weitgehender struktureller, histochemischer, biochemischer und pharmakologischer Ähnlichkeiten zwischen Flimmerepithel und Muskulatur werden analoge Vorgänge bei Erregung, Kontraktion und deren Koppelung vermutet.

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Summary Adenosintriphosphatase is demonstrated in ciliated cells in mouse respiratory mucosa and in sensory cells of olfactory region. The enzyme is localized in the cilia and in membranes of endoplasmic reticulum; the cilia show different enzyme localizations at various cross-section levels related to their ultrastructure.The similarity between muscle and cilia with respect to structure, histochemistry, biochemistry and pharmacology suggests analogous mechanisms of excitation, and contraction respectively of coupling between those two functions.