Zur Verteilung der Stereocilienenzyme im Nebenhodengang von Ratten

Zusammenfassung In frischen Kryostatschnitten oder nach Aldehydfixation werden im Nebenhodengang erwachsener Ratten -Glutamylnaphthylamide von den Stereocilien der hauptzellen in Zone 1A-4B, Glycyl-prolylnaphthylamide in denen der Zone 1B-4A umgesetzt (Nomenklatur nach Reid und Cleland, 1957); mit anderen Aminosäure- und Peptidnaphthylamiden fällt der Nachweis negativ aus. Adenosintriphosphat (ATP) wird von den Stereocilien der Zone 1A, 2, 3 und 4A gespalten; Adenosinmonophosphat (AMP) liefert in den Zonen 3–6 eine positive Stereocilienreaktion. Thiaminpyrophosphat (TPP) hydrolysiert bevorzugt der Golgi-Apparat der Hauptzellen in Zone 1B und C sowie 2 und 3. Zusätzlich werden ATP, AMP und TPP in den Stereocilien einzelner Epithelzellen außerhalb der Zonen umgesetzt, in denen die Oberfläche aller Zellen reagiert. Mit AMP als Substrat läßt sich die Zone 3 in 2 Unterzonen aufgliedern.Substrate zum Nachweis von - und -d-Glycosidasen, unspezifischen Esterasen und alkalischen Phosphatasen werden von den Stereocilien entweder nicht oder kaum angegriffen.

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Distribution of enzymes in the stereocilia of the ductus epididymis of rats

Summary Using unfixed or cryostate sections from aldehyde fixed epididymides of adult rats -glutamyl naphthylamides are hydrolysed in the stereocilia of the principal cells in zone 1A-4B and glycyl-prolyl naphthylamides in those of zone 1B-4A (nomenclature of Reid and Cleland, 1957); this is not the case when other amino acid and peptide naphthylamides are employed. Adenosine triphosphate (ATP) is metabolized by the stereocilia in zone 1A, 2, 3 and 4A and adenosine monophosphate (AMP) in the stereocilia of zone 3–6. With thiamine pyrophosphate (TPP) especially the Golgi apparatus of the principal cells in zone 1B and C, 2 and 3 reacts. In addition ATP, AMP and TPP stain the stereocilia of single epithelial cells outside the zones where all stereocilia react. The AMP pattern allows a further subdivision of zone 3 into 3A and B.Substrates for the demonstration of - and -d-glycosidases, non-specific esterases and alkaline phosphatases are either not hydrolyzed by the stereocilia or the rate of hydrolysis is low.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Sonderforschungsbereich 105).

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Herrn Obermedizinaldirektor Dr. H. Müller, Chefarzt des Kreiskrankenhauses Kronach/Ofr. zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Nachweis der α-Glycerophosphatdehydrogenaseaktivität während der Spermiogenese im Rattenhoden

Zusammenfassung Die Autoren untersuchten zwecks Nachweis der Aktivität und Verteilung von -Glycerophosphatdehydrogenase die männlichen Keimdrüsen von Kontroll-sowie mit hypophysären Gonadotropinen (Präphyson, Promonta-Hamburg) stimulierten Versuchsratten. Es konnte festgestellt werden, daß die Aktivität der untersuchten Dehydrogenase in den Samenkanälchen dieser Tierart erst bei den Spermatiden in Erscheinung tritt. Die Verteilung des Reaktionsproduktes entspricht der Lokalisation von Mitochondrien. Im Verlauf der Spermiogenese erfolgt, entsprechend dem Lokalisationswechsel der Mitochondrien, eine polwärts gerichtete Reaktionsverschiebung. Schließlich treten während der Umbildungsphase der Spermatiden zu reifen Spermien die Diformazanablagerungen in den Mitochondrien der Verbindungsstücke auf. Gleichzeitig wurde festgestellt, daß das Reaktionsmuster der -Glycerophosphatdehydrogenaseaktivität in den einzelnen Kanälchenquerschnitten deren zyklische Funktion in Erscheinung bringt und die Definition zuläßt, in welcher Spermiogenesephase sich die Zellen des Samenepithels befinden. Die Intensität der untersuchten Reaktion erfährt unter dem Einfluß injizierter Gonadotropine eine wesentliche Steigerung.

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Summary The authors examined the distribution of histochemical reaction to -glycerophosphate dehydrogenase activity in normal rat testes and after their stimulation with pituitary gonadotrophins (Präphyson, Promonta-Hamburg). It was found that the activity of dehydrogenase examined does not appear in seminiferous tubules of this species until it does in spermatids. Distribution of the reaction product in spermatids corresponds to the localization of mitochondria. During spermiogenesis the reaction displaces in the cells polarly according to changes of mitochondria localization. Finally, in maturation phase of spermatozoa the diformazan deposits occur in mitochondria of their middle-piece. Simultaneously it was found that the pattern of behaviour of reaction to -glycerophosphate dehydrogenase activity in transsection of several different tubules reveals their cyclical function, and determines in what stage of spermiogenesis the cells of germinal epithel are. Intensity of reaction examined is increased considerably after injection of gonadotrophins.

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In Übereinstimmung mit den Anschauungen zahlreicher Autoren bezeichnen wir als Spermiogenese die Umwandlung von Spermatiden zu Spermien.

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Die Arbeit wurde durch das Zoologische Komitee des 2. Ausschusses der Polnischen Akademie der Wissenschaften finanziert.

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Autoren sprechen Herrn W. Basinski für die Ausführung der Mikrophotographien ihren Dank aus.     

