Untersuchungen zur Aufnahme und Umwandlung C14-markierter Phenole durch die Pflanze

Zusammenfassung Die Aufnahme durch die Wurzeln und die Verteilung der Aktivität von Carboxyl-C¹⁴-markierter p-Hydroxybenzoesäure, Vanillinsäure sowie Syringasäure wird bei Weizenkeimpflanzen unter sterilen Bedingungen untersucht. Die Versuchsanordnung zur Sterilisation der Samenkörner und sterilen Anzucht wird beschrieben.Die applizierten Phenolcarbonsäuren werden von den Pflanzen aufgenommen, und die Aktivität verteilt sich über die gesamte Pflanze. Aus den Autoradiogrammen der Pflanzen und der Aktivitätsverteilung ist zu sehen, dass die markierten Verbindungen im Sproß besonders in den während der Inkubationszeit gebildeten Organen angereichert sind. Eine Verlängerung der Inkubationszeit führt zu einer vermehrten Aufnahme der markierten Phenolcarbonsäuren in die Pflanze. Die Aufnahme in die Wurzel und die Verlagerung in den Sproß erfolgt maximal bei einem pH-Wert der Nährlösung, der dem pK-Wert der applizierten Substanz entspricht. Aus den Carboxyl-C¹⁴-markierten Phenolcarbonsäuren wird von den Pflanzen ein relativ hoher Anteil an markiertem Kohlendioxid freigesetzt, wobei zwischen dem in die Pflanze aufgenommenen Anteil und dem freigesetzten markierten CO₂ eine Relation besteht. Mit zunehmender Zahl der Sauerstoff-funktionen am aromatischen Ring läuft eine erhöhte Abspaltung der Carboxylgruppe parallel. Eine Erhöhung der Lichtintensität führt zu einer höheren Aufnahme in den Sproß und zu einer erhöhten Abspaltung der Carboxylgruppe.     

A diver-operated quantitative bottom sampler for sand macrofaunas

Summary 1. A new bottom sampler for macrofauna is described which is easily operated by a diver.2. The airlift pump principle is employed firstly to sink a sampling cylinder into the seabed and secondly to operate a suction pipe which is used to excavate sand and animals from within the cylinder.3. The sampler covers an area of 0.1 m² and penetrates to a depth of 60 cm. It is particularly suitable for quantitative studies of deeper burrowing fauna (e. g.Ensis spp. andLutraria spp.).4. The sampler is designed for use in sandy sediments and for studies on the distribution of faunas within small areas where line transects or grids of samples are required.

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Ein vom Taucher betätigtes Gerät zur quantitativen Entnahme der Makrofauna auf Sandböden

Kurzfassung Zur Entnahme quantitativer Proben der Makrofauna aus festem Sandboden gibt es nur zwei Geräte, die beide sehr schwer sind und einer kräftigen Winde auf einem großen Schiff bedürfen: (a) der Knudsengreifer (0,1 m² Fläche, 30 cm Einstichtiefe, 150 kg) und (b) der Kastengreifer von Reineck (20×30 cm Fläche, 40 cm Einstichtiefe, 750 kg). Für Untersuchungen über die Verteilung benthischer Makrofauna innerhalb kleiner Gebiete war jedoch ein Gerät zur Entnahme von Bodenproben erwünscht, das von einem Taucher gezielt eingesetzt werden kann. Eine Sammeltiefe von mehr als 30 beziehungsweise 40 cm war erforderlich, um den Fang der tiefer grabenden Arten, beispielsweise der MuschelLutraria, zu gewährleisten. Das neue Gerät wurde zweiteilig entworfen. Der eine Teil besteht aus einem offenen Stahlzylinder, der eine Länge von 60 cm und eine Grundfläche von 0,1 m² aufweist. Er wird zunächst mit Handkraft senkrecht in den Boden hineingepreßt, damit er vom Sand gut abgedichtet wird. Das obere Ende wird anschließend mit einem Deckel verschlossen, und das Wasser, das sich im Zylinder oberhalb des Sedimentes befindet, wird durch eine Pumpe abgesogen. Der hydrostatische Druck auf den Deckel preßt den Zylinder in den Sand. Wenn der Zylinder völlig in das Sediment versenkt ist, wird der Deckel entfernt und der vom Zylinder umfaßte Sand durch den zweiten Teil des Gerätes ausgesaugt. Dieser besteht aus einer langen Kunststoffröhre von etwa 8 bis 10 cm Durchmesser. Sie wird in senkrechter Stellung völlig unter Wasser gehalten. Wird Luft unter Druck in das untere Ende eingeleitet, so funktioniert die Röhre als eine Lufthebepumpe. Ein speziell gebautes Sieb ist am oberen Ende des Steigrohres befestigt. Der Taucher führt das untere Ende dieser Saugpumpe in den Zylinder und saugt dessen Inhalt in das Sieb hinein. Die Druckluft für die Betätigung des Instrumentes wird von einem Kompressor oder aus Druckluftflaschen (4–5 m³) geliefert. Das beschriebene Gerät ist leicht und kann deshalb mühelos vom Taucher bedient werden. Es kann von Kleinbooten aus eingesetzt werden und benötigt keine Winde.

     

Damage to deoxyribose molecules and to U-gene reactivation in UV-irradiated 5-bromouracil-DNA of phage T4 Bor as influenced by cysteamine

Zusammenfassung Es wird beim Phagen T4Bo ^reine Schutzwirkung von Cysteamin gegenüber den nach Einbau von 5-Bromuracil in die DNS biologisch zusätzlich beobachtbaren UV-Strahlenschäden beschrieben. Bei BU-Phagen, nicht aber bei normalen Phagen und auch nicht bei BU-Phagen bestrahlt in Anwesenheit von 10^-2 m Cysteamin, wird eine Zerstörung von Desoxyribose in der DNS gemessen. Der Mechanismus, der zum Abbau von DNS-Pentose führt bzw. die Reaktionen, die in Anwesenheit eines Radikalfängers den Schutzeffekt bewirken, werden im Rahmen einer Arbeitshypothese diskutiert. Da bei den T-Phagen die Gruppe der näher untersuchten enzymatischen Reaktivierungsmechanismen, nämlich Photo-, Wirtszell- und u-Gen-Reaktivierung, hinsichtlich des BU-Phänomens gemeinsame Merkmale zeigt, d. h. Blockierung durch BU und Aufhebung des Blocks bei Bestrahlung in Anwesenheit von Cysteamin, liegt die Annahme nahe, daß Schäden an der Desoxyribose der DNS-Helix für die Blockierung der enzymatischen Reaktivierungsschritte verantwortlich sind.     

Studies on the secretion of digestive enzymes in Locusta migratoria L. I. Proteinase activity

Proteinase activity in various parts of the digestive tract of Locusta migratoria L. was studied in fed and starved insects. Proteinase activity occurred mainly in the gut lumen. In starved locusts the proteinase activity disappeared and was only restored after continuous feeding. There are apparently two stages in the production of the digestive fluid. Enzymes are elaborated in the cells of the digestive tract and are simultaneously and continuously discharged into the lumen.

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Zusammenfassung Die Proteinase-Aktivität in verschiedenen Teilen des Verdauungskanals von Locusta migratoria wurde unter den Bedingungen normaler Nahrungsaufnahme sowie bei Hunger untersucht.Zu Beginn des Imaginallebens zeigt Locusta Proteinase-Aktivität hauptsächlich, wenn auch nicht ausschließlich, im Lumen der Blinddärme. Sie wird schon vom letzten Larvenstadium an in Gang gesetzt. Gewebeextrakte von Blinddärmen und Mitteldarm zeigen aber bei der Häutung noch keine meßbare Aktivität, jedoch entsteht eine geringe Aktivität am ersten und zweiten Tage des Adultstadiums. Bei Hunger fällt die Gewebeaktivität wieder ab. Wenn die Insekten gefüttert werden, ist die Abnahme weniger deutlich und im Falle der Blinddärme von einem zweiten Anstieg gefolgt. Jedoch ist der Enzymspiegel im Gewebe immer sehr niedrig und stellt nur einen Bruchteil des im Darmlumen vorhandenen dar. Es wird daraus geschlossen, daß die beiden Phasen der Bildung von Verdauungsflüssigkeit, die Bildung der Fermente in den Zellen und ihre Freisetzung aus ihnen, gleichzeitige und kontinuierliche Prozesse darstellen.Nach einer dreitägigen Hungerperiode ergibt eine einzelne Mahlzeit von halbstündiger Dauer innerhalb der nächsten 24 Stunden noch keine Anregung der Proteinase-Aktivität. Um Aktivität zu erreichen, ist fortgesetzte Nahrungsaufnahme und danach eine Latenzperiode von 48 Stunden erforderlich. Unter diesen Umständen enthält das Insekt einen gefüllten Darm und es scheint, daß dies die notwendige Voraussetzung für die Proteinase-Aktivierung darstellt. Jedoch muß der Darm mit Nahrung gefüllt sein, da Wasser keine Reaktion ergibt.

     

Gammastrahlenspektrometrische Bestimmung der Aktivitätsverhältnisse zwischen Th-228 und seinen Folgeprodukten II. Calculation of the activity ratios from energy- spectra

Zusammenfassung Es wird eine mathematische Methode beschrieben, die es gestattet, die Aktivität von. Ra-224 und Pb-212 exstirpierter thorotrasthaltiger Gewebeproben zum. Zeitpunkt der Exstirpation aus zwei gammastrahlenspektrometrischen Messungen der Gewebeproben zu berechnen. Die Gammastrahlenimpulshöhenspektren werden dabei zu Energiespektren entfaltet. Die Aktivitäten ergeben sich aus der Änderung der Quantenrate im 0.24 MeV-Energiebereich. Am Beispiel von Milzproben von Kaninchen, denen jeweils 2 cm³ Thorotrast injiziert worden waren, werden die mit der beschriebenen Methode berechneten Aktivitätsverhältnisse zwischen Th-228 und Ra-224 bzw. Pb-212 mit den aus der zeitlichen Änderung der Tl-208-Aktivitäten ermittelten verglichen. Darüberhinaus werden die Fehler beider Methoden der Berechnung der Aktivitätsverhältnisse einander gegenübergestellt.

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Determination of the activity ratios between Th- 228 and its daughters by gammaray- spectrometry II. Berechnung der Aktivitätverhältnisse aus Energiespektren

Summary A mathematical method is described which allows to determine the Ra-224 and Pb-212 activities of tissue samples containing thorotrast at the time of extirpation from results of gammaray-spectrometry by transformation of the measured pulse height spectra into energy spectra. The activities are calculated from the variation with time of the quantum rate within the 0.24 MeV energy interval. Results of calculations of the activity ratios between Th-228 and Ra-224 or Pb-212 by the method described are compared to those estimated by the variation with time of the Tl-208 activities of spleen samples from rabbits with a thorotrast body burden of 2 ml. Moreover the errors of the results of both methods are put together and compared to each other.

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Herrn Prof. Dr. B.Rajewsky zum 75. Geburtstag gewidmet.

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Die Arbeit wurde mit Mitteln von EURATOM (Forschungsprogramm 031-67-3 PSTD) und des Bundesministeriums für wissenschaftliche Forschung durchgeführt.

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jetzt: Gesellschaft für Strahlenforschung mbH, Abteilung Biophysikalische Strahlenforschung, Frankfurt am Main.

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jetzt: Nuklearmedizinische Abteilung der Medizinischen Kliniken der Freien Universität, Berlin.     

91. H. J. Reisener: Quantitative Bestimmung einiger Stoffwechselwege am Beispiel der keimenden Uredosporen von Puccinia graminis var. triciti

An Hand von Untersuchungen über den Stoffwechsel der Uredosporen von Puccinia graminis var. tritici werden Möglichkeiten zur quantitativen Erfassung einiger Stoffwechselzyklen, und zwar von Tricarbonsäure- und Glyoxalatzyklus aufgezeigt. Das Verhältnis dieser beiden Zyklen ist erstens durch Bestimmung der Aktivitätsverteilung in der Glutaminsäure nach Applikation ¹⁴C-1 markierter Fettsäuren meßbar. Eine zweite Methode besteht darin, den Gesamtdurchsatz des Citronensäurepools und den Anteil des Gesamtdurchsatzes, der durch Isocitratase umgesetzt wird, direkt zu bestimmen. Dazu muß die ¹⁴C-markierte Fettsäure kurzzeitig appliziert werden. Aus dem Anstieg der spezifischen Aktivitäten und den Poolgrößen ergeben sich die Turnoverraten der Metaboliten. Beide Methoden zeigen, daß von den keimenden Uredosporen der größere Teil des Citrats im Tricarbonsäurezyklus umgesetzt wird.     

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).

     

Untersuchungen über den Glucosestoffwechsel keimender Uredosporen von Puccinia graminis var. tritici

Zusammenfassung ¹⁴C-Glucose wurde an Uredosporen von Puccinia graminis appliziert, und es wurde die Aufnahme der Glucose durch die Sporen und die Inkorporation des Glucosekohlenstoffs in das Sporenmaterial untersucht. Das Studium der Abhängigkeit der Glucoseaufnahme von der Konzentration im Medium ergab: Bei höheren Glucosekonzentrationen werden größere Glucosemengen aufgenommen. Die bei einer Konzentration von 5×10^-2 mol aufgenommene Glucose reicht aus, um den gesamten Kohlenhydratbedarf für die Bildung der Keimschlauchwände zu decken. Die Glucoseaufnahme nimmt im Verlauf der Inkubationszeit zu. Die aufgenommene Glucose wird nur in geringem Umfang veratmet. Sie wird statt dessen bevorzugt zur Synthese von in 40% igem Äthanol unlöslichen Verbindungen verwendet.Weiterhin wurden die Stoffwechselwege verfolgt, auf denen Glucose umgesetzt wird. Wir untersuchten, in welche Verbindungen des Sporenmaterials Glucose-kohlenstoff eingebaut wird. Der größte Teil der löslichen ¹⁴C-Aktivität fand sich in der Fraktion der Kohlenhydrate und der freien Aminosäuren. Mannit, Arabit und Glycerin hatten die höchsten spezifischen Aktivitäten. Unter den freien Aminosäuren zeigten Alanin, Tyrosin und Glutaminsäure relativ hohe spezifische ¹⁴C-Aktivität. Hieraus kann man folgern, daß Glucose sowohl über den PPC wie über den EMP und TCA-Cyclus umgesetzt wird. Es wurde festgestellt, in welchem Ausmaß die aufgenommene Glucose zur Synthese der Keimschlauchwand verwendet wird. Eine Analyse der Keimschlauchwände ergab: Fast 90% des inkorporierten ¹⁴C fand sich in den unlöslichen Verbindungen der Keimschlauchwände. Während der Inkubation gelangte keine ¹⁴C-Aktivität in das Material der Sporenwände.

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Investigation of glucose metabolism in germinating uredospores of Puccinia graminis var. tritici

Summary Uredospores of Puccinia graminis were incubated in a medium containing ¹⁴C-glucose. The uptake of glucose by the spores and the incorporation of glucose carbon into the spore material was investigated. With higher glucose concentrations in the medium larger amounts of glucose were taken up by the spores. At a concentration of 5×10^-2 mol the glucose withdrawn from the medium is sufficient to supply all carbohydrate material necessary for the synthesis of germ tube walls. The glucose taken up increased during the incubation time and was respired only to a small extent. It was used predominantly for the synthesis of compounds insoluble in 40% ethanol.Fractionation of the soluble ¹⁴C-activity showed that most of it had been incorporated into carbohydrates and free amino acids. Mannitol, arabitol and glycerol had higher specific activities than all other compounds. The amino acids alanine, tyrosine and glutamic acid showed relatively high ¹⁴C incorporation. The labelling pattern is in agreement with the view that glucose is metabolized via the pentose phosphate pathway as well as the Embden-Meyerhof pathway and the tricarboxylic acid cycle.However, only 12% of the ¹⁴C incorporated could be accounted for by soluble products. An analysis of the germ tube wall revealed that it contained the bulk of the incorporated ¹⁴C-activity. Most of the activity was found in the carbohydrate constitutents of the germ tube wall, namely glucose, mannose, galactose and glucosamine. This indicates that the glucose taken up from the medium by the spores is predominantly used for the synthesis of the germ tube wall. The spore wall material did not contain ¹⁴C.

     

