Gustation of sugars, amino acids and lipids by larvae of the scarabaeid, Sericesthis geminata (Coleoptera)

Third-instar larvae of the scarabaeid Sericesthis geminata were stimulated to bite and feed on filter paper by a number of sugars, amino acids and lipids. The degree of stimulation generally increased with increasing concentration, but high concentrations of fructose and amino acid had inhibitory effects. Sterols were non-stimulating at low concentrations and acted as feeding deterrents at high ones.

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Zusammenfassung In einer Reihe von einfachen Wahlkammerversuchen wurde das Verhalten der bodenbewohnenden Larven des Scarabaeiden Sericesthis geminata (Boisduval) gegenüber Zuckern, Aminosäuren und Lipiden geprüft. Die Versuchschemikalien wurden in verschiedenen Konzentrationen auf Filtrierpapier aufgetragen und die gefressenen Stellen ausgemessen.Jeder der drei Zucker Saccharose, Maltose und Glucose erhöhte die Nahrungsaufnahme. Die Disaccharide Saccharose und Maltose hatten einen größeren Effekt als Glucose. Bei diesen drei Zuckern war im allgemeinen bis zu einer Konzentration von 1.0 M ein zunehmender Effekt festzustellen. Fructose erhöhte die Nahrungsaufnahme nicht und hatte bei höheren Konzentrationen einen hemmenden Effekt. Die einzelnen Aminosäuren L-Isoleucin, L-Leucin und L-Alanin sowie eine Gruppe von sechs Aminosäuren erhöhten die Nahrungsaufnahme in einem begrenzten Konzentrationsbereich, hemmten aber die Nahrungsaufnahme bei hohen Konzentrationen. Die Wirkung der Gruppe von Aminosäuren zeigte, daß dabei der Effekt der verschiedenen Aminosäuren komplementär war. Freie Fettsäuren, Triglyceride und Phospholipoide erhöhten die Nahrungsaufnahme. Steroide hatten bis zu hohen Konzentrationen keinen wesentlichen Einfluß; bei hohen Konzentrationen wurde die Nahrungsaufnahme verringert.

     

Zur Frage der Aktivierung der Gewebe im Extremitätenstumpf bei Urodelen vor der Blastembildung

Zusammenfassung Auf Grund des Einbaues von injiziertem H³-Leucin wurde autoradiographisch die Eiweißsyntheseaktivität der Stumpfgewebe amputierter Vorderextremitäten beiTriturus vulgaris undTriturus alpestris während der ersten 13 Tage nach der Amputation ermittelt.Die primäre Reaktion der Epidermis, der Muskulatur und der Schwannschen Scheidenzellen besteht in einer Verdoppelung des Aminosäureeinbaues. Muskelzellen und Schwannsche Scheidenzellen erfahren in einer zweiten Phase eine Erhöhung ihrer Aktivität auf das 4–5fache. Das Periost reagiert später als die übrigen Gewebe. Es erhöht seinen Eiweißstoffwechsel dann aber bald auf das 3fache seines ursprünglichen Wertes.Die primäre Erhöhung tritt bei der Muskulatur und den Nerven zusammen mit den Auflösungserscheinungen dieser Gewebe auf, während nach dem Beginn der zweiten Phase die ersten Zellen des mesodermalen Regenerationsblastems anzutreffen sind.Meinem verehrten Lehrer Herrn Professor Dr.Otto Kuhn zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Nachweis und quantitative Bestimmung der Polyphosphate in wasserstoffoxydierenden Bakterien

Zusammenfassung Zwei Stämme wasserstoffoxydierender Bakterien wurden nach autotropher und heterotropher Anzucht der fraktionierten Extraktion der Phosphorverbindungen unterworfen und auf das Vorhandensein kondensierter Phosphate untersucht.In der säurelöslichen Fraktion waren kondensierte Phosphate nicht nachweisbar.Die säureunlösliche Fraktion enthielt regelmäßig Polyphosphate in wechselnden Mengen. Ihr Nachweis gründet sich auf ihr Verhalten während der Extraktion, ihre Fällbarkeit, ihre Hydrolyseeigenschaften und ihr chromatographisches Verhalten. Nach Extraktion und Trennung unter schonenden Bedingungen waren lediglich hochpolymere Polyphosphate auffindbar; Oligophosphate traten erst nach milder Hydrolyse auf.Die Verfahren der Extraktion und der quantitativen Bestimmung der Polyphosphate neben anderen Phosphatfraktionen werden dargelegt.     

Veränderungen der Blattproteine bei photoperiodischer Induktion

Zusammenfassung Zur Untersuchung der Zelleiweiß der Kurztag-Crassulacee Kalanchoë Bloßfeldiana wurde eine Methode entwickelt, die es gestattet, Blattproteine auch aus gerbstoffreichen Pflanzen zu isolieren.Die Proteinfraktion der jüngsten Blätter wurde einer sauren Hydrolyse unterworfen; unter den Spaltprodukten konnten 24 ninhydrinpositive Substanzen aufgefunden werden; davon ließen sich 18 Komponenten mit bekannten Aminosäuren identifizieren.Die aus der Spitzenregion derKalanchoë isolierten Blattproteine unterscheiden sich in ihrer Aminosäurezusammensetzung von den von anderen Autoren untersuchten Zelleiweißen aus den Dauergeweben höherer Pflanzen sowie von den bekannten Algenproteinen. Insbesondere ist der Anteil an basischen und cyclischen Aminosäuren gegenüber den Aminodicarbonsäuren deutlich erhöht. Diese Abweichungen sprechen für einen höheren Histongehalt — und damit vermutlich auch höheren Nucleoproteidgehalt — der untersuchten meristematischen Gewebe.Während der photoperiodischen Induktion kommt es in der Spitzenzone zu einer Veränderung der Zelleiweiße die sich durch die quantitative Auftrennung der Hydrolyseprodukte erfassen läßt. Diese unmittelbar nach Induktionsbeginn eintretenden Verschiebungen im Mengenverhältnis der einzelnen Aminosäuren zeigen keine eindeutige Abhängigkeit von der Induktionsdauer; vielmehr durchlaufen die Konzentrationskurven innerhalb weniger Tage zwei mehr oder weniger deutliche Wendepunkte.Die nach 30tägiger Induktion feststellbaren Eiweißveränderungen lassen sich nicht ohne weiteres auf die in den ersten Induktionstagen ablaufenden Prozesse zurückführen.Die möglichen Zusammenhänge der beobachteten Eiweißumsetzungen mit Veränderungen im Enzymbestand der Zellen werden diskutiert.Mit 8 Textabbildungen.Habilitationsschrift der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen.     

Beiträge zur Physiologie des Echten Hausschwamms

Zusammenfassung Im Hydrolysat von Hausschwammfruchtkörpern, Luftmycel und Kulturmycel wurden qualitativ durch Chromatographie und quantitativ durch mikrobiologische Teste die Proteinkomponenten bestimmt.Zwischen Fruchtköper- und Luftmycelprotein bestehen nur quantitative Unterschiede in der Beteiligung von 12 sicher (und 2 wahrscheinlich) ermittelten Aminosäuren; auf Kulturmycel traten zusätzlich größere Mengen von Glycin, Asparaginsäure und geringere von Serin und Lysin auf, während Tryptophan, Histidin und die beiden S-haltigen Aminosäuren Cystin und Methionin völlig fehlten.Der prozentuale Anteil der einzelnen Säuren am Proteinaufbau wurde nach Gesamtstickstoffbestimmung des Pilzmaterials rechnerisch ermittelt.     

Gesamtbestand an organischen Substanzen der Spinne Tegenaria atrica im Vergleich zu Protophormia terrae novae (Diptera) und Orconectes limosus (Crustacea,Decapoda)

Zusammenfassung Die Pulsationen der Lymphherzen von Normaltieren von Triturus vulgaris L. und T. alpestris Laur. sind unregelmäßig und verändern sich bei Erregung der Tiere. Die Lymphherzfrequenzen sind temperaturabhängig und folgen der R-G-T-Regel. Der Q ₁₀ beträgt bei T. vulgaris 2,5, bei T. alpestris 2,1. In Narkose oder bei Spinaltieren sinkt die Lymphherzfrequenz gegenüber der von Normaltieren ab, der Rhythmus wird regelmäßig. Bei Spinaltieren tritt homolaterale Synchronie auf. Jedes Lymphherz hat ein eigenes motorisches Zentrum im Rückenmark; die Impulse werden über Spinalnerven geleitet. Die Ergebnisse werden mit den von Anuren bekannten verglichen.

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Physiological investigations on the lymph hearts of urodelans

Summary The heart beats of normal individuals of Triturus vulgaris L. and T. alpestris Laur. are irregular and can be altered by excitation of the animal. The frequencies vary with alterations in temperature according to the rule of van t'Hoff. The Q ₁₀ was measured as 2.5 for T. vulgaris and 2.1 for T. alpestris. In anesthetized and in spinal animals the frequencies are strongly reduced and the pulsations become regular. Spinal animals show homolateral synchrony of the lymph heart beats. The motor centres, separated for each lymph heart, are situated in the spinal cord; the impulses are mediated by spinal nerves. The results are compared with those of the Anurans.

     

Weitere Untersuchungen über den Atmungsstoffwechsel von Proteus vulgaris,dessen stabiler L-Phase und der pleuropneumonie-ähnlichen Organismen

Zusammenfassung Es wurde durch manometrische Atmungsmessung festgestellt, daß die stabile L-Phase von Proteus vulgaris die gleichen Substrate (verschiedene Kohlenhydrate, organische Säuren, Aminosäuren und Alkohole) oxydieren bzw. nicht oxydieren kann wie die Bakterienform, aus der sie isoliert wurde. Auch die Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Atmungsgiften ist von kleineren graduellen Abweichungen abgesehen die gleiche.Demgegenüber vermögen die PPLO, von denen 8 Stämme mit völlig gleichem Ergebnis untersucht wurden, nur einige Kohlenhydrate in geringem Umfang zu oxydieren, aber keine organischen Säuren, Aminosäuren und Alkohole. Sie sind außerdem gegenüber holen Dosen von KCN, DNP, Azid, Arsenit und Arsenat völlig resistent und zeigen damit an, daß sie zumindest teilweise ein anderes Fermentsystem für den Substratabbau besitzen wie die meisten bisher untersuchten Organismen. Die hohe Empfindlichkeit gegenüber Monojodessigsäure und Fluorid läßt vermuten, daß der Abbau bis zur Brenztraubensäure über das Embden-Meyerhof-Schema verläuft.     

Isolierung von gelösten organischen Verbindungen aus dem Meerwasser unter besonderer Berücksichtigung der Aminosäuren

Zusammenfassung 1. Es wird eine kritische Übersicht über die bisherigen Methoden für die Isolierung von Aminosäuren aus dem Meerwasser gegeben.2. Ein weiteres Isolierungsverfahren wird ausführlich beschrieben. Filtriertes Seewasser passiert 3 mit Retardion 11A8 gefüllte Säulen verschiedener Abmessungen. Dabei wird der Auslauf des größten Teils der anorganischen Ionen verzögert und so ein hoher Entsalzungsgrad der die Aminosäuren enthaltenen Fraktion (= organische Fraktion) erreicht.3. Die organische Fraktion wird anschließend durch Kat- oder Anionenaustauscher vollentsalzt. Nach Einengen des Eluates im Rotationsverdampfer können die Aminosäuren durch geeignete chromatographische Verfahren identifiziert und quantitativ bestimmt werden.4. Mit Hilfe des geschilderten Verfahrens können auch Kohlenhydrate, organische Phosphatverbindungen und organische Säuren isoliert werden. Die Ausbeute ist aber bei den organischen Säuren nicht quantitativ.5. Es werden einige Anwendungsbeispiele mitgeteilt. Aus mehreren Wasserproben der Deutschen Bucht sowie aus zwei Planktonkulturen wurden verschiedene Aminosäuren, Rhamnose und zwei weitere Zucker, Ascorbinsäure und zwei noch nicht identifizierte organische Säuren isoliert.

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Isolation of dissolved organic substances from sea water with special reference to amino acids

Several methods have been used hitherto to isolate amino acids from sea water. These methods are discussed in the first part of this paper, which is primarily concerned with the presentation of a new method, the desalting efficiency of which had been proved in a previous work by the author. In the newly described procedure, principal removal of inorganic salts is accomplished by ion retardation using resin Retardion 11 A8 (Dow Chemical Company, Midland, Mich., USA). The remaining ions and most of the organic compounds are adsorbed by ion exchange columns. It is thus possible to separate amino acids, carbohydrates and organic acids and obtain them in a salt-free solution. The new procedure very efficiently isolates some main groups of organic substances from one liter of sea water. Single components of these groups are then identified by paper chromatography. Employing the new method, several amino acids, carbohydrates, ascorbic acid and two organic acids could be isolated from sea water samples of the Deutsche Bucht (Southern North Sea) and from plankton cultures.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für die Unterstützung der Arbeit.     

Mesure du volume total et du pourcentage du sang chez le triton crete (Triturus cristatus carnifex Laur.) Dosage par dilution radio-Isotopique

Zusammenfassung Durch die Methode der radium-isotopischen Verdünnung haben die Autoren das Totalvolumen und den Prozentsatz des Blutes von Triturus cristatus carnifex Laur. gemessen. Die Befunde ergaben, daß eine lineare Beziehung zwischen dem Prozentsatz des Blutes und dem Gewicht des Körpers in den Grenzen der untersuchten Gewichte vorhanden ist.Der Prozentsatz des Blutes nimmt nämlich ab, während das Körpergewicht in entsprechender Weise zunimmt.Außerdem haben die Autoren festgestellt, daß eine lineare Beziehung zwischen dem Körpergewicht und dem Logarithmus des Totalvolumens des Blutes vorhanden ist.

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Recherche conduite et publiée avec une contribution de «l'Impresa di Endocrinologia» du «Consiglio Nazionale delle Ricerche (Gruppo di Endocrinologia comparata)».     

Temperatureinflüsse auf Blutung und Stoffwechsel beiVitis vinifera

Zusammenfassung An drei Rebsorten, Kreuzungen aus Riesling x Silvaner und Gewürztraminer x Müller-Thurgau, ist die Blutung unter verschiedenen Klimabedingungen untersucht worden. Es werden zwei Phasen unterschieden: schwache Blutung bei 8° C Bodentemperatur bis 20 cm Tiefe und starke Blutung beginnend bei 12° C. Diese Temperaturschwellen gelten auch für die Mobilisierung der Kohlenhydrate. Bei reduzierter Blutung ist die Konzentration an Glucose und Fructose im Xylemsaft hoch, bei intensiver Blutung niedrig. Es ist nachgewiesen worden, daß es sich um eine wirkliche Schwankung im Kohlenhydrathaushalt handelt und nicht um eine Verdünnungserscheinung. Die Temperaturempfindlichkeit der Stärkeumwandlung ist sehr groß, da Kälte- oder Wärmeimpulse innerhalb kurzer Zeit physiologisch beantwortet werden. Insgesamt 17 Aminosäuren wurden im Blutungssaft identifiziert. Mit steigender Blutungsmenge nimmt die Zahl und teilweise auch die Konzentration der Aminosäuren zu. Glutamin erschien nicht regelmäßig, sondern nur in bestimmten Abständen. Die physiologische Bedeutung ist diskutiert worden. Mit dem Austrieb der Knospen hat der Saftstrom nicht aufgehört. Eine autonome Tagesrhythmik der Blutung besitzen die Reben nicht; die Schwankungen sind auf den Temperaturwechsel von Tag und Nacht zurückzuführen. Ein Zusammenhang zwischen dem Zuckerspiegel im Gefäßsaft und in den Austriebsstadien unter dem Einfluß wechselnder Außentemperaturen wird aus den Ergebnissen abgeleitet. Dies ist für die Beurteilung der Frostresistenz von Bedeutung.Mit 8 Textabbildungen     

