Die Leydigschen Zwischenzellen im Funiculus spermaticus des Menschen

Zusammenfassung Innerhalb und an manchen Nervenstämmchen des Funiculus spermaticus des Menschen konnten bei 13 untersuchten erwachsenen Männern regelmäßig beiderseitig in wechselnder Ausbildung Leydigsche Zwischenzellen aufgefunden werden. Sie liegen vorwiegend 4–7 cm über den Hoden und zeigen jeweils alle charakteristischen Merkmale der Zwischenzellen des dazugehörigen Hodens. Eine authochtone Entstehung dieser Zellen aus dem örtlichen Bindegewebe oder aus den Schwannschen Zellen der Nerven wird ebenso wie eine Gleichsetzung dieser Zellkomplexe mit akzessorischem Nebennierenrindengewebe abgelehnt. Ein Vergleich mit den Lageverhältnissen bei Feten läßt vermuten, daß die Zellgruppen dem Hoden entstammen und durch den Descensus und das Längenwachstum der Nerven vom Ursprungsort verlagert werden.     

Die Actinomyceten-Symbiose von Myrica Gale

Zusammenfassung Der in den Wurzelknöllchen vonMyrica Gale wachsendeActinomyces wird nach Organisation und Verhalten in den Wirtszellen eingehend beschrieben—stark färbbare Körnchen in den Fäden, sicher ein Reservestoff,Gram-Reaktion, Segmentierung des Plasmas, Keulenbildung.Die Wände der älteren infizierten Zellen sind verholzt, ebenso bemerkenswerterweise die Membranen des Strahlenpilzes an den Durchtrittsstellen durch die Zellwände.Die plasmatischen Bestandteile desActinomyces werden verdaut, wobei seine Membranen sehr oft in keiner Weise in Mitleidenschaft gezogen werden. Die Verdauung wird in bestimmten Knöllchen nicht restlos durchgeführt, so daß plasmatische Bestandteile in den Fäden zurückbleiben.In manchen Knöllchen sind gewisse Zellen erfüllt mit eigenartigen Körperchen, die mit den Bakteroiden vonAlnus glutinosa weitgehende Ähnlichkeit zeigen. Sie entstehen aus den plasmatischen Restkörpern, die bei der unvollständigen Verdauung in denActinomycesfäden zurückbleiben.Es bestehen bestimmte Zusammenhänge zwischen der Menge des in den Fäden auftretenden Reservestoffes, der Häufigkeit der Keulenbildung, dem Grade der Verdauung und dem Auftreten der Bakteroiden, so daß sich zwei Gruppen von Knöllchen mit verschiedenem Verhalten desActinomyces aufstellen lassen. In der einen Gruppe hat die Wirtspflanze die unbedingte Herrschaft über den Endophyten, der schließlich vollständig abgebaut wird; in der anderen besitzt der Strahlenpilz größere Freiheit und kann Bakteroiden ausbilden.Die Bakteroiden bleiben, solange die Knöllchen leben, in den mit verholzten Zellen versehenen Zellen der Wirtspflanze eingeschlossen.Mit 18 Textabbildungen.     

Über Hyphomicrobium vulgare Stutzer et Hartleb

Zusammenfassung Hyphomicrobium vulgare ist aus den Tropfen langsam tropfender, wenig gebrauchter Wasserhähne zu isolieren auf Natriumformiat-Agar mit Nitrat als N-Quelle; gegebenenfalls kann es in einer Nährlösung für Nitritbildner angereichert werden.Der Organismus kann organische Verunreinigungen der Luft als Kohlenstoffquelle ausnutzen. Er wächst gut mit Formiaten und Acetaten, während Zucker und Asparagin nicht verwertet werden, aber die Verwertung der übrigen C-Quellen auch nicht hemmen. Hyphomicrobium besitzt eine polare Geißel. Am entgegengesetzten Ende sprossen Fäden, die nur in Dunkelfeldbeleuchtung sichtbar sind, und an denen wieder Zellen entstehen, die sich loslösen. Teilung der Zellen fehlt; dagegen findet auf trockenerem Substrat anscheinend eine Art Sprossung statt. Eine systematische Einreihung des Organismus ist zur Zeit nicht möglich.     

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).     

Die Vitalfärbung des Mäuseasciteskarzinoms mit Acridinorange

Zusammenfassung Es wurde über die Acridinorange-Vitalfluorochromierung des Mäuseasciteskarzinoms unter besonderer Berücksichtigung der intraplasmatischen Speicherung des Farbstoffs in granulärer Form berichtet.Die Untersuchungen wurden an lebenden Zellen mit der kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskopie durchgeführt und die Ergebnisse dann den Bildern gegenübergestellt, die nach Fixation und Färbung der vitalfluochromierten Zellen zu erreichen waren.Im wesentlichen wurden die Verhältnisse nach Injektion sehr hoher Acridinorangedosen untersucht, aus Vergleichsgründen aber auch die Wirkung geringerer Farbstoffmengen und anderer, verwandter basischer Farbstoffe.Nach Injektion von 8 mg des stärker wirksamen gereinigten Acridinorange kommt es zunächst zu dem Symptomenkomplex der initialen FarbstoffÜberschwemmung. Er ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die diffuse, sehr labile Rotfluoreszenz der gesamten Zelle, wobei offen gelassen wird, ob die Rotfluoreszenz im Kernbereich auf Überlagerung entsprechend fluoreszierender Cytoplasmabestandteile, oder auf leicht reversibler Farbstoffadsorption an der Kernmembran beruht.Die Bedeutung dieses Fluoreszenzmodus liegt in dem gelungenen Nachweis, daß diffuse Rotfluoreszenz aller Zellareale mit dem Weiterleben der Zellen vereinbar sein kann. Der Nachweis der erhaltenen Vitalität läßt sich nicht nur durch den weiteren Ablauf des Färbeprozesses, sondern auch durch die Überimpfung solcher acridinorange-überschwemmter Zellen führen.Dieses Stadium der massiven Farbstoffaufnahme ist von dem der nachfolgenden Farbstoffspeicherung durch eine Phase getrennt, in dem die Zellen trotz reichlichen Farbstoffangebots nicht fähig sind, das Acridinorange in granulärer Form zu sammeln. Geringere Farbstoffmengen werden wesentlich schneller im Cytoplasma zu rotleuchtenden Körnchen konzentriert. Es wird daher die Auffassung vertreten, daß durch die initiale Farbstoffüberschwemmung eine reversible Zellschädigung, als solche kenntlich durch den weiteren Ablauf der Vitalfärbung, verursacht wird.Im Stadium der Farbstoffspeicherung wird das Acridinorange im Cytoplasma unter aktiver Mitwirkung der lebenden Zellen in gut abgegrenzten, leuchtend rot fluoreszierenden Gebilden gespeichert. Es wird erneut die Frage diskutiert, ob nicht dieser Konzentrationsvorgang, in Analogie zu ähnlichen, bereits entsprechend gedeuteten Prozessen in der Zellpathologie als Koazervatbildung aufgefaßt werden könne.Teilnehmer an der Bildung solcher Komplexkoazervate sind im wesentlichen Nukleoproteide der Zelle und der Farbstoff.Entstehung, Wachstum und Rückbildung der Koazervate wurden an vitalen Zellen im kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskop und in gefärbten Präparaten untersucht.Ein Frühstadium wird von einem Spätstadium abgegrenzt. Im Frühstadium sind die Koazervate groß, wasserreich, labil, dem Fixations- und Färbeprozeß nicht gewachsen. Der Übergang vom Früh- in das Spätstadium wird im Phasenkontrastmikroskop von einem Gestaltwechsel angezeigt:Die großen, gelb-glänzenden Frühkoazervate werden durch Dehydratation zu dichten, grau-gelben oder schwarzen Körnchen bei zunächst gleichbleibender Rotfluoreszenz.Diese dehydrierten Gebilde des Spätstadiums färben sich mit May-Grünwald-Giemsa-Lösung tief dunkelblau; mit Methylgrün grün, mit Pyronin rot, bei kombinierter Methylgrün-Pyroninfärbung mit erhöhtem Pyroninanteil rot, mit modifizierter Gallocyaninchromalaunfärbung tiefblau. Allgemein färben sie sich mit den basischen Farbstoffen dann, wenn der Färbeprozeß so schnell abläuft, daß die immer noch labilen Koazervate in der Zelle erhalten werden können.Die Färbeergebnisse werden mit dem hohen Gehalt der Koazervate an Nukleoproteinen, speziell an Ribonukleinsäure, in Zusammenhang gebracht.Besonders hervorgehoben werden die Unterschiede in der Koazervatbildung zwischen Tumorzellen und Histiozyten des Mäuseascitescarcinoms. Die Tumorzellen wieder zeigen Verschiedenheiten zwischen kleinen, stark basophilen Zellen (A-Zellen) und größeren schwach basophilen (B-Zellen). Die letzteren scheinen leichter und in größerem Ausmaß Koazervate zu bilden.Die Histiozytengranula werden schneller und reichlicher gebildet als die der Tumorzellen. Sie sind bereits wenige Stunden nach Fixation und Färbung nachweisbar. Da das Volumen der Koazervate über den ursprünglichen Umfang der dazugehörigen Histiozyten hinauswachsen kann, wird angenommen, daß die Histiozyten während der Koazervatbildung Nährstoffe und Eiweiß aus der Suspensionsflüssigkeit aufnehmen können. Im Frühstadium nehmen die Koazervate auch weiter Farbstoff aus der Umgebung auf, den sie sogar benachbarten Zellstrukturen (Kern) zu entziehen vermögen. Sie behalten stets ihren basophilen Charakter.Im Gegensatz zu den Histiozyten, die einen Großteil oder gar ihre gesamte basophile Plasmagrundsubstanz in den Granula zu sammeln vermögen, ist der Anteil der Nukleoproteide, den die lebende Tumorzelle in die Koazervate abgibt, im Verhältnis zur vorhandenen Gesamtmenge relativ gering: Auch im Anschluß an starke Granulabildung läßt sich nach Fixation und Färbung eine im wesentlichen unveränderte Basophilie des Grundplasmas nachweisen.In der vitalen Zelle besteht eine unterschiedliche Affinität anderer basischer Farbstoffe zu den bereits gebildeten Acridinorangekoazervaten: Neutralrot vermag Acridinorange zu verdrängen, Pyronin und Trypaflavin dagegen nicht. Hinsichtlich seiner Fähigkeit zur Koazervatbildung nimmt jedoch das Acridinorange absolut eine Sonderstellung ein und wird hierin von keinem anderen Farbstoff erreicht. Mögliche Beziehungen dieser Eigenart zu physikalisch-chemischen Merkmalen des Farbstoffs werden besprochen.Art und Ausmaß der Koazervatbildung werden als unmittelbar abhängig von der Zellstruktur aufgefaßt. Mögliche Zusammenhänge werden unter Berücksichtigung elektronenmikroskopischer Befunde sowie neuere Anschauungen über den Nukleinsäurestoffwechsel diskutiert.Die Relationen zwischen den unter Farbstoffeinwirkung neugebildeten Koazervaten und präexistierenden Cytoplasmaeinschlüssen werden erörtert. Unterscheidungsmöglichkeiten sind nicht immer gegeben. Gesetzmäßigkeiten in der Lokalisation fluoreszierender Einschlüsse, Anfärbung solcher Einschlüsse nach dem erwiesenen Zelltod sprechen für die Anwesenheit präformierter Plasmaeinschlüsse.Hinweise werden auf die mögliche praktische Bedeutung der Koazervatbildung gegeben.In Zellen des Ascitestumors lassen sich nach der oben angegebenen Methode Koazervate in starkem Ausmaß erzeugen. Die koazervattragenden Zellen lassen sich als Testobjekte verwenden, in denen der Einfluß verschiedener Medien allgemein auf die Fluoreszenzeigenschaften und speziell auf die fluoreszierenden Koazervate studiert werden kann. Insbesondere lassen sich Rückbildungs- bzw. Abbauvorgänge verfolgen. Besonders verträglich sind albuminhaltige Medien. Allerdings extrahieren sie mitunter den Farbstoff ziemlich schnell aus den Zellen. Frühkoazervate werden zurückgebudet, ohne Spuren in der Zelle zu hinterlassen. Spätkoazervate werden nach fortschreitender Dehydratation wahrscheinlich so abgebaut, wie auch andere ausgesonderte proteinhaltige Plasmabestandteile.     

Ein bisher unbekanntes Neurohämalorgan von Craspedosoma rawlinsii leach (Diplopoda,Nematophora)

Zusammenfassung Das Neurohämalorgan von Craspedosoma rawlinsii ist paarig und von kugeliger Form. Es liegt lateral von der Antenuenbasis der Gena innen an. Ventral sitzt es einer Speicheldrüse auf. Die übrige Oberfläche grenzt an einen Hämolymphsinus. Es wird von zwei Nerven gebildet, deren Aufzweigungen bier blind endigen. Es ist rings von Perineurium umhüllt dessen Zellen sich häufig überlappen. Der eine Nerv des Neurohälorgans besteht aus Axonen neurosekretorischer Zellen des Protocerebrallobus, der andere aus Axonen neurosekretorischer Zellen des Tritocerebrum. Gliazellen sind nicht vorhanden. Alle Axone enthalten Neurosekret. Es können 4 Typen neurosekretorischer Elementargranula unterschieden werden. Das Neurosekret scheint an Stellen ausgeschüttet zu werden, an denen die Axone vom Hölymphsinus nur durch die Basalmembran des Perineurium getrennt sind. Die Abgabe erfolgt wahrscheinlich durch Exocytose. Synaptoide Vesikel werden nirgends gefunden.

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A new neurohaemal organ in Craspedosoma rawlinsii leach (Diplopoda, Nematophora)

A neurohaemal organ of the head in millipeds is described. Its ultrastructure is compared with those of related organs especially in insects.

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Herrn Prof. Dr. Manfred Gersch zu seinem 62. Geburtstag gewidmet.     

Der Zeitpunkt der DNS-Synthese bei der Embryonalisierung von Zellen des Lebermooses Riella in bezug auf RNS-Synthese und Kernteilung

Zusammenfassung In Gewebefragmenten aus jungen und älteren Dauerzellen von Riella wurde zu verschiedenen Zeiten nach der Isolierung die Vergrößerung der Nucleolen und der DNS-Gehalt der Kerne gemessen. Die Nucleolen erreichen in jungen Zellen früher eine maximale Größe als in älteren Zellen. DNS wird erst synthetisiert, wenn die Nucleolen eine maximale Größe erreicht haben, also früher in jungen als in älteren Zellen. Während sich die Nucleolen in allen Zellen vergrößern, wenn auch in verschiedenem Ausmaße, wird DNS nur in einigen Zellen synthetisiert. Da während der Embryonalisierung zuerst die RNS-Synthese aktiviert wird, kann angenommen werden, daß der Angriffspunkt der intercellulären Korrelationen, die bei der Zelldifferenzierung den Zellreduplikationscyclus blockieren, die RNS-Synthese ist.

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The time of DNA-synthesis in relation to RNA-synthesis and nuclear division during embryonization of specialized cells in the liverwort Riella

Summary By cutting fragments out of the subapical and out of a basal region of the unistratose wing of the liverwort Riella, embryonization of young and older mature cells was induced. At different times after isolation of the cells the increase in nucleolar size and the DNA-content of nuclei was measured. A maximal nucleolar size is reached earlier in young than in older cells. DNA is synthesized when the nucleoli have reached a maximal size, i. e. earlier in young than in older cells. While RNA is synthesized in all cells of the originally adaxial zone of the fragments, although to a different extent, DNA is synthesized only in some cells. Since increased RNA-synthesis precedes DNA-synthesis during embryonization, it is assumed that the correlations which lead to blockage of the cell reduplication cycle in cell differentiation affect RNA-synthesis.

     

Ricerche sullo stroma fibrillare delle colture in vitro esaminato a fresco a mezzo del campo oscuro

Zusammenfassung Durch Beobachtung im Dunkelfeld des Gerüstes der Kulturen verschiedener Gewebe (nach Verdauung der Zellen und des Kulturnährbodens mit alkalischer Pankreatinlösung) wurde festgestellt, daß das faserige Gerüst aus unabhängigen Elementarfibrillen vom submikronischen Durchmesser besteht. Bei den Kulturen kommt also eine eigentliche Gitteranordnung der Kollagensubstanz niemals vor.Die erste Anlage der Kollagenfibrillen besteht aus einem Faden von bestimmbarer Länge (10–15 ), welcher alle Eigenschaften der Kollagensubstanz besitzt. Dieser Faden wächst später in seiner Länge bis auf einen unbestimmbaren Wert sowie in seiner Dicke, jedoch ohne die Dicke, die die Elementarfibrillen der gereiften Bindegewebe zeigen, erreichen zu können; dieser Reifungsprozeß besteht in einer Intussuszeption und niemals in einer Verschmelzung verschiedener dünner Fibrillen zu dickeren Einheiten.Die Elementarfibrillen sind so angeordnet, daß sie bald Bündel, bald Fasern, bald geflechtartige Maschen bilden: diese letztere können mit der Silbermethode ein echtes Gitter täuschend nachahmen.Die bündel- oder geflechtartige Anordnung ist unabhängig vom Stadium des Wachstums der Fibrillen, so daß die geflechtartige Anordnung nicht als eine der Bündelbildung vorhergehende Phase betrachtet werden kann. Gegen die Theorie des Präkollagens spricht sich der Verfasser aus.Auf Grund der Analyse der optischen, mechanischen und strukturellen Eigenschaften des Kulturengerüstes ist bestätigt worden, was schon von anderen Verfassern behauptet wurde, und zwar daß das Gerüst der Kulturen keinen hauptsächlichen Unterschied mit dem echtsn Kollagen zeigt.     

Histologische,physiologische und serologische untersuchungen über die verdauung bei der zeckengattung Ixodes Latr

Zusammenfassung Die Verdauung ist bei Ixodes intracellular. Im Darm des nüchternen Weibchens gibt es drei Arten von Zellen, degenerierende Zellen, eigentliche Darmzellen and Driisenzellen. Nach dem Saugen findet sofort Hämolyse und Eindickung des aufgenommenen Blutes statt. Der Darminhalt bleibt füissig oder es bilden rich Hämoglobinkrystalle, je nach dem artspezifischen Verhalten des gesogenen Blutes. Die eigentlichen Darmzellen vermehren rich und wölben sich in das Darmlumen hinein. Die Nahrung wird wenig verändert in flüssigem Zustand in die Zellen aufgenommen, sammelt sich hier in Nahrungskugeln an und wird zu Exkreten abgebaut. Wenn alle Nahrung aus dem Darmlumen verschwunden ist, zerfallen die nur noch mit Exkreten erfüllten Zellen und bleiben beim absterbenden Weibchen im Darmlumen liegen. Bei den Jugendstadien werden sic nach der Häutung durch den Enddarm entleert. Eine Anzahl von Zellen macht diesen ProzeB nicht mit, sondern liefert das Darmepithel des nächsten Entwicklungsstadiums oder degeneriert beim Weibchen. Über die Natur der Exkrete konnte nichts ermittelt werden. Bei Ixodes plumbeus wird das Chromatin der Vogelblutkerne innerhalb der Darmzellen abgebaut. Die Wasserstoffionenkonzentration liegt während der ganzen Verdauung zwischen 7,2 und 7,6. Solange noch Nahrung im Darmlumen ist, läßt sick das Wirtseiweiß serologisch nachweisen. Bis auf Degenerationsstadien enthalten alle Darmzellen viel Fett. Symbionten werden bei Ixodes ricinus nicht beobachtet.     

Die geschlechtliche Fortpflanzung vonAmphipleura rutilans und das verschiedene Verhalten der Erstlingszellen von Diatomeen in Gallertschläuchen

Zusammenfassung Amphipleura rutilans, eine marine und aus Salzgewässern des Binnenlandes bekannte, pennate Diatomee, die in Gallertschläuchen lebt, kommt auch im Neusiedler See (Österreich) vor. Sie ließ sich ausgehend vom winterliehcn Zustand durch Zusatz von Nährmedium zum Standortswasser und Zusatzbeleuchtung regelmäßig binnen weniger Tage zur geschlechtlichen Fortpflanzung anregen. Diese geht außerhalb der Schläuche unter Allogamie, der üblichen Kontaktpaarung der Mutterzellen und Bildung von zwei Gameten in jeder von ihnen vor sich. Nach der Umlagerung vereinigen sich die Gameten isogam, was relativ lange dauert und erstmalig im Leben in allen Schritten genau verfolgt werden konnte und zur Entstehung von zwei anfangs stumpf kegelförmigen, später schwach ellipsoidischen Zygoten führt, die in Richtung der Apikalachsen der Mutterzellen übereinanderliegen. Die Auxosporen wachsen etwas schräg aneinander vorbei, und sie und die Erstlingszellen befinden sich schließlich ungefähr in gleicher Höhe. Die Befreiung der Erstlingszellen aus dem geringelten, mit Ausnahme der Endabschnitte schwach verkieselten Perizonium geschieht unter Ausbildung kurzer oder langer Gallertschläuche.BeiCymbella lacustris erfolgt die Auxosporenbildung, wie schon bekannt, in der Regel innerhalb der Gallertschläuche. Im Unterschied zuAmphipleura produzieren die Erstlingszellen keine neuen Schläuche, sondern ordnen sich an beliebigen Stellen und oft weit entfernt vom Ort ihrer Entstehung in den alten Schläuchen zwischen den klein gebliebenen Zellen ein.Das Beispiel vonAmphipleura rutilans zeigt im Vergleich zur anisogamenA. pellucida erneut, daß die Geschlechtsvorgänge innerhalb einer Diatomeengattung stark variieren können.

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On the sexual reproduction inAmphipleura rutilans and the different behaviour of the primary ceils in diatoms with mucilage tubes

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Mit Unterstützung durch den Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung.     

Die Feinstruktur gefriergebrochener Hormongranula

Zusammenfassung Gefriergebrochene Präparate (mit und ohne Ätzung) der Adenohypophyse und der C-Zellen der Schilddrüse von Ratte und Meerschweinchen wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Bei den Hormongranula dieser Zellen verlaufen die Bruchflächen im allgemeinen zwischen den beiden Membranflächen oder zwischen Granulum-Inhalt und Membran. Nur relativ selten werden Granula quergebrochen. Auf beiden Hälften der gespaltenen Membranen der C-Zellgranula werden etwa mit gleicher Häufigkeit Proteinpartikel (100–200 Å) gefunden. Bei den Granula der somatotropen Zellen treten auf der dem Plasma anliegenden Membranhälfte deutlich mehr Proteinpartikel auf als auf der dem Granuluminhalt anliegenden Hälfte. Der Inhalt der somatotropen und C-Zellgranula erscheint bei dieser Präparationsmethode aus einer dichten Packung von 80–100 Å großen Partikeln zu bestehen.Eine besonders strukturierte Zone zwischen Membran und Granuluminhalt konnte bei den bisherigen Untersuchungen nicht festgestellt werden. Durch Ätzung der Gefrierbrüche ließen sich keine zusätzlichen strukturellen Details der Granula darstellen.Eine durch Auswertung von stereoskopischen Aufnahmen gewonnene Größenverteilungskurve für die C-Zellgranula wird vorgelegt.

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The fine structure of freeze-fractured hormone granules

Summary Freeze-fractured preparations (with and without etching procedures) of guineapig and rat thyroid (C-) cells and anterior pituitary (somatotropic-) cells have been investigated with the electron microscope. The hormone granules of these cells in general split either between the two lamellae of their unit membrane or between the granule contents and the unit membrane. Only rarely cross-broken granules have been observed. Inner and outer lamella of the unit membrane of the C-cell granules contain in more or less similar frequency moderate amounts of protein particles of 100–200 Å diameter. In case of the somatotrophs the outer lamella contains higher numbers of these particles than the inner one. The contents of the C-cell and somatotroph granules seems to consist of densely packed 80–100 Å particles. A particular zone between contents and membrane (as observed on micrographs with conventional electron microscopy) could not be detected on freeze-fractured preparations. The etching procedure does not reveal additional details of the granule structure.A size distribution curve of the C-cell granules as determined from stereo-pairs, is given.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Autonome Determination für Pigmentbildung beimwhite-Positionseffekt vonDrosophila melanogaster

Zusammenfassung Beimwhite-Positionseffekt vonDrosophila melanogaster findet die Determination für Pigmentbildungspotenzen der Augenzellen am Ende des ersten Larvenstadiums statt. Augenimaginalscheiben wurden vor oder nach diesem Zeitpunkt zusammen mit möglichst wenig larvalem Gewebe aus Larven entnommen und in die Abdomina adulter Weibchen transplantiert. Nach einer Kultivierungsdauer von 5–7 Tagen wurden die Implantate in Larven rücktransplantiert, mit denen sie die Metamorphose durchliefen. Es konnte gezeigt werden, daß die Augenanlagezellen auch während der Kultivierungsperiode im Adultabdomen autonom determiniert werden. Ein Einfluß mittransplantierten Larvalgewebes auf die Determination konnte nicht nachgewiesen werden. Dieser Determinationsvorgang ist daher sehr wahrscheinlich unabhängig vom spezifischen Larvalmilieu.

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Autonomous determination for pigment formation inwhite position-effect ofDrosophila melanogaster

Summary Inwhite position-effect ofDrosophila melanogaster, determination for the potential of pigment formation of eye cells takes place at the end of the first larval instar. Eye discs, prior to or after this developmental stage, were transplanted together with some larval tissue into the abdomens of adult females. After a cultivation period of 5 to 7 days, the implants were transplanted back into larvae. Imaginal differentiation occurred in these metamorphosing hosts. It could be shown that eye disc cells become autonomously determined during the cultivation period. An influence of the larval tissues transplanted together with the eye discs on determination could not be demonstrated. Therefore, this determinative event most likely is independent on the specific larval milieu.

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Die Arbeit wurde durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Prof. Dr. E. Hadorn danke ich sehr für die Möglichkeit, die Untersuchung in Zürich durchzuführen; ihm sowie Dr. G. Mindek bin ich dankbar für anregende Diskussion, Dr. A. Dübendorfer für die Einführung in die Technik.     

Form and function in manganese-oxidizing bacteria

Summary Stalked, budding bacteria of the genus Hyphomicrobium are shown to be responsible for manganese deposition in freshwater pipelines. The attachment of the cells to the pipe surface is considered from the point of view of electrostatic attraction and the production of holdfast material. Electrophoretic studies indicate that Hyphomicrobium cells are negatively charged and that their surface ionogenic groups are carboxylic. It is postulated that the curious morphology and mode of reproduction of hyphomicrobia accounts for their efficiency in producing, or coexisting with, the manganese oxides they produce.

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Zusammenfassung Die gestielte Bakteriengattung der Hyphomikroben wird für die Manganschlammablagerungen in Süßwasserdruckrohrleitungen verantwortlich gemacht. Die Bindung der Zellen an die Rohroberfläche soll durch elektrostatische Anziehungskraft und Bildung von Haftmaterial bewirkt werden. Die elektrophoretischen Versuche zeigen, daß die Hyphomicrobium-Zellen negativ geladen und die Ionen-Gruppen der Oberfläche Carboxyle sind. Es wird postuliert, daß die eigentümliche Morphologie und Vermehrungsweise der Hyphomikroben verantwortlich sind für ihre Fähigkeit, Manganoxyde zu bilden und mit ihnen gemeinsam zu existieren.

     

Die Epidermis-Morphologie der Sinneskalotte von Helix pomatia L.

Zusammenfassung Das Fühlerspitzenepithel von Helix pomatia ist aus polaren Zellen aufgebaut. Ihre Cuticula besteht aus einem Mikrozottensaum, ihre Basis aus einem unregelmäßigen, extrazellulären Labyrinthsystem und den dieses begrenzenden cytoplasmatischen Fortsätzen. Ein eigenartiges Röhrchensystem innerhalb der Epithelzellen wurde beschrieben, das in Verbindung mit Lipidtropfen und Strukturen, die als Neurofilamente angesprochen werden können, auf einen eventuelle Funktion der Epithelzellen als Chemorezeptoren hindeutet. Der basale Bau der Epithelzellen wurde im Hinblick auf seine Bedeutung für den Flüssigkeitstransport besprochen.     

Ultrastruktur-Untersuchungen zur Eischalenbildung bei Microdalyellia fairchildi (Turbellaria)

Zusammenfassung Die Zellen des Uterus von Microdalyellia fairchildi, die durch ein reichlich entwickeltes ER ausgezeichnet sind, produzieren ein bläschenartiges Sekret, das am Beginn der Eibildung ausgeschieden wird. Die innere Oberfläche der Zellen bildet zahlreiche, teils verzweigte lamellenartige Auffaltungen, die wechselseitig ineinandergreifen. Nach Einfließen von Eizelle und Dotterzellen in den Uterus verstreichen die Auffaltungen zu einer glatten inneren Begrenzung des Lumens. Anschließend werden zahlreiche Schalentropfen aus den Vesikeln der Dotterzellen freigesetzt. Sie fließen an der dünnen Sekretschicht der Uteruszellen, die die Innenseite des Uterus bedeckt, zu einer Eihülle ineinander. Bei geringen Mengen Uterussekret entsteht keine geschlossen einheitliche Schicht. Aus der anfänglich dünnen Eihülle geht durch Aufnahme weiterer Schalentropfen und anschließende Sklerotisierung die braune Eikapsel hervor.

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Ultrastructural studies of egg-shell formation in Microdalyellia fairchildi (Turbellaria)

Summary The uterus cells of Microdalyellia fairchildi which are rich in agranular ER produce a vesicular substance released from the cells at the beginning of egg-shell formation. The lumenal border of the cells is thrown into lamellae like and partly branched outfoldings which inter-digitate. After filling of the uterus with the oocyte and several vitelline cells the outfoldings are stretched to form a smooth inner wall. A plenty of shell droplets are set free by the vitelline cells. The droplets accumulate at the inner surface of the uterus and coalesce along a thin layer of uterus secretion. Lower amounts of uterus secretion do not achieve a uniform inner lining of the uterus wall. The initially thin capsule wall is thickened by fusing with further shell droplets and subsequently becomes resistent by sclerotization.

     

Wirkung von Röntgenstrahlung auf stationäre und sich exponentiell vermehrende haploide Hefepopulationen

Zusammenfassung Mithilfe des Längenwachstums von Zellknospen wird dieAge- Verteilung einer stationären Population haploider Hefezellen angegeben. Aus den Dosiseffekt-kurven für stationäre und exponentiell sich vermehrende Zellen lassen sich die Grenzen für einen strahlenresistenten Bereich in denAge- Verteilungen bestimmen. Dazu ist es allerdings zunächst nötig, durch eine Reihe von Nebenuntersuchungen auszuschließen, daß es sich bei diesen resistenteren Zellen um diploide oder knospentragende Zellen handelt.Aus diesem Modell kann eine Vorhersage gemacht werden, welchen Einfluß eine zweite Bestrahlung hat, die nach einer bestimmten Pausendauer erfolgt. Der Anteil resistenter Zellen N_r/N₀ sollte nach einer Bestrahlung mit 10 krd fast gleich 1 sein, er sollte mit der Pausendauer t_p zunächst abnehmen und nach einem E. N. de Langguth und W. Pohlit: Röntgenstrahlung auf haploide Hefepopulationen Minimum von N_r/N₀=0,3 bei t_p=60 min anschließend wieder bis auf 1 ansteigen. Diese Vorhersage wird experimentell geprüft und gut bestätigt, allerdings sind Streuungen der durch Bestrahlung induzierten Lagzeit zu beobachten.Man muß also bei der Analyse von Dosiseffektkurven von Hefezellen mit mindestens zwei verschiedenen, Zellzuständen rechnen. Eine anschließende Arbeit wird darüber einen Aufschluß geben, in welcher Weise diese beiden Zellzustände auch zu verschiedenartigen Strahlenreaktionen führen. Weitere Experimente mit synchronisierten Zellen sollen diese Reaktionen weiter aufschlüsseln und können dann den Zusammenhang mit den dabei ablaufenden Zellvorgängen liefern.Wir möchten dem Deutschen Akademischen Austauschdienst für die Unterstützung von E. N. de Langguth durch ein Stipendium unseren Dank aussprechen.     

Energetische Probleme beim aktiven Transport

Zusammenfassung Die für den aktiven Transport benötigte Energie kann direkt aus dem Stoffwechsel (chemi-osmotisch) oder aus dem elektrochemischen Potentialgradienten von Na⁺-, K⁺- oder H⁺-Ionen bezogen werden. Eine diesbezügliche Entscheidung über die Herkunft der Energie für den Aminosäuretransport in tierischen Zellen kann noch nicht getroffen werden. Zwar werden, wie im speziellen Fall der Ehrlich-Aszites-Zellen gezeigt werden konnte, Aminosäuren auch bei totaler Stoffwechselhemmung durch einen Gradienten der Na⁺-Ionen aktiv transportiert. Bei stoffwechselaktiven Zellen ist dieser Transport, auch bei gleichen Na-Gradienten, jedoch um ein Vielfaches stärker. Außerdem scheint die aus dem Gradienten stammende Energie nicht oder nur bei einem hohen Wirkungsgrad auszureichen. Werden allerdings die Natriumgradienten im Bezug auf ungleiche Verteilung dieses Ions in der Zelle, nämlich zwischen Zellmembran und Cytoplasma, korrigiert, so scheint dieser Energiebetrag auszureichen. Dennoch werden auch bei völlig umgekehrten (korrigierten) Na- und K-Gradienten Aminosäuren aktiv in die Zelle transportiert. Die maximale Effizienz der Energieübertragung, die mit den Methoden der irreversiblen Thermodynamik ermittelt werden kann, ist zudem zu gering (5 bis 10%), um eine ausreichende Energieübertragung, selbst bei den günstigsten Gradienten, zu gewährleisten. Der aktive Transport der Aminosäuren in diese Zellen scheint daher gleichzeitig mit dem Stoffwechsel und mit Elektrolytgradienten verknüpft zu sein.

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Energetic problems in active transport

Summary The question whether the active transport of organic solutes, such as amino acids and sugars, in animal cells is energized directly by metabolism (chemi-osmotically) or by electrochemical potential gradients of Na⁺, K⁺ or H⁺ ions (osmo-osmotically) is still open. It is true thate.g. Ehrlich Ascites Cells accumulate amino acids actively during complete metabolic inhibition, provided that appropriate ion gradients are present. It is also true, however, that metabolically active cells transport the same amino acids several times more powerfully than do metabolically inhibited cells with the same ion gradients present. In the latter case an additional amount of energy, not accounted for by ion gradients, appears to be involved. This extra requirement of energy, however, largely disappears if the sodium gradients are corrected for nuclear sequestration of Na⁺ inside the cell. On the other hand, active amino acid transport is still possible even if the (corrected) ion gradients are inverted. Furthermore it was shown by the use of irreversible methods of thermodynamics that the efficiency of the coupling between ion flows and amino acid transport is far too low (5 to 10 %) to warrant a sufficient transfer of energy, even with the most favorable ion gradients. It is concluded that the amino acid transport draws the major part of its energy directly from metabolism and a minor part from electrolyte gradients, most likely by a single, though involved, mechanism.

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Vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik, Erlangen, Oktober 1972.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Streptomyces purpurascens Lindenbein

Zusammenfassung Zellmaterial des Rhodomycinbildners Streptomyces purpurascens Lindenbein, Stamm P 2a, wurde nach verschiedenartiger und unterschiedlich langer Vorkultur unter Anwendung mehrerer Fixierungs-methoden in Form von Ultradünnschnittpräparaten elektronenmikroskopisch untesucht.Es wurden 2 unterschiedliche Zelltypen beobachtet: Zellen, die nur ein fein granuliertes graues Plasma zu enthalten schienen und - aus dem Stadium der Rhodomycinbildung stammende — Zellen mit einer Reihe scharf umrissener Innenstrukturen.Die beobachteten Zellelemente werden beschrieben und bildlich dargestellt. Ihre Dimensionen werden bestimmt.Das Ergebnis der Arbeit wird an Hand der einschlägigen Literatur diskutiert.Zusatz bei der Korrektur. Soeben erschien die Arbeit von D. C. Stuart, jr.: J. Bact. 78, 272, August 1959, in der grundsätzlich bei Streptomyces noursei ähnliche Ergebnisse erzielt wurden. In einer späteren Arbeit wird hierauf zurückzukommen sein.     

Über die Endigungsweise peripherer vegetativer Nervenfasern

Zusammenfassung Die Struktur der Endformation vegetativer Nervenfasern innerhalb der Dünndarmzotte der weißen Ratte wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Auch die feinsten (kleiner als 1 ) Nervenfasern sind individuelle, zytoplasmatische Gebilde. Mehrere Axone, jedes von einem Axolemm begrenzt, sind in die Zytoplasmamembran der Schwannschen Zelle eingefaltet. Das Leitgewebe besteht ebenfalls aus einzelnen Zellen. Es ist kein Plasmodium. Im bindegewebigen Zottenstroma wird das aus Axonen und Schwannschen Zellen bestehende Bündel von einer Basalmembran gegen das Tnterstitium abgegrenzt. Das Bündel wird hier von zahlreichen, feinen kollagenen Fasern begleitet.An den Basen der Epithelzellen werden Synapsen solcher Bündel beobachtet. Die Zytoplasmamembran der Epithelzelle und das Axolemm werden zu synaptischen Membranen. Diese zeichnen sich durch starken Kontrast und Anlagerung osmiophiler Substanzen aus. Im terminalen Axoplasma sind synaptische Bläschen zwar häufig, aber nicht regelmäßig vorhanden. Basalmembran und Schwannsche Zellmembran fehlen hier. Oft erreicht ein ganzes Axonbündel das Epithel, so daß von einer multiterminalen Innervationsform gesprochen werden kann. Dabei finden sich Synapsen mehrerer Axone an der Membran einer einzelnen Zelle. Auch kann eines der Axone mit zwei oder mehreren Zellen synaptisch verbunden sein.     

Beiträge zum Problem der Photoreaktivierung

Zusammenfassung Es wurde das Verhalten von Vertretern der Gattungen Bacillus und Escherichia gegen sichtbares Licht nach vorhergehender Bestrahlung mit kurzwelligem UV untersucht. Dabei konnte festgestellt werden:Die vegetativen Formen, Keimstäbchen und Sporen der zur Untersuchung gelangten Bacillus-Arten sind weder mit einem breiten Spektrum sichtbaren Lichtes noch mit isolierten Wellenlängen (404, 436, 546 und 578 m) photoreaktivierbar. Es kann aber bei einzelnen Stämmen zu einem Schutz vor der Bestrahlung mit kurzwelligem UV kommen, wenn die Zellen vorher mit Licht der Wellenlängen 404 oder 436 m behandelt werden.Bei Escherichia coli besteht eine strenge Korrelation zwischen der Schädigung durch kurzwelliges UV und der Reaktivierbarkeit der geschädigten Zellen. Unter optimalen Bedingungen werden durchschnittlich 80,22% der durch UV inaktivierten Bakterien mit Hilfe des sicht-baren Lichtes reaktiviert, und zwar unabhängig von: der Stärke der Schädigung (Bestrahlungsdauer und Bestrahlungsintensität), der augen-blicklichen relativen Strahlenresistenz der Bakterienzelle (logarithmische Wachstumsphase oder später), Stammeseigentümlichkeiten (Wachstumsgeschwindigkeit, Schleimbildung, Vitaminbedarf) und Außenfaktoren (Bebrütungstemperatur, Tageszeit, wahrscheinlich auch Witterung).Der Faktor für die Korrelation zwischen Schädigung und Reaktivierung der untersuchten Stämme beträgt im Durchschnitt 0,957.Es wird erörtert, inwieweit sich aus diesen Befunden Schlüsse auf die Wirkungsart ultravioletter Strahlung in der Bakterienzelle ziehen lassen.Dissertation der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Eberhard-Karls-Universität zu Tübingen 1956.