Funktionsentwicklung der Magenschleimhaut des Goldhamsters

Zusammenfassung Erste Hinweise auf die Bildung von Belegzellen bieten lange Mikrovilli, die im Stadium –1 Tag an der freien Oberfläche einiger den Drüsenmagen auskleidender Stammzellen elektronenmikroskopisch zu erkennen sind. Am Tage der Geburt stülpt sich diese mit Mikrovilli besetzte Oberfläche in das Cytoplasma der jungen Belegzellen ein. Dadurch entstehen jene intrazellulären Sekretkapillaren, die, zusammen mit den zur gleichen Zeit sich stark vermehrenden Mitochondrien den Belegzellen eine charakteristische Ultrastruktur verleihen. Um den 6. Tag nach der Geburt entwickelt sich ein glattes endoplasmatisches Retikulum, womit die Stufe der voll ausdifferenzierten Belegzelle erreicht wird. Im Zusammenhang und gleichzeitig mit der Mitochondrienvermehrung weisen die sich differenzierenden Belegzellen eine hohe Aktivität der Bernsteinsäuredehydrogenase und Cytochromoxydase auf.Die schleimbildenden Zellen entwickeln sich vom Stadium –1 Tag an ebenfalls aus den Stammzellen. Zuerst im Pylorus-, dann im Cardia- und zuletzt im Fundusbereich treten in diesen indifferenten Zellen apical Schleimgranula auf. Dem Schleimgehalt entsprechend fällt die PSL-Reaktion in den jungen Oberflächenzellen stark positiv aus. Außer den die Schleimhaut bis in die Foveolae hinein bedeckenden, neutrale Schleimstoffe enthaltenden Oberflächenzellen differenzieren sich vom 2. Tag nach der Geburt an im Drüsenhals der Fundustubuli Nebenzellen, die sauren Schleim produzieren. Der in Drüsen der Pylorus- und Cardiaregion gebildete Schleim ist wie der der Oberflächenzellen neutral.Bis zum Stadium +4 Tage, also noch zu einem Zeitpunkt, an dem die Differenzierung sowohl der Belegzellen als auch der schleimbildenden Zellen abgeschlossen ist, sind Stammzellen zu erkennen, die sich in der Folge, ersichtlich an der Entwicklung eines endoplasmatischen Retikulum, zu Hauptzellen differenzieren. Histochemisch sind die Hauptzellen erst im Stadium +8 Tage aufgrund ihres hohen RNS-Gehaltes zu identifizieren. Das Enzymmuster der Hauptzellen ist zu uncharakteristisch, um als Differenzierungsmerkmal benutzt werden zu können.Die Stammzellen enthalten anfangs Glykogen, das im Laufe der Differenzierung abnimmt. Die Bedeutung des Glykogen für Differenzierungsvorgänge wird darin erblickt, daß über den anoxydativen Abbau der Glucose Nucleinsäurebestandteile und TPNH für mannigfache Syntheseschritte zur Verfügung gestellt wird.

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Summary The beginning of a differentiation into parietal cells is indicated by the appearance of long microvilli on the luminal surface of some of the stem cells lining the stomach. The microvilli can be seen one day before birth. Soon after birth an inversion of the apical surface of the cell into its interior takes place forming intracellular secretory capillaries. Together with an abundance of mitochondria they make up the typical ultrastructural appearance of parietal cells. The differentiation of parietal cells is completed by the formation of smooth endoplasmic reticulum at 6 days after birth. Parallel to the increase of mitochondria there is a rise in succinic dehydrogenase and cytochromoxydase activity.About 1 day before birth mucus producing cells are differentiated from the stem cells. By electron microscopy, the apical appearance of amorphous granules can be observed in undifferentiated cells, starting at the pylorus, then at the cardia and finally in the fundus region. Because of their mucus contents the PAS reaction becomes strongly positive in young surface cells. Besides the surface cells which cover all three parts of the mucus membrane down to the foveolae chief cells of the neck appear in the fundus region by the second day after birth, producing acid mucus. Mucus from pyloric and cardiac glands is neutral as well as from surface cells.By the 4th day p. n. a developing endoplasmic reticulum indicates a differentiation of the remaining stem cells into chief cells. Not until the 8th day p.n. chief cells can be identified histochemically on the basis of their high RNA contents. Their enzyme pattern, however, is too unspecific to permit histochemical characterisation.Originally the stem cells contain glycogen which decreases in amount in the course of differentiation. We suggest that the importance of glycogen for the differentiation lies in the fact, that by anoxydative breakdown of glucose nucleic acid precursors and TPNH are made available.

     

Zur Wirkungsweise des white-Allels bei Drosophila melanogaster

Zusammenfassung In den pigmentfreien Augen derwhite-Mutante vonDrosophila melanogaster wurden die gleichen Trägergranula histologisch nachgewiesen, in die die Augenpigmente (Pterine und Ommochrome) bei der Wildform eingelagert sind. In Zusammensetzung (Protein, Ribonucleinsäure, Lipoidphosphat) und biochemischer Funktion (hohe Aktivität der Enzyme der biologischen Oxydation) ähneln sie Mitochondrien. Die Granula der Mutante unterscheiden sich von denen der Wildform darin, daß in ihnen die Succinodehydrase locker, die Protyrosinase dagegen fester gebunden ist, wie Enzymteste in Medien verschiedenen osmotischen Druckes ergaben. diese Unterschiede in den Enzymaktivitäten können eine weitere phänotypische Auswirkung deswhite-Allels sein; auf einen ursächlichen Zusammenhang dieser Ergebnisse mit der fehlenden Fähigkeit, die Endstufen der Augenpigmente zu synthetisieren, wird hingewiesen.

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Mit 5 Textabbildungen     

Diver-operated versus remote-controlled chambers used in underwater tracer experiments

Summary 1. Two chambers, one diver-operated and the other remote-controlled, were developed for in situ feeding experiments.2. Both chambers have been used effectively in numerous experiments with vertically migrating copepods fed⁶⁵Zn-labeled microzooplankton.3. Laboratory results demonstrated no significant difference in recovered radioactivity due to differences in material or design of the two chambers.4. Diver-operated chambers are initially much less expensive and are generally more adaptable to changes in experimental design.5. Remote-operated chambers require less personnel and are necessary when determining effects of depth within the entire range common for vertically migrating zooplankton.

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Von Tauchern eingesetzte versus ferngesteuerte Kammern bei Unterwasser-Tracerexperimenten

Kurzfassung Zwei Verfahren, die in situ bei ernährungsbiologischen Untersuchungen an marinen Copepoden angewendet worden sind, werden beschrieben und kritisch verglichen. Die erste Methode erfordert den ständigen Einsatz von Tauchern. Sie bedienen Plastikbeutel, die in bestimmten Abständen von der Oberfläche bis zu 60 m Tiefe angebunden werden. In die Beutel werden die Versuchstiere eingesetzt, vor allemUndinula vulgaris. Mikrozooplankton, mit⁶⁵Zn markiert, dient den Copepoden als Nahrung. Nach Injektion markierter Nahrungstiere in die Plastikbeutel wird das Experiment durch Abtöten der Versuchstiere mit einem Plankton-Fixierungsmittel beendet. Das Maß der Ingestion und Defäkation der Nahrung wird danach anhand der Verteilung der Radioaktivität bestimmt. In einem zweiten Versuchsprogramm wird ein Behälter aus Plexiglas innerhalb eines PVC-Rahmens benutzt, der durch Fernsteuerung bedient werden kann. Dieser dient der Aufnahme der Copepoden und der Nahrungsorganismen. Nach Beendigung des Versuchs wird die Flüssigkeit durch ein Membranfilter abgelassen und die Verteilung der Radioaktivität in den Copepoden gemessen, die auf dem Filter zurückbleiben. Zwischen Oberfläche und 200 m Tiefe wurden mehrere derartige, an einem langen Draht befestigten Behälter eingesetzt. Vor- und Nachteile beider Verfahren werden diskutiert.

     

Die natürliche Strahleneinwirkung auf den Atemtrakt

Zusammenfassung Die natürliche Strahleneinwirkung auf den menschlichen Atemtrakt wird im wesentlichen durch die Inhalation der kurzlebigen Zerfallsprodukte des Radons (Rn²²²) und Thorons (Rn²²⁰) verursacht. Ausgehend von der Größenverteilung des natürlich radioaktiven Aerosols und dem Landahlschen Lungenmodell wird die Abscheidung der Zerfallsprodukte in den einzelnen Regionen des Atemtrakts abgeschätzt. Die resultierende Aktivitätsverteilung wird unter Berücksichtigung des Ciliartransports und der Lungenausscheidung ermittelt. Die zugehörige Tiefendosisverteilung im Bronchialepithel wird angegeben, wobei die oc-Absorption in der Schleimschicht und die Abhängigkeit des-Bremsvermögens von der Energie berücksichtigt werden. Es zeigt sich, daß die natürliche Strahlenein Wirkung auf das Bronchialepithel erheblich höher sein dürfte, als auf Grund der bisherigen, stark vereinfachenden Abschätzungen angenommen wurde. Die maximale Dosisleistung ist im Bereich der mittleren Bronchien zu erwarten, wo mit einer mittleren natürlichen Belastung der Basalzellen von etwa 100 mrad/a bzw. 1 rem/a zu rechnen ist. Die Ergebnisse werden auch im Hinblick auf die Inhalation von Po²¹⁰ beim Rauchen diskutiert.

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Summary The natural radiation exposure of the human respiratory tract is mainly caused by the inhalation of the short-lived decay products of radon (Rn²²²) and thoron (Rn²²⁰). From the particle size distribution of the carrier aerosol of these decay products their deposition in different regions of the human respiratory tract and the resulting activity distribution is estimated for normal breathing conditions, taking into account the biological elimination from the alveolar region and the ciliar transport in the bronchial tree. The corresponding-depth dose distribution in the bronchial epithelium is derived, taking into account the-absorption and the variation of stopping power with-energy. The resulting natural radiation exposure of the bronchial epithelium is considerably higher than it was hitherto assumed. The maximum dose rate is reached in the segmental and subsegmental bronchi, where a mean natural radiation exposure of about 100 mrad/a or 1 rem/a must be expected in the basal cell layer. The results are discussed and compared with the RaF (Po²¹⁰)-inhalation dose by cigarette smoking.

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Erweitertes Manuskript eines Vortrags auf der Tagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik in Homburg/Saar vom 23. bis 24. April 1965.     

Enzyme der Elektronentransportpartikel aus Rhodospirillum rubrum: Eigenschaften von NADH- und Succinat-Cytochrom c-Reduktase

Zusammenfassung Es werden einige Eigenschaften von NADH- und Succinat-Cytochrom c-Reduktase aus R. rubrum beschrieben. Beide Aktivitäten sind ausschließlich in der durch Ultrazentrifugation erhaltenen Partikelfraktion lokalisiert. Aerob im Dunkeln und anaerob im Licht gezüchtete Zellen zeigen keine Unterschiede in ihren spezifischen Aktivitäten.Das Optimum der Reaktion liegt für beide Aktivitäten bei 8,3; das von Succinatdehydrogenase bei 7,7. K _Mfür NADH ist 7,1·10^-6 m, für succinat 1,1·10^-4 m. NADPH wird nicht umgesetzt. Die Partikel zeigen unterschiedliche Affinität zum Elektronenacceptor Cytochrom c. K _Mfür Cytochrom c bei NADH 9,5·10^-6 m, bei Succinat 4,5·10^-6 m.NADH-Cytochrom c-Reduktase wird durch Verdünnung inaktiviert. Durch Serumalbumin kann das Enzym nur begrenzt geschützt werden. Das Substrat und der Acceptor sind wirkungslos.Succinat und Fumarat, jedoch nicht Malonat inaktivieren Succinat-Cytochrom c-Reduktase, wenn das Enzym in verdünntem Zustand vorliegt. Die beiden Substanzen zeigen unterschiedliche Inaktivierungskinetik. Serumalbumin bewirkt hier weitgehenden Schutz des Enzyms.Succinat-Cytochrom c-Reduktase wird durch Phosphat aktiviert.NADH- und Succinat-Cytochrom c-Reduktase werden durch steigende Phosphatkonzentrationen verschieden stark gehemmt.Detergentien (Triton X-100) inaktivieren beide Aktivitäten; NADH-Cytochrom c-Reduktase ist sehr viel empfindlicher als die Succinat-oxydierende Aktivität.Inhibitoren des Elektronentransports wirken auf beide Aktivitäten. NADH-Cytochrom c-Reduktase wird besonders durch Rotenon stark gehemmt.Succinat-Cytochrom c-Reduktase wird durch Malonat, Fumarat und durch Oxalacetat gehemmt. Oxalacetat ist bei R. rubrum ein sehr starker Inhibitor.

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Enzymes of the electron transport particles of Rhodospirillum rubrum: Properties of NADH- and succinate-cytochrome c-reductase

Summary Some properties of NADH- and succinate-cytochrome c-reductase from R. rubrum are described. Both activities are predominantly located in the particlefraction obtained by ultracentrifugation. No differencies in specific activities of the enzymes are observed between aerobic darkgrown and anaerobic lightgrown cells.The optimum pH of both reactions is at 8,3, the optimum for Succinicdehydrogenase at 7.7. K _M for NADH is 7.1×10^-6 m, for succinate 1.1×10^-4 m. NADPH is not oxidized. The particles also show different affinities for the electronacceptor cytochrome c. K _Mfor cytochrome c with NADH 9.5×10^-6 m and with succinate 4.5×10^-6 m.NADH-cytochrome c-reductase is inactivated by dilution. Serumalbumine can protect the activity to a limited extent. Substrate and acceptor are without effect.Succinate and fumarate but not malonate inactivate succinate-cytochrome c-reductase, when the enzyme is in a diluted form. Succinate and fumarate exhibit different kinetics of inactivation. There is a large protection by serumalbumine against the inactivation.Succinate-cytochrome c-reductase is activated by phosphate.Increasing concentrations of phosphate inhibit NADH- and succinate-cytochrome c-reductase to a different degree.The activities also show different sensitivities to inactivation by treatment with detergents (Triton X-100), NADH-cytochrome c-reductase being much more sensitive than succinate-cytochrome c-reductase.Inhibition of both activities by inhibitors of the electron transport chain is observed, notably a strong inhibition of the NADH-enzyme by low concentrations of rotenone.Succinate-cytochrome c-reductase is inhibited by malonate, fumarate and also by oxalacetate. In R. rubrum the latter substance is a potent inhibitor.

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Verwendete Abkürzungen NADH reduziertes Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid - DCPIP 2,6-Dichlorphenol-indophenol     

Enzyme des Fettsäureabbaus in den Organen des Flußkrebses Orconectes limosus Rafinesque

Zusammenfassung In den Organen des Flußkrebses wurden drei Enzyme der Fettsäureoxydation festgestellt: Crotonase (E.C.: 4.2.1.17), Hydroxyacyl-CoA-dehydrogenase (HAD. E.C.: 1.1.1.35) und Ketoacyl-thiolase (KAT, E.C.: 2.1.3.9).Eigenschaften der HAD und KAT bei unseren Testbedingungen werden geschildert. Im großen und ganzen ähneln die Enzyme in ihren Eigenschaften den Wirbeltierenzymen. Im Gegensatz zu den Wirbeltierenzymen zeigt die HAD des Flußkrebses auch mit NADPH₂ Aktivität (50–75% der Aktivität mit NADH₂). Mit 10^–3 und 2·10^–3 M o-Phenanthrolin wird nur die Aktivität gegen NADPH₂, nicht die gegen NADH₂, gehemmt.Bei unseren Präparationsbedingungen befinden sich 80–90% der Gesamtaktivität der HAD und KAT im 20000 g-Überstand.Hohe spezifische Aktivitäten der HAD und KAT findet man in Herz, Antennendrüse und Darm, niedrige vor allem im Schwanzmuskel.HAD und KAT sind auch in den Organen des Flußkrebses proportionskonstante Enzyme. Durch Quotienten aus Aktivitäten von Schlüsselenzymen des Fettsäureabbaus, der Glykolyse und des Citratcyclus wurden die Organe hinsichtlich ihres energieliefernden Stoffwechsels charakterisiert.

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Enzymes of fatty acid oxidation in the organs of the crayfish orconectes limosus Rafinesque

Summary Three enzymes of fatty acid oxidation have been detected in the organs of the crayfish: Crotonase (E.C.: 4.2.1.17),Hydroxyacyl-CoA-dehydrogenase (HAD, E.C.: 1.1.1.35) and Ketoacyl-thiolase (KAT, E.C.: 2. 1. 3. 9.).The properties of HAD and KAT have been investigated at the conditions of our tests. In general the enzymes of the crayfish resemble to those of vertebrates. In contrary to the HAD of vertebrates the HAD of the crayfish shows activity not only with NADH₂ but also with NADPH₂ (50–75% of the activity with NADH₂). The activity with NADPH₂ is inhibited by 10^–3 and 2·10^–3 M o-phenanthroline, the activity with NADH₂ is not.In our preparations 80–90% of the total activity was localized in the 20 000 g — supernatant.High specific activities of HAD and KAT are found in the heart, antennal gland and the intestine, low predominantly in the abdominal muscle.As in vertebrates and insects HAD and KAT in the different organs have constant proportions in their activities. The organs of the crayfish are characterized with regard to their energy supply by help of quotients of the activities of keyenzymes of fatty acid oxidation, glykolysis and citrate cycle.

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Fräulein C. Kretschmer, Herrn H. Förstel und meiner Frau danke ich für zuverlässige Mitarbeit.     

Zum Polymorphismus der Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT) menschlicher Erythrocyten in Westdeutschland

Zusammenfassung Die erythrocytären Isoenzyme der Glutamat-Pyruvat-Transaminase von 1148 zufällig ausgewählten Deutschen aus dem Kölner Raum wurden mittels horizontaler Stärkegelelektrophorese bestimmt. Bei 751 Proben waren die Banden nicht ablesbar, was auf Überalterung der Blutproben und den damit verbundenen Aktivitätsverlust der GPT zurückgeführt wird. Bei 397 Hämolysaten waren die Banden eindeutig ablesbar. Für Gpt ¹ wurde als Genfrequenz 0,5479, für Gpt ² 0,4521 ermittelt, seltene Varianten wurden nicht beobachtet.

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Polymorphism of human red cell glutamic-pyruvic-transaminase (GPT) in Western Germany

Summary Red cell glutamic-pyruvic-transaminase was established by horizontal starchgel-electrophoresis. 1148 Germans from the Cologne area were examined, but only in 397 cases the results were clearly interpretable. This fact was atributed to a decrease of GPT-activity in aged blood samples. No rare variants were detected. The following gene-frequencies were found: GPT¹=0.5479, GPT²=0.4521.