Die erste Protoplastenteilung im Verlauf der ungeschlechtlichen Fortpflanzung beiChlamydomonas

Zusammenfassung Der Verlauf der ersten Protoplastenteilung wird bei den diesbezüglich untersuchtenChlamydomonas-Arten zusammengefaßt und dargestellt. Die bisher bekannten Teilungstypen werden um das Verhalten der Organellen, insbesondere des Chromatophors, des Pyrenoides und des Augenfleckes erweitert. Es wird der Zusammenhang zwischen dem Verlauf der Protoplastenteilung und der Differenzierung der Zellen betont. Bei einfach gebauten Zellen verläuft die Protoplastenteilung gleichzeitig mit einer einfachen Teilung des Chromatophors, Pyrenoides und Augenfleckes. Bei komplizierter gebauten Zellen, vor allem mit stark differenziertem Chromatophor, werden manche Organellen vor der Teilung transformiert und vereinfacht, wobei nicht nur die Gestalt und Struktur des Chromatophors, sondern auch des Pyrenoides und des Augenfleckes aufgelöst werden. Zum Schluß wird ein Überblick über die derzeit bekannten Teilungstypen und ihre Modifikationen gegeben.     

Eine Methode zur histochemischen Bestimmung von RNS und DNS an der gleichen Zelle

Zusammenfassung Es wird eine Methode beschrieben, die die quantitative cytophotometrische Bestimmung von DNS und RNS nebeneinander am gleichen Objekt gestattet. Dazu werden die Zellen mit Gallocyaninchromalaun und anschließend mit der Feulgen-Reaktion gefärbt, wobei ein Peulgenfarbstoff verwendet wird, der im blauen Spektralbereich absorbiert. Auch unter den veränderten Färbebedingungen verlaufen beide Parbreaktionen quantitativ. Es werden für die Durchführung der Methode die geeigneten Versuchsansätze und ein Verfahren zur Auswertung der cytophotometrischen Meßergebnisse angegeben.

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Microphotometric determination of DNA and RNA within the same cell

Summary A method is described which allows the simultanous cytophotometric determination of DNA and RNA within the same cell. Cells are stained with gallocyanine chromealum and then, in an additional step, by a Feulgen procedure in which Coriphosphin 0 was used as a Schiff type reagent to accomplish absorption in the blue region of the spectrum. It could be shown that under the altered conditions both staining reactions can be used for quantitative purposes. Methods for carrying out the preparation of the material, for cytophotometric measurements and for calculating RNA and DNA values are suggested.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Wir widmen diese Arbeit dem Andenken Wolfgang Zellers. Wesentliche Teile dieser Arbeit waren als Teil seiner Dissertation vorgesehen. Sein tragischer Tod hat seine Promotion verhindert.     

Entwicklungsgeschichte der ChytridialeEntophlyctis apiculata auf der ProtococcaleHypnomonas lobata

Zusammenfassung Entophlyctis apiculata kommt auf einem bisher unbekannten Wirt, der ProtococcaleHypnomonas lobata, vor. Sie tritt, in Übereinstimmung mit früheren Angaben, bei tiefen Wassertemperaturen auf. Die Schädigung von Seiten des Parasiten setzt verhältnismäßig spät ein: die kontraktilen Vakuolen der befallenen Algenzellen schlagen lange Zeit weiter, obwohl sehr frühzeitig, d. h. ungefähr gleichzeitig mit der Anlage des Sporangiums, ein haustoriales Rhizoidensystem entsteht. Am Ende der Entwicklung ist der Algenprotoplast immer völlig zerstört.Die Entwicklung des Pilzes erfolgt grundsätzlich anders als bisher angegeben wurde: die persistierende Zoosporencyste nimmt nur wenig an der Bildung des Sporangiums teil und wird nicht zur Öffnungspapille. Diese entsteht neben dem von der Zoospore gebildeten Anhängsel. Der Apikulus der Autoren ist also nicht die Zoosporencyste. Es handelt sich somit um den gleichen Ablauf wie bei der operkulaten, sehr ähnlichen ParallelformEndochytrium pseudodistomum.Das Rhizoidensystem ist grundsätzlich immer gleich gebaut, variiert aber in der Stärke seiner Ausbildung beträchtlich.Die AngabenKorschikows für die seltene (oder nur oft verkannte?)Hypnomonus lobata werden bestätigt und in Einzelheiten ergänzt.Die oben alsHypnomonas lobata bezeichnete Art besitzt auch größte Ähnlichkeit mit der von O. A.Korschikow (1953, S. 60, Fig. 4) neu beschriebenenH.ellipsoidea aus der Ukraine: die kontraktilen Vakuolen liegen an den Breitseiten der Zellen, die erwachsenen Zellen sind meist oval.     

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

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

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Morphology of nectar secretion inBromeliaceae: Involvement of the Golgi apparatus

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

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

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

Ein Beitrag zur Morphologie der labellaren Marginalborste der Fliegen Calliphora und Phormia

Zusammenfassung Die Marginalborste auf der Marginalleiste der Rüsselscheibe von Calliphora und Phormia ist bei adulten Tieren und reifen Puppen lichtmikroskopisch untersucht worden. Sie besteht aus einer zweilumigen Borste, unter der sich ein Sack mit Sinneszellen und akzessorischen Zellen befindet. Der Sack baut sich aus zwei Hüllen auf, deren innere aus bindegewebigem Perilemm gebildet wird. Distal grenzt das Perilemm an die Basalmembran, proximal zieht es von der Basis des Sackes aus als Nervenscheide in das Labellum, wo es sich mit den Nervenscheiden anderer Marginalborsten vereinigt und an der Basis des Labellums in die Nervenscheide des Labialnerven mündet. Die äußere Hülle des Sackes besteht aus granuliertem Septum, das distal 2–25 unterhalb der Basalmembran endet und proximal die Nervenscheide etwa bis zur Mitte des Labellums eng anliegend überzieht. Dort löst es sich von der Nervenscheide und zieht unter die Basalmembran, unter der es auch im Haustellum und Rostrum vorkommt. Die trichogene Zelle der Marginalborste verschließt den Sack in Höhe der Basalmembran wie ein zugespitzter Korken. Die Membran ihrer Zelle im intrakutikulären Bereich wird beschrieben. Ein Scolops zieht als Fortsetzung vom engen Lumen der Borste durch die trichogene Zelle hindurch in den Sack hinein, wo sein freies Ende distale Nervenfortsätze aufnimmt. Zur Anzahl und Art der Zellen im Sack wird Stellung genommen. Ein Netz aus Fibrillen unbekannter Art um den Kern der Sinneszellen und der Verlauf einer mechanorezeptorischen Faser werden beschrieben. In den Nervenscheiden kommen biund tripolare Zellen mit kurzen Fasern vor, die für Perilemmzellen gehalten werden. Nach Berechnungen über die Anzahl der Sinneszellen je Labellum und nach Querschnitten durch den Labialnerven in Höhe des Haustellums besteht eine Reduktion der afferenten Axone von etwa 1000 Sinneszellen zu rund 250, was einer Reduktion von vier Axonen zu einem einzigen entspricht.Herrn Prof. Dr. R. Stämpfli danke ich sehr für sein großes Interesse und seine Anregungen, Herrn Prof. Dr. B. Hassenstein (Direktor des Instituts für Zoologie der Universität Freiburg) für die kritische Durchsicht des Manuskripts.     

Über die sog. Filamente und das Pigment im Plexus Chorioideus des Menschen

Zusammenfassung Die Vermutung, die Ringsubstanz der Biondischen Silberringe im Epithel des Plexus chorioideus älterer Menschen besäße filamentäre Bauweise, hat sich elektronenmikroskopisch bestätigen lassen. Die in den Silberringen zusammengeschlossenen Filamente (Durchmesser etwa 150 Å) besitzen keine periodische Struktur, sind jedoch nicht homogen. Ob und in welcher Weise die als Steine der Siegelringe oder als Zentren bogenförmiger Einschlüsse bezeichneten Gebilde und die Filamentbündel hinsichtlich ihrer Entstehung miteinander zusammenhängen, konnte ebenso wenig geklärt werden wie die Frage nach der Natur der Filamente. Zum Verständnis der Einschlüsse dürfte der Nachweis gleichartiger oder ähnlicher Strukturen in pigmenthaltigen tierischen Zellen beitragen, die lebensfrisch gewonnen werden können, so daß außer der elektronenmikroskopischen auch eine histochemische Untersuchung aufschlußreich ist.

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Summary The ring- or bow-shaped substance of the inclusions in the epithelial cells of the human plexus chorioideus (described by Biondi, 1934 and Bargmann, 1955) is composed of tiny non-homogeneous filaments (diameter approximately 150 Å) which have no periodical structure. Whether the large pigment granules belonging to the inclusions are connected to the filaments as far as their origin is concerned, is not known. Comparable inclusions in well fixed animal cells containing pigments are expeted to be a more suitable subject for electron microscopical and histochemical investigations than the cells of human autopsy material.

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Frau Prof. Dr. Berta Scharrer zum 60. Geburtstag zugeeignet.     

Identificazione plastica per coerosione dei manicotti lienali pericapillari: (Hülsenkapillaren) in Sus scrofa (Linn)

Zusammenfassung Die Verfasser haben die Hülsenkapillaren der Schweinemilz (Sus scrofa, Linn.) durch Verwendung des Lactis Geon 576 plastisch sichtbar gemacht. Sie vervollständigen die Studien von Loreti (1934) und von Loreti und Sabbia (1942) an Erinaceus und Homo, aus denen die histiocytäre Natur der den Hülsen eigenen, zum Gefäßbaum in Beziehung stehenden Zellen klar hervorgeht. Die Hülsenkapillaren der Milz sind daher als perivasculäre Anhäufungen der Histiocyten und der retikulären Fasern des Pulparetikulums (rote Pulpa) aufzufassen.Anhand der Ergebnisse stellen die Verfasser Betrachtungen bezüglich der Permeabilität der Hülsen und der Wände des Kapillargefäßes der Hülsen an. Die Permeabilität der Blutzellen, besonders der Erythrocyten, ist beim Schwein hoch.Das Studium der Präparate läßt den spiraligen oder gewöhnlichen Verlauf der penizillierten kleinen Arterie feststellen, die den Hülsen vorgeschaltet ist und das Vorhandensein von zusätzlichen Hülsen distal von der Haupthülse, deren Volumen stets geringer ist.Außerdem schließen die Verfasser aus der reichhaltigen Innervation der Milzhülsen auf deren Funktion als Druckempfänger, die im Dienste der Blutauspressung aus dem Pulparetikulum stehen.

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L'allieva Sig. na C. Vogliotti ha partecipato all'allestimento delle preparazioni sia mioroscopiche sia per corrosione.     

Eine bisher unbekannte Art der Zentriolenvermehrung

Zusammenfassung An Flimmerzellen von spätembryonalen, neugeborenen und wenige Tage alten Ratten wird die Neubildung einer großen Zahl von Zentriolen bei der Differenzierung der Zellen beschrieben. Viele Zellen zeigen im Übergangsstadium zwischen der sezernierenden Form und der Ausbildung des Flimmerapparates eine Aussat von granulären Zentriolenvorstufen; diese sind meist in Gruppen angeordnet. Von diesen granulären Vorstufen leiten größere Zwischenstufen kontinuierlich zu den ausdifferenzierten Zentriolenformen über. Da keine Beteiligung der präexistenten Zentriolen gefunden werden konnte, muß eine echte Neubildung angenommen werden.

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Summary In the ciliated cells of embryonic (late stage of pregnancy), new-born, and a few-day-old rats, the new formation of a great number of centrioles, that takes place during the differentiation of the cells, is studied. During an intermediate stage (between the secretory form and the formation of the ciliated apparatus) a dissemination of granular precursors of centrioles takes place in many cells. Most of these pre-centrioles are arranged in groups. Various intermediate steps lead from this granular rudimentary stage to the highly differentiated centrioles. As no participation of the preexisting centrioles is observed, it is postulated that the observed phenomenon is to be regarded as a genuine new formation.

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Frau Prof. C. Coronini ergebenst zum 80. Geburtstag gewidmet.

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Assistent am Morphologischen Institut der medizinischen Fakultät der Universität Ege, Izmir-Türkei (Vorstand: Prof. Dr. I. Ulutas). Das Stipendium, das meinen Studienauf enthalt in Österreich ermöglichte, verdanke ich dem Österreichischen Bundesministerium für Unterricht.     

Elektronenmikroskopischer Nachweis der 5′-Nucleotidase im Keimzentrum der menschlichen Tonsille

Zusammenfassung An den Keimzentren menschlicher glutaraldehydfixierter Tonsillen untersuchten wir elektronenmikroskopisch die 5-Nucleotidaseaktivität nach der Methode vonWachstein undMeisel. Der Prozentsatz an positiv reagierenden Keimzentrumszellen war insgesamt gering. Unter allen Zelltypen des Keimzentrums fanden sich solche mit deutlich positiver Reaktion. Am häufigsten war die Fermentaktivität an Lymphozyten nachzuweisen, weiterhin auch an Germinozyten und Germinoblasten. Plasmazellen als die am weitesten differenzierten Zellen des Keimzentrums reagierten nur selten positiv. Bei allen Zellen lagen die Reaktionsniederschläge der Plasmamembran teils innen, teils außen an, wobei positive Membrananteile mit fermentnegativen wechselten. Es ist daher anzunehmen, daß das Ferment im Bereich der Plasmamembran lokalisiert ist. Diese Lokalisation entspricht den von verschiedenen Autoren an Zellen anderer Organe elektronenmikroskopisch erhobenen Befunden. Im Gegensatz zu den Resultaten lichtmikroskopischer Untersuchungen konnte im Keimzentrum auch eine Aktivität der Adenosintriphosphatase an den Zellmembranen nachgewiesen werden. Nach dieser elektronenmikroskopischen Untersuchung stellt die 5-N-ase bei pH 7,2 kein Markierungsenzym für einen bestimmten Zelltyp des Keimzentrums dar. Es ist aber noch zu klären, welche zytologischen Fermentaktivitäten sich im sauren pH-Bereich darstellen.

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Electron microscopic study of 5-nucleotidase in the germinal centres of human tonsils

Summary Activity of 5-nucleotidase within germinal centres of human tonsils has been investigated with the electron microscope. Tonsils were fixed in glutaraldehyde and incubated according to the method ofWachstein andMeisel. The percentage of positively reacting germinal centre cells was all together small. All types of germinal center cells can show 5 nucleotidase — activity (lymphocytes, germinocytes, germinoblasts, rarely plasmacells). The reaction product was deposited on the outer or inner face of the plasma membrane. This finding is in accordance with the results of other authors obtained in cell-types from other tissues. In contrast to light microscopical observations, activity of adenosintriphosphatase was also demonstrated on the plasma-membranes. As all cell-types can give a positive reaction, the demonstration of 5-nucleotidase cannot be used for marking one specific cell-type within the germinal centres.

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Diese Untersuchung wurde mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Die Feinstruktur des Dünndarmepithels während der physiologischen Milchresorption beim jungen Goldhamster

Zusammenfassung Im Dünndarmepithel werden helle und dichte Saumzellen und sezernierende Zellen unterschieden. Die dichten Saumzellen entsprechen lichtmikroskopisch dunklen Zellen. Aus ihrer Feinstruktur wird geschlossen, daß es sich um die Stammzellen der hellen Saumzellen handeln kann.Auf den Microvilli der hellen Saumzellen wird eine Decksubstanz gefunden, die als Sekret der Becherzellen gedeutet wird. Sie dürfte nicht nur als Schutzschicht, sondern auch als Fermentträger für die durchtretenden Milchbestandteile von Bedeutung sein.Bei der Deutung des Resorptionsablaufes wurden die Milchfetttröpfchen im Darmlumen berücksichtigt. Sie können im Darmlumen zu kleinsten Partikeln abgebaut werden. Zwischen den Microvilli werden nur sehr selten kontrastreiche größere Partikel (Lipidtropfen) gefunden, nicht jedoch im angrenzenden Schlußleistennetz. Aus den Befunden wird geschlossen, daß Milchfetttröpfchen zu elektronenmikroskopisch nicht mehr sichtbaren Partikeln abgebaut werden können, die als solche resorbiert werden. Andererseits deuten die Befunde darauf hin, daß größere Partikel durch Pinocytose an der apicalen Zellmembran aufgenommen werden. Den morphologischen Befunden können chemisch unterschiedliche Abbaustufen der Milchfetttröpfchen zugrunde liegen. Die intrazelluläre und interzelluläre Verteilung des resorbierten Milchfettes ist ähnlich wie bei Resorption reiner Fette nach experimenteller Fütterung. Kontrastreiche Tröpfchen (Lipid) werden auch in der perinucleären Zysterne und in den Zellkernen gefunden.Im Gegensatz zur Resorption reiner Fette findet man nach Milchresorption in den intrazellulären Bläschen außer den kontrastreichen Lipidtröpfchen noch kontrastarme Substanzen und kleine Vesikeln sowie verschiedenartige Einschlüsse. Dieser Unterschied gegenüber der reinen Fettresorption wird auf die Resorption von Kohlenhydraten und Eiweißen der Milch zurückgeführt.Die Feinstruktur der hellen Saumzellen im Darm des Goldhamsters entspricht im wesentlichen jener der entsprechenden Zellen im Darm von Ratte und Maus.In hellen Saumzellen ohne Lipidtröpfchen werden verschiedenartige Cytosomen beobachtet.Die Feinstruktur von sezernierenden Zellen wird kurz beschrieben.Höhe, Durchmesser, Oberfläche und Anzahl der Microvilli und der Flächenzuwachsfaktor für die apicale Zellmembran werden gemessen und berechnet.Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Medizin. Der Medizinischen Akademie in Düsseldorf vorgelegt. — Arbeit unter Leitung von Priv.-Doz. Dr. Lindner.     

