Der Einfluß von Kupfersulfat auf die Atmung,aerobe und anaerobe Gärung von Saccharomyces cerevisiae

Zusammenfassung Mit Reinzuchten von Scccharomyces cerevisiae wurde das Wirken von CuSO₄ auf die Atmung sowie die aerobe und anaerobe Gärung untersucht. Im Gegensatz zu den Versuchen von Meier u. Schuler (1961) wurde kein Phosphatpuffer als Suspensionsmittel gewählt, da Kalium und Phosphat die Atmung von Bäckerhefe beeinflußten und beträchtliche Mengen Kupfer unwirksam machten. Die unter abgeänderten Versuchsbedingungen erzielten Werte ergänzen also die Ergebnisse der obengenannten Autoren. So unterdrückt Kupfersulfat—unter Anaerobiose den Hefen zugesetzt—schon in geringsten Mengen die Gärung vollständig. Die Atmung und die aerobe Gärung werden nicht zu allen Einwirkungszeiten vom Kupfer vergiftet. Oftmals kam es kurz nach Metallkontakt zu einem aktivierenden Wirken des Kupfers.     

Der Einfluß von Tannin auf die Dehnbarkeit der Zellwand

Zusammenfassung Das Ziel vorliegender Arbeit war, die Wirkung von Tannin auf die Zellwanddehnbarkeit zu untersuchen. Sämtliche Versuche wurden mit 35 mm langen Hypokotylspalthälften 6 Tage alter Sonnenblumenkeimlinge ausgeführt. Die Zellwanddehnbarkeit solcher Spalthälften, die mit Glycerinlösung infiltriert waren, erfolgte mit einer Streckwaage. Nach einer 24stündigen Vorbehandlung in Tanninlösungen (5·10^–4 molar) wurde die Dehnbarkeit der Zellwände um 26% erniedrigt. Die tanninbedingte Abnahme der Wanddehnbarkeit war pH-abhängig. Sie war am stärksten bei pH 6 und sank mit zunehmender Säure des Inkubations-mediums. Bei pH 7 war die Dehnbarkeit tanninbehandelter Hypokotyle sogar stärker als die entsprechender Pufferkontrollen. Die Erniedrigung der Zellwanddehnbarkeit durch Tannin lief parallel zu einer Wachstumshemmung. Offensichtlich wirkt der Gerbstoff Tannin nicht direkt auf die Zellwand, da die Dehnbarkeit von Hypokotylgewebe nicht verändert wurde, wenn diese ohne Vorbehandlung mit einer tanninhaltigen Glycerinlösung infiltriert und plasmolysiert wurden. Die Wirkung auf die Zellwand scheint sekundärer Natur zu sein und über den Stoffwechsel abzulaufen. Mögliche Reaktionsmechanismen wurden ausführlich besprochen.

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Summary The aim of this paper was to investigate the effect of tannin on the extensibility of cell walls. All experiments were done with 35 mm hypocotyl sections of six days old sunflower-seedlings which were split longitudinally into two identical halves. The wall extensibility of those split halves which were plasmolysed by infiltration with glycerin was measured by using a special stretching apparatus. It was found that after a 24 hours preincubation period in tannin solutions (5·10^–4 molar) the extensibility of cell walls became reduced by 26 per cent. The rate of the tannin-caused decrease of cell wall extensibility was dependent on the acidity of the incubation fluid. It was highest at pH 6 and sank with increasing acidity of incubation medium. The extensibility of hypocotyls treated with tannin was at pH 7 even higher than that of corresponding buffer controls. The reduction of cell wall extensibility by tannin ran fairly parallel with a growth inhibition. It has been shown that there is obviously no direct action on the cell wall by tannin, since the extensibility of hypocotyl tissue was not affected if it was infiltrated and plasmolysed by a tannin containing glycerin solution without any pretreatment. The effect on the cell wall seems of secondary nature and acts probably via metabolic factors. Possible mechanisms are extensively discussed.

     

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

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

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

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

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

Der Einfluß von Na-Fluorescein auf die Feinstruktur der Wurzelhaare von Lepidium sativum

Summary Cytoplasmic disarrangements in the root hairs of Lepidium sativum caused by the vital stain Na-fluorescein (Uranine) after applications of different duration were analyzed by electron microscopy. After an application time of eight min there appear microbody-like structures and vacuoles in the cytoplasm. After a 16-min application severe disorganizations of membranes are brought about. There are distortions and dissolutions of the internal mitochondrial structures. The long cisternae of the ER are fragmented. Vesicle-like structures with a twofold border appear, which probably arise from Golgi cisternae transformed into rings. Between the cell wall and the plasmalemma, which is masked by a substance of high contrast, vacuole-like structures are formed. As these processes coincide with the extrusion of the dye from the cytoplasm, which may be observed in the light microscope, a connection between the two phenomena is assumed, the possibility of which is discussed under the aspect of decompartimentation.     

Der Einfluß der Sehkraft auf die Funktion des Hodens und auf die äußeren Geschlechtscharktere

Ohne Zusammenfassung Mit 2 Textabbildungen.     

Über die entartung der makromelanophoren und den Einfluß des infiltrierenden melanomwachstums auf die muskulatur von Poeciliiden-Bastarden

Virchows Archiv B Cell Pathology - Die Makromelanophoren im Pigmentfleck der Rückenflosse gewisser Platypoecilus-Xiphophorus-Bastarde (Zahnkarpfen) neigen bei einer bestimmten genetischen...     

Der Einfluß der Wuchsstoffe auf die Senkungsgeschwindigkeit der Hefe

Zusuammenfassung Die Senkungsgesch windigkeit bei Saccharomyces cerevisiae, d. h. die Menge Hefe, die je Minute in einer Hefeaufschlemmung in destilliertem Wasser zