Physiological studies onMarphysa gravelyi Southern V. Regulation of chlorides,sodium, potassium and total free amino acids

Summary 1. Regulation inM. gravelyi is extended to all ions, namely, chlorides, sodium and potassium.2. The ratios between Na to Cl, K to Cl, K to Na, and (Na+Cl) to (K+Cl) are held remarkably constant.3. In addition to osmocentration of the body fluids,M. gravelyi also resorts to intracellular regulation in which amino acids, at least partly, are involved.

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Physiologische Studien anMarphysa gravelyi Southern: V. Regulation von Chloriden, Natrium, Kalium und Gesamtmenge an freien Aminosäuren

Kurzfassung Der brack-wasserlebende PolychaetMarphysa gravelyi vermag alle getesteten Ionen seines Innenmediums — Chloride, Natrium, Kalium — gegenüber den im Außenmedium vorhandenen Konzentrationen dieser Ionen zu regulieren. Die quantitativen Verhältnisse zwischen Na und Cl, K und Cl, K und Na sowie zwischen (Na+Cl) und (K+Cl) werden dabei weitgehend konstant gehalten. Bei der Osmoregulation der Körperflüssigkeiten spielt offenbar auch eine intrazelluläre Regulation eine Rolle, bei welcher die Konzentration der Aminosäuren von Bedeutung ist.

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This paper represents part of a thesis accepted for the award of the Ph. D. degree of the University of Madras, to the senior author.     

Änderungen von Kern und Polyphosphaten in Abhängigkeit von dem Energiegehalt des Cytoplasmas bei Acetabularia

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen wurden ausgeführt, um den Einfluß des Cytoplasmas auf den Kern und Nucleolus näher zu analysieren. Als Maß der Kernreaktion wurde die Vergrößerung oder Verkleinerung des Kern- und Nucleolusvolumens gewählt, als Maß für den Zustand des Cytoplasmas das Vorhandensein bzw. Fehlen von energiereichen, Polyphosphate enthaltenden Grana und als Maß für die Leistung der ganzen Zelle das Wachstum.Der Einfluß der Photosynthese auf Kern und Polyphosphate wurde durch Applikation verschieden langer täglicher Belichtungszeiten untersucht (Tabelle 1, Abb. 1). Die Kern- und Nucleolusvergrößerung sowie die Entstehung der Polyphosphate und das Wachstum ist von der Länge der täglichen Belichtungszeiten abhängig. Auf der anderen Seite führt eine Verdunkelung der Zellen zu einer starken Reduktion der Polyphosphate sowie Kern- und Nucleolusgröße.Der Einfluß der Plastidenanzahl auf Kern und Polyphosphate wurde durch Belichtung kleiner und großer, verdunkelt gewesener Zellen untersucht (Tabelle 2, Abb. 2und 3). In den kleinen 4mm langen Zellen werden weniger Polyphosphate synthetisiert und auch die Kernvergrößerung ist wesentlich langsamer als in den großen 8 mm langen Zellen.Der Einfluß von energiereichen Substanzen des Cytoplasmas auf die Kernvergrößerung wurde durch Applikation verschiedener Gifte untersucht. 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure hemmen eine Synthese von Polyphosphaten, verhindern eine Volumenzunahme von Kern und Nucleolus und blockieren das Wachstum. Trypaflavin übt hingegen keinen wesentlichen Einfluß auf die Polyphosphatvermehrung und Kernvergrößerung aus (Tabelle 3, Abb. 4 und 5). Werden die Gifte großen Zellen mit ausgewachsenen Kernen appliziert, so erfolgt in 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure eine Reduktion von Kern- und Nucleolusvolumen sowie eine Verminderung der Polyphosphatgrana, während in Trypaflavin die Kerngröße kaum beeinflußt wird (Tabelle 5, Abb. 6).Aus diesen Befunden wurde geschlossen, daß das Cytoplasma einen steuernden Einfluß auf Reaktionen des Kernes und Nucleolus ausübt und daß dieser Einfluß durch die im Cytoplasma gebildeten energiereichen Phosphate (unter anderem Polyphosphate) bewirkt wird, wodurch auf die große Bedeutung des Cytoplasmas bei der Regulierung der Kernfunktion hingewiesen wird.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen über die Eihüllen von Cypriniden

Zusammenfassung An den Eihüllen verschiedener Cypriniden wurden histologische und histochemische Untersuchungen über ihre Genese und stoffliche Zusammensetzung durchgeführt.Unter der polysaccharidhaltigen primären Oocytenmembran entsteht als erste Hüllbildung eine hyaline Schicht, die vom Grundplasma der Oocyte gebildet wird und positive Eiweiß- und Polysaccharidreaktion gibt. Darunter entsteht — ebenfalls von der Oocyte aus — die radiärstreifige Kortikalschicht. Sie gibt nur positive Eiweißreaktion.Außen auf der primären Oocytenmembran wird die Zottenschicht angelegt. Sie entsteht nach den vorliegenden Untersuchungen wahrscheinlich vom Follikelepithel. Die Zottenschicht ergibt nur positive Eiweißreaktionen.Die Ergebnisse anderer Autoren werden diskutiert.     

Untersuchungen über den Einfluß von Elektrolyten auf die Viskosität von pflanzlichen Solen

Zusammenfassung Es wurde versucht, zu Untersuchungsergebnissen von Viskositätsmessungen an Agarsolen Parallelen aus dem physiologischen Bereich zu ziehen. Dadurch sollte deutlich gemacht werden, daß Wechselbeziehungen zwischen dem kolloidchemischen Zustand des Plasmas und der Kationenbelegung dieser Plasmakolloide einerseits und der physiologischen Aktivität und dem Erwerb oder Vorhandensein einer Resistenz gegen Austrocknung und Kälte andererseits bestehen.Die dargelegten Untersuchungsbefunde dienen zwar zunächst nur der Erweiterung von Erkenntnissen über die physikalisch-chemischen Grundlagen der Pflanzenphysiologie. Fortschritte auf diesem Gebiet waren jedoch schon oft die Ursache zu neuen Erfolgen auf dem Gebiet des Pflanzenbaues. Die ermittelten Zusammenhänge zwischen der Ionenwirkung und der Viskosität können, auf den Kolloidzustand des Plasmas übertragen, die kausalen Beziehungen zwischen Dürreresistenz und Düngung aufklären helfen. Wenn auch die tatsächlichen Vorgänge im Pflanzenplasma komplizierter und komplexer als die hier dargelegten Befunde sein werden, so bieten diese vielleicht doch Anhaltspunkte zur Erforschung der physiko-chemischen Grundvorgänge an den Zellkolloiden, die sich bei der Einwirkung von Elektrolyten (in Form von Mineraldüngemitteln) an den kolloiden Plasmastrukturen abspielen.Von praktischer Bedeutung könnten die Untersuchungsergebnisse insofern sein, als es gelang, Wege aufzuweisen, wie durch eine geeignete Kombination der antagonistisch sich beeinflussenden Ionen K⁺ und Ca⁺⁺ sowie K⁺ und H⁺ bzw. OH^– eine Erhöhung der Viskosität gegenüber den Viskositätswerten nach Zusatz einzelner Salze gleicher Konzentration erreichbar ist. Im Sinne der Pflanzenphysiologie gilt eine Erhöhung der Plasmaviskosität als kolloidchemische Ursache für die Erscheinung der Dürreresistenz, und es dürften aus diesem Grunde die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen als richtungsweisender Beitrag für Düngemaßnahmen mit Kalium und Calcium zu werten sein.Aus einer der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Leipzig 1953 vorgelegten Dissertation, die in der DDR nur in wenigen Schreibmaschinen-Exemplaren versandt wurde.     

Vergleichende Untersuchungen zum Natrium-, Kalium- und Glukosegehalt von Serum und Erythrozyten

Zusammenfassung Werte für intra- und extrazellulären Glukose-, Na- und K-Gehalt im Blut von Pferd, Rind, Schaf, Ziege, Schwein, Hund, Huhn und Taube werden mitgeteilt.Bei direkter Bestimmung der intrazellulären Glukosekonzentration und Errechnung des gleichen Wertes aus Gesamtblut-, Serumzucker und Hämatokritwert ergeben sich gleiche Größen.Die Erythrozyten von Hund, Schaf und Rind weisen einen hohen Na- und einen relativ niedrigen K-Gehalt auf, umgekehrt verhalten sich die Erythrozyten von Huhn, Taube, Schwein und Pferd.Eine echte Na-Akkumulation wurde nicht beobachtet, kernhaltige Erythrozyten akkumulieren K am stärksten. Hundeerythrozyten zeigen die geringste Ionenasymmetrie.Unter Mitarbeit der med.-techn. Assistentinnen Frau Ute-Sigrid Deubel und Fräulein Ruth Rogosch.     

Zur Kenntnis der Phlobaphenkörper in Früchten einigerMalus-Arten

Zusammenfassung Die von Molisch in der Epidermis und dem Hypoderm der Weinbeeren entdeckte Erscheinung, daß sich an der den Sonnenstrahlen ausgesetzten Seite dieser Früchte aus flüssigem Gerbstoff feste und gefärbte Phlobaphenballen bilden, wird auch in der Epidermis der Früchte vonMalus Toringo undM. floribunda beobachtet. Da — besonders beiMalus-Toringo- Früchten — unter der Einwirkung des Lichtes an der besonnten Fruchtseite reichlich auch Anthozyan erscheint, kommt es an dieser Seite zu einer mosaikartigen Verteilung der Zellen, von denen die einen feste, gelb bis gelbbraun gefärbte Phlobaphenkörper (verfestigte Vakuolen), die anderen flüssige, anthozyanführende Vakuolen enthalten. In manchen Fällen befinden sich beide Arten von Vakuolen in ein und derselben Zelle. Einige feste Vakuolen (Phlobaphenkörper) sind in einer intrazellulären Membran eingekapselt, deren Gerüstsubstanz Zellulosecharakter hat.In den flüssigen, ungefärbten Vakuolen, aus denen Phlobaphenkörper entstehen, wurde die Anwesenheit des Gerbstoffes sichergestellt. Es wird aber vermutet, daß den Gerbstoffen auch andere kolloide Substanzen beigemengt sind.Die Untersuchung wurde während meines dreimonatigen Aufenthaltes im Pflanzenphysiologischen Institut der Universität Graz durchgeführt. Dem Vorstand des Institutes, Herrn Professor Dr. F. Weber, sowie Herrn Professor Dr. O. Härtel und Frau Dr. L. Brat danke ich bestens für ihr liebenswürdiges Entgegenkommen.     

Zur Entwicklung und Histogenese der Sternokostalverbindungen und Sternalfugen

Zusammenfassung An einer Reihe menschlicher Feten von 25,7 mm Scheitel-Steißlänge bis zum Neugeborenen und Kindern im 1. Lebensjahr wurde die Entwicklung der Sternokostalgelenke, Sternokostalsynchondrosen und Sternalfugen im Hinblick auf die Histogenese dieser Verbindungen untersucht. Es konnte festgestellt werden, daß Brustbein und Rippen durch Fibrozyten, die aus dem Perichondrium einwachsen, voneinander getrennt werden. Dabei entstehen Grenzschichten, die ein fibröses Gewebe darstellen, in welches während des Einwachsens Knorpelzellen einbezogen wurden. Zwischen dem 2. Rippenpaar dringen die Bindegewebszellen weiter in den Knorpel ein und trennen Manubrium und Corpus voneinander. Auf die gleiche Weise wird auch der Schwertfortsatz abgesondert. Die Entwicklung von gelenkigen oder nichtgelenkigen Verbindungen ist abhängig von der Segmentierung des Brustbeins, die auch an der 3. und 4. Rippe in der Regel angelegt wird, aber nicht bis zur vollständigen Durchschneidung des Brustbeins weitergeführt wird. Aus der Anlage entsteht das Ligamentum intraarticulare. Mit dem Beginn der Ossifikation werden die chondro-fibrillären Sternalelemente vaskularisiert.     

Die Feinstruktur von Milz und Leber bei experimenteller Amyloidose

Zusammenfassung Experimentell erzeugtes Amyloid besteht aus einer faserigen Komponente und einer homogenen Kittsubstanz. Darin eingelagert sieht man regelmäßig Thrombocyten. Die faserige Komponente des Amyloids besitzt eine andere Struktur als Reticulum- und Kollagenfasern und verhält sich nach Kontrastierung mit Schwermetallsalzen anders als diese. Mit großer Wahrscheinlichkeit handelt es sich bei den Fasern um die Eiweißkomponente der amyloiden Substanz. Das Amyloid stellt ein rein zwischenzelliges Differenzierungsprodukt dar, es tritt niemals intrazellulär auf.Während der amyloiderzeugenden Behandlung kommt es zu einer plasmazellulären Transformation von Zellen in der roten Pulpa der Milz. Vergleichbare Erscheinungen zeigen sich auch in der Leber. Die Amyloiddepots liegen häufig in unmittelbarer Nachbarschaft von Plasmazellen. Das Cytoplasma, insbesondere Ergastoplasmalamellen von Plasmazellen stehen oft mit dem Amyloid ohne Zwischenschaltung von Zellmembranen in unmittelbarem Kontakt. Diese Befunde sprechen für eine Beteiligung von Plasmazellen bei der Amyloidentstehung. Insbesondere können sie das regelmäßige Auftreten von Antigen-Antikörper-komplexen im Amyloid verständlich machen.Die Untersuchung wurde mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.Herrn Prof. Dr. E. Letterer zum 30. 6. 60 gewidmet.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Aorta des Kaninchens

Zusammenfassung Die Aorta des Kaninchens wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Die Ergebnisse wurden mit den elektronenmikroskopischen Befunden anderer Autoren an der Rattenaorta und eigenen Befunden an der Schweineaorta verglichen. Ähnlich wie die Rattenaorta und im Gegensatz zur Schweineaorta zeigt die Kaninchenaorta in einigen Konstruktionsmerkmalen bedeutsame Unterschiede gegenüber der menschlichen Aorta, soweit deren Konstruktion auf Grund lichtmikroskopischer Untersuchungen bekannt ist.Die Intima besteht aus einem porenfreien, durch stark untereinander verzahnte Einzelzellen gebildeten Endothel und einer schmalen subendothelialen Intima. Diese enthält, eingebettet in eine Grundsubstanz, ein lockeres, wenig organisiert erscheinendes kollagen-elastisches Fasergeflecht und einige sog. Langhanszellen. Die letzteren stellen die für den Stoffwechsel der subendothelialen Intima verantwortlichen Fibrozyten dar; sie sind zugleich in ihrer Eigenschaft als ruhende Mesenchymzellen auch als die Stammzellen einer eventuellen zellulären Reaktion auf einen die Intima treffenden Reiz aufzufassen.Die Media ist von der Intima durch eine voll ausgebildete Lamina elastica interna getrennt. Diese innerste elastische Lamelle bildet ein geschlossenes, homogen gebautes Rohr mit nur wenigen Fenstern.Die übrigen Medialamellen sind teils homogene Rohrwandstücke, teils zusammengesetzt aus elastischen Bändern; ihre Konstruktion steht zwischen der der Rattenaorta, welche lediglich homogene Platten besitzt, und der der Schweineaorta, deren elastische Lamellen hochorganisierte Fasersysteme darstellen. Die Mediamuskelzellen finden sich auch beim Kaninchen als eine Sonderform glatter Muskulatur. Als einzige in der Media enthaltene Zellform sind sie über ihre kontraktilen Funktionen hinaus mit den Funktionen eines Fibroblasten ausgestattet und für den Stoffwechsel der Mediagrundsubstanz und deren faseriger Differenzierungen verantwortlich.Im Interlamellärraum finden sich außer den Muskelzellen, die seinen größten Teil einnehmen, auch kollagene und elastische Fasern und eine Grundsubstanz. Eine strenge Organisation des interlamellären Fasergeflechtes wie in der Schweineaorta ist beim Kaninchen nicht festzustellen.Der Benninghoffsche Spannapparat wird auch in der Kaninchenaorta durch eine Kontinuität von muskulären und elastischen Mediaelementen verkörpert. Diese Kontinuität findet ihren Ausdruck unter anderem im gleichen Steigungswinkel von 30° gegenüber der Horizontalschnittebene, den die Muskelzellen und die Bänder der inhomogen gebauten elastischen Medialamellen einhalten.Die weniger komplizierte Organisation der Lamellen und des interlamellären Fasergeflechtes, der steilere Ansatzwinkel der Muskelzellen an den elastischen Lamellen und vor allem die ausgeprägte Lamina elastica interna unterscheiden die Kaninchenaorta deutlich von der Schweineaorta und lassen Anklänge an die Bauweise muskulärer Arterien erkennen. Die Kaninchenaorta steht dabei entsprechend ihrer Größe zwischen der Rattenaorta und der Schweineaorta.Das Vorhandensein einer Lamina elastica interna mit nur relativ kleinen Fensterungen, die gegenüber der Schweineaorta deutlich geringere Durchströmbarkeit der elastischen Medialamellen und das Fehlen von Vasa vasorum deuten auf eine gegenüber den Aorten größerer Tiere weniger komplizierte Ernährung der Aortenwand hin.Rückschlüsse aus experimentell an der Kaninchen- oder Rattenaorta erhobenen Befunden auf Vorgänge an der Aorta größerer Säuger und vor allem des Menschen sind aus diesen Gründen nur mit Vorbehalt möglich.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Messungen der Protonendosis der Gemini-Astronauten mit Kernemulsionen

Zusammenfassung Kleine Filmpacks mit Kernemulsionen wurden auf den Gemini-Flügen von den Astronauten direkt auf dem Körper unter dem Raumanzug getragen. Die Auswertung der Bahnspuren in Ilford-G.5 und -K.2-Emulsionspaaren erlaubte eine genaue Bestimmung von Fluß und Energieverlustspektrum und damit der Dosis der Protonenstrahlung, der die Gemini-Kapsel im Flug durch die Südatlantische Anomalie des Strahlengürtels ausgesetzt war. Trotz der starken Vorfilterung in der Kapselwand und anderen Materialien in der Kapsel erweist sich die Strahlung am Meßort in der Emulsion noch als sehr weich. Mehr als 40% der örtlichen Dosis in der Emulsion ist von Protonen einer Reichweite von weniger als 1 mm Gewebe erzeugt. Als Folge dieser spektralen Zusammensetzung ergeben sich große Unterschiede im Strahlenspiegel in der Kapsel, die selbst im gleichen Filmblatt über Abstände von Millimetern sich noch geltend machen. Die Dosen an je drei Meßstellen direkt an den Astronauten auf dem 14tägigen Gemini-Flug GT-VII variieren von 159 bis 233 millirad. Der Elektronen- und Gammauntergrund erscheint sehr gering, wurde aber nicht im einzelnen bestimmt. Der Dosisbeitrag von schweren Kernen wurde durch Schätzung der Atomnummer mit Hilfe einer Vergleichsskala größenordnungsmäßig bestimmt und ergab sich als kleiner als 10 millirad. Es erscheint außerordentlich schwierig, die wahre Strahlenbelastung und die höchstzulässige Dosis für Ganzkörperbestrahlungen in solch bizarren Strahlenfeldern, wie sie sich aus den Messungen ergeben, festzulegen.Die in dieser Arbeit mitgeteilten Messungen wurden im Auftrage des Manned Spacecraft Center der National Aeronautics and Space Administration der USA durchgeführt. Die geäußerten Ansichten sind ausschließlich die des Verfassers und stellen keine offizielle Verlaut barung des Auftraggebers dar.     