Beiträge zur Physiologie der Schwimmblase der Fische

Zusammenfassung Bei stark trommelsüchtigen Fischen, Serranus cabrilla, die plötzlich aus großer Meerestiefe an die Wasseroberfläche gezogen worden waren, wurde das Vorhandensein von zahlreichen Gasbläschen in Form von Schaum in der Gegend der Gasdrüse beobachtet. Bei genauer makroskopischer und mikroskopischer Betrachtung konnte festgestellt werden, daß die Gasbläschen in der Gasdrüse selbst, entweder in den Drüsenzellen oder, was wahrscheinlicher ist, nur in den Bäumen zwischen den Drüsenzellen und an der Oberfläche der Drüse, in einem von diesen Zellen abgesonderten Sekret freigeworden sind. In den Gefäßen und Kapillaren der Drüse selbst und den Wundernetzkapillaren waren niemals Gasbläschen nachweisbar; zerrissene Blutgefäße oder Blutungen fehlten. Die aus diesen Befunden zu ziehenden Bückschlüsse auf den in den einzelnen Teilen des Gasausscheidungsapparates herrschenden Gasdruck können mit den neueren Theorien über die Gasausscheidung in der Fischschwimmblase nicht in Einklang gebracht werden.I. Vgl. v. Ledebur,: Z. vergl. Physiol. 8, 445 (1928). — II. v. Ledebur: Z. vergl. Physiol. 10, 431 (1929).     

Zur Entwicklung des neurosekretorischen Systems bei Säugern und Mensch und der Regulationsmechanismen des Wasserhaushaltes

Zusammenfassung Bei 122 Ratten, 21 Meerschweinchen, 28 Hunden und 18 Menschen wurde die Entwicklung der neurosekretorischen Kerngebiete und der Neurohypophyse im Laufe des Lebens untersucht.Die Ganglienzellen des Nucleus supraopticus und paraventricularis sind in der ersten Zeit noch sehr cytoplasmaarm, ihre kleinen Kerne besitzen einen schwach ausgeprägten Nucleolus. Zellfortsätze sind nicht sichtbar. Im Laufe der ersten Lebenszeit, beim Menschen schon in der Fetalzeit, wachsen die undifferenzierten Ganglienzellen langsam heran. Zu einem wohldefinierten Zeitpunkt, wenn nämlich das Cytoplasma eine gewisse Ausdehnung erreicht hat, läßt sich in ihm erstmalig mit Gomoris Chromalaunhämatoxylin ein sehr feinkörniges Neurosekret nachweisen. Im Laufe des weiteren Lebens nimmt dieses Sekret mit der Vergrößerung der Zellen ständig an Menge zu. Die Zahl der neurosekretorischen tätigen Ganglienzellen wächst. Zweikernige, neurosekretorisch tätige Ganglienzellen treten beim Menschen bereits in der Fetalzeit auf.Noch vor dem Sichtbarwerden des Neurosekretes in den Ganglienzellen der Kerngebiete findet man Neurosekret im Hypophysenhinterlappen. Diesen Umstand führen wir auf die Speicherfunktion der Hypophyse zurück. Auch im Hypophysenhinterlappen nimmt der Neurosekretgehalt im Laufe des Lebens stetig zu; in gleichem Maße bessert sich die Kapillarisierung.Die Gliazellen der Kerngebiete und die Neurohypophyse lassen eine Beteiligung an histologischen und cytologischen Entwicklungsprozessen, soweit man die Chromalaunhämatoxylin-Phloxinfärbung einer Beurteilung zugrunde legen darf, vermissen.Die Beobachtungen über die Histogenese des neurosekretorischen Systems stehen mit der Entwicklung anderer für den Wasserhaushalt wichtiger Organe wie der Niere und mannigfachen physiologischen und klinischen Beobachtungen in gutem Zusammenhang. Beispielsweise besitzen auch Extrakte des Hypophysenhinterlappens vom Neugeborenen nur Bruchteile der Wirksamkeit vom Erwachsenen. Der physiologische Diabetes insipidus des Säuglings darf zum Teil auf ein Unvermögen der neurosekretorisch tätigen Kerngebiete im Hypothalamus zur Produktion antidiuretischer Substanzen zurückgeführt werden. Das morphologische Bild der Niere, Clearanceuntersuchungen und eine selbst bei Belastung durch Hinterlappenextrakte fixierte physiologische Isosthenurie beim Säugling weisen darauf hin, daß im Falle einer Bildung antidiuretisch wirksame Substanzen infolge der Unreife der Nieren dort keinen Angriffspunkt fänden. Auch die osmoreceptorische Funktion der neurosekretorischen Zellen dürfte sich erst mit der Zeit ausbilden.Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Observations on the morphology,submicroscopic structure and biological properties of satellite cells (S.C.) in sensory ganglia of mammals

