Über Lichteffekte bei der Reduktion des Janusgrüns in Epidermiszellen vonVicia faba var. major

Zusammenfassung der Ergebnisse Epidermiszellen der Streckungszone eines etiolierten Stengels vonVicia faba var. major reduzieren den Vitalfarbstoff Janusgrün B im Dunkeln nicht. Der Farbstoff wird aber in diesen Zellen zum roten Diästhylsafranin reduziert, wenn man das Präparat dem Licht aussetzt. Epidermiszellen der Spitzenzone desselben Objektes reduzieren Janusgrün auch im Dunkeln zum Diäthylsafranin. Der Reduktionsprozeß wird durch ein Belichten wesentlich beschleunigt.Dieser intrazelluläre Lichteffekt entspricht dem Lichteffekt in verdunkelten und belichteten Halbelementen aus Gewebeaufschlämmungen und Platinelektroden.In physiologisch älteren Epidermiszellen etiolierter Sprosse vonVicia faba var. major wird Janusgrün beim Belichten nach einiger Verzögerung auch reduziert. Es tritt dann aber nach einiger Zeit eine Rückverfärbung ein, als ob der Farbstoff wieder oxydiert würde. Die Erscheinung ist noch ein ungelöstes Problem. Auf seine Bedeutung wird hingewiesen.     

The effect of choline on measurement of the activity of fly head cholinesterase

Choline was found to be a competitive inhibitor of fly head cholinesterase (ChE). The degree of inhibition is such that choline accumulated as a reaction product can appreciably affect ChE activity determinations made at low substrate concentrations. Methods are described which make possible the accurate determination of ChE activity at low substrate concentrations.

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Zusammenfassung Messungen der Cholinesterase-Aktivität, welche bei niederen Acetylcholin-(ACh-)Konzentrationen durchgeführt werden, komplizieren sich durch Verbrauch oder Hemmung des Acetylcholins infolge der Anhäufung von Cholin (Ch) als Reaktionsprodukt.Titration des ACh in das Reaktionsgefäß in dem Maße, wie das ACh hydrolysiert wird, vermindert das Problem der Substraterschöpfung.Es wurde gezeigt, daß die Hemmung der Fliegenkopf-Cholinesterase durch Cholin konkurrierend ist. Diese Erkenntnis gestattet die Berechnung der wahren Hydrolyserate vor irgendeiner Anhäufung von Cholin.Messungen der Cholinesterase-Aktivität bei niederer ACh-Konzentration sind von fragwürdigem Wert, wenn diese Tatsachen nicht in Rechnung gezogen werden.

     

Die Höhe des Lichteffektes auf Wachstum und Stoffwechsel vonSaccharomyces cerevisiae in Abhängigkeit vom Phasenstatus der Vorkulturzellen

Zusammenfassung Die Lichtsensibilität von Zellen aus verschiedenen Wachstumsphasen der Vorkultur wird getestet an der Hemmwirkung des Lichtes auf Wachstum und Stoffwechselintensität, gemessen an Atmung und Gärung. Zwei Maxima der Lichtempfindlichkeit im Übergangsbereich zwischen der Phase exponentiellen Wachstums und der stationären Phase werden gefunden. Ein Maximum tritt zu Beginn dieses Bereichs auf, ein zweites etwa in der Mitte desselben und zwar während eines Anstiegs der Atmungsintensität. In einer diesem Anstieg folgenden 2. Vermehrungsphase (mit Äthanol als C-Quelle) nimmt die Sensibilität wieder ab und sinkt schließlich bis auf den niedrigen Wert von Zellen aus der stationären Phase. Im zweiten Maximum wird eine höhere Lichtempfindlichkeit erreicht als im ersten. Das zwischen beiden Maxima liegende Minimum fällt mit dem Zeitpunkt vollständigen Glucoseschwunds in der Nährlösung zusammen.Die Lichtsensibilitätsschwankungen werden in Zusammenhang mit gleichlaufenden Veränderungen im Proteingehalt der Zelle diskutiert, außerdem mit der im Atmungsanstieg und der nachfolgenden 2. Vermehrungsphase zum Ausdruck kommenden Neusynthese von Atmungsenzymen und Mitochondrienstrukturen (in folge Derepression nach Glucoseschwund).

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The effect of light on growth and metabolism ofSaccharomyces cerevisiae depending upon the phase-stage of the preculture cells

Summary Light sensitivity of cells precultured up to various phases of growth was tested with respect to light-induced inhibition of growth and metabolism (as measured by the intensity of respiration and fermentation). The sensitivity exhibits two maxima, one occurs after the end of the exponential growth phase, the second one during the transition from exponential to stationary growth. The second maximum is higher than the first one. The minimum in between coincides with the time when glucose concentration in the culture medium reaches zero. At the same times respiration begins to rise and subsequently a second phase of increase in cell number (second multiplication phase) is observed during which ethanol is utilized as a carbon source. Towards the end of the rise in respiration the second maximum of sensitivity to light is reached. Cells taken from the second part of the log-phase are more sensitive than those of the stationary phase.The results were discussed with respect to the protein content per cell which is lowest at the time of maximum light sensitivity and highest when light has its minimal effect. The changes are further discussed in connexion with the events following the de-repression due to the removal of glucose from the culture medium.