Die Chromoplasten von Solanum capsicastrum L. und ihre Genese

Zusammenfassung Nach orientierenden elektronenmikroskopischen Voruntersuchungen an den drei klassischen Chromoplastentypen wurde die Feinstruktur der Chromoplasten vonSolanum capsicastrum und deren Genese aus Chloroplasten untersucht. Mit der Metamorphose ist ein Strukturwechsel verbunden, der in gleicher Weise in den sich rot färbenden Früchten und in den vergilbenden Kelchblättern auftritt, also bei Plastiden, die häufig als Degenerationsstadien aufgefaßt werden. Aus einem Chloroplasten vomAspidistra-Typ entwickelt sich ein nach dem Prinzip des Stäbchenmischkörpers aufgebauter Chromoplast. In ihm sind meist parallel zur Längsachse gelagerte Fibrillen in ein homogenes Stroma eingebettet. Die Plastide ist von einer Membran umgeben und weist ein deutliches Peristromium auf. (Zum selben Typ des fibrillären Chromoplasten gehören übrigens auch die Hagebutten-Chromoplasten.) Bei der Plastidenmetamorphose werden zunächst (im blaßgrünen, Übergangsstadium) die Trägerlamellen desorganisiert, was zu einer Verschiebung der Granasäulen und der Scheiben innerhalb der Säulen sowie zum Auftreten von Entmischungstropfen führt. Im gelben, sehr labilen Zwischenstadium werden auch die Granalamellen aufgelöst. Die beim Umwandlungsprozeß entstandenen osmiophilen Granula beginnen sich darauf zu Fibrillen zu strecken. Die fibrilläre Natur dieser neu auftretenden Struktur läßt sich anhand der Querschnittsbilder und der häufig vorkommenden Überkreuzungen nachweisen. Die Fibrillen sind im fertigen Chromoplasten meist parallel gelagert und bestimmen durch ihre Verlaufsrichtung die Plastidenform. Eine Spindel resultiert bei nur einer vorherrschenden Verlaufsrichtung, ein Polyeder bei mehreren gleichwertigen.Unter Berücksichtigung der Fibrillenmeßwerte und des polarisations-optischen Verhaltens der Plastide und isolierter Fibrillenbündel wird unter Benutzung der Haftpunkt- und Globulartheorie eine Erklärung der submikroskopischen Struktur versucht.Mit 11 TextabbildungenDie in der vorliegenden Arbeit mitgeteilten Ergebnisse sind aus der Dissertation des zweiten Verfassers entnommen.     

Die Gefrier-Fixation lebender Zellen und ihre Anwendung in der Elektronenmikroskopie

Zusammenfassung Der Gefriervorgang in den Zellen hängt in erster Linie ab von der Gefriergeschwindigkeit, der Frosthärte des Objektes und von der Konzentration eines Frostschutzmittels (Glyzerin) im Zytoplasma. Für die meisten Untersuchungen wurde Preßhefe als Testobjekt verwendet. Der Einfluß der Gefriergeschwindigkeit äußert sich auf drei verschiedene Weisen; das Zellwasser kristallisiert entweder extra oder intrazellulär oder es wird amorph verfestigt (Vitrifikation). Die Bestimmung von Gefrierpunkt, Unterkühlbarkeit und Rekristallisationspunkt ermöglicht eine Erklärung dieser drei Wirkungsweisen und führt zu einem physikalischen Verständnis des Phänomens der Frosthärte. Physikalische Untersuchungen zeigen, wie das Frostschutzmittel eine Erhöhung der Frosthärte bewirkt; physiologische Experimente veranschaulichen einige Nebenwirkungen des Glyzerins.Die Verwirklichung des Gefrierens lebender Zellen hängt in erster Linie von der Wahl geeigneter Gefriergeschwindigkeiten und Frostschutzmitteln ab. Die Endtemperatur des Gefriervorganges muß, je nach der Frosthärte des Objektes, d. h. je nach dem tiefsten in den Zellen auftretenden Rekristallisationspunkt, unter –50 bis –70° C liegen.Das Anwendungsgebiet des Gefrierens lebender Zellen ist sowohl auf biologischem wie auch auf medizinischem Gebiete sehr groß, sei es als reine Gefrierkonservierung oder in der Gefrier-Trocknung oder -Substitution. Mit Hilfe der Gefier-Ätzung können hochauflösende, elektronenmikroskopische Bilder der gefrorenen Objekte hergestellt werden, die vollkommen artefaktfrei sind, insbesondere frei von den durch die üblichen Präparationsmethoden eingeführten Veränderungen.Einige Beispiele illustrieren die Anwendung des Gefrierens lebender Zellen in der Elektronenmikroskopie. Die Methode der Gefrier-Ätzung ist besonders geeignet für die Darstellung der auf den Zytomembranen lokalisierten Partikel; z. B. Fibrillen synthetisierende Partikel in der Plasmamembran, Ribosomen auf einer Vakuolenmembran, Elementarpartikel auf den Cristae mitochondriales und Quantasomen auf den Granalamellen eines Chloroplasten. Die vielfältige Anwendbarkeit der Gefrier-Ätzung wird aufgezeigt an Hand von Mikroorganismen (Hefe), pflanzlichen (Wurzelspitze) und tierischen Zellen (Dünndarmepithel).Diese Arbeit wurde durch einen Kredit des Schweizerischen Nationalfonds unterstützt. Den Vorstehern des Institutes für Allgemeine Botanik der Eidgenössischen Technischen Hochschule, Herrn Prof. Dr. A. Frey-Wyssling und des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie, Herrn Prof. Dr. K. Mühlethaler, sei für die großzügige Förderung dieser Arbeit bestens gedankt. Herrn Dr. D. Branton und Herrn und Frau Prof. Dr. H. Ruska (Medizinische Akademie, Düsseldorf) danke ich für ihre Mitarbeit und für die Überlassung der Abb. 17, 20 und 21.     

Quantitative Untersuchungen Über die Variabilität der Nährzèllkernstruktur und Ihre Beeinflussung durch die Temperatur

Zusammenfassung Die polyploiden Nährzellkerne (NZK) von Calliphora erythrocephala zeigen in unfixierten Frischpräparaten die gleiche Variabilität der Kernstruktur wie in Karmin-Essigsäure-Quetschpräparaten: Neben retikulären und gebündelten finden sich gepaarte Chromosomenanordnungen.Die Häufigkeit der verschiedenen Strukturtypen der NZK wurde im Verlaufe der Oogenese bei 21 ° C erfaßt. Die untersuchte Wachstumsperiode beginnt nach der Auflösung der primären Polytänchromosomen und endet vor der Degeneration des Nährfachs.Während dieser Periode findet in großem Umfang eine Neubildung von Riesenchromosomen aus Untereinheiten statt. Der Anteil gebündelter und gepaarter Chromosomenanordnungen nimmt fast bis zum Ende des NZK-Wachstums zu und fällt kurz vor der Degeneration des Nährfachs wieder ab.Die aus verschiedenen Inzuchtlinien stammenden Gelege unterscheiden sich in ihrem durchschnittlichen Paarungsgrad. In den Gelegen mit 0–10% nichtretikulären NZK ist die Bildung sekundärer Riesenchromosomen ein seltenes Ereignis, in den Gelegen mittleren Paarungsgrades ist der Zusammenschluß von oligotänen Fibrillen zu Chromosomenbündeln und sekundären Riesenchromosomen im Verlaufe des Wachstums sehr ausgeprägt. Von diesem Typ des Strukturwandels weicht eine Minderheit von Gelegen mit mehr als 80% niehtretikulären NZK grundsätzlich ab: Ihr Paarungsgrad verringert sich mit zunehmender NZK-Größe.Auf eine Temperaturerniedrigung um 6° C vor der untersuchten Oogeneseperiode reagieren Gelege mit einem geringen bis mittleren Prozentsatz nichtretikulärer NZK mit einer verstärkten Ausbildung von Polytänstrukturen; nach der Auflösung der primären Polytänchromosomen hat eine Temperaturerniedrigung keine signifikante Wirkung auf den Paarungsgrad. Damit erweist sich von den beiden strukturverändernden Prozessen im NZK nur die Auflösung der primären Polytänchromosomen und nicht die in den herangewachsenen NZK erneut auftretende Paarungstendenz der Homologen als temperaturempfindlich.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über die Schallerzeugung beim Werbetanz der Honigbiene

Zusammenfassung Apis mellifica erzeugt in der Schwänzelphase des Werbetanzes ein Geräusch — die Vibrationsbewegung — dessen Grundfrequenz durchschnittlich 250 Hz beträgt. Das Geräusch hat in 1 cm Abstand über den Flügeln eine Lautstärke von 70–80 Phon. Es wurde elektromagnetisch und akustisch registriert.Die Vibrationsbewegung besteht aus kurzen Impulsen der 250 Hz-Bewegung (Vibrationsstößen). Die Vibrationsstöße dauern ungefähr 15 msec. Ihnen folgen Pausen ungefähr gleicher Dauer. Die Vibrationsstöße werden kontinuierlich während der ganzen Schwänzelphase ausgeführt. Ihr Vorkommen ist auf die Schwänzelphase beschränkt.Eine direkte Beziehung zwischen dem Aufbau der Vibrationsbewegung und der Futterplatzentfernung besteht nicht. Vielleicht dient die Vibrationsbewegung indirekt der Entfernungsmeldung, indem sie die Schwänzelzeit als Signal der Entfernung auffällig für die Nachtänzerinnen markiert.Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt und aus Mitteln gefördert, die Herrn Professor von Frisch von der Rockefeller Foundation zur Verfügung standen.     

On the orientation of houseflies to various surfaces

The attraction of houseflies (Musca domestica L.) to surfaces was investigated by repeated counting of flies on samples of materials. The materials tested were mainly such as ordinarily occur in stables. The observations were made partly in a big cage in the laboratory and partly in a stable. The mechanism of attraction to some surfaces was analyzed by counting the number of flies arriving per time unit, and by measuring the duration of visits.Significant differences between materials were found. The brightness of the surfaces proved an important factor. The light materials, e.g. white tile and limewashed surfaces, were less visited than darker ones. Metallic surfaces were highly avoided. More flies were counted on very rough surfaces, straw, and jute sack, than on smoother ones, such as wood and concrete. The arrival of more flies per time unit to dark surfaces was demonstrated in some cases, and so was a tendency of staying longer on relatively rough surfaces, but the differences of attraction were not completely explained by these two reactions.

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Zusammenfassung Die Bevorzugung verschiedener Oberflächen durch die Stubenfliege (Musca domestica L.) wurde durch wiederholte Auszählung der Fliegen auf Proben verschiedener Substrate untersucht. Die Materialen waren hauptsächlich solche, die oft in Ställen vorkommen, welche bei uns nämlich den wichtigsten Aufenthaltsort der Stubenfliegen darstellen. Die Beobachtungen wurden teils im Laboratorium in einem großen Käfig, teils in einem Stall vorgenommen, wo der Besuch der dort freilebenden Fliegen registriert wurde. Vier Substrate wurden in jedem einzelnen Versuch verglichen, wobei jedes von ihnen in vier Stücken vertreten war. In allen Versuchen wurde Holz als Vergleichsbasis benutzt. Bei einigen Oberflächen wurde versucht, ihre Anziehungskraft durch Zählung der Fliegen näher zu analysieren, die pro Zeiteinheit zu diesen Materialproben kamen, sowie durch Messung der Aufenthaltsdauer auf diesen Substraten. Bei dieser Analyse wurde jeweils eine einzige Materialprobe in einem Käfig beobachtet und mit einem Standardstück aus Holz verglichen. Mehrere der Oberflächen zeigten in bezug auf Fliegenbesuche signifikante Unterschiede. Als ein wichtiger Faktor erwies sich die Helligkeit, indem helle Substrate, wie weiße Fliesen und getünchte Oberflächen, weniger als die dunkleren besucht wurden. In einem Versuch mit Kartonstücken verschiedener Tönung (weiß, hellgrau, dunkelgrau und schwarz) ergab sich, daß unter den betreffenden Versuchs-bedingungen allein die Farbe Unterschiede derselben Größenordnung verursachen konnte wie die Unterschiede zwischen den natürlichen Materialien. Metallische Oberflächen wurden weitgehend vermieden. Auf unebenen Oberflächen, Stroh und Jutesack, wurden mehr Fliegen als auf den glatteren, wie z.B. Holz und Zement, gezählt. Bei den Zählungen der pro Zeiteinheit ankommenden Fliegen ergab sich in mehreren Fällen, daß von dunkleren Oberflächen mehr Fliegen angelockt wurden. Bei Messung der Aufenthaltsdauer zeigte sich in einigen Fällen eine Tendenz zu längerem Verweilen auf unebenen Oberflächen. Jedoch liefert diese Analyse der Präferenz für Oberflächen nicht in allen Fällen eine Erklärung für die Unterschiede im Fliegenbesuch, die bei wiederholten Zählungen der Fliegen auf den Substratstücken festgestellt wurden.

     

Ricerche sui rapporti endocrini fra il pancreas e l'ovaio

Zusammenfassung Die Resultate der wenigen Versuche über die Einwirkung von Insulin auf den Eierstock vorweggenommen, deutet der Verf. die interessantesten Data der experimentellen Pathologie und die klinischen Beobachtungen über die Beziehungen der inneren Sekretion der Bauchspeicheldrüse und des Eierstockes.Der Verf. hat erwachsene Ratten einer längeren Insulinbehandlung unterworfen und in diesen Tieren eine temporäre, über 6 Monate lang anhaltende, Sterilität erzielt.Der mikroskopische Befund der untersuchten Eierstöcke wies die Anwesenheit einer großen Zahl von Corpora lutea auf; im Restteil des Ovarparenchyms, das wie in die Zwischenräume zwischen den verschiedenen Corpora lutea verbannt erschien und nur wenige Gefäße aufwies, konnte man nur wenige Follikel kleiner und mittlerer Größe erblicken, deren einige in luteiniger Umbildung, andere von einer hohen Schicht zusammengepreßter Zellen umgeben waren, die sich tief färbten; eine derartige Verdickung, wenn auch in kleinerem Ausmaße, ließ sich auch rund um die wenigen primären Follikeln beobachten; die einzelnen Eizellen erschienen normal. Derartige histologische Veränderungen erklären es dem Verf. nach genügend, warum das Weibchen nicht befruchtet werden kann, wenigstens für eine gewisse Zeit; es erscheint daher überflüssig, nach anderen Hypothesen zu greifen, wie es einige Verf. getan, um die sterilisierende Wirkung des Inkrets der Bauchspeicheldrüse zu erklären.Verschiedene Hypothesen, teils auf Grund der neuesten Errungenschaften der diesbezüglichen Forschungen, werden vom Verf. bei der Frage des Wirkungsmechanismus des Insulins einer eingehenden Kritik unterworfen.Es wird an erster Stelle auf die Analogie im Verhalten zwischen dem Insulin und dem wässerigen antihypophysären Extrakt, was die Auswirkung am Eierstock anbetrifft, eingegangen; es wird nicht ausgeschlossen, daß das Insulin, bei Vermittlung der Hypophyse, die durch das Insulin selbst in ihrer Aktivität verstärkt würde, wie dies in der neuesten Zeit angenommen wird, einen indirekten Einfluß ausüben könne, wenn auch die Wirkung einzelner Corpora-lutea-Extrakte der des Insulins näherstehend erscheinen könnte.Die Hypothese, die der Verf. formulieren zu können glaubt und die u. a. die einfachste und die logischeste zu sein scheint, besagt, daß das Insulin die massenweise luteinige Umbildung der Ovarfollikel hervorruft, da dieses Insekret, das sichtliche Analogien mit dem Follikulin aufweist, in übermäßiger Menge in den Organismus eingeführt, in den Versuchen der Hyperhormonisierung mit dieser Substanz, ähnlich dem Follikulin sich auswirken könnte.     

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.     

Herzstudie I. Mitteilung

Zusammenfassung Die Purkinjefasern von Rind, Kalb, Schwein, Ziege, Hund und Katze zeichnen sich durch eine mehr oder weniger intensive positive Perjodsäure-Schiff-Reaktion aus, welche die zytoplasmatischen Abschnitte und zum Teil die Querstreifung der peripheren Fibrillen deutlich darstellt. Die Arbeitsmuskulatur zeigt dagegen wenige, hauptsächlich in Form von granulären Querreihen lokalisierte PJS-positive Substanzen, die sehr fixierungsabhängig sind. Die Millon-Reaktion ist in den Purkinjefasern sehr schwach, in der Arbeitsmuskulatur deutlich positiver. Sie ist an die fibrillären Faserteile gebunden. Nucleinsäuren fehlen. Von den untersuchten Fermenten ist nur saure Phosphatase mit schwachen Reaktionsintensitäten nachweisbar.Die intensive PJS-Reaktion in den Purkinjefasern beruht auf Grund der histochemischen Spezifitätsuntersuchungen auf reichem Glykogenvorkommen. Jedoch unterscheidet sich das Glykogen des Reizleitungssystems histochemisch durch seine Säurefestigkeit und relative Wasserunlöslichkeit von dem anderer glykogenreicher Organe (Arbeitsmuskulatur, Leber). Außerdem nimmt die PJS-Reaktionsintensität durch Hyaluronidasevorbehandlung ab.Die Ursachen des besonderen Glykogenverhaltens werden diskutiert.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung seitens der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Organstruktur und Zellfunktion in explantiertem und später auto-retransplantiertem Schilddrüsengewebe

Zusammenfassung Schilddrüsengewebe von erwachsenen Kaninchen wurde in heterologem Medium in Rollröhrchen gezüchtet und 3 Wochen bis 4 1/2 Monate später auf das Spenderkaninchen rückverpflanzt. Hier blieben die Transplantate von 1 bis zu 8 Monaten. Die histologischen Befunde unmittelbar vor und nach Abschluß der Transplantation wurden miteinander verglichen. Unter beiden Lebensbedingungen, in vitro und im Transplantat, produzierten die Schilddrüsenzellen massenhaft Sekret, das in seinem färberischen Verhalten dem Schilddrüsenkolloid gleicht. Es wird für unwahrscheinlich gehalten, daß das Sekret biochemisch vollwertiges Schilddrüsenkolloid darstellt. Das Sekret wurde in großen Mengen intrazellulär gestapelt und führte schließlich zum Zellverfall.In den Transplantaten bestand nur dann Follikelanordnung, wenn diese auch noch in der Ausgangskultur vorhanden war. Die Follikel waren in jungen Transplantaten zunächst recht gut von Kapillaren umsponnen, doch verödeten diese später wieder. Alte Transplantate gingen schließlich genau so wie die gefäßlosen Gewebekulturen und wie alte, von vorn herein gefäßlos bleibende Transplantate durch intrazelluläre Sekretstapelung zugrunde. Es wird vermutet, daß in vitro der Mangel an thyreotropem Hormon zu dieser Fehlsteuerung führte und daß die Zellen auch im Transplantat nicht mehr auf das nun zur Verfügung stehende thyreotrope Hormon mit Ausschleusung des Sekrets reagieren konnten, weil dieser Mechanismus schon vorher in vitro pathologisch verändert worden war.Durch die Vorzüchtung wurde das Autotransplantationsergebnis erheblich verschlechtert.Eine maligne Entartung trat während der Züchtung in vitro nicht ein.     

Biochemical and dynamic circulation of nutrients in the Oslofjord

Summary 1. Concentrations of different compounds of silicium, iron, nitrogen and phosphorous have been determined at different seasons, places and depths in the Oslofjord.2. The concentrations of various compounds of nitrogen and phosphorous in the fjord depend on the sewage amounts released.3. Close relations were found between (a) concentrations of nitrate-nitrogen and phosphate-phosphorous in the surface layers and (b) the inverse values of turbidity, a measure of the planktonic plant production in these layers.4. At the present stage, phosphorous compounds released with the sewage have the greatest importance as factors regulating plant growth.

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Biochemische und dynamische Zirkulation der Nährstoffe im Oslofjord

Kurzfassung Die Rolle der Nährsalze, die mit dem städtischen Abwasser dem Oslofjord zugeführt werden, ist im Hinblick auf ihre Bedeutung für die Eutrophierungsvorgänge untersucht worden. Das Vorkommen verschiedener Verbindungen von Stickstoff und Phosphor, Gesamt-Eisen und Silizium wurde analytisch festgestellt. Andere Nährsalze, die zu den natürlichen Bestandteilen des Meerwassers gehören und deren Konzentration die des Abwassers nur wenig beeinflußt, wurden nicht berücksichtigt. Die Analysen wurden mit Wasserproben, die an verschiedenen Stellen, aus verschiedenen Tiefen und zu verschiedenen Jahreszeiten gewonnen worden waren, durchgeführt. Dem quantitativen Gehalt an Eisen und Silizium ist keine entscheidende Rolle bei der Eutrophierung im Jahresablauf zuzuschreiben. Vielmehr bestehen enge Beziehungen zwischen dem Gehalt an Stickstoffverbindungen und dem als Phosphat gebundenen Phosphor zur Phytoplanktonproduktion, so daß wahrscheinlich diese Nährsalze die Pflanzenproduktion im Oslofjord regulieren.