Die Verteilung der freien Aminosäuren in der Pflanze und ihre Beeinflussung durch photoperiodische Induktion (Untersuchungen an Kalanchoë Blossfeldiana)

Zusammenfassung Die freien Aminosäuren von Blättern, Wurzeln und Inflorescenzen der Kurztag-Crassulacee Kalanchoë Blossfeldiana wurden isoliert und papierchromatographisch fraktioniert. Dabei konnten identifiziert werden: Cystein, Histidin, Lysin, Asparagin, Arginin, Glutamin, Asparaginsäure, Serin, Glykokoll, Glutaminsäure, Threonin, -Alanin, -Alanin, -Aminobuttersäure, Valin, Phenylalanin, Leucin und/oder Isoleucin sowie Tryptophan.Die größte Aminosäuremenge wurde in den Wurzeln sowie in den voll entwickelten Inflorescenzen gefunden, die Minimalkonzentration in den Blättern mittleren Alters.Von den drei Grundaminosäuren (Glutaminsäure, Asparaginsäure und -Alanin) überwiegt in den Wurzeln die Asparaginsäure, in allen oberirdischen Teilen von Langtag-Exemplaren dagegen die Glutaminsäure oder das -Alanin. In ausgebildeten Inflorescenzen herrscht im Gegensatz zu allen anderen oberirdischen Teilen derKalanchoë die Asparaginsäure vor.Die quantitative Auswertung der Papierchromatogramme zeigte, daß sich im Laufe einer mehrtägigen photoperiodischen Induktion in der Sproßspitze und in den — photoperiodisch maximal empfindlichen —Laubblättern mittleren Alters bedeutende Veränderungen in den gegenseitigen Mengenverhältnissen der Grundaminosäuren vollziehen. Darüber hinaus lassen auch die übrigen Aminosäuren schon in den ersten Induktionstagen deutliche Mengenänderungen erkennen, die in den einzelnen Zonen nach Richtung und Amplitude verschieden sind.Ein unmittelbarer Vergleich der beobachteten Konzentrationsverschiebungen der freien Aminosäuren mit denen der in den Zellproteinen des Vegetationskegels festgelegten Aminosäuren erwies sich als nicht möglich, doch erfolgen die Änderungen in beiden Fraktionen in vergleichbaren Zeiträumen.Mit 17 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen     

Gustation of dietary amino acids by the aphid Myzus persicae

In simple choice-chamber tests the ability of the aphid Myzus persicae (Sulzer) to discriminate between sucrose solutions containing single or groups of amino acids and a pure sucrose solution was assessed. Each of 20 dietary amino acids was tested at a concentration of 0.1% in 20% sucrose. Each of six amino acids (asparagine, isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, and tryptophan) strongly enhanced the acceptability of sucrose. Methionine had a strong effect also at 0.02%. A few other amino acids had a lesser effect, while only a slight or no effect was observed with about half of the 20 dietary amino acids. A slightly deterrent effect was observed with histidine, glutamic acid, and arginine.The experimental apterous adult aphids that had been reared on radish seedlings had to be preconditioned on a pure sucrose solution for one day prior to the tests in order to show these responses within a few hours.

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Zusammenfassung In einfachen Wahlkammer-Versuchen wurde die Fähigkeit der Blattlaus Myzus persicae geprüft, Rohrzuckerlösungen, die einzelne oder Gruppen von Aminosäuren enthielten, von reiner Rohrzuckerlösung zu unterscheiden. Jede der 20 diätischen Aminosäuren wurde in einer Konzentration von 0,1% in 20% iger Rohrzuckerlösung geprüft. Jede der 6 Aminosäuren Asparagin, Isoleucin, Leucin, Methionin, Phenylalanin und Tryptophan erhöhte die Annehmbarkeit stark. Unter ihnen hatte Methionin auch bei 0,02% eine kräftige Wirkung. Einige wenige andere Aminosäuren hatten einen geringen Effekt, während bei etwa der Hälfte der 20 diätischen Aminosäuren nur ein schwacher oder kein Einfluß beobachtet wurde. Eine leicht abweisende Wirkung war bei Histidin, Glutaminsäure und Arginin festzustellen.Die im Versuch verwendeten erwachsenen apteren Blattläuse, die an Rettichsämlingen herangezogen worden waren, mußten vor den Versuchen einen Tag lang an reiner Rohrzuckerlösung gehalten werden, wenn sie diese Reaktionen innerhalb einiger weniger Stunden zeigen sollten.