     

Die Entwicklung der Succinodehydrogenaseaktivität im Gehirn der Maus während der Postnatalzeit

Zusammenfassung Mit der Methode von Nachlas et al. (1957) wird die Entwicklung der Succinodehydrogenase-Aktivität im Gehirn der Maus postnatal bis zum 21. Tag untersucht. Die Aktivität wird unter dem Mikroskop mit dem Auge abgeschätzt. Es wird eine frühbetonte Entwicklung des Hirnstammes von einer spätbetonten Entwicklung im Endhirn unterschieden. Die Ergebnisse von 0., 10. und 20. Tag werden im Text beschrieben und in Tabellen zusammengefaßt. Es werden drei Typen von Ganglienzellen unterschieden: Zellen vom somatischen Typ, hier ist die Aktivität der SDH im Perikaryon größer als im umgebenden Neuropil, Zellen vom dendritischen Typ, hier ist die Aktivität vorwiegend im Neuropil lokalisiert, Zellen vom indifferenten Typ, wo eine solche Unterscheidung nicht möglich ist. Die Glia zeigt deutlich in Hirnkernen mit Zellen vom indifferenten Typ starke Aktivität vor den Neuronen, in Hirnkernen mit Zellen vom somatischen Typ entwickeln sich die Neurone vor den Gliazellen. Die Glia in der weißen Substanz besitzt geringe bis mittlere Aktivität. Die Aktivität der Neuriten ist in einer äußeren Schicht der Faser im Axon zu lokalisieren.

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Summary Using the method of Nachlas et al. (1957) the postnatal development of succinate dehydrogenase activity was investigated in the brain of mice. The age of the animals used in the investigation ranged from newborn to 21 days of age. The strength of the activity was estimated microscopically. The development of the brain stem was observed to be earlier than the development of the telencephalon. The results of the tests done on day 0,10 and 20 are described in the paper and summarized in tables. Three types of nerve cells are described: Cells of the somatic type which show a greater SDH activity in the perikaryon than in the surrounding neuropil. Cells of the dendritic type showing the activity predominantly in the neuropil. Cells of an indifferent type where a differentiation is not possible. In cerebral nuclei containing cells of the indifferent type, the activity is first demonstrable in the neuroglia cells and later on in the neurons. In cerebral nuclei with cells of the somatic type the activity is first developed in the neurons and then in the glia cells. The glia in the white matter shows a low to medium strong activity. The activity of the neurites can be localized in an external layer of the axon.

     

Die Beeinflussung der Histochemisch Nachweisbaren ATPase-Aktivität unter verschiedenen Versuchsbedingungen beim Vergleich der Ca- sowie Pb-Methode bei Ph 7,5 bzw. 7,2

Zusammenfassung Es wird über vergleichende Untersuchungen beim Nachweis der ATPase im niederen pH-Bereich unter Verwendung der Ca- und Pb-Methode berichtet. Hierbei zeigt es sich, daß es sich um ATPasen mit unterschiedlichen Eigenschaften handelt. Während die ATPase pH 7,2 keine Abhängigkeit von SH-Gruppen aufweist und Mg^.. benötigt, wird die Aktivität der ATPase pH 7,5 (Ca-Methode) durch SH-Gruppen-Blocker gehemmt, es tritt eine Aktivitätsminderung nach Zugabe von Mg^.. ins Inkubationsmedium ein. Auch der Einfluß der Fixierung ist bei beiden ATPasen unterschiedlich. Unabhängig hiervon ist hervorzuheben, daß sich auch Unterschiede im Verhalten der ATPase in Abhängigkeit vom untersuchten Organ ergeben. Unsere Ergebnisse unterstützen die Notwendigkeit eines spezifischen, von der Fragestellung bestimmten, Nachweises der ATPase.

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Summary The results of comparative studies on the determination of ATP-ase in the low pH range (using the Ca- and the Pb-method) are reported. The findings show that there are ATP-ases of different properties. Whereas ATP-ase pH 7.2 depends not on SH-groups but on the presence of Mg^.., the activity of ATP-ase pH 7.5 (Ca-method) is inhibited not only by SH-group blockers but also by the addition of Mg^.. to the incubation medium. There is also evidence that fixation has varying effects on ATP-ases. However, it must be emphasized that there are differences in the ATP-ase activity within the various organs investigated. Our results show that the choice of the method for a specific demonstration of ATP-ase depends to a very high degree on the problem under investigation.

     

Über die Aufnahme von radioaktivem Schwefel in die wachsende Vogelfeder nach Applikation von 35S-Methioninlösungen

