58. G. Wartenberg-Rummeni: Über Lichtwirkungen auf die Redoxpotentiale in Suspensionen von Pflanzengeweben

In Gewebesuspensionen etiolierter Sprosse von Vicia faba kann man mit Platinelektroden konstante und reproduzierbare Redoxpotentiale (ROP) messen. Gewebesuspensionen in Aqua dest. oder Farbstofflösungen (irreversible und reversible Redoxsysteme) ergeben dabei im Dunkeln keine Unterschiede. — Beim Belichten von Halbelementen, die keine Farbstoffe enthalten, steigt das ROP kurz in der Richtung zum O₂-Potential an. Die Veränderung kehrt dann um, und das ROP fällt in der Richtung zu starken Reduktionskräften. — Es wurde die Hypothese aufgestellt, daß ein primärer Lichteffekt oxydierende OH-Radikale und reduzierende H-Radikale verursacht, die zum Teil in der bekannten unmeßbar schnellen Rückreaktion zum H₂O inaktiviert werden. Ein sekundärer Effekt des Belichtens, der sich als Veränderung des ROP im Halbelement auswirkt, muß zustande kommen, wenn OH-Radikale die Rückreaktion zum H₂O nicht mitmachen, weil ihre Oxydationskraft in anderen Oxydationsprodukten inaktiviert wird. Je mehr letzteres geschieht, um so mehr H-Radikale oder aktive Reduktionsprodukte, die sie verursachen, wirken sich in der Bilanz als Reduktionskraft des Halbelementes aus. Die Hypothese konnte durch Zusatz von Pyrogallol, das irreversibel oxydiert wird, oder Janusgrün, das irreversibel reduziert wird, zum Halbelement als richtig bewiesen werden. — Beim Belichten von Halbelementen, denen reversible Redoxsysteme (ROP-Indikatoren) zugesetzt werden, verändert sich das ROP in der Richtung zum Normalpotential des Farbstoffes. Dort wird die vom Licht verursachte Potentialdrift von der statischen Beschwerung des E_o gehemmt. Es wird darauf hingewiesen, wie Abweichungen von dieser Regel zustande kommen können. — Zur Frage, was bezüglich des ROP geschieht, wenn die Gewebesuspensionen wieder verdunkelt werden, kann hier noch nichts berichtet werden     

Der Phosphatstoffwechsel des Facettenauges im Dunkeln und im Licht

Zusammenfassung 1. Bei Belichtung des Facettenauges vonCalliphora finden sich keine Veränderungen in den Mengen der phosphathaltigen Substanzgruppen, die zu den sogenannten Baustoffen gehören.2. Unter den zum energiebildenden Stoffwechsel gehörenden Metaboliten erfolgen bei Belichtung Veränderungen, die auf einen hohen Energiebedarf in den Augen hinweisen, insbesondere eine Verringerung des ATP und eine Zunahme des ADP und des freien anorganischen Phosphates.3. Die Belichtung verursacht eine Erhöhung der Umsatzraten aller phosphathaltigen Verbindungen; diese ist auffallend stark in der Gruppe der Phosphatide.4. Da dieser besonders erhöhte Umsatz der Phosphatide einen spezifischen Effekt darstellt, wird auf eine spezielle Bedeutung der Phosphatide für die Funktion der Lichtsinneszellen geschlossen.

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The phosphate metabolism of the compound eye in darkness and in light

The phosphate metabolism of the compound eye of the blow-fly (males of wild-type and mutantchalky [Langer 1962b] ofCalliphora erythrocephala Meigen) was investigated in connection with its function as a sensory organ. Microchemical analyses were made to determine changes in the amounts of phosphorus compounds. After having kept flies in darkness or under illumination with ultraviolet light for six hours, the substances of the isolated eyes were separated according toSchneider (1945). In no fraction did the phosphate content vary between dark-adapted and illuminated eyes. On the other hand, the amount of free inorganic phosphate increased with illumination, whereas the phosphate liberated from acid-instable compounds during 7 minutes hydrolysis (N HCl; 100° C) decreased correspondingly. This effect was more pronounced in mutantchalky than in wild-type eyes. Specific enzymatic analyses of the adenine nucleotides showed — already after two hours — significantly less ATP in illuminated than in dark-adapted eyes of mutantchalky. In order to check the influence of adequate stimulation on the turnover of phosphate compounds, the extent of incorporation of radioactive phosphorus in the eyes was measured after feeding carrier free³²P-orthophosphate to starved flies (1 µC per fly). One to four hours after feeding, the over-all incorporation was found to be 35 % higher in light than in darkness (P<0.01). Within the fractions phosphatides showed an increase nearly three times that of the acid soluble compounds. This means that independently of the general rise in metabolic rate, there is a specific effect of illumination. Phosphatides are assumed to have special importance for the processes of excitation in the light sensitive cells of the compound eye.

     

Der Sauerstoffverbrauch der Insektenretina im Licht und im Dunkeln

Zusammenfassung Mit Mikromethoden wird der Sauerstoffverbrauch der ganglienzellfreien Retinulae von Calliphora, Apis, Locusta und Periplaneta im Dunkeln und unter dem Einfluß von Licht gemessen.In den Retinulae von Calliphora (Versuchstemperatur 25°) und Apis (34° C) steigt der Sauerstoffverbrauch unmittelbar bei Belichtung; die Steigerung hält an, solange Licht einwirkt.Bei Locusta und Periplaneta steigt der Sauerstoffverbrauch nicht während sondern nach der Belichtung. Das gleiche ist bei Apis bei einer Versuchstemperatur von 25° der Fall. Die normale Körpertemperatur im Kopf der Biene liegt zwischen 27° und 38°.Es wird angenommen, daß die Zunahme des Sauerstoffverbrauches bei bzw. nach Belichtung mit den regenerativen Leistungen der Sehzellen zusammenhängt. In elektrophysiologischen Versuchen ist (früher) gezeigt worden, daß die Regeneration der normalen Empfindlichkeit (Dunkeladaptation) nach Lichtreizen bei Calliphora und Apis außerordentlich schnell (in wenigen Millisekunden), bei Locusta und Periplaneta sehr langsam (bis zu 30 min) verläuft. Diese Unterschiede im Adaptationsverlauf spiegeln sich in der zeitlichen Beziehung zwischen Belichtung und Sauerstoffmehrverbrauch wider.Nach Vergiftung mit KCN ist die Atmung im Dunkeln bei Calliphora gänzlich, bei Locusta aber nur zum Teil gehemmt. In beiden Fällen tritt auch nach Vergiftung mit KCN bei Belichtung ein zusätzlicher Sauerstoffverbrauch auf.In Homogenaten von der Retinula nimmt die von der Belichtung abhängige Atmung mit steigendem p_H zu. Ein p_H-Maximum der Atmung existiert nicht.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen zum Cytochrom-Oxydase-System aus anaerob im Licht und aerob im Dunkeln gewachsenen Zellen von Rhodopseudomonas capsulata

Zusammenfassung Das aerobe Oxydase-System aus aerob im Dunkeln und anaerob im Licht gewachsenen Zellen von Rps. capsulata wurde untersucht. Die aus Ultraschallextrakten durch 140 000 g-Zentrifugation gewonnen Partikelfraktion katalysiert die Oxydation von NADH, Succinat und reduziertem Cytochrom c (aus Pferdeherz). Die Oxydase-Aktivitäten der Partikel aus aerob im Dunkeln gewachsenen Zellen variieren von 0,10–0,38 mole O₂/min · mg Protein und sind im Durchschnitt 10mal höher als die Oxydase-Aktivitäten der Partikel aus anaerob im Licht gewachsenen Zellen. Die Partikel enthalten Cytochrom vom b-Typ und c-Typ. Cytochrom a konnte weder in den Partikeln aus anaerob im Licht noch in den Partikeln aus aerob im Dunkeln gewachsenen Zellen nachgewiesen werden. In den Partikeln aus aerob gewachsenen Zellen ist das Verhältnis Cytochrom b:Cytochrom c größer als in den Partikeln aus anaerob im Licht gewachsenen Zellen. Die Cytochromoxydase reagiert mit Cytochrom c (aus Pferdeherz), DCPIP und TMPD. Die entsprechenden k _m -Werte betragen 5 · 10^-5 m, 1,5 · 10^-4 m und 2 · 10^-4 m. Die Cytochromoxydase hat ein breites pH-Optimum zwischen pH 8,5 und 9,5. Sättigung der Oxydase mit O₂ tritt erst bei einem Partialdruck von 15 bis 20% O₂ ein. Die Oxydase wird durch KCN und NaN₃ (50% Hemmung bei 10^-5 m), nicht aber durch CO gehemmt. Die Partikel aus aerob im Dunkeln und anaerob im Licht gewachsenen Zellen katalysieren eine mit der Succinat-Oxydation einhergehende Phosphorylierung von ADP mit P/O-Werten von maximal 0,3.

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Studies on the cytochrome oxidase system of ligh-anaerobically and dark-aerobically grown cells of Rhodopseudomonas capsulata

Summary The aerobic oxidase-system from dark-aerobically and light-anaerobically grown Rps. capsulata was investigated. The particulate fraction sedimented from ultrasonic extracts by 140,000 g-centrifugation, catalyzed the oxidation of NADH, succinate and reduced cytochrome c (horse heart). The oxidase activities of the particles from dark-aerobically grown cells were in the range of 0.10–0.38 moles O₂/min x mg protein and were usually ten times as high as the oxidase activities from light-grown cells. The particles contain cytochromes of b-type and c-type. Cytochrome of a-type could be detected neither in the particles from light-grown nor in the particles from dark-grown cells. The highest values of the relation between cytochrome b and cytochrome c were found in the particles from darkaerobically grown cells. The cytochrome oxidase reacts with cytochrome c (horse heart), DCPIP and TMPD. The k _m -values are 5×10^-5 m, 1.5×10^-4 m, or 2×10^-4 m, respectively. The cytochrome oxidase exhibits a broad pH-optimum in the range of pH 8.5–9.5. Saturation of the oxidase with O₂ is observed at a partial pressure of 15–20% O₂. The oxidase is inhibited by KCN and NaN₃ (half inhibition at 10^-5 m), but not by CO. The particles from dark-aerobically and light-anaerobically grown cells catalyze phosphorylation of ADP in the dark coupled to the oxidation of succinate with maximum P/O-values of 0.3.

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Abkürzungen ADP Adenosindiphosphat - ATP Adenosintriphosphat - BChl Bacteriochlorophyll - CCCP Carbonylcyanid-m-chlorphenylhydrazon - DCPIP 2,6-Dichlorphenolindophenol - DNP 2,4-Dinitrophenol - NAD(P) Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid(phosphat) - NAD(P)H reduziertes NAD(P) - R. Rhodospirillum - Rps. Rhodopseudomonas - TMPD N-Tetramethyl-p-phenylendiamin     

Metabolisierung von Deoxynivalenol beim Schwein: Bestimmung von DON und DOM-1 im Urin vom Schwein

This paper describes a feeding study with 7 pigs, which were fed with deoxynivalenol contaminated oats at a level of 0.23 mg/kg body mass/day over 16 experiment days. The contamination level of consumed feed was 14.4 mg DON/kg in the ration. The parallel control group of 7 pigs were fed with DON free oats. Urine samples were taken each two days. The content of DON and DOM-1 (de-epoxy deoxynivalenol) in urine was determined. The mean concentration of DON in urine of animals in trial group was 580 μg/l, whereas DOM-1 32 μg/l.     

Vererbung von Farbe und Zeichnung beim Kaninchen

Ohne Zusammenfassung     

Nachweis und Wertbestimmung von Hormonen und Vitaminen im Tierexperiment

Ohne Zusammenfassung     

Ein Hauch von Mittelmeer im Herzen Europas. Exkursion: Saarland und Lothringen

Excursion: Saarland and Lorraine The semi‐arid grasslands in the Muschelkalk areas of the Saarland are embedded in the cultural landscapes of the Bliesgau biosphere reserve and the nature park Saar‐Hunsrück. The number of thermophilic species with a (sub‐) Mediterranean center of dispersion is remarkably high in these habitats. The arid grasslands on the Jurassic limes near the city of Metz (Lorraine) actually have a strong Mediterranean character. They document that the Moselle valley is a good passageway from the south to the stratified terraced landscape of the Saarland and Lorraine. The diversity of orchids, butterflies and grasshoppers is amazing in these territories. Some of the Mediterranean species are currently expanding into new areas.     

Das Auftreten und die Vererbung von Mehrlingsgeburten beim Vollblutpferde

Ohne Zusammenfassung     

Atmung und Wachstum von Hefe im Licht

Zusammenfassung Belichtung von Hefezellen mit starkem sichtbarem Licht verursacht eine Hemmung des aeroben Umsatzes von Glucose. Unter den gleichen Bedingungen bleibt jedoch die CO₂-Abgabe konstant, so daß sich hohe RQ-Werte ergeben. Die Absorptionsbanden der Cytochrome zeigen, daß diese Pigmente im Licht in den reduzierten Zustand übergehen. Es wird auf eine lichtbedingte Hemmung des Krebscyclus geschlossen. Das Wachstum der Hefe ist im Licht ebenfalls stark beeinträchtigt.

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Summary Illumination of yeast cells with strong visible light results in an inhibition of the aerobic glucose metabolism. However, under these conditions the carbon dioxide output remains constant, so that the RQ rises to high values in time. The absorption bands of the cytochromes show that these pigments are reduced by light. The conclusion is that light inhibits the Krebs cycle. It also causes a strong inhibition of yeast growth.

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Mit 4 Textabbildungen

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Ein Stipendium des Schweizerischen Nationalfonds ermöglichte die Ausführung dieser Arbeit.     

Catecholamine und 5-Hydroxytryptamin im Nervensystem von Seesternen und Enteropneusten

Zusammenfassung In den einfachen epithelialen Nervensystemen des Seesterns Astropecten irregularis und der Enteropneusten Harrimania kupfferi und Ptychodera flava sind Noradrenalin und 5-Hydroxytryptamin fluoreszenzmikroskopisch und mikrospektrofluorimetrisch nachgewiesen worden. Noradrenalin ist bei Astropecten weitgehend auf eine basale Faserschicht des ektoneuralen Systems beschränkt, während 5-HT vor allem apikal verbreitet ist. Fluoreszierende Perikaryen und synapsenartige Verdickungen sind selten und wurden vor allem bei den Enteropneusten gefunden. Vermutlich ist Noradrenalin in erster Linie im sensiblen Anteil der untersuchten Nervensysteme lokalisiert.

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Catecholamines and 5-hydroxytryptamine in the starfish and enteropneust nervous systems

Summary Noradrenaline and 5-hydroxytryptamine have been demonstrated with the fluorescence microscope and a microspectrofluorimeter in the primitive epithelial nervous systems of the starfish Astropecten irregularis and the Enteropneusts Harrimania kupfferi and Ptychodera flava. In Astropecten noradrenaline is largely confined to a basal fibre layer in the ectoneural system, 5-HT occurs predominantly in an apical localization. Pericarya and synaptic thickenings emitting a characteristic fluorescence are rare and have been found mainly in the Enteropneust species. Presumably, noradrenaline is predominantly localized in the sensory part of nervous systems investigated.

Herrn Prof. A. G. E. Pearse, Dept. of Histochemistry, und besonders Herrn Dr. F. W. D. Rost, Unit of Microspectrofluorimetry, Royal Postgraduate Medical School, London, danke ich für die Hilfe bei der Benutzung ihrer mikrospektrofluorimetrischen Anlage und des Computers beim Auswerten der Daten.