Zusammenfassung Die Untersuchung der perisomatischen und periaxonalen Satelliten in sensiblen Ganglien verschiedener Säuger hat folgende Ergebnisse:Es wird nachgewiesen, daß die Satelliten um das Neuron eine ununterbrochene Hülle bilden, die es von den Bindegewebsstrukturen des Ganglions vollständig trennt. Jeder Satellit ist von seiner eigenen Zellmembran scharf begrenzt; die Membranen der anliegenden Zellen sind durch Zwischenräume von etwa 200 Å getrennt. Die Form der Satelliten ist im wesentlichen laminär: die Abbildungen von Zellen mit feinen verzweigten Fortsätzen, die hauptsächlich durch Silberimprägnation gewonnen wurden, geben meistens Artefakte wieder.Die Satelliten haben innige Beziehungen zum Neuron, von dem sie durch einen dünnen Zwischenraum (etwa 200 Å), von den entsprechenden Zellmembranen abgegrenzt, getrennt sind: die Satelliten passen sich jeder Unregelmäßigkeit der Neuronenoberfläche an, die durch kleine Paraphyten hervorgerufen wird.Wo der Neurit erscheint, stellen sich die perisomatischen Satelliten ein. Sie werden von den periaxonalen Satelliten ersetzt und diese ihrerseits von den Schwannschen Zellen.Die Satelliten enthalten manchmal ergastoplasmische Bildungen. Im großen und ganzen ist die Struktur dieser Zellen derjenigen der Schwannschen Zellen und vieler protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems ähnlich.Während des körperlichen Wachstums erfahren die Satelliten eine bedeutend geringere Volumen-Zunahme als die Neurone, aber sie vermehren sich häufig durch mitotische Teilung. Beim Erwachsenen sind die Mitosen dagegen sehr selten. Das endgültige Volumen der Satelliten ist eher gleichmäßig, es entspricht dem Drieschschen-Gesetz. Auf Grund der gewonnenen Daten kann man diese Zellen als stabile Elemente im Sinne Bizzozero's betrachten.Über den funktionellen Wert der Satelliten äußert sich der Verfasser auf Grund der morphologisch und biologisch gesammelten Daten. Da diese Zellen immer zwischen den Blutgefäßen und den Neuronen liegen, muß ihre Tätigkeit trophischer Art sein. Die morphologischen Untersuchungen können allerdings nicht feststellen, ob diese trophische Funktion nur in einer Filtrierung der von den Blutgefäßen herkommenden Substanzen oder auch in ihrer Verarbeitung besteht.Schließlich behauptet der Verfasser, daß die perisomatischen und periaxonalen Satelliten einerseits eine große Ähnlichkeit mit den perineuronalen protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems aufweisen, andererseits mit den Schwannschen Zellen. Es ist vielleicht möglich, in einer Kategorie viele Zellen zusammenzufassen, die in enger Beziehung zu den Neuronen stehen und ähnliche funktionelle Eigenschaften besitzen, Zellen, die sowohl dem zentralen als auch dem peripheren Nervensystem angehören.

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Research supported by a C.N.R. Grant.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Subcommissuralorgan des Meerschweinchens

Zusammenfassung Im Subcommissuralorgan des Meerschweinchens wird das mehrreihig hochprismatische Ependym von einem wechselnd breiten, gefäßführenden Hypendym unterlagert, das neben Astrocyten, Oligodendrocyten und Ependymfortsätzen Zellen mit den feinstrukturellen Merkmalen der Ependymzellen enthält.Die subcommissuralen Zellen in Ependym und Hypendym bilden verschiedene Arten von Sekret: Von den Cisternen des endoplasmatischen Reticulum schnüren sich helle Sekretsäckchen ab, die das Cytoplasma durchsetzen. Im apikalen Zellbereich konfluieren sie mitunter zu großen, unregelmäßig begrenzten Sekretarealen. Helle Sekretsäckchen liefern auch den Rohstoff für dichte Sekretgranula, die in manchen Zellen vom Golgi-Apparat gebildet werden; die in verschiedenen Varianten vorkommenden Granula sind apikal angehäuft. Vereinzelt anzutreffende Zellen sind mit Sekretvakuolen so dicht angefüllt, daß das Cytoplasma zu schmalen, dichten Stegen reduziert ist; der Zellkern ist pyknotisch. Die Sekretvakuolen enthalten sehr wenig flockiges Material. Im Hypendym konfluieren die Sekretvakuolen zu großen intracellulären Hohlräumen, in die gelegentlich Mikrovilli und Cilien hineinragen. Schließlich ist eine Art von apokriner Sekretion zu beobachten: Manche Ependymzellen besitzen nahezu homogene Protrusionen, die weit in den Ventrikel reichen; isoliert im Ventrikel werden organellenfreie Cytoplasmabereiche gefunden.Die Kapillaren besitzen ein unterschiedlich breites Endothel. Die Basalmembran ist an vielen Stellen aufgeweitet und umschließt kleine, helle Bezirke. Häufig ist ein echter perivasculärer Raum vorhanden; er ist mit ungeordnet liegenden Filamenten oder Kollagenfibrillen angefüllt und enthält gelegentlich Adventitiazellen. In schmalen perivasculären Spalträumen beobachtet man öfters ein Streifenmuster (Periode ca. 50 m); es handelt sich dabei um ausgedehnte, nicht fibrillär gegliederte Kollagenbereiche.Der entlang dem Recessus pinealis dünn ausgezogene supracommissurale Teil des Organs ist nur von Randbündeln der Commissura posterior unterlagert, die ein dünner Gliafilz von der Hirnoberfläche trennt.

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Electron microscope studies on the subcommissural organ of the guinea pig

Summary In the subcommissural organ of the guinea pig the ependyma is built up of several rows of prismatic cells. The hypendyma of varying width contains capillaries plus astrocytes, oligodendrocytes and ependymal cell processes as well as elements showing the structural characteristics of ependymal cells.The subcommissural cells in the ependyma and in the hypendyma form various types of secretory products: Light secretory sacs originating from the cisternae of the endoplasmic reticulum pile up in the cytoplasm. Sometimes they confluate to irregularly lined areas in the apical zone. In several cells the light secretory sacs deliver material for dense secretory granules which are produced by the Golgi apparatus; dense granules of varying shape are accumulated apically. Some cells are tightly filled with secretory vacuoles. The cytoplasm between the vacuoles is condensed and reduced to narrow rims; the nucleus is pyknotic. The secretory vacuoles contain very little fluffy material. In the hypendyma the secretory vacuoles confluate forming giant vacuoles, occasionally containing microvilli and cilia. Finally a kind of apocrine secretion is observed: Some ependymal cells have protrusions which possess a nearly homogeneous cytoplasm and extend far into the ventricular lumen. Isolated cytoplasmic areas lacking organelles are to be found within the ventricle.The endothelium of the capillaries varies in width. At some places the basement membrane is widened and encloses small areas of lower density. Often a true perivascular space is found, filled with disordered filaments or collagen fibrils; occasionally it contains adventitial cells. Sometimes a substance exhibiting a periodic pattern (period ca. 50 m) occurs in narrow perivascular spaces; this material consists of extended areas of non-fibrillar collagen.The thin supracommissural part of the organ extends along the recessus pinealis. The adjoining commissura posterior is flattened to only a few axon bundles which are separated from the cerebral surface by a thin felt of glial processes.