     

Über die Pyridoxinspeicherung der Hefe in Abhängigkeit von der Stickstoffquelle

Zusammenfassung In wuchsstoffkompletten vollsynthetischen Kulturmedien wurde der Einfluß der N-Quelle auf die Pyridoxin-Speicherung in untergärigen Bierhefezellen (Sacch. carlsbergensis) untersucht.Die Impfzellen der drei Hefen wurden N-arm vorgezüchtet und hatten bei Versuchsbeginn einen sehr niedrigen B₆-Gehalt, der sich während der achttägigen Bebrütung stark erhöhte. Die intensivste Speicherung entfiel auf die Absterbephase, in der nach sechstägiger Bebrütung die Maxima erreicht und anschließend wieder abgebaut wurden.Die maximalen Speicherwerte waren deutlich differenziert in Abhängigkeit von der N-Quelle und schienen der jeweiligen Bedeutung des Vitamins für den Aminosäurenstoffwechsel zu entsprechen. Caseinhydrolysat als N-Quelle hatte die schwächste B₆-Speicherung zur Folge, Asparagin bewirkte die stärkste Anreicherung (Steigerung um etwa 50%), während die Speicherwerte bei anorganischer N-Ernährung (Ammoniumsulfat) dazwischenlagen.     

Freie und gebundene Aminosäuren in knöllchentragenden und knöllchenfreien Erbsenpflanzen verschiedener Altersstadien

Zusammenfassung Die mit 75% igem Alkohol extrahierbaren Aminosäuren und Amide aus 32, 50 und 64 Tage alten Knöllchen, knöllchenfreien Wurzeln und Blättern von Erbsenpflanzen wurden halbquantitativ papierchromatographisch bestimmt; ebenso nach Hydrolyse die Proteinaminosäuren der extrahierten Pflanzenrückstände. Vergleichend dazu wurden knöllchenfrei mit NO₃- gezogene Erbsenpflanzen nach 20 und 40 Tagen ebenso untersucht. Zur Sicherung der halbquantitativen Werte wurden die Gesamt--Amino-N-Gehalte der Extrakte und Hydrolysate nach van Slyke bestimmt.Die Analysen werden auf Grund der Literatur besprochen und mit den Ergebnissen anderer Autoren verglichen.Die qualitative und quantitative Zusammensetzung der freien Aminosäurenfraktion wird als eine Stütze für die Meinung angesehen, daß der von den Knöllchenbakterien gebundene Stickstoff zunächst nicht durch Verdauung, sondern durch eine Abscheidung seitens der Bakterioiden für die Pflanze nutzbar wird.Fräulein Diemut Schwarz danke ich für verständnisvolle Assistenz.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Wirkung von Triaethylenmelamin (TEM) auf die Retina-Entwicklung der Alpenmolchlarve (Triturus alpestris)

Zusammenfassung Larven vonTriturus alpestris (Glaesner-Stadien 27, 34, 39 und 43) wurden 24 Std in einer Lösung von 10^–4 g TEM/ml Leitungswasser gehalten und hierauf in reinem Leitungswasser weiter aufgezogen. Lichtmikroskopisch wurden in der Retina ein Verschwinden der Mitosen sowie eine Vergrößerung der teilungsbereiten Zellen beobachtet. Kern-Pyknosen und Zellzerfall ließen sich in den Differenzierungszonen feststellen. Die verschiedenen Entwicklungs-Stadien zeigten gegenüber TEM eine unterschiedliche Empfindlichkeit.Elektronenmikroskopisch waren bereits 12 Std nach Beginn der TEM-Exposition Veränderungen in den Kernen der Retinazellen nachweisbar. Durch Einstülpen der Kernmembran und Verschmelzen von daraus entstandenen Bläschen wurden Fragmente aus dem sonst morphologisch normal erscheinenden Kern herausgelöst und schließlich abgebaut. Die Fragmentation griff üblicherweise auf den ganzen Kern über und führte zum Untergang der Zelle. In der Randzone der Retina vergrößerten sich die Zellen; ihre Kerne wurden gelappt und das Chromatin verlagerte sich teilweise an die Peripherie. Autolytische Prozesse begannen in einzelnen Zytoplasma-Arealen und griffen schließlich auf die ganze Zelle über. In TEM-behandelten Augen kam es zu einer starken Hypertrophie des Pigmentepithels, das längliche und runde Melanosomen und auffallend viele Prämelanosomen enthielt.Der Wirkungsmechanismus von TEM wird mit demjenigen anderer alkylierender Zytostatika verglichen. Die Kernveränderungen und die autolytischen Vorgänge an den Retina-zellen sowie die Hypertrophie des Pigmentepithels werden diskutiert.

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The effect of Triethylenmelamin (TEM) on the retinal development of the newt (Triturus alpestris): An electron microscopic study

Summary Larvae ofTriturus alpestris (stages according to Glaesner: 27, 34, 39 and 43) were kept for 24 hours in a solution containing 10^–4 gr Triethylenmelamin (TEM) per ml tap water. Thereafter, they were further grown in pure tap water. Light microscopically, a fading of mitotic figures and an enlargement of cells prepared to divide were observed within the retina. Pyknotic nuclei and cell death occured in the zones of cell differentiation. The various developmental stages were differently affected by TEM.Electron microscopically, alterations of retinal cell nuclei were found to occur as early as 12 h after the onset of TEM- incubation. Fragments of nuclei which otherwise appeared morphologically normal were observed to develop by an invagination of the nuclear membrane and a subsequent fusion of the small vesicles which originated from the nuclear envelope. These fragments became completely digested. The fragmentation process eventually involved the entire nucleus and resulted in cell death.In peripheral zones of the retina, cells became enlarged, their nuclei being lobulated and their chromatin becoming transposed towards the periphery. Autolytic processes were observed to start in particular areas of the cytoplasm and to extend all over entire cells. In TEM-treated eyes, the pigment epithelium became grossly hypertrophied. This epithelium impressed by elongated and round melanosomes and a surprisingly large number of premelanosomes.The mechanism of TEM-effect was compared to that of other alkylating cytostatic drugs and discussed in connection with the observed cytological alterations.

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Mit Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung (Kredit Nr. 4804).

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Herrn Prof. Dr. G. Töndury danke ich für die Überlassung des Themas und die zahlreichen Anregungen, Herrn Dr. G. Kistler für die Einführung in die Technik der Elektronenmikroskopie sowie die umfassende Beratung und Herrn W. Scherle für die Hilfe bei technischen Problemen.     

Zur Genese des Dottersystems in der Oocyte von Brachydanio rerio

Zusammenfassung Am Zebrafisch Brachydanio rerio wurde nach Injektion tritiierter Aminosäuren autoradiographisch untersucht, ob die Dotterproteine endogen oder exogen synthetisiert werden. Um die Verfügungszeit der markierten Aminosäuren zu bestimmen, wurde deren Einbau in Gewebe mit hohem Proteinmetabolismus, nämlich Leberparenchym und Darmepithel, erfaßt. Dort wird das Maximum der Markierung nach 3 h überschritten, d. h. nach dieser Zeit sind freie markierte Aminosäuren praktisch nicht mehr vorhanden. Die Oocyten enthalten zwei morphologisch unterscheidbare Dottersysteme, die intravesikulären und die an Anzahl und Größe überwiegenden extravesikulären Dotterkugeln. In die ersteren wird der Tracer während der Verfügungszeit eingebaut. Das spricht für eine Synthese in loco. Markierte extravesikuläre Dotterschollen erscheinen in der Peripherie der Oocyte erst am Ende der Verfügungszeit und reichern sich noch nach 24 h und später an. Diese Dotterkugeln werden demnach unter wesentlicher Beteiligung einer exogenen Proteinkomponente gebildet. Das Markierungsmaximum des Blutes folgt dem der Leber und liegt vor dem Oocytenmaximum. Dies spricht in Übereinstimmung mit elektronenmikroskopischen Untersuchungen für eine pinocytäre Aufnahme von Blutproteinen in das extravesikuläre Dottersystem. Trypanblau reichert sich in der Zona radiata an. Es stört den Einbau von Aminosäuren in das Ooplasma nicht, verhindert aber die Markierung extravesikulärer Dotterschollen, vermutlich durch Blockierung der Pinocytose an der Oocytenoberfläche.

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Summary After injection of tritiated amino acids the zebrafish oocytes were investigated by means of radioautography to see whether the yolk proteins are synthetized endogenous or exogenous. To estimate how long the labeled amino acids are available their incorporation in tissues with high protein metabolism like liver parenchym and intestine epithelium was investigated. There the maximum of labeling is exceeded after 3 h. That shows that after this time practically no free labeled amino acids are available any longer. The oocytes contain two morphological different yolk systems: intravesicular yolk spheres and extravesicular ones which dominate in size and number. In the former the tracer is incorporated within 3 h of incubation time, that means a synthesis in loco. Labeled yolk spheres appear in the periphery of the oocytes only at the end of the time the tracer is available and accumulate even after 24 h and more. According to this the extravesicular yolk spheres are formed under essential participation of an exogenous protein component. The maximum of radioactivity in the blood follows that of the liver and precedes that of the oocytes. In agreement with electron microscopic observations these results indicate the pinocytotic uptake of blood proteins into the extravesicular yolk system. Trypan blue accumulates in the zona radiata. It does not inhibit the incorporation of amino acids into the ooplasma but prevents the labeling of extravesicular yolk probably by blocking the pinocytotic activity on the surface of oocytes.

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Herrn Prof. Dr. K. Bier danke ich für die Überlassung des Themas, sein ständiges Interesse an der Arbeit und seine Unterstützung bei der Durchführung der Untersuchungen, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wurden.     

Autoradiographische Untersuchungen mit zwölf H3- und fünf C14-markierten Aminosäuren zur Grösse des nucleären und cytoplasmatischen Eiweissstoffwechsels bei verschiedenen Zellarten von Maus und Ratte

Zusammenfassung Über chemische und autoradiographische Versuche mit 12 H³-Aminosäuren und 5 C¹⁴-Aminosäuren an Mäusen und Ratten wird berichtet.Ratten wurden gleichzeitig eine H³- und eine C¹⁴-Aminosäure injiziert. Nach einer Stunde wurde das Eiweiß der Organe isoliert, und es wurde die inkorporierte H³-Aktivität gleichzeitig mit der C¹⁴-Aktivität (TriCarb) gemessen. Bei diesem Verfahren können die Inkorporations-Verhältnisse von zwei verschiedenen Aminosäuren unabhängig von biologischen Schwankungen gemessen werden. Die relative Inkorporationsrate der Organe erwies sich als unabhängig von der Art der Aminosäure (I. Teil).Auf Autoradiogrammen von Organen der Maus und der Ratte 1 Std nach Gabe von 11 H³-Aminosäuren wurde die Korndichte über verschiedenen Zellarten ausgezählt. Von wenigen größeren Ausnahmen abgesehen, war die relative Korndichte über den verschiedenen Zellarten unabhängig von der Art der Aminosäure (II. Teil). Hieraus wird auf die relative Größe des Eiweißstoffwechsels der Zellarten geschlossen, wobei im einzelnen auf die Bedeutung der spezifischen Aktivität der freien Aminosäure und der Aminosäure-Zusammensetzung des Zelleiweißes eingegangen wird (III. Teil).Aus Silberkornzählungen über Kern und Cytoplasma wird gezeigt, daß die zelluläre Eiweißsynthese auch bei Zellen verschiedener Funktion und mit sehr unterschiedlichem Volumen von Kern und Cytoplasma aus einem allgemein gültigem Prinzip verstanden werden kann.Bei den untersuchten Zellarten ist die nukleäre Eiweißsynthese innerhalb gewisser Grenzen proportional zum Kernvolumen, die Syntheserate im gesamten Cytoplasma einer Zelle ist um einen fast konstanten Faktor größer als im ganzen Kern. An Beispielen wird gezeigt, wie damit die sehr unterschiedliche Korndichte über den einzelnen Zellarten verstanden werden kann (IV. und V. Teil).

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Summary Rats were injected with one H³ and one C¹⁴ amino acid simultaneously. One hour later the protein of various organs was isolated, and the incorporated H³- and C¹⁴-activity was measured by liquid scintillation counting (TriCarb). With this method the incorporation of two different amino acids can be measured without the influence of biological fluctuation. The relative rate of incorporation of the organs proved to be independent from the type of amino acid. (Part I).On autoradiographs the grain density over different types of cells from organs removed one hour after injection with 11 H³ amino acids was measured. Aside from a few larger exceptions the relative grain density of different types of cells was independent from the type of amino acid (Part II). From these results conclusions were derived concerning the relative rate of protein metabolism in different cell types (Part III).Grain counting over nuclei and cytoplasm separately shows that cellular protein synthesis can be understood according to a general principle even in cells of various functions and with very different nuclear and cytoplasmic volumes. In all cell types investigated the protein metabolism in nuclei is proportional within certain limits to the volume of the nuclei. Additionally the cytoplasmic protein synthesis is bigger than the nuclear synthesis by an almost constant factor (Part IV and V).

     

Diapause of the southwestern corn borer, Diatraea grandiosella: Utilization of fat body and haemolymph reserves

The utilization of metabolic reserves of mature southwestern corn borers held in two regimes (23° 12L:12D and 30° 24L:0D) which permitted different rates of diapause development was studied. Diapause larvae which had been reared on a meridic diet or host-plant tissue were compared. Data were obtained on the fate of lipid, glycogen, protein and amino acid reserves of the fat body and haemolymph during diapause. The major results showed that lipids comprised ca. 80% of the fat body dry weight and formed the principal reserve of diapause larvae. Thin layer chromatographic analyses showed that triglycerides made up >90% of the fat body lipids. Protein, amino acids and glycogen were found to be of secondary importance during diapause since they made up <15% of the fat body dry weight. In contrast, the haemolymph had a high protein and low amino acid, lipid, and glycogen content. Haemolymph proteins supplemented the fat body lipid reserves and were drawn upon during the later stages of diapause.

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Zusammenfassung Die Art und das Schicksal der Stoffwechselreserven des Fettkörpers und der Haemolymphe diapausierender Südwest-Maiszünsler, Diatraea grandiosella, wurden untersucht. Im Labor herangezogene und im Freien gesammelte junge Diapause-Raupen wurden zwei verschiedenen Regimen unterworfen, welche signifikant verschiedene Diapause-Entwicklungsraten gewährleisteten: 23° 12L:12D und 30° 24L:0D. Als Daten wurden festgestellt: Verpuppungsraten, Gesamtkörpergewicht und der Verbrauch der Fett-, Glykogen-, Protein- und Aminosäure-Reserven des Fettkörpers und der Haemolymphe während der Diapause unter beiden Bedingungen. Obwohl die Freilandraupen im allgemeinen größer als die Labortiere waren, wurden doch wenig qualitative Unterschiede zwischen beiden Gruppen gefunden. Als Hauptergebnis zeigte sich, daß die Fette, die 80% des Fettkörper-Trockengewichts ausmachen, die hauptsächliche Stoffwechsel-Reserve darstellen. Sie bestehen überwiegend (>90%) aus Triglyceriden und wurden während der Diapause allmählich verbraucht. Eiweiß, Aminosäuren und Glykogen machen nur weniger als 15% des Fettkörper-Trockengewichts aus. Im Gegensatz dazu wies die Haemolymphe der diapausierenden Raupen einen relativ hohen Eiweiß- und geringen Aminosäure-, Fett- und Glykogen-Gehalt auf. Haemolymphe-Proteine ergänzten die Fettreserven des Fettkörpers und wurden während der späteren Stadien der Diapause abgebaut.