Zusammenfassung Wellensittichen (Melopsittacus undulatus), Elstern (Pica pica) und Haustauben (Columba livia) werden 0,1c1 ml einer isotonischen ³⁵S-DL-Methioninlösung mit Aktivitäten von 0,05–1,2 mC beiderseits der Crista sterni in die Brustmuskulatur injiziert.Die Lokalisation des in den heranwachsenden, primären Konturfedern, aber auch nach natürlicher Mauserung oder künstlicher Entfernung derselben in den folgenden Federgenerationen abgelagerten radioaktiven Isotops erfolgt mit einem Methan-Durchflußzähler oder autoradiographisch.An den Deck- und Flugfedern kann ein proximales, stark strahlendes Areal mit einem bogenförmigen Verlauf seiner apikalen Begrenzung von einem oder mehreren distalen Strahlungsbändern schwacher Aktivität unterschieden werden.Die distalen Strahlungsbänder treten häufig in einer rhythmischen Folge auf, wobei ihr Winkel zu dem proximalen Schaftteil in etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit diesem entspricht. In der rhythmischen Folge dieser Zuwachsstreifen ist nicht selten noch ein weiterer Unterrhythmus erkennbar.Die Breitenunterschiede der distalen Strahlungsbänder bzw. die Amplituden ihrer Rhythmen sind nicht ausschließlich korreliert mit der jeweiligen definitiven Federlänge, sondern auch abhängig von der Wachstumsphase der Feder am Applikationstermin und in gewisser Weise kennzeichnend für den Federtyp.Für das Ausbreitungsvermögen des radioaktiven Isotops bzw. der dasselbe enthaltenden Verbindungen kann auch eine gewisse Individualität der Einzelfeder festgestellt werden.Auch in dem proximalen, stark strahlenden Areal ist bisweilen (Pica pica) eine rhythmische Ablagerungsfolge des radioaktiven Isotops zu beobachten. Der Winkel dieser radioaktiven Streifen entspricht ebenfalls etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit dem proximalen Schaftteil.Bei einmaligen Injektionen von Methioninlösungen nicht zu hoher Strahlungsdosen wird bei Applikation in einer frühen Wachstumsphase der Feder eine proximalwärts abnehmende Strahlungsintensität auf der Fahne und dem Schaft gefunden. Dabei nimmt die Aktivität der Fahnen schneller ab als die des Schaftes, d. h. dieser schwärzt den Röntgenfilm weiter proximal als die Außen- und Innenfahne.Bei den Autoradiographien der Dorsal- und Ventralseiten der Konturfedern ergibt sich ein deutlicher Unterschied. Die Dorsalseite zeigt an der distalen Grenze des stark strahlenden Areals auf dem Röntgenfilm im Gebiet des Federschaftes eine strahlungsschwache Kerbe, die Ventralseite dagegen eine die distale Grenze des stark strahlenden Areals überragende Strahlungsspitze.In verschiedener Höhe durch den Federschaft markierter Federn geführte Querschnitte zeigen bei entsprechender junger Wachstumsphase im Spulenbereich eine radioaktive Strahlung der Spulenwand und der Federscheide, sowie weiter apikal auch eine solche der Hornsepten, der Schaftschenkel und der Markzellen des Schaftes (Columba livia).Bei hohen applizierten Strahlungsdosen kann eine langsame Abnahme der Aktivitäten über mehrere Federgenerationen verfolgt werden. Mehrfache, in 24stündigem Abstand folgende Injektionen nicht zu hoher Aktivitäten markieren sich auf dem Federschaft in der Form tütenartig ineinandergeschachtelter, oval ausgebuchteter Strahlungsrhythmen (Columba livia).Eine zeitmäßige Zuordnung der distalen Grenzen der distalen Strahlungsbänder und des proximalen Areals hoher Aktivität zum Applikationstermin ergibt für Federn einer frühen Wachstumsphase ein Emporwandern des radioaktiven Isotopes über das Oberflächenniveau der Haut nach der Applikation.Die natürlichen Zuwachsstreifen decken sich zuweilen (Pica pica) mit wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen auf der Federfahne. Diese können auch auf die Dorsalseite des Schaftes übergreifen. Ebenso können die Ansätze der Rami an den Schaftseiten in einer wellenartigen Folge inserieren. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Wellen der Federfahne mit den rhythmischen Schwankungen der Strahlungsintensität zusammenfallen, und unter gewissen Umständen können Fehlstreifen als extreme Ausschläge eines stoffwechselphysiologischen Rhythmus, wie er in der Folge der radioaktiven Querbänderung zum Ausdruck kommt, angesehen werden. Die auf dem Röntgenfilm in Erscheinung tretende Querbänderung der Federfahne kann durch quantitative Ablagerungsunterschiede des radioaktiven Isotops und, wenn auch in wesentlich geringerem Maße, durch Änderungen der Hornstruktur bedingt sein. Eine autoradiographische Auswertung von ein- und zweidimensionalen Papierchromatogrammen von Hydrolysaten markierter Federn läßt eine radioaktive Strahlung im Bereich des Cystin, Cystein, Taurin und Lanthionin erkennen. Dabei ist aber zu bedenken, daß Cystein und Lanthionin und insbesondere das Taurin durch die chemische Aufbereitung entstanden sein können. ³⁵S-Methionin konnte sowohl autoradiographisch as auch mit dem Methandurchflußzähler nicht erfaßt werden.Meinen beiden Mitarbeitern, den Herren Bruno Geierhaas und Werner Stössel, danke ich auch diesmal wieder für hilfreiche technische Assistenz und dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine finanzielle Unterstützung dieser Untersuchungen.     

Elektronenmikroskopische Darstellung peroxydatischer Aktivitäten bei Phaseolus vulgaris nach Infektion mit Uromyces phaseoli typica

Zusammenfassung Bei der Wirt-Parasit-Kombination Phaseolus vulgaris (cv. Favorit) und Uromyces phaseoli typica wird die Aktivität peroxydatischer Enzyme am dritten Tag nach Infektion elektronenmikroskopisch dargestellt. Die Aktivität in den Mitochondrien (möglicherweise eine Cytochromoxydase oder Cytochromperoxydase) ist in der infizierten Zelle erhöht. Die Peroxisomen (sie enthalten eine Katalase) bleiben in der infizierten Zelle unverändert. Im Pilz wird keine Katalaseaktivität gefunden.Die Schicht mit peroxydatischer Aktivität auf der Außenseite der Zellwand (Zellwandperoxydase) ist an der Berührungsstelle Hyphe—Wirtswand oft verdickt. An der Eintrittsstelle des Haustoriums in die Zelle wird Aktivität auf der Wand des Haustoriumhalses und auf den Cisternen des benachbarten ribosomenbesetzten endoplasmatischen Reticulums beobachtet. Manchmal findet man auch eine Schicht mit peroxydatischer Aktivität zwischen Scheide und Wand des Haustoriums.

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Electronmicroscopic demonstration of peroxidase activities in Phaseolus vulgaris after infection with Uromyces phaseoli typica

Summary Peroxidase activity in Phaseolus vulgaris (cultivar Favorit), infected with Uromyces phaseoli typica, was studied with the help of an electronmicroscope. The plant material was prefixed three days after inoculation and 3,3-diaminobenzidine was used as a substrate to detect the enzyme activity.The mitochondrial membranes showed an enhanced enzyme activity (due to a cytochrome oxidase or possibly due to a cytochrome peroxidase) in the infected cell. There was no change in the structure and catalase activity of peroxisomes of the host. No catalase activity was detected in the fungus.A layer with evident peroxidase activity is seen outside the cell wall. This layer is sometimes thickened especially when it is in touch with intercellular hyphae.The penetration site of the haustorium has been intensively studied. Activity was observed in the neck region (from the penetration site of the haustorium to the neckband) in the zone between the host plasmalemma and the plasmalemma of the fungus. Some activity was also seen on the cisternae of the endoplasmic reticulum surrounding the neck. In a few preparations, activity was also found between sheath and wall of the haustorium.