Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Fibrillogenese in der Haut menschlicher Embryonen

Zusammenfassung Hautstücke aus der Rückengegend von zwei menschlichen Embryonen mit einer Scheitel-Steißlänge von 62 und 128 mm (Mens II und V) wurden elektronenmikroskopisch untersucht.Das subepidermale Bindegewebe des jüngeren Embryos enthält Fibroblasten mit einem oder mehreren Fortsätzen, zwischen denen einzelne Fibrillen oder kleine Fibrillenbündel liegen. Das endoplasmatische Retikulum dieser Elemente ist stark ausgeprägt. Sein Hohlraumsystem hat in den einzelnen Zellen einen verschiedenen Füllungsgrad. Die Membranen liegen entweder dicht zusammen oder sind mehr oder weniger auseinandergedrängt. Auf diese Weise können große Zisternen mit granulärem Inhalt entstehen. Den Membranen sitzen 80–100 Å und 160 Å dicke Granula auf. Außerdem werden Vesiculae von 150–400 Å Durchmesser an den Membranen beobachtet. Frei im Cytoplasma liegen zahlreiche Vesiculae mit Durchmessern bis zu 6000 Å. Die Dicke der Fibrillen variiert nur wenig; sie beträgt durchschnittlich 200 Å, die Perioden sind 300–400 Å lang.Die Fibroblasten in der Haut eines 5 Monate alten Embryos sind den Fibroblasten des jüngeren Embryos sehr ähnlich, doch ist hier die Zahl der vesikulären Strukturen geringer. Im Interzellularraum verlaufen nunmehr Fasern aus 100 und mehr Fibrillen. Die durchschnittliche Fibrillendicke beträgt 300 Å; die Perioden sind 400–500 Å lang.Das endoplasmatische Retikulum in den Fibroblasten wird für die Kollagensynthese verantwortlich gemacht, die man sich folgendermaßen vorstellen kann : Der Fibroblast liefert wahrscheinlich das Kollagen in Form des monomeren Tropokollagenmoleküls. Dieses Material sammelt sich in den Zisternen an und wird dann nach außen abgegeben. Extrazellulär bauen sich aus diesen Vorstufen Fibrillen auf. Aus diesem Grunde lassen sich Fibrillen auch nur extrazellulär elektronenmikroskopisch nachweisen. Die Zellmembran scheint eine Rolle bei der Ausrichtung der Fibrillenbündel zu spielen. Die vesikulären Strukturen der Fibroblasten werden mit der Mukopolysaccharidsynthese in Zusammenhang gebracht, deren Bedeutung für die Fibrillogenese diskutiert wird.Im Coriumbereich menschlicher Embryonen kommen noch zwei andere Zelltypen vor, die für undifferenzierte Mesenchymzellen und Histiozyten gehalten werden.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Cytologie und Physiologie pflanzlicher Drüsen

Zusammenfassung Nach licht- und elektronenmikroskopischen Untersuchungen anDrosophyllum-Drüsen (Fixierungen mit Osmium-Bichromat) läßt sich folgendes feststellen:Bei Fütterungen mit Albumin und Casein ballt sich das Chromatin in den Kernen der Drüsenzellen zusammen. Vorübergehend bilden sich in den Nucleolen dense particles, und die Mitochondrien schwellen leicht an. Darauf wird das endoplasmatische Reticulum stark vermehrt, es entstehen Zisternen und röhrenförmige Strukturen, die mit Ribosomen in charakteristischen Gruppen besetzt sind. Die Ausscheidung der Verdauungsfermente läßt sich elektronenmikroskopisch nicht beobachten. Die zersetzten Substanzen werden über die Zellwände aufgenommen.In einigen Fällen bilden sich in den Drüsenzellen eigenartige Membranknäule, wahrscheinlich aus den Dictyosomen, die dann meist stark verkrümmt sind, ferner Zisternen des endoplasmatischen Reticulum, die mit einzelnen Ribosomen besetzt sind und häufig dicht parallel liegen. Dabei schwellen die Mitochondrien oft an und das Chromatin der Zellkerne dispergiert. Es scheint sich hierbei um (vorübergehend?) erschöpfte Zellen zu handeln.Mit 24 TextabbildungenGekürzter Teil einer bei der philosophischen Fakultät der Universität Marburg eingereichten Habilitationsschrift.     

Histochemische Untersuchungen der Geschmacksknospen des Kaninchens

Zusammenfassung Die bei 8 Kaninchen untersuchten Geschmacksknospen zeigen in den Papillae vallatae und Papillae foliatae einen übereinstimmenden Bau. Die Knospen grenzen mit ihrer Basis an die mit der Überjodsäure-Leukofuchsin-Reaktion deutlich darstellbare Basalmembran und bilden mit ihrem apikalen Pol den Boden des in dem geschichteten Plattenepithel ausgesparten Geschmacksgrübchens. Sie bestehen einerseits aus zahlreichen, dicht zusammenliegenden langgestreckten Zellen, andererseits aus spärlicher vorhandenen Basalzellen, die sich zwischen die Basen der langen Zallen und die Basalmembran einschieben. Weder nach dem morphologischen noch nach dem histochemischen Verhalten lassen lichtmikroskopisch sich eigentliche Sinneszellen von Stützzellen unterscheiden, weshalb die langgestreckten Knospenelemente mit dem allgemeinen Namen Geschmackszellen belegt worden sind. In vielen Geschmacksknospen finden sich einzelne offenbar zugrunde gehende Zellen, deren Ersatz durch mitotische Vorgänge in den Basalzellen wie auch in den Geschmackszellen besorgt wird; Mitosen haben verhältnismäßig häufig beobachtet werden können.Das unmittelbar unter den Geschmacksknospen gelegene bindegewebige Stroma enthält weite Blutkapillaren, deren Grundhäutchen vielfach mit der Basalmembran in Kontakt steht. Die kleinen Ganglien, welche in das reichliche Nervengeflecht der Geschmacksregion eingelassen sind, zeigen bei den Papillae foliatae eine gesetzmäßige topographische Beziehung zu den Furchen zwischen den einzelnen Blätterpapillen. Ihre Perikarya geben eine schwache, ihre Satellitenzellen eine intensive alkalische Phosphatase-Reaktion.Sudanophile Substanzen lassen sich in den Geschmackszellen in wechselnder Menge darstellen. Derartige Stoffe finden sich besonders häufig in dem Bereich des Golgi-Feldes, in welchem sie zum Teil mit der Feyrterschen Einschlußfärbung auch eine deutliche Chromotropie zeigen, ferner in den apikalen Zellabschnitten sowie an der Basis der Zellen und in perinuklearer Lage. PAS-positive Substanzen konnten einerseits in dem Golgi-Feld und andererseits an den apikalen Enden der Geschmackszellen dargestellt werden; ihre chemische Natur bleibt unklar. l-Ascorbinsäure ließ sich regelmäßig an den Knospenspitzen und massiv im Bereich der Geschmacksgrübchen nachweisen. Alkalische Phosphatase-Aktivität ist in den Geschmacksknospen auf einen ganz schmalen, unmittelbar an die Geschmacksgrübchen grenzenden Saum beschränkt. Die homogene Substanz, welche das Geschmacksgrübchen erfüllt, enthält keine schleimartigen Verbindungen; kleine sudanophile Granula sowie Tröpfchen lassen sich in der Regel hier nachweisen.     

Vergleichende Untersuchungen an haploiden und durch Colchicineinwirkung diploid gewordenen Stämmen vonOedogonium cardiacum

Zusammenfassung Durch die Behandlung gut teilungsfähiger Fäden vonOedogonium cardiacum mit einer 1%igen Colchicinlösung während 36 Stunden läßt sich Polyploidie auslösen.Die Bestimmung des Zuwachses von je 65 fünfzelligen haploiden und diploiden Keimlingen nach 1, 2 und 3 Wochen ergibt für haploide und diploide Zellen eine weitgehend übereinstimmende Vermehrungsrate.Die haploiden Keimlinge reagieren auf eine leichte Veränderung der Außenbedingungen im Zuge der Überimpfung mit einer höheren Absterberate als die diploiden (31 gegenüber 9).Die Bestimmung der Zellzahl von 500 beliebigen Keimlingen aus Massenkulturen in Abständen von 10, 20 und 30 Tagen nach dem Überimpfen ergibt nach den ersten beiden Zeiträumen eine höhere Zahl für die haploiden, nach 30 Tagen aber eine merkbar höhere für die diploiden Keimlinge. Dabei ist nach 10 und 20 Tagen der Anteil Einzelliger bei den diploiden Keimlingen viel höher als bei den haploiden; ob dies auf verzögerter oder wiederholter Schwärmerbildung beruht oder an einem Keimverzug liegt, ist fraglich. Jedenfalls wird das anfängliche Nachhinken der diploiden Keimlinge nach 20–30 Tagen völlig ausgeglichen.Im Konkurrenzversuch erweist sich unter den gegebenen Kulturbedingungen die diploide der haploiden Sippe hinsichtlich der Vermehrungsrate überlegen; denn bei Beimpfung der Kulturgefäße mit je zehn haploiden und zehn diploiden 40zelligen Fäden (vier Parallelversuche) finden sich in 35 Tage nachher entnommenen Proben ungefähr 2/3 diploide und 1/3 haploide Zellen.Die Mittelwerte des Zellvolumens von haploiden und diploiden Keimlingen verhalten sich wie 14,6, die des Kernvolumens wie 14,0.Die Anzahl der Pyrenoide ist bei den diploiden Zellen erhöht (100 haploide Zellen enthielten 306, 100 diploide 584 Pyrenoide), das einzelne Pyrenoid ist etwas vergrößert.Hinsichtlich der Breite der Chromatophorenlamellen ergeben sich zwischen haploiden und diploiden Zellen keine wesentlichen Unterschiede.Die Chromosomenzahl vonOedogonium cardiacum beträgt n=19. Im haploiden Satz liegen drei verschiedene, charakteristisch gestaltete SAT-Chromosomen vor.Mit Hilfe der Colchicin-Behandlung lassen sich auch tetraploide Zellen und kurze Fadenstücke erzielen, doch zeigt sich bei diesen eine verminderte Vitalität.     

Strukturelle Veränderungen der Chloroplasten-Thylakoide in Palisadenzellen von Peperomia metallica im Lich-Dunkelwechsel

Zusammenfassung Peperomia metallica wird im Keimschrank so kultiviert, daß sich in den Chloroplasten der Palisadenzellen bei Belichtung zunehmend Assimilationsstärke aufbaut. Während der Dunkelphase wird diese wieder abgebaut. Als Lichtquelle dienen Pflanzenstrahler Osram-L-Fluora mit einer Intensität von etwa 5000 lx bei +30° C.In stündlichem Abstand werden die strukturellen Veränderungen innerhalb der Chloroplasten elektronenmikroskopisch beobachtet. Die dem künftigen Kondensationsort unmittelbar benachbarten Thylakoidmembranen heben sich zunächst gestrafft ab, später sind sie gewellt, unterbrochen und schließlich treten nur noch Vesikel und offene Membranreste auf. Die Anzahl der Lamellen verringert sich im Plastideninnern im Verlauf der Lichtphase.Mit Eintritt der Dunkelphase straffen sich die Membranen wieder bei gleichzeitiger Verringerung der Thylakoid-Lumina. In der 2. Hälfte der Dunkelphase sind Invaginationen der inneren Piastidenmembran häufig. Ferner treten im Plastideninnenraum vesikelartige, membranöse Gebilde auf, die auch auf eine Regeneration des vernetzten Lamellensystems hinweisen. In den ersten Lichtstunden ist der lamellare Wiederaufbau abgeschlossen.In der ersten Hälfte der Dunkelphase erscheinen insbesondere zwischen Stärkekörnern und Plastidenmembranen zahlreiche Bläschen. Es wird angenommen, daß diese Bläschen nicht mit Membranbildungsvorgängen im Zusammenhang stehen.

---

Structural alternations of the chloroplast thylacoids in the change from light to dark

Summary WhenPeperomia metallica is cultivated at 30° C and 5000 lux, the chloroplasts of the palisade cells accumulate starch during the light phase. During the dark phase the starch disappears again. Structural changes inside the chloroplasts were examined by electron microscope in 1 hour intervals. The thylacoid membranes next to the area in which starch will be formed become tense. Later they appear rippled and disconnected, until finally only vesicles and open membrane fragments remain. During the light phase the number lamellae inside the plastids decreases.At the beginning of the dark phase the membranes become tense again, when at the same time the thylacoid lumina decrease. During the second half of the dark phase invaginations of the inner plastid membranes are frequently observed. In addition, membranes structures appear inside the plastids, which also indicate a regeneration of the reticulate lamellae system. Reconstruction of lamellae is concluded during the first hours of the light phase.

---

---

Unter der technischen Assistenz von Frl. H.Lüttge und Frl.Chr. Rodigas.     

Das Ei von Blennius fluviatilis Asso (= Bl. vulgaris poll.)

Zusammenfassung Ei und Gelegegröße von Blennius fluviatilis Asso entsprechen denen anderer Blenniiden; dasselbe gilt für die Anheftung der Eier in einer Schicht an der Decke der Wohnhöhle des Männchens.Die Haftvorrichtung des Eies besteht aus vielen, sehr dicht stehenden Einzelfäden, die mit einer besonderen Wurzel aus der Zona radiata entspringen. Von oben gesehen bilden sie eine Haftscheibe, auf der das Ei sitzt, von der Seite gesehen umgeben sie das Ei an der Basis wie ein Wall, von unten gesehen bilden sie einen Haftring um die zentral gelegene Mikropyle. Vergleiche mit anderen Fischfamilien legen die Vermutung nahe, daß die Struktur des Haftapparates der Eier auch bei den Blenniidae ein systematisch-taxonomisch verwertbares Merkmal ist.Die Zona radiata weist bei Blennius fluviatilis zwei verschiedene Porentypen an den beiden Eipolen auf. Vermutungen über die Funktion der beschriebenen Hofporen ergeben sich aus den Beobachtungen der Embryonalentwicklung. Wahrscheinlich dienen sie der besseren Sauerstoffversorgung des Embryos, dessen Dottersack-Oberfläche dann als Atmungsorgan wirkt.     

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

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

---

---

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

---

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

Der Einfluß der Gewebezüchtung auf die Morphologie der Hühnerherzmyoblasten

Zusammenfassung Bei der Züchtung von embryonalen Hühnerherzmyoblasten entstehen innerhalb weniger Stunden aus den Promitochondrien, die sichin vivo zu regulären Fadenmitochondrien entwickeln, zunächst kleine Cytosomen von 1/3 bis 1/2 Durchmesser mit einem oder mehreren lamellären Innenkörpern. Innerhalb eines Tages können diese Cytosomen mehrere groß werden. Sie besitzen durchweg eine einfachkonturierte Außenhülle und mehrere Innenkörper, die sich aus Membransystemen zusammensetzen, deren dicht gepackte Lamellenpaare ganz ähnlich gebaut sind wie dieCristae der ausdifferenzierten Mitochondrien. Nach weiterer Reifung zerfallen diese Cytosomen in ihre Untereinheiten, über deren Schicksal noch keine näheren Angaben gemacht werden können. Dieser Vorgang wiederholt sich, so daß bei älteren Myoblastenkulturen alle Entwicklungsstadien der Cytosomen nebeneinander vorliegen.Die Cytosomen sind herkunftsmäßig mit den Mitochondrien nahe verwandt, unterscheiden sich aber von ihnen hinsichtlich der stofflichen Zusammensetzung. Im Gegensatz zu den Mitochondrien sind die Cytosomen reich an Esterphosphatiden und Polysacchariden. Sie entstehen nur in solchen Kulturen, die ein proteinreiches Nährmedium enthalten. Ihre wichtigste Funktion besteht wahrscheinlich darin, das in Gewebekultur überschüssig vorhandene Protein zu speichern oder zu spalten.     

Fett als Sekret

Zusammenfassung Die Bürzeldrüse derEnte wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Zwei verschiedene Fettsubstanzen kommen in den Drüsenzellen vor. In den basalen Zellschichten liegen stark osmiophile undhomogene Fettpartikel von etwa 1,5 Durchmesser. In den inneren Zellschichten und im Drüsenlumen kommen Fettkörperchen vor, die eine Lamellierung zeigen. Diese lamellierten Körperchen entstehen aus unscharfen 2 großen Zelleinschlüssen. Bemerkenswert ist ferner das Auftreten von einzelnen Vakuolen in den mittleren Zellagen, deren Zahl zum Drüsenlumen hin in starkem Maße zunimmt, so daß die inneren Zellschichten wabenartig aussehen. Gleichzeitig verändern sich die übrigen Zellbestandteile in folgender Weise: Das Hyaloplasma wird dichter, wahrscheinlich durch Zusammendrängung der granulären Bauelemente. Die Mitochondrien verlieren ihre typische Innenstruktur und erscheinen deutlich plumper. Der Kern färbt sich weniger mit Osmiumsäure an. Die Zellgrenzen lassen sich schließlich nicht mehr darstellen. Im Drüsenlumen liegen die lamellierten Körperchen dicht gedrängt, stellenweise noch mit Cyotoplasmaresten durchsetzt. Die Fettentstehung in der Zelle, der Sekretionsmechanismus und der Sekretionstyp der Bürzeldrüse wird diskutiert.     

Selektive Paarung und gegenseitige Beeinflussung der Kopulationspartner bei der Diatomee Cocconeis

Zusammenfassung Früher untersuchte Sippen vonCocconeis zeigen die Gesetzmäßigkeit, daß Zellen nur paarungsfähig sind, wenn ihre Rapheschale der Hypotheka angehört. Der Richtungskörper entsteht dann, in der Folge einer inäqualen, differentiellen Cytokinese, gesetzmäßig an der Seite der Hypotheka, also in bezug auf die festsitzende Zelle unten. Bei var.euglyptoides sind außerdem auch Zellen sexualisierbar, welche die Rapheschale als Epitheka ausgebildet haben; sie können sich aber nicht mit ihresgleichen paaren. Die Paarung erfolgt überwiegend zwischen Partnern mit verschiedener Thekenkombination und nur in 1/8 der Fälle zwischen Partnern, deren Rapheschale der Hypotheka angehört. Die bei anderen Sippen bestehende 50%ige Sterilität wird dadurch entsprechend eingeschränkt.Die fixe Beziehung zwischen Richtungskörperbildung und Hypotheka ist auch beieuglyptoides erhalten, daher entsteht der Richtungskörper in Zellen mit oberer Hypotheka oben; die Polaritätsachse, welche den Ablauf der meiotischen Cytokinese kontrolliert, ist also in bezug auf den Protoplasten um 180° gedreht. Es sind also zweierlei Polaritäten zu unterscheiden: die den vegetativen Zellen inhärente Polarität, die sich in der Heteropolie der Pervalvarachse ausdrückt und nicht umkehrbar ist, und die während der Meiose auftretende, die beieuglyptoides mit ersterer gleich- oder gegensinnig wirken kann, während sie bei anderen Sippen immer gleichsinnig wirkt.Bei der Kopulation zeigen sich außerdem bestimmte (nicht zufällige) Beziehungen zwischen der Thekenkombination und der Lage der Partner zueinander, dem Eintritt in die Meiose und vermutlich der Bildung des Kopulationsschlauchs. Auch hieraus ist auf eine verschiedene physiologische Disposition der Zellen mit verschiedener Thekenkombination zu schließen.Infolge des verschiedenen Widerstands, den die oberen Theken in Paaren mit verschiedener Thekenkombination bei ihrem Aufklappen während der Bildung der Kopulationsgallerte leisten, entstehen bei der konstitutionell isogamen var.euglyptoides asymmetrische Kopulationsbilder, die eine bewegungsphysiologische Anisogamie, wie sie bei anderen Sippen konstitutionell ist, bloß vortäuschen.Mit 5 Textabbildungen     

Kompartimentierung und Membranbau von Herzmuskel-Mitochondrien in Darstellungen durch die Gefrierätztechnik

Zusammenfassung An Herzmuskelmitochondrien wird bei Präparation mit der Gefrierätztechnik — im Gegensatz zum Zellkern — die Außenfläche der inneren Membran nicht freigelegt. Es werden zu der äußeren Membran parallel verlaufende Brüche und Querbrüche zu der Innenmembran gezeigt. Die entstehenden Flächen werden mit solchen in Öl- und Lecithinemulsionen verglichen. Übereinstimmung ergibt sich an Querbrüchen in der Dicke bimolekularer Lipoidschichten des Lecithinmodells und der nativen Membranen sowie in einem Dekorationseffekt an deren hydrophilen Außenkanten. Die Lecithinschichten zeigen einen höheren Grad der Ordnung als die Lipoidkomponente der nativen Membranen. Erhebliche Unterschiede zeigen Bruchflächen in den Ebenen der Schichtungen von Lecithin und von Mitochondrienmembranen.Es wird vermutet, daß eine hohe Enzymkonzentration im äußeren Mitochondrienkompartiment zur Bildung eines Gels führt, während andere Zellkompartimente flüssige Sole enthalten.

---

Compartments and membrane structure in freeze-etched heart muscle mitochondria

Summary Freeze-etched heart muscle mitochondria — in contrast to cell nuclei — do not expose the outer surface of the inner membrane. Fractured faces parallel to the outer membrane and across the inner membrane are compared with fractures through oil- and lecithin emulsions. The thickness and a decoration effect along the hydrophilic interface of bimolecular leaflets of lecithin correspond with those of the lipid component in membrane layers. Lecithin layers, however, show a higher degree of order than the lipid component of native membranes. It is suggested that a high concentration of enzymes in the outer compartment gives rise to the formation of a semi-solid gel in contrast to the liquid sols of other cell compartments.

     

Elektronenmikroskopische Beobachtungen an Kernresten in verhornten Federzellen

Zusammenfassung An Querschnitten durch gelbe lipochromführende Federäste eines Fasans (Lady Imhurst-Fasan) und auch durch die zugehörigen Federstrahlen ließen sich in den verhornten Rinden- bzw. Radienzellen Kernreste mit dem Elektronenmikroskop nachweisen. Ihr Umriß wechselt mannigfach, indem die Austrocknung der Feder am Ende ihrer Entwicklung auch die Zellkerne zum Schrumpfen bringt, wobei benachbarte Tonofibrillenbündel in sie hineingepreßt werden können. Die Reste lassen stets die Kernbegrenzung durch die Zisterne erkennen; der Kerninhalt ist manchmal homogen, manchmal körnig strukturiert. Die elektronenmikroskopischen Befunde lehren also, daß an den Kernorten, die das Lichtmikroskop bei geeigneten Objekten zeigt, zusammengeschrumpfte Zellkerne vorliegen. Auch bei einigen anderen Vögeln wurden Kernreste verhornter Rindenzellen im elektronenmikroskopischen Bild beobachtet, so in den schillernden Schwanzfedern eines polnischen Hahns. Kernreste finden sich also sowohl bei lipochrom- wie bei melaninführenden Zellen.Die Markzellen der hier behandelten Federäste vom Fasan zeigen einen bemerkenswerten Übergang von gewöhnlichen Markzellen (mit Keratinmantel und einheitlichem luftgefülltem intramoenialem Raum) zu Tyndallblau-Zellen (in ganzer Ausdehnung mit schaumiger Gerüststruktur): sie ähneln den erstgenannten Zellen durch den Besitz eines Keratinmantels, enthalten aber zugleich im Innern ein freilich grobes Keratingerüst, das mit dem schrittweise sich auflockernden Mantel zusammenhängt.Frl. Christiane Liebich danken wir für ihre Hilfe bei der elektronenmikroskopischen Arbeit.     

Studî sulla durata del periodo cinetico ed intercinetico in embrioni di pollo incubati a differente temperatura

Zusammenfassung Ich habe mir vorgenommen zu bestimmen, in welchem Maße die Dauer der mitotischen und intermitotischen Perioden beim Hühnerembryo durch die Temperatur der Umgebung beeinflußt wird. Zu diesem Zweck habe ich eine indirekte Methode angewandt. Es wurde die Zahl der Mitosen des Neuralrohrs (bzw. bei älteren Embryonen der ganzen Neuralanlage) bestimmt. Die Zählung erfolgte an Embryonen gleichen Entwicklungsgrades (Hühnerembryonen mit 12, 12–13, 14–15, 18 Urwirbelpaaren), die bei verschiedenen Temperaturen bebrütet worden waren. Von jedem Stadium wurden zwei Embryonen bebrütet, der eine bei 31°–32°, derandere bei 41°–42°, und zwar der erstere doppelt so lange als der zweite. Beide erreichten so denselben Entwicklungsgrad (äußere Form, Zahl der Urwirbel). An den in lückenlose Serien zerlegten Embryonen nabe ich die absolute und relative Zahl der Mitosen im Nervensystem bestimmt; die relative Zahl (mitotischer Koeffizient) ergibt sich aus dem Verhältnis der Zahl der in einem Schnitt enthaltenen Mitosen zu dessen (mittels Planimeter bestimmtem) Flächeninhalt. Aus meinen Bestimmungen ergibt sich, daß die absolute und relative Zahl der Mitosen der bei den verschiedenen Temperaturen gelhaltenen Embryonen verhältnismäßig geringe Differenzen aufweist (bei den Embryonen mit 12 Ursegmentpaaren differiert die relative Zahl zwischen 1,69 und 1,79, bei den Embryonen mit 18 Ursegmentpaaren zwischen 1,34 und 1,42), sie beruhen wahrscheinlich auf individueller Variation.Wenn man erwägt, daß bei den unter niederer Temperatur bebrüteten Embryonen die Entwicklungsdauer das doppelte gegenüber den Kontrolltieren betrug (Koeffizient q₁₀ = 2), so können wir daraus schließen, daß die genannten unbedeutenden Differenzen nicht auf die Temperatur zu beziehen sind. Da aus meinen früheren Untersuchungen hervorgeht, daß die Dauer der Mitosen von in vitro gezüchteten Zellen des Hühnerembryos zeitlich eine Funktion der Temperatur ist, scheint mir der Schluß berechtigt, daß die für die mitotischen und intermitotischen Perioden geltenden Zeiten in gleichem Maße durch die Temperatur der Umgebung verkürzt bzw. verlängert werden.     

Die Feinstruktur von Praemelanosomen und Melanosomen in Eumelanozyten und Keratinozyten

Zusammenfassung Die Bildung von Melanosomen in Eumelanozyten und ihre Einlagerung in Keratinozyten ist an der Embryonaldune der Wachtel (Coturnix coturnix) licht- und elektronenmikroskopisch untersucht worden.Aus den Praemelanosomen mit einer Matrix aus mehreren konzentrisch geordneten und in sich gefalteten Membranen werden Melanosomen mit gleichförmiger Struktur. Sie bestehen aus einer trilaminaren Hüllmembran, die durch einen optisch leeren Spalt vom glatt konturierten Melanin getrennt wird. Das Melanin weist nach der Osmiumtetroxydfixation einen elektronendichten Saum mit feingranulärer Struktur auf, während das Zentrum mit und ohne Nachfixation homogen und weniger dicht erscheint.Diese Feinstruktur bleibt erhalten, wenn die Melanosomen durch Ausläufer zu den Epidermiszellen transportiert werden. Die daran sich anschließende Verteilung auf das Zytoplasma ist regellos; sie endet mit der diffusen Einlagerung von Keratinfibrillen.

---

The ultrastructure of premelanosomes and melanosomes in eumelanin-producing cells and keratinocytes

Summary The formation of melasomes in eumelanocytes and their deposition in keratinocytes has been examined in the down feather of quail (Coturnix coturnix) embryos by light and electron microscopy.Melanosomes of uniform structure are formed from the premelanosomes which have a matrix of multiple concentrically-arranged and folded membranes. The melanosomes are composed of a trilaminar membrane which is separated from the smoothly-contoured melanin by an optically empty gap. Following osmium tetroxide fixation, the melanin shows an electron-dense border with a fine granular structure whereas the centre appears homogeneous and less dense, both with and without such fixation.The fine structure is maintained when the processes transport the melanosomes to the epidermal cells. The consequent distribution in the cytoplasm is irregular and terminates in a diffuse deposition of keratin fibrils.

     

Nachweis der Membranspaltung bei der Gefrierätzpräparation an Erythrozytenghosts und die Beeinflussung der Membranstruktur durch Harnstoff

Zusammenfassung An isolierten Erythrozytenmembranen in Aqua dest. lassen sich bei der Gefrierätzung neben den vom Bruch herrührenden Spaltflächen der Membran auch die durch Freiätzen zur Darstellung gelangenden Oberflächen der Membran erkennen. Beide Membranoberflächen sind anders strukturiert als die Membranspaltflächen. Beim Aneinanderliegen von Membranen wechselt der Bruch zwischen beiden Membranen, so daß diese Stellen unregelmäßig gefeldert sind.Unter Einwirkung von konzentrierter Harnstofflösung treten strukturelle Veränderungen an den isolierten Membranen auf. Es kommt zur Vesikelbildung, wobei die Abschnürung nach innen eine Umkehr der Membranorientierung zur Folge hat. Die Asymmetrie der Membran bleibt dabei erhalten. Ein zweiter Effekt ist eine Lageveränderung (Aggregation) der Partikel im Inneren der Membran. Nach einer vorhergehenden Glutaraldehydfixierung unterbleibt sowohl die Vesikelbildung als auch die Partikelaggregation. Es wird angenommen, daß es sich bei den Effekten der Harnstoffeinwirkung um eine Beeinflussung der Strukturproteine der Membran handelt.

---

The cleaving of membranes during freeze-etching demonstrated on erythrocyte ghosts and alterations of the membrane structure by treatment with urea

Summary Isolated erythrocyte membranes in aqua dest. have been investigated by freeze-etching. There are different membrane faces: fracture faces produced by freeze fracturing and surfaces which are only revealed after etching. The feature of the membrane surfaces is quite different from that of the fracture faces. In contiguous membranes an irregular pattern is produced during fracturing, because the fracture plane alternate between the two membranes.After treatment with a strong urea solution the isolated membranes have an alterated appearance. Vesicles are produced by pinching off of invaginations. Thereby occurs a reversal of the membrane orientation. The membrane asymmetry is preserved. An additional effect is the aggregation of the particles in the interior of the membrane. A previous fixation with glutaraldehyde prevents the formation of vesicles and the aggregation of particles. It is supposed that the treatment with urea affects the structural proteins of the membrane.

---

---

Herrn Prof. Dr. F. Bolck möchten wir für die Förderung dieser Arbeit danken, für ihre Unterstützung bei den Experimenten danken wir Herrn Dipl.-Biol. W. Richter, Frau I.Herrmann, Frau H.Guttmacher, Frl. R.Kusch, Frau K.Martin und Herrn S.Wammetsberger.     

Veränderungen am Hauptstück und peritubulären Kapillaren der Rattenniere nach Hypophysektomie

Zusammenfassung Das Hauptstück des Nephrons hypophysektomierter Ratten wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Nach Entfernung der Hypophyse treten folgende Veränderungen auf: Zwischen normal dichten (hellen) Hauptstückzellen erscheinen sog. Dunkle, Zellen, deren Cytoplasma eine hohe Elektronendichte aufweist. Dazwischen finden sich Übergangsformen, deren basale Einfaltungen wie bei den dunklen Zellen erweitert sind. Diese Zellformen unterscheiden sich auch durch die Struktur ihrer Mitochondrien. In den hellen und mitteldichten Zellen sind die Membranteile der basalen Einfaltungen verändert. Es kommt unter Auflösung der cytoplasmatischen Matrix zur Verschmelzung von Membranabschnitten des ER und der Zellmembran. Schließlich bilden sich lamellierte Einschlußkörper, die in die Nähe des Kernes wandern. Analoge Veränderungen der Membranen des Bürstensaumes wurden nur bei den Übergangszellen gesehen. Die Einschlußkörper liegen hier im Zellapex; sie werden als Cytolysosomen betrachtet. Der Bürstensaum der hellen Zellen weist keinen intervillösen Raum auf, weil die Membranen benachbarter Mikrovilli miteinander verschmolzen sind. Die Weite des intervillösen Spaltes wächst mit der Dichte der Zellen. Daneben wurden auch Veränderungen der Basalmembran und der Kapillarwand beobachtet. Am auffälligsten ist die Abschnürung von membranbegrenzten Gebilden von der Lumenoberfläche des Endothels (1 oder 2 Außenmembranen, gekammerte oder mehrphasische Formen). Auflösung der cytoplasmatischen Matrix, Membranverschmelzungen und Abschnürung durch Vesikulation sind an der Bildung beteiligt. Die Veränderungen nach Hypophysektomie werden auf das Fehlen von Nebennierenrindenhormon zurückgeführt.

---

Summary Following hypophysectomy changes in proximal convoluted tubules and their capillaries are observed in the rat kidney. Three types of epithelial cells are present: bright, dark and transitional cells. The basal infoldings and the spaces between the microvilli of the brush border are dilated in the dark cells. In bright and transitional cells the membranes of ER and cell membrane fuse; whorls occur in the cytoplasm. Transitional cells show similar changes in the cell apex. In the bright cells the spaces between the microvilli disappear and the outer membrane lamellae form an external compound membrane (Robertson). The capillary endothelium shows vacuoles which are pinched off from the inner surface. Different forms (one or two enveloping membranes, subdivided and polyphasic forms) are observed. Pinching off is caused by vesiculation. Since adrenalectomy is followed by similar alteration of the epithelial cells and capillaries it is suggested that hypophysectomy affects the kidney indirectly by the lack of adrenal hormones.

     

Über die Rindenvakuolen der Teleosteeroocyten

Zusammenfassung Die Rindenvakuolen der Ooocyten von Süßwasserteleosteeren wurden während aller Stadien der Oogenese und des befruchteten Eies physiologisch und histochemisch untersucht; als Untersuchungsmaterial dienten vorwiegend die Oocyten der Cyprinoiden Leuciscus rutilus, Abramis brama, Cyprinus carpio und Tinca vulgaris.Die Rindenvakuolen entstehen dicht unter der Oocytemnembran im peripher verdichteten Grundcytoplasma. Die Rindenvakuolenbildung ist mit Abschluß des Oocytenstadiums II beendet.Die Rindenvakuolen der untersuchten Süßwasserteleosteer bestehen aus einem System von ineinandergeschachtelten Vakuolen, die in hypotonischen Medien extrem verquellen. Ihre bedeutende Rolle bei der Bildung des perivitellinen Saftraums wird nachgewiesen.Die Rindenvakuolen ergeben in wäßriger Lösung mit Toluidinblau und anderen metachromatischen Farbstoffen typische Metachromasie, die in den einzelnen Vakuolentypen unterschiedlich ausfällt. Die Metachromasie verschwindet sofort nach Alkoholbehandlung.Die äußeren und mittleren Vakuolen enthalten größere Mengen von Eiweißen, die Tryptophan und Tyrosin bzw. -Aminogruppen besitzen. In den inneren Vakuolen konnten Eiweiße nicht mit Sicherheit nachgewiesen werden. In den äußeren und mittleren Vakuolen sind speichelresistente Polysaccharide enthalten. Der Ausfall der Eiweiß- und Polysaccharidnachweise war zum Teil stark abhängig von der Fixierungsart. Der Glykoproteidcharakter und die chemische Zusammensetzung der Polysaccharidkomponente werden diskutiert.     

Diapause termination in Anopheles freeborni with juvenile hormone mimics

Diapausing Anopheles freeborni females receiving either topical applications or ingesting the juvenile hormone mimic ZR-515 terminated diapause. This was reflected by increased blood feeding, followed by the maturation of eggs. ZR-515 also significantly increased adult mortality and decreased egg hatching. Another juvenile hormone mimic R-20458 did not increase blood feeding, but did stimulate vitellogenesis in those mosquitoes ingesting a blood meal.

---

Zusammenfassung Anopheles freeborni ist eine der wichtigsten Stechmücken im nördlichen Central Valley von Kalifornien; man nimmt an, daß sie ein Malaria-Vektor in diesem Gebiet gewesen ist. Begattete Weibchen überwintern, und es erfolgt, selbst wenn sie in der Herbst-Winter-Periode Blut saugen, keine Ovarienentwicklung (d.h. also gonotrophische Dissoziation). Wir sammelten diapausierende Tiere aus dem Freiland im frühen Oktober und behandelten sie mit ZR-515 (Zoecon Co.), einem Juvenilhormon-Mimetikum, entweder durch topikale Applikation (1 und 10 g) oder durch Aufnahme von Lösungen (20 ppm und 200 ppm in 10% Rohrzucker). In beiden Fällen wurde die Diapause bei den behandelten Tieren beendet. Dies zeigte sich durch verstärktes Blutsaugen mit nachfolgender Reifung der Eier im Vergleich mit Kontrolltieren, die mit Azeton behandelt worden waren oder 10%ige Zuckerlösung aufgenommen hatten (Tab. I). Dieser Versuch wurde Ende November wiederholt. Wie zuvor vergrößerte ZR-515 signifikant das Verhältnis blutsaugender Stechmücken und den Anteil von Stechmücken, die zur Eiablage kamen (Tab. II). Jetzt saugte allerdings auch eine erhebliche Zahl von unbehandelten Kontrolltieren Blut. Dies zeigt vermutlich den nahe bevorstehenden Zeitpunkt der natürlichen Diapause-Beendigung an, die um das Ende des Dezembers eintritt. ZR-515 erhöhte auch die Mortalität der Adulten und die Autogenic-Raten, und minderte das Schlüpfen der Eier.Es wurde bei diapausierenden November-Adulten auch noch ein anderes Juvenilhormon-Mimetikum, R-20458 (Stauffer Co.) in Dosen von 1 und 10 g topikal angewandt; die Ergebnisse waren einigermaßen anders. Das Blutsaugen erhöhte sich zwar bei keiner der beiden Dosen, aber die Eireifung nahm bei den behandelten Stechmücken signifikant zu. Da unsere Ergebnisse anzeigen, daß eine gonotrophische Dissoziation unabhängig von Blutsaugetrieb zu Ende kommen kann, so vermuten wir eine verschiedene hormonale Steuerung dieser beiden Funktionen.

     

Mesotaenium dodekahedron n. sp. und die Gestalt und Entstehung seiner Zygoten

Zusammenfassung Mesotaenium dodekahedron bildet Zygoten, die typischerweise als Pentagondodekaeder oder seltener als Varianten solcher entwickelt sind. Das Wachstum der Zygotenwand erfolgt in mehreren Schritten, die primäre Wand wird gesprengt und abgestreift, die sekundäre, vermutlich dem Mesospor anderer Zygoten entsprechende, bildet das Fünfeckmuster und wird zur definitiven Außenhülle. Ihr Dickenwachstum, bei dem vor allem die Kanten der Fünfecke verstärkt werden, erfolgt durch eine merkwürdige Art von Intussuszeption, wobei sich Ähnlichkeiten mit der Entstehung der Musterbildungen an Pollenkörnern zeigen.Die Kopulation erfolgt isogam und, nachdem die Kopulationspapillen offenbar vergallertet sind, unter Bildung einer neuen dünnen Membran (Kopulationsblase), die keinen Zusammenhang mit den Membranen der Mutterzellen besitzt. Erst in ihr entsteht die primäre Zygotenwand.     

Elektronenmikroskopisch-cytochemischer Nachweis von Glykogen beiEimeria perforans

Zusammenfassung An Entwicklungsstadien des KaninchencoccidsEimeria perforans wurden elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Darstellung, den Syntheseort und die Lokalisation des Glykogens durchgeführt.Das Glykogen läßt sich nach den bekannten Verfahren der Schnittkontrastierung mit Bleihydroxyd und Kaliumpermanganat elektronenmikroskopisch darstellen. Außerdem gelingen Kontrastierungen des Coccidienglykogens mit Kaliumbichromat, Chromsäure und Rutheniumrot. Nach Einwirkung von -Amylase auf die Schnittpräparate verläuft die Pb(OH)₂-Kontrastierung negativ.Das Glykogen der Makrogamonten und Makrogameten vonE. perforans ist in Cytoplasmaeinschlüssen lokalisiert, die sich mit Osmiumtetroxyd, Phosphor-Wolframsäure und mit Uranylacetat nicht kontrastieren lassen. Die Einschlüsse erscheinen vielmehr nach Behandlung mit diesen Substanzen leuchtend weiß in ihrer elektronendichteren Umgebung. Die Größenausdehnung der Glykogeneinschlüsse hängt von der Darstellungsmethode ab. Die nicht kontrastierten Einschlüsse (nach Osmiumtetroxyd-Fixierung und Nachkontrastierung mit Phosphor-Wolframsäure und Uranylacetat) sind im Durchschnitt 620 m lang und 500 m breit.Der vom Glykogen der Metazoen her bekannte Aufbau aus kugeligen Granula von 20–30 m Größe wird beim Coccidienglykogen nicht beobachtet. Die Glykogeneinschlüsse der Makrogameten enthalten nach der Pb(OH)₂-Kontrastierung längliche Gebilde, die kettenartig miteinander verbunden sind. Da nach den übrigen Darstellungsverfahren andere Strukturen auftreten, ist zu vermuten, daß jeweils andere Komponenten des Coccidienglykogens mit den Kontrastierungsmitteln reagieren. Demnach unterscheidet sich das Glykogen der Coccidien in seinem Aufbau vom Glykogen der Metazoen.Das erste Auftreten des Glykogens wird in jungen Makrogamonten in engem Kontakt mit dem lamellären endoplasmatischen Reticulum beobachtet. Anhäufungen der Kanälchen des endoplasmatischen Reticulum finden sich sowohl in Kernnähe als auch in peripheren Zellbereichen. Die Frage, ob das Glykogen in Kernnähe oder in der Randzone des Makrogamonten synthetisiert wird, ist daher bedeutungslos geworden.Außer in weiblichen Stadien (Makrogamonten, Makrogameten, Zygoten, Oocysten) werden die hellen Glykogeneinschlüsse auch in den Restkörpern der Mikrogamonten angetroffen, bei denen sie auch schon lichtmikroskopisch nachgewiesen worden sind.Über einen Teil der Ergebnisse wurde auf dem I. Internationalen Kongreß für Parasitologie in Rom (21. — 26. 9. 1964) berichtet.Herrn Prof. Dr.R. Danneel, Herrn Prof. Dr.G. Piekarski (Institut für Medizinische Parasitologie der Universität Bonn) und Herrn Prof. Dr.K. E. Wohlfarth-Bottermann danke ich für manche Anregung und Unterstützung. Die Mittel für die Untersuchungen stellte mir die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.