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Contribution from the Missouri Agricultural Experiment Station, Columbia, as journal series no. 6546.     

Zur Wirkung von Sexualhormonen auf die Primitiventwicklung von Triton Alpestris. Die Beeinflussung der hormonalen Störung durch Nukleinsäure

Zusammenfassung Die normale Verteilung der Nukleoproteide während der Primitiventwicklung von Triton alpestris wurde an Hand der Methylgrün-Pyroninfärbung untersucht. Von der jungen Neurulla an besteht ein deutlicher kranio-kaudaler und dorao-ventraler Gradient, der mit dem morphogenetischen Potential der verschiedenen Keimbezirke übereinstimmt. Dieses Verteihingsschema wird unter der Einwirkung von Oestradiol und Stilboestrol stark verändert. Dabei entspricht der Störungsgrad in der Ausbildung und Verteilung der Nukleoproteide den jeweiligen Fehlleistungen der Entwicklung. Durch Zugabe von Hefenukleinsäure kann die Hormionwirkung ganz oder teilweise aufgehoben werden. Daraus läßt sich mit großer Wahrscheinlichkeit auf eine direkte Beeinflussung des Nukleotidumisatzes durch Oestradiol und Stilboestrol schließen. Auf Grund vorliegender Ergebnisise wird ein möglicher Reaktionsweg vorgeschlagen.     

Das Gefäss-System der Rattenniere

Zusammenfassung Das Gefäßsystem der Rattenniere wurde mit Hilfe von Plastoid-, Tusche- und Gelatineinjektionen an 130 Tieren untersucht.Die zwei unterschiedlichen Kapillargebiete der Rinde, der rundmaschige Plexus des Labyrinthes und der langmaschige der Markstrahlen, werden beide durch direkte Äste aus den Vasa efferentia versorgt: sie sind im Zufluß somit parallelgeschaltet. Im Abfluß existiert diese Unabhängigkeit nicht: das Blut der Markstrahlkapillaren muß zum größten Teil über die Labyrinthkapillaren in die Venae interlobulares abfließen. Zum Teil gewinnen die Markstrahlkapillaren auch Anschluß an die aus dem Mark aufsteigenden venösen Vasa recta.Die Einteilung des Markes in Außenstreifen, Innenstreifen und Innenzone findet auch im Verhalten der Gefäße ihre Berechtigung: Zu- und Abfluß sowie die Art der Kapillarisierung der drei Markabschnitte sind sehr verschieden. Die zuführenden Gefäße sind die arteriellen Vasa recta, die sich ausschließlich aus den Vasa efferentia der juxtamedullären Glomerula bilden und sich dann bei der Versorgung der drei Markabschnitte stufenweise bis zur Papillenspitze hin aufbrauchen. Entsprechend der Aufzweigung der arteriellen Vasa recta bilden sich venöse Vasa recta in allen Teilen des Markes. Sie steigen im Mark auf, ohne sich zu vereinigen, und treten als geschlossene Phalanx in den Außenstreifen über. Hier vereinigen sie sich aufsteigend allmählich und münden in Venae interlobulares oder arcuatae. Die arteriellen und venösen Vasa recta für die bzw. aus der Innenzone durchlaufen den Innenstreifen gebündelt in kräftiger entwickeltem Bindegewebe. Zu- und Abfluß eines jeden der drei Markabschnitte geschieht somit niemals über Kapillaren eines der beiden anderen, sondern immer über Vasa recta. Es würde dies bedeuten, daß die drei Markabschnitte eine voneinander relativ unabhängige Blutversorgung hätten. Dies ist jedoch nicht der Fall, denn die Vasa recta sind nicht allein Verteilergefäße, sondern ihrem Baue nach gleichzeitig weitlumige Kapillaren. Da aber die Vasa recta der Innenzone den Innenstreifen gebündelt und damit weitgehend unabhängig von den Tubuli durchlaufen, ergibt sich dennoch eine funktionelle Trennung der Blutversorgung von Innenstreifen und Innenzone, während sich die Durchblutung von Innenstreifen und Außenstreifen aufsteigend vermischt.Die funktionellen Konsequenzen, die sich aus dieser sehr eigenartigen und komplexen Gefäßarchitektur des Markes ergeben, werden diskutiert.Herrn Professor Dr. med. Dr. h. c. mult. Friedrich Wassermann zum 80. Geburtstag in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.