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Herrn Professor Dr. Dr. h. c. R.Harder zum 80. Geburtstag in Verehrung gewidmet.     

Wirkungen sichtbaren Lichtes auf Saccharomyces cerevisiae

Zusammenfassung Wachstum (=Zunahme an Zellsubstanz), Proteinsynthese sowie Zellvermehrung bei Saccharomyces cerevisiae werden unter dem Einfluß von sichtbarem Licht in Abhängigkeit verschiedener Faktoren geprüft. Bei hoher Lichtintensität wird eine starke Hemmung aller dieser Prozesse festgestellt, wobei die Proteinneubildung früher als die Zunahme der Gesamtsubstanz der Zelle gehemmt wird, d. h., es findet zunächst eine wohl regulativ erfolgende Förderung anderer Zellsubstanzen statt, durch die die Proteinsynthesehemmung kompensiert wird.Der Lichteffekt ist abhängig von Vorkulturbedingungen (stärkster Effekt bei Zellen aus der Übergangsphase von exponentieller zu stationärer Phase) sowie von der Zusammensetzung des Inkubationsmediums (z. B. bei Phosphatverminderung geringere lichtinduzierte Wachstumshemmung).Von den untersuchten Spektralbereichen ist nur Blaulicht (400 bis 500 m) wirksam. — Mit steigender Lichtintensität nimmt die hemmende Wirkungzu. Bei relativ niedriger Lichtintensität wird eine leichte Wachstumsförderung gefunden. Diese findet eine Erklärungsmöglichkeit in der Wirkung entsprechender Lichtintensitäten auf die Gärung (Hemmung nur bei hohen Intensitäten, Förderung bei niedrigen) sowie in der Hemmung der Atmung bei allen untersuchten Intensitäten, und zwar könnte die Gärungsförderung resultieren aus dem Einfluß der Atmungshemmung auf den Pasteur-Effekt.Mögliche Ursachen der gefundenen Effekte als Folgeerscheinungen photosensibilisierter Oxydationen werden diskutiert.

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Summary The action of visible light upon growth, proteinsynthesis and cell-propagation of baker's yeast and its dependence on various factors was investigated. At high light intensities all of these processes are strongly inhibited, the depression of protein synthesis occuring earlier than that of growth (as measured by the increase in dry weight). Thus during early exposure to light the inhibition of protein synthesis is compensated—via some regulatory mechanism—by an increased production of other cell substances.The extent of the light effect depends on preculturing conditions (the strongest effect occuring on cells of the phase of transition from exponential to stationary growth). It also depends on the composition of the incubation medium: for instance the light-induced inhibition of growth gets smaller with decreasing phosphate concentrations.The effect of light was examined in three spectral ranges: blue: 400 to 500 m, red: 600–700 m and far-red: 700–1200 m. Only blue light proved to be inhibitory.Whereas growth is slightly stimulated at comparatively low light intensities, it becomes inhibited, and this progressively, with higher intensities. These findings are paralleled and can be explained by the corresponding influences on fermentation (inhibition only at high light intensities but stimulation at low intensities), and by the inhibition of respiration at all light intensities examined: the stimulation of fermentation may result from the influence of the light-induced inhibition of respiration on the Pasteur effect.Possible causes of the effects of light as following photosensitised oxydations are discussed.

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Herrn Professor Dr. H. J. Deuticke in Verehrung gewidmet.     

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

Zusammenfassung Wirkungen von Chloroform, Diäthyläther, Äthylalkohol und Aceton auf den anschließend mit Osmiumtetroxyd fixierten Dünndarm der Maus werden beschrieben.Auffallende Erweiterungen der inneren Zellräume, vor allem des endoplasmatischen Retikulums, werden mit einem lähmenden Einfluß des Chloroforms auf Transportmechanismen in den Membranen gedeutet. Durch die Reduzierung von Membranvesikulationen an glatten Muskelzellen wird die Schädigung eines Transportmechanismus unter der Einwirkung von Aceton unmittelbar nachgewiesen.Vom Chloroform abweichende Wirkungen des Diäthyläthers werden auf das andere Lipoidlösungsspektrum und auf eine geringere Anreicherung des Diäthyläthers in den Membranschichten zurückgeführt.Auf die Bedeutung des Kern-Plasma-Kreislaufs für das Zellgeschehen und auf seine Beeinflußbarkeit durch die Narkotica wird hingewiesen. Im Zusammenhang damit wird die Glykolyse im Kern und die mögliche Beschränkung glykolytischer Prozesse im Cytoplasma auf das endoplasmatische Retikulum erörtert.Die im Vergleich zu reinem Wasser geringen osmotischen Effekte wäßriger Lösungen der Lipoidlösungsmittel machen eine Abnahme der Membranpermeabilität für Wasser wahrscheinlich.Bei den Versuchen mit Äthylalkohol und Aceton tritt mit steigenden Konzentrationen eine Abnahme der Osmiophilie und schließlich Zerfall der Membranstrukturen ein. Das Problem der Lipoiddifferenzierung durch Extraktion aus den einzelnen Membranen der Zelle wird diskutiert.Es wird darauf hingewiesen, daß die Betrachtung der Grenzflächenspannung zwischen verschiedenen Flüssigkeitsphasen den in der Zelle gegebenen Verhältnissen nicht voll gerecht wird. Statt einfacher Grenzflächen liegen Grenzmembranen vor, die aus mehreren Substanzschichten bestehen und in sich mehrere Grenzflächen enthalten. Zur Erklärung des dynamischen Verhaltens der Zelloberfläche ist mit unterschiedlichen Schichtspannungen in den Plasmamembranen zu rechnen.Auf die Möglichkeit einer gezielten Präparation durch verschiedene Vorbehandlungen der Gewebe oder durch die Art der Zusammensetzung der Fixierungslösung wird hingewiesen.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Teilweise vorgetragen auf der 10. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Kiel, September 1961.     

Weitere Untersuchungen über die formative Wirkung des Lichtes und mechanischer Reize auf Pflanzen

Zusammenfassung der Ergebnisse Auf das Längenwachstum der Hypokotyle vonSinapis alba wirkt intermittierendes Licht stärker wachstumshemmend (etiolementsverhindernd) als (bei gleicher Reizsumme) kontinuierliches; die Hemmung wird weiterhin mit zunehmendem Zeitabstand zwischen den Teilreizen stärker. Hieraus kann geschlossen werden, daß jeder Teilreiz ein Refraktärstadium von mehreren Minuten Dauer induziert, das erst abgeklungen sein muß, wenn ein zweiter Reiz voll wirksam werden soll.Die formative Wirkung des Lichtes auf das Blatt ist anderer Natur; das zeigen auch ältere Beobachtungen über die unterschiedliche Abhängigkeit von der Lichtqualität.Auch durch mechanische Reize wird das Längenwachstum der Hypokotyle vonSinapis um so mehr gehemmt, je größer der Zeitabstand zwischen den Teilreizen der intermittierenden Reizung ist; auch hier machen sich also Refraktärstadien geltend.Diese Beobachtungen stützen die schon früher gezogene Schlußfolgerung, daß eine Komponente der formativen Wirkung des Lichtes in der Auslösung von Erregungsvorgängen im engeren Sinne besteht, wie sie ähnlich auch durch mechanische Reizung bedingt werden können.Die Beeinflussung der Gewebedifferenzierung in den Internodien vonVicia Faba durch mechanische Reize ist teilweise übereinstimmend mit der durch photische Reizung bedingten, so daß man für einen Teil dieser Beeinflussungen, namentlich für die Ausbildung von Wandverdickungen, vermuten darf, daß sie bei beiden Reizarten gemeinsam durch die Vermittlung jener Erregungsvorgänge entsteht.Mit 6 Textabbildungen.     

The torque-angle transfer function of the human eye

Zusammenfassung Sinusförmig wechselnde Kräfte werden am Auge angewandt, und die resultierenden Bewegungen werden mit Hilfe eines Beschleunigungsmessers gemessen. Dieser ist an einer Kontaktlinse befestigt. Die Veränderung der Größe und des Phasenwinkels der Augendrehung mit der Frequenz wird in Form eines Bode-Diagramms wiedergegeben. Ein mechanisches Modell, das aus linearen visco-elastischen Elementen besteht, wird verwendet, um das Augapfel-Muskel-System nachzuahmen. Die Parameter des Modells werden nach der Methode der besten Übereinstimmung aus den Übergangs-Charakteristika bestimmt. Die Beschleunigung-gegen-Zeit Kurve der Bewegung, die durch Anwendung einer stufenartigen Verdrehung am Auge verursacht wird, ist in guter Übereinstimmung mit der vom Modell vorausgesagten. Die Drehwinkel-Übergangsfunktion des unbelasteten Auges wird aus dem Modell durch Abzug des Trägheitsmoments der Kontaktlinse und ihrer Anhängsel abgeleitet. Ergebnisse für Horizontal- und Vertikalbewegungen werden gesondert diskutiert. Vier kanonische und eine nicht-kanonische Form des mechanischen Modells sind angegeben. Angesichts der bekannten mechanischen Eigenschaften freiwilliger Muskel wird vermutet, daß die nicht-kanonische Form am ehesten physikalischen Elementen in der Augenhöhle entspricht. Drei Arten der Augenbewegung, die für das Sehen wichtig sind, werden verglichen mit der Mechanik des Augapfel-Muskel-Systems. Es wird vorausgesagt, daß eine Rotationsresonanz des Augapfels in der Pfanne erzeugt werden kann, wenn der Kopf in geeigneter Weise in Schwingungen gebracht wird. Die Natur der Muskelkräfte, die für saccadische Bewegungen und unwillkürliche Fixierungstremore verantwortlich sind, wird aufgeklärt.     

Nervöse Überträgersubstanzen und ihr fermentativer Abbau

Zusammenfassung In sensiblen Nerven der Wirbeltiere kommen zwei Überträger substanzen vor, Dorsin in den dorsalen Rückenmarkswurzeln, Opticin im Nervus opticus und im Nervus stato-acusticus; von beiden ist es möglich, daß sie auch im Zentralnervensystem vorkommen. Beide sind im Bienentest durch Kreise nach der Seite des angestochenen Auges nachweisbar, im Test am denervierten Kaninchenohr wirkt Dorsin schon wenige Tage nach der Nervendurchschneidung gut, Opticin wirkt in den ersten 2–3 Wochen sehr schwach und erst nach der 4. Woche, evtl. nach einer zweiten Nervendurchschneidung, gut.Durch Kochen der Nerven in wäßriger Lösung erhält man Dorsin und Opticin in gebundener Form, durch Kochen in 75%igem Alkohol und Überführen in wäßrige Lösung in freier Form.Durchleiten von Sauerstoff durch Lösungen von Überträgersubstanzen zerstört Opticin rascher als Dorsin und jeweils die freie Form rascher als die gebundene. 5-Oxytryptamin, das im Bienentest nach der Seite des nicht angestochenen Auges wirkt, wird durch Sauerstoff in eine Substanz verwandelt, die im Bienentest nach der Seite des angestochenen Auges wirkt.Lösungen von Dorsin vertragen kurzes Kochen, Opticin wird in Lösung schon bei 60° C in mehreren Minuten zerstört, wobei freies Opticin empfindlicher ist als gebundenes.Von den freien Überträgersubstanzen wird jede durch ein eigenes Ferment abgebaut. Die Mengen von Dorsinase, die Dorsin abbaut, in den dorsalen Wurzeln und von Opticinase, die Opticin abbaut, im Nervus opticus sind so, daß sie die Überträgersubstanzen unter vergleichbaren Bedingungen in ähnlichen Zeiten abbauen, wie Cholinesterase aus ventralen Wurzeln Acetylcholin abbaut.Gebundenes Dorsin der Wirbeltiere wird durch Pease gespalten, ein Ferment, das man erhält, wenn man eine stark verdünnte, nicht sterile Aufschwemmung aus zerriebenen dorsalen Wurzeln einen Tag lang bei 36° C inkubiert. Die sehr rasche Wirkung dieses Fermentes läßt sich auch mit dem Test am Meerschweinchen-Ileum an der Abnahme der P-Wirkung eines Extraktes aus dorsalen Wurzeln verfolgen.Gebundenes Opticin und andere gebundene Überträgersubstanzen der Wirbeltiere werden durch Dorsinase gespalten. Dorsinase führt diese Spaltung ähnlich rasch durch wie Pease die Spaltungen von gebundenem Dorsin und etwa 50mal so rasch wie den Abbau von freiem Dorsin.Gebundenes Acetylcholin ist als Überträgersubstanz vom Hornhautepithel auf die freien Nervenenden und von sekundären Sinneszellen auf die sensiblen Nerven anzunehmen.Bei der Nervendegeneration erfahren Opticin und Dorsin ähnliche Veränderungen wie Acetylcholin.Bei Mollusken sind als nervöse Überträgersubstanzen wenigstens Opticin, 5-Oxytryptamin und Acetylcholin anzunehmen, bei Arthropoden wenigstens Dorsin, Opticin, Acetylcholin, 5-Oxytryptamin und eine noch kaum untersuchte Substanz, deren fermentativer Abbau durch Strychnin gehemmt wird, bei Anneliden dieselben Substanzen mit Ausnahme von Dorsin.Die Krämpfe lassen sich durch die Hemmung des fermentativen Abbaues von Überträgersubstanzen durch die Krampfgifte erklären. Bei Mollusken und bei Arthropoden hemmen verschiedene Krampfgifte verschiedene Fermente und damit den Abbau verschiedener Überträgersubstanzen. Bei den Wirbeltieren ist die Hemmung der Dorsinase am wichtigsten. Die typischen Krampfgifte hemmen die Dorsinase in denselben gegenseitigen Verhältnissen, in denen sie Krämpfe auslösen. Die Hemmung der Dorsinase bedeutet eine Hemmung des Abbaues von freiem Dorsin und eine Hemmung der Spaltung anderer gebundener Überträgersubstanzen; damit dürfte auch die Wirkung sekundärer Sinneszellen auf die sensiblen Nerven gesteigert werden. Die bei den verschiedenen Krampfgiften verschieden starke zusätzliche Hemmung der Cholinesterase beeinflußt den Charakter der Krämpfe. Als Erklärung für den spezifischen Charakter der Strychninund Brucinkrämpfe bleibt noch die Blockierung der Hemmungen, die bei Wirbeltieren nur durch diese beiden Krampfgifte erfolgt, oder die Hemmung des fermentativen Abbaues von Crosslands Kleinhirnfaktor.Fräulein Ilse Silberbauer und Herrn Helmut Gübitz danken wir für ihre Mithilfe bei einem Teil der Versuche.Wir danken allen Tierärzten des Grazer Schlachthauses für ihr stets freundliches und verständnisvolles Entgegenkommen, welches sie uns bei dieser Arbeit und schon seit 1946 bei den im Literaturverzeichnis genannten Arbeiten von Hellauer und Umrath gezeigt haben.     

Zur Wirkung von Adenosintriphosphat auf den Fluorescein-Transport in den Siebröhren

Zusammenfassung Es war Ziel der Arbeit, zu untersuchen, ob sich durch ATP-Zuführung der Energiehaushalt des Stofftransportes beeinflussen läßt. Bei gleichzeitiger und gemeinsamer Gabe von ATP und Fluorescein an die angeschabten Blattnerven vonPelargonium zonale konnte eindeutig eine Förderung des Fluoresceintransportes nachgewiesen werden. Getrennte Zuführung an verschiedene Stellen derselben Blattnerven hatte keine Wirkung. Auch konnte eine Hemmung des Fluoresceintransportes durch Cyanid mit ATP nicht aufgehoben werden.Aus diesem Ergebnis läßt sich entnehmen, daß ATP die Aufnahme von Fluorescein in die Siebröhren förderte, aber von außen zugeführt nicht in den Transportvorgang selbst einzugreifen vermochte. Es wird vermutet, daß ATP nur schwer in die Siebröhren eindringt.

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Summary It was the aim of this paper to investigate the influence of added ATP on the transport processes. The energy-rich phosphate clearly increased the intensity of fluorescein transport, when applied to the leaf veins ofPelargonium zonale together with this dye. Separate application at different places of the same veins caused no stimulative effect. An inhibition of transport by cyanide could not be prevented by ATP.From this result it is concluded that ATP stimulated the uptake of fluorescein into the sieve tubes, but that ATP could not influence the transport process it self when introduced from outside. It is probable that ATP has great difficulty in entering the sieve tubes.

     

Die Homologien zwischen den Kelch- und Laubblättern der Mesembryanthemeen

Zusammenfassung Die Kapuzenform der inneren Kelchblätter der Mesembryanthemeen läßt sich aus der Gestaltung der Laubblätter erklären. Beide Blattkategorien besitzen eine unifaziale Vorläuferspitze, die beim Laubblatte einen unscheinbaren Anhang des bifazialen Oberblattes darstellt, beim Kelchblatte aber den charakteristischen dorsalen Zipfel der Kapuze bildet. Die Gestalt des Kelchblattes läßt sich von der des Laubblattes durch weitgehende Rückbildung des bifazialen Teiles des Oberblattes und durch Auswachsen der Querzone der unifazialen Spitze ableiten, wodurch die kennzeichnende Kapuze zustande kommt. Es besteht mithin kein gestaltlicher Zusammenhang dieser Kelchblätter mit den Medianstipeln peltater Laubblätter. Der dorsale Zipfel entspricht bloß einem Teil des Oberblattes, nämlich der unifazialen Vorläuferspitze, und nicht dem ganzen gehemmten Oberblatte, wie bisher angenommen wird. Es können daher noch Reste des bifazialen Oberblattes im Haubenteil der Kelchblätter stecken. Durch Reduktion der unifazialen Spitzen entstehen ebenso wie bei anderen Familien aus kapuzenförmigen Kelchblättern sekundär bifaziale Kelchblätter.     

Vorkommen und Funktion sensibler Erregungssubstanzen und sie abbauender Fermente im Tierreich

Zusammenfassung Im Zentralnervensystem der Wirbeltiere wird die Erregung sensibler Nerven durch eine eigene, von ihnen gebildete Erregungssubstanz vermittelt, welche durch ein Ferment rasch wieder abgebaut wird (Hellauer und Umrath ⁴⁹). Das Ferment läßt sich durch Strychnin, Pikrotoxin, Brucin und Cardiazol hemmen (Hellauer und Umrath ⁵⁰). Diese Pharmaka bewirken daher Erregung und charakteristische Krämpfe.Durch einen neuen Test an Bienen konnte gezeigt werden, daß die sensiblen Nerven der Arthropoden eine von der der Wirbeltiere etwas verschiedene Erregungssubstanz bilden. Ihr fermentativer Abbau wird durch Pikrotoxin und Cardiazol gehemmt, nicht aber durch Strychnin.An einer großen Anzahl von Arten aus dem ganzen Tierreich wurden die Reaktionen auf Strychnin, Pikrotoxin und Cardiazol geprüft. Es zeigte sich, daß bestimmte Tiergruppen jeweils verschiedene sensible Erregungssubstanzen und dementsprechend verschiedene abbauende Fermente besitzen. Es ergaben sich interessante Beziehungen zur Systematik: Die Deuterostomier (Vertebraten, Tunikaten, Echinodermen, Chätognathen) erwiesen sich hinsichtlich der sensiblen Erregungssubstanz und des sie abbauenden Fermentes als einheitliche Gruppe (Hemmung des Abbaues durch Strychnin, Pikrotoxin und Cardiazol). Einheitlich sind auch die Arthropoden (Hemmung durch Pikrotoxin und Cardiazol). Bei Mollusken hemmt ausschließlich Strychnin, das auch bei verschiedenen anderen Gruppen der Protostomier diese Wirkung hat, wenn auch zum Teil schwächer. Pikrotoxin hemmt außer bei Deuterostomiern und Arthropoden nur noch bei Turbellarien und Nemertinen, bei denen auch Strychnin und Cardiazol wirksam sind.Die sensible Erregungssubstanz der Clitellaten ist Acetylcholin.Bei Cölenteraten erwiesen sich die Pharmaka als unwirksam. Bei Ciliaten ist das Vorkommen einer sensiblen Erregungssubstanz mit fermentativem Abbau (Hemmung durch Strychnin) möglich.Die Wirkungsweise von Strychnin, Pikrotoxin, Brucin und Cardiazol wird besprochen.     

Röntgenfeinstrukturuntersuchungen an Fibrinfasern und Gitterfasern und ihre Beziehungen Zueinander bei der Wundheilung

Zusammenfassung Bei der Verwundung bildet sich im Blutgerinnsel ein trajektorielles Fasersystem aus Fibrin, welches durch kautschukähnliche Elastizität und mechanische Zugkraft die Wundränder zu vereinigen strebt und als natürliche Naht wirkt. Die Mizellen dieser Fibrinfasern sind von mechanischem und chemischem Standpunkte aus betrachtet mit denen der kollagenen Fasern identisch. Der histologisch festgestellte Umbau beider Faserarten ineinander läßt sich durch topochemische Reaktionen und Einbau von intermizellären Substanzen erklären.Die Reaktionen, welche die verschiedenartigen Faserarten kennzeichnen, werden nicht von den Mizellen, sondern ausschließlich von den intermizellären Stoffen bedingt. Die Unterschiede in der Metallimprägnation der Faserarten sind durch Korngrößenverschiedenheiten des präzipitierten und reduzierten Silbers verursacht. Zur Silberkeimbildung ist partielle Reduktion des Silbernitrats nötig; sie wird verursacht durch die verschieden starke katalytische Wirkung der ausgedehnten Oberfläche der Fasern, oder durch Bildung von komplexen Silber-Eiweißverbindungen; vielleicht ist auch eine Silberhalogensalzbildung mitwirkend. Die Ascorbinsäure beeinflußt den Stoffwechsel der Bindegewebe und reguliert die Bindegewebsfaserbildung. Durch ihre photochemischen und reduzierenden Eigenschaften dürfte sie auch auf die grobkörnige Silberkeimbildung in den Geweben Einfluß haben.     

Über elastische Sehnen des Herzmuskels

Zusammenfassung Im Gebiet der Venentrichter und der angrenzenden Vorhofsteile konnten elastische Sehnen des Herzmuskels nachgewiesen werden.Diese strahlen in die elastische Venenmedia bzw. in das Endokard aus, das in der direkten Fortsetzung der Venenmedia liegt und hier besonders dick ist.Die Bedeutung dieser Einrichtung ist wahrscheinlich darin zu suchen, daß durch den Zug der Sehnen während der Systole das elastische Gerüst des Venentrichters und des anschließenden Endokards nicht völlig entspannt wird und daher faltenlos bleibt, daß vor allem bei der Diastole durch Nachlassen der Sehnenspannung die elastische Haut der Ausweitung dieser Abschnitte keinen Widerstand entgegensetzt.     

Studies in diurnal rhythms-X. Synchronisation of the endogenous chronometer in Blaberus giganteus (L.) (Dictyoptera: Blattaria) and in Gryllus campestris L. (Orthoptera: Gryllidae)

The cockroach, B. giganteus, is nocturnal, showing an endogenous, temperature-independent rhythm of activity and rest. This rhythm is delayed by constant illumination and activity is suppressed by bright light: the rhythm is not influenced by constant darkness. Unlike that of the field cricket, G. campestris, the rhythm of B. giganteus is not reset or re-established by 3-hour periods of light or darkness, nor by return to higher temperatures after a period at 5° C. The rhythm of G. campestris is delayed by dark and not affected by constant light in which it is not reset, although is may be shifted by a 3-hour period of darkness. The suggestion is made that the rhythm of the cockroach reflects a greater degree of central control than that of the cricket.

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Zusammenfassung Bei der Schabe Blaberus giganteus wurde die tägliche Rhythmik von Aktivität und Ruhe mittels eines Aktographen untersucht. Das Insekt ist in allen Entwicklungsstadien nächtlich und zeigt eine endogene Periodizität, die innerhalb gewisser Grenzen temperatur-unabhängig ist: es ist bei höheren Temperaturen gewöhnlich lebhafter. Der Rhythmus wird durch konstante Bedeuchtung (25 f.c.) verzögert und die Aktivität bei hellem Licht (125 f.c.) unterdrückt: sie wird von konstanter Dunkelheit nicht beeinflußt. Der Rhythmus wird weder durch 3-stündige Lichtperioden, noch — wenn das Insekt in konstanter Beleuchtung lebt — durch 3-stündige Dunkelperioden verstellt. Er wird nach einem Aufenthalt bei 5° oder 10° C auch nicht durch Rückkehr zu höheren Temperaturen verstellt. Er kann jedoch durch Dunkelheit nach einer Lichtperiode (oder durch eine plötzliche Reduktion der Lichtintensität) und gelegentlich durch Licht nach einem langen Dunkelaufenthalt synchronisiert werden.Im Gegensatz dazu zeigt die tagaktive Grille, Gryllus campestris, einen endogenen Rhythmus, der durch Dunkelheit verzögert und von konstanter Beleuchtung nicht beeinflußt wird. Er wird darin nicht wiederhergestellt, obwohl er vielleicht durch eine 3-stündige Dunkelperiode verschoben werden kann. Es wird wahrscheinlich gemacht, daß der Rhythmus der Schabe einen größeren Grad zentraler Kontrolle als der der Grille darstellt.Diese Ergebnisse bedeuten, daß, die Art der Synchronisation der Rhythmen der Insekten mit den jahreszeitlichen Änderungen der Tageslängen ähnlich der bei Säugern und Vögeln bereits bekannten verläuft.

     

Kleine beiträge zur biologie der kreuzspinne epeira diademata CL

Zusammenfassung der Ergebnisse Es wird beschrieben, wie Epeira diademata Cl. Radialfäden und Rahmenfäden des Netzes herstellt.Die Neigung der Netzebene gegen die Vertikale ist nicht zufällig, sondern kommt auf psychischer, wohl instinktiver Basis zustande.Die regelmäßigen Abstände zwischen den Fangfäden des Netzes kommen dadurch zustande, daß die Spinne sie mit einem Vorderbein abmißt.Für die Einpassung des Netzes an gegebene Raumverhältnisse wird ein Beispiel gegeben.Die Reparatur des teilweise zerstörten Netzes geschieht häufig so, daß die Spinne dem Netz durch einige neue Fäden Halt und Spannung wiedergibt. Selten werden Rahmenfäden, Radialfäden und Fangfäden zugleich ersetzt.Individuen von Epeira diademata vertreiben nicht selten andere aus dem Netz und benutzen das erbeutete Netz zum Beutefang.Es wird beschrieben, wie Epeira diademata Beutepakete aus dem Netz herauslöst und sie in die Warte trägt.     

Zur Photosensibilität der Bakterien

Zusammenfassung Die Überprüfung einer größeren Anzahl von Bakterienarten und-stämmen auf ihre Photosensibilität gegenüber laborüblichen starken Strahlungsquellen (375 W-Lampe, HBO 200, HBO 500) ergab art-und stammspezifische Unterschiede.Der bei kontinuierlicher Bestrahlung zu beobachtende photobiologische Effekt bestand in einer Hemmung der Bakterienentwicklung. Totale Wachstumshemmung konnte bei der Mehrzahl der Stämme mit dem gesamten Emissionsspektrum wie auch mit Begrezung des Spektrums zum UV hin erzielt werden.Durch Messung der Bestrahlungsstärke und Berchnung der Letaldosis konnte die Photosensibilität der verschiedenen Bakterien verglichen werden. Die erhaltenen Werte machen deutlich, daß die unterschiedliche Lichtempfindlichkeit nicht einhergeht mit den bei der taxonomischen Einteilung üblichen Gruppenmerkmalen. Auch die Rolle der Pigmente scheint sich gegenüber der Wirkung anderer, die Photosensibilität mitbestimmender Faktoren im summarischen Hemmeffekt nicht durchzusetzen. Am resistentesten erweisen sich die Kokken und Gelbpigmentierten. Erhöhte Sensibilität besitzen die meisten Wildstämme gegenüber—auch artidentischen—Laborstämmen.Die für die einzelnen Bakterien ermittelten Werte für die Letaldosis im Gesamtspektrum bleiben in gleicher Reihenfolge auch bei Begrenzung des Emissionsspektrums erhalten.Die bekannte stärkere biologische Wirkung des kurzwelligen Anteils des Sichtbaren wird bei gleichzeitiger Bestrahlung mit langwelligem Licht nicht mehr effektiv, offenbar infolge kompensierender photoreaktivierender Prozesse, die bei Langzeitbestrahlung vermutlich gleichzeitig ablaufen können.Direktor: Prof. Dr. med. H. Knöll     

Actinomycin-D inhibition of phytochrome-mediated responses

Summary Actinomycin-D inhibits phytochrome-mediated responses of etiolated plants. In the unrolling response of a barley first leaf the inhibition by act. D is greater when the antibiotic is applied 80 minutes after irradiation; earlier or later applications are less inhibitory. Inhibition is relieved by deoxyguanosine applied before or after act. D. Similar effects are found with the plumular hooks of peas and beans. These results suggest that phytochrome-mediated responses involve RNA production on a DNA template. The location of phytochrome in the cell is discussed in relation to its possible association with DNA, especially that of the plastids and mitochondria. Phytochrome may thus act as a repressor of gene sequences involved (for instance) in the removal of etiolation symptoms, red light (660 nm) causing its dissociation from DNA. Far-red radiation may reverse the effects by causing re-association of phytochrome.

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Zusammenfassung Actinomycin D vermag verschiedene phytochromgesteuerte Reaktionen etiolierter Pflanzen zu hemmen. So wird z. B. die von Rotlicht induzierte Aufrollung des ersten Blattes von im Dunkeln kultivierter Gerste besonders durch Act. D gehemmt, wenn man das Antibioticum ungefähr 80 min nach der Belichtung appliziert; spätere oder frühere Darbietung wirkt weniger oder überhaupt nicht. Die Hemmung wird durch Desoxyguanosin aufgehoben.Unter Berücksichtigung der bekannten Aktionsweise des Actinomycins D bei der DNS-abhängigen RNS-Synthese und der aus der Literatur bisher bekannten Tatsachen über phytochromgesteuerte Reaktionen muß vermutet werden, daß das Phytochrom eng an das DNS gebunden ist (vermutlich auch in Plastiden und Mitochondrien!) und als Repressor-System fungiert. Rotlicht löst diese Bindung und ermöglicht dadurch die Gen-Wirkung.

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D. M. Reid is the holder of an Agricultural Research Council Post-Graduate Studentship.     

Zur Kenntnis von Cephalosporium gordoni nov. spec. = Allescheria boydii Shear, 1922; Stamm 1699 (Dr. A. Curry)

Zusammenfassung Der als Allescheria boydii Shear, 1922, Stamm 1699 bekannte biotinheterotrophe Pilz wird morphologisch und physiologisch von der Gattung Allescheria abgegrenzt und als Cephalosporium gordoni nov. spec. beschrieben.Die Fähigkeit des Pilzes zur Farbstoffsynthese erweist sich von verschiedenen Faktoren abhängig, insbesondere von der Kohlenstoffquelle, demPh-Wert und dem Cu⁺⁺- Gehalt des Nährsubstrates. Als optimal für die Farbstoffbildung gelten Monosaccharide, ein Anfangs-ph von 4,5 bis 5,0 und 0,2 mg-% Cu⁺⁺, d.i. die 100 fache Menge des in der normalen synthetischen Nährlösung enthaltenen Kupfers.Einen Einblick in das fermentative Geschehen geben Versuche zur kompetitiven Hemmung der Pigmentsynthese durch Mononitrophenole. Unter bestimmten Bedingungen blockieren diese nicht nur die Farbstoffsynthese, sondern führen gleichzeitig zu einem nicht-autolytischen Abbau des Mycels. Die dadurch bedingte negative Stoffbilanz wird als Folge einer entkoppelten oxydativen Phosphorylierung gedeutet.Die Hemmung der Pigmentsynthese ist nicht an die para-Stellung der Substituenten gebunden; dies läßt auf das Vorhandensein einer Polyphenoloxydase vom Laccase-Typ schließen. Es wird die Möglichkeit diskutiert, daß zwischen den die beiden Reaktionen — Farbstoffsynthese bei Allescheria boydii 1699 und oxydativer Phosphorylierung —katalysierenden Fermenten strukturchemische Ähnlichkeiten bestehen.     

Über den Zusammenhang von Glykolsäure und lichtabhängiger Phosphorylierung

Zusammenfassung Glykolsäure fördert im Licht die Aufnahme von³²P und die Markierung der organisch-löslichen Fraktion inAnkistrodesmus braunii. Der relative Anteil der organisch-löslichen Fraktion an der Gesamteinlagerung wird durch steigenden Phosphatgehalt der Zelle erhöht. Die Ergebnisse werden dahingehend diskutiert, daß Glykolsäure oder eine aus ihr resultierende Verbindung durch das bei der Photosynthesephosphorylierung angelieferte ATP phosphoryliert wird.Mit 2 TextabbildungenMeinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr.C. Hoffmann, Kiel, in Verehrung und Dankbarkeit zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Wirkungen von Colchicin auf die Morphogenese vonAcetabularia

Zusammenfassung Es wird über die Wirkungen von Colchicin auf verschiedene morphogenetische Prozesse bei kernhaltigen und kernlosen Zellen der GrünalgeAcetabularia berichtet.Das polare Stielwachstum dieser Zellen wird durch das Pseudo-Alkaloid nicht oder nur sehr wenig beeinflußt. Dagegen wird bei kernhaltigen und bei kernlosen Zellen die Hutbildung gehemmt. Die Hemmung ist bei den kernhaltigen Zellen reversibel, bei den kernlosen Zellen aber irreversibel.Aus Transplantationsexperimenten ergab sich, daß Colchicin die Bildung und die Funktionen der die Artspezifität eines Merkmales determinierenden morphogenetischen Substanzen nicht beeinflußt. Die Hemmung der Hutbildung durch Colchicin ist demnach auf eine Hemmung der Funktionen der artunspezifischen Substanzen zurückzuführen, die im Plasma gespeichert werden und für dieAuslösung von Formbildungsprozessen verantwortlich sind. Es wird angenommen, daß sie in einer Form von Kern in das Cytoplasma gelangen, die Colchicin nicht zu binden vermag. Möglicherweise stellen sie spezielle Proteine dar, die durch spezifische Änderungen ihrer Struktur morphogenetisch aktiv und damit erst durch Colchicin beeinflußbar werden. Zu entsprechenden Folgerungen führten Befunde aus Versuchen über die Beeinflußbarkeit der Cystenbildung aus dem Hutkammerplasma.

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Actions of colchicine on morphogenesis ofAcetabularia

Summary The paper reports on interactions of colchicine with certain morphogenetic processes in nucleate and enucleated cells of the green algaeAcetabularia.The strictly polarized stalk growth was found to be only slightly affected by the pseudoalkaloid. Cap formation, however, was strongly inhibited. The inhibition effect was reversible in nucleate cells, but irreversible in the enucleated cells.According to results of grafting experiments it is concluded that colchicine exerts no effect on the production and on the function of the morphogenetic substances which determine the special properties of the species. It appears that the inhibition is caused by the stable inactivation of rather unspecific substances, which are necessary for theinitiation of certain morphogenetic events during cell ontogeny. The production of these substances by the nucleus, however, is not affected by colchicine. Experimental evidence was received that they are released from the nucleus into the cytoplasm in a precursor stage, which is not affected by the pseudo-alkaloid. It is proposed that these substances represent protein which is able to become functionally active in morphogenesis by specific structural changes.Similar conclusions were drawn from results of experiments on the influence of colchicine on the differentiation of cysts from cap ray plasm.The behaviour of the substances which are influenced by colchicine and which are involved in the formation of a new polarity axis of a cell, shows similarities to that of the nonspecies specific morphogenetic substances.