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Herrn Dozenten Dr. phil. Ernst Kinder zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet.

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Die Arbeit wurde mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft ausgeführt. — Frau H. Asam danken wir für ausgezeichnete Mitarbeit bei der Präparation; ihr und Frl. C. Degen, Frl. I. Dürr und Frau B. Rottmann für die Ausführung der photographischen Arbeiten. Herrn Dr. med. A. Meinel gebührt unser Dank für wertvolle Diskussionen und Mithilfe bei der Fixierung der Objekte.     

Die Kapillaren im Subcommissuralorgan der Ratte

Zusammenfassung Es wird über elektronenmikroskopische Befunde an Kapillaren im Subcommissuralorgan (SCO) von 53 weißen Sprague-Dawley-Ratten verschiedener Altersstufen berichtet. — In den ersten Lebenswochen besitzen die Kapillaren ein breites, stoffwechselaktives Endothel, in dem neben vielen Zellorganellen Plasmalemm-Invaginationen und zahlreiche Cytopempsisvesikel beobachtet werden. Mit fortschreitendem Alter wird das Endothel schmäler und zugleich ärmer an Organellen; bei adulten Tieren bildet es nurmehr einen schmalen Saum. — An den Kapillaren junger Tiere werden zwei Arten von dünnen Abzweigungen der Basalmembran unterschieden, die von der Basis aus ins Endothel vordringen; die eine Art wächst sich später zu der normalen subendothelialen Basalmembran aus und trennt dann Pericyten oder deren Ausläufer vom Endothel ab. — Die Dicke der Basalmembran ist bei heranwachsenden Tieren recht unterschiedlich und kann selbst bei ein und derselben Kapillare erheblich schwanken; im Mittel nimmt sie mit dem Lebensalter zu. — Etwa von der zweiten Woche ab bilden sich in Aufweitungen der Basalmembran periodisch strukturierte Körper (PSK); ihre Menge wächst in den folgenden Wochen ziemlich stetig und erreicht mit etwa sechs Wochen die bei adulten Tieren vorkommende Menge. Diese Befunde werden im Hinblick auf die sogenannte Blut-Hirn-Schranke diskutiert, die im Gehirn neugeborener Tiere noch nicht voll ausgeprägt ist. Unsere früher geäußerte Vermutung, daß die PSK in dem sekretorisch tätigen SCO Einrichtungen zur lokalen Verminderung der Schrankenfunktion sein könnten, findet eine weitere Stütze: Die PSK treten im SCO etwa zur gleichen Zeit auf, in der die Schranke im Gehirn wirksam zu werden beginnt. — In allen Lebensaltern wird die unmittelbare Kapillarumgebung von Astrocytenfortsätzen aufgebaut; sie enthalten in den ersten Wochen Glykogen. Gelegentlich finden auch Oligodendrocyten, Ependymzellen und (sekretorische) Hypendymzellen Kontakt zur Basalmembran der subcommissuralen Kapillaren. — Die Befunde werden eingehend erörtert.

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Summary The capillaries in the subcommissural organ (SCO) have been investigated with the electron microscope in 53 white Sprague-Dawley rats of different age groups. — During the first weeks of life the capillaries are lined by voluminous, active endothelial cells provided with many organelles, invaginations of the plasmalemma and numerous micropinocytotic vesicles. With increasing age the endothelial cells become attenuated and the number of organelles diminishes; the endothelium of adult animals is reduced to a narrow lining. — In the capillaries of young animals two types of thin branches of the basement membrane can be distinguished which protrude into the endothelial cells; later one type develops into the regular subendothelial basement membrane and separates pericytes or their processes from the endothelial cells. — The thickness of the basement membrane varies from capillary to capillary in growing animals and even locally within a single capillary; the average thickness increases with age. — From about the second week on bodies with periodic structure (PSK) appear within local expansions of the basement membrane. Their number increases quite steadily until it reaches the value found in adult animals at about six weeks. These results are discussed with regard to the so-called blood-brain barrier which is not fully developed in the brain of newborn animals. Our former suggestion that in the actively secreting SCO the PSK serve to reduce the function of the barrier locally, is further supported by the fact that the PSK begin to form within the SCO at about the same time at which the barrierwithin the brain becomes effective. — During all stages of life the capillaries are surrounded by astrocytic processes; these contain glycogen during the first weeks. Sometimes also oligodendrocytes, ependymal cells and (secretory) hypendymal cells make direct contact with the capillary basement membrane in the SCO. -The observations are discussed in detail.

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Herrn Professor Dr. W. Bargmann zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Die Arbeit wurde mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft ausgeführt. — Frau H. Asam danken wir für ausgezeichnete Mitarbeit bei der Präparation und für die Ausführung aller photographischen Arbeiten, Herrn Med. Ass. A. Meinel für wertvolle Diskussionen und Mithilfe bei der Fixierung der Objekte.     

Elektronenmikroskopische Untersuchung der neurosekretorischen Zellen im Hypothalamus der Maus

Zusammenfassung Die Region des Nucleus supraopticus der Maus wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Folgende Ergebnisse wurden erzielt:Die neurosekretorischen Zellen sind durch einen stark entwickelten Golgi-Apparat und durch osmiophile Granula in seiner Lumina charakterisiert. Die Ansammlungen dieser Granula entsprechen wahrscheinlich den lichtmikroskopisch sichtbaren Neurosekretgranula.Die Granula sind elliptoid bis ovoid gestaltet und durch eine zarte Grenzmembran gegen das Neuroplasma abgegrenzt. Man kann zwei Arten von Granula, kleinere (1. Typ) und größere (2. Typ), unterscheiden. Die kleineren Granula besitzen Durchmesser von 1000–2000 Å. Zwischen ihrem Zentrum und ihrer Grenzmembran befindet sich meistens eine helle Zone. Die größeren Granula haben Durchmesser von 4000–6000 Å; ihr Inhalt wird von der Grenzmembran eng umschlossen. Zwischen beiden Granula besteht kein Übergang. Außer diesen osmiophilen Granula sieht man im Golgi-Feld multivesicular bodies, wenn auch in geringer Zahl.Die kleineren Granula sind ähnlich strukturiert und geformt wie die Golgi-Granula. Vermutlich stehen beide Gebilde zueinander in inniger genetischer Beziehung. Es konnte nicht entschieden werden, ob die größeren Granula (2. Typ) aus multivesicular bodies oder aus anderen Organellen hervorgehen.In den neurosekretorischen Zellen treten vorwiegend kugelige oder stabförmige Mitochondrien auf. Sie kommen im Perikaryon und im Fortsatz vor, sind jedoch im Golgi-Feld besonders reichlich angehäuft. Der Zelleib — ausgenommen das Golgi-Feld — ist mit Ergastoplasma gefüllt, dessen sackartig erweiterte Räume keine Sekretgranula enthalten.In seltenen Fällen treten Zentralkörperchen im Golgi-Feld und im peripheren Teil des Zelleibes auf. Im Neuroplasma des Fortsatzes befinden sich kleine osmiophile Granula mit Durchmesser 1000 Å bis zu 2000 Å. Sie ähneln den im Hinterlappen vorkommenden Elementargranula (Bargmann), andererseits den Granula des 1. Typs. Dagegen sind die den Granula des 2. Typs vergleichbaren Gebilde im Neuroplasma des Fortsatzes niemals zu finden.Die Kapillaren im Kerngebiet sind von einer Basalmembran umgeben, deren Dicke etwa 700 Å beträgt. An der Außenfläche der Basalmembran setzen die neurosekretorischen Zellen und ihre Fortsätze unmittelbar an. Eine poröse Bauweise des Endothels wurde nicht nachgewiesen.In den auf der Basalmembran fußenden Nervenendigungen sind keine oder nur wenige Sekretgranula festzustellen. Die Hauptaufgabe der Kapillaren des Kerngebietes dürfte daher nicht in der Aufnahme des Neurosekrets bestehen.     

Über die Beziehungen zwischen der Stoffaufnahme durch Blattepidermen und der Zahl der Plasmodesmen in den Aussenwänden

Zusammenfassung Es gelingt, durch Auftragen von Lösungstropfen auf lokal begrenzte Stellen der Blattoberfläche verschiedener Pflanzen die Zahl der Plasmodesmen in den Epidermisaußenwänden (Ektodesmen) zu vermehren oder zu vermindern. Besonders Aminosäuren lösen in schwächeren Konzentrationen eine Vermehrung aus, auch Zucker und Coffein haben positive Wirkung, während anorganische Salze bisher keinen Erfolg erkennen ließen. Histidin wirkt nur in sehr starker Verdünnung fördernd, während Konzentrationen von 0,01% bereits die Plasmodesmen zum Verschwinden bringen. Diese Versuche stellen somit weitere Beweise für die Vitalität der ganzen Erscheinungen dar, die wahrscheinlich als Reizvorgänge gedeutet werden müssen.Obwohl wir nach wie vor der Meinung zuneigen, daß unsere Strukturen in den Epidermisaußenwänden den Innen-Plasmodesmen, welche die Protoplasten zweier benachbarter Zellen verbinden, wesensgleich sind, mag es zweckmäßig sein, einen kurzen eigenen Namen zu verwenden. Wir folgen einer Anregung von Herrn Prof.Ruhland, wenn wir für unsere Strukturen in den Außenwandungen den Namen Ektodesmen in Vorschlag bringen. Sinngemäß müßte dieser Name auch auf die Gebilde in den Wänden der im Wirtsgewebe wuchernden hyphenartigen Zellen vonCuscuta Anwendung finden, wo sie vonSchumacher u.Halbsguth zuerst entdeckt worden sind (1939).     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Die Kenntnis der Mikromorphologie der Saumzellen des Dünndarmepithels wird in einigen Punkten ergänzt (Ausbildung des Terminalgespinsts, Zusammenhang von endoplasmatischem Retikulum und perinukleärer Zisterne, Centrosom).Durch Erniedrigung und Erhöhung des osmotischen Drucks im Darminhalt werden die in den verschiedenen Membransystemen der angrenzenden Zellen eingeschlossenen flüssigen Mischphasen beeinflußt. Die sich hierbei ergebenden Veränderungen von Form, Größe und Dichte der Zelle und ihrer Komponenten werden beschrieben. Der Weg des Wassers führt durch die Epithelzellen über die epithelialen Interzellularräume in den subepithelialen Raum. Einige Eigenschaften der verschiedenen Membranen der Zelle werden besprochen. Die flache Form der Sacculi in den Golgi-Zonen und der Cysternen des endoplasmatischen Retikulums wird darauf zurückgeführt, daß der osmotische Druck in diesen Räumen niedriger liegt als im angrenzenden Cytoplasma. Es wird vermutet, daß aktive Transportleistungen der Membranen des endoplasmatischen Retikulums zu einem Kreislauf von Stoffen zwischen Kern und Cytoplasma führen.

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Teilweise vorgetragen auf der 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Freiburg, Oktober 1959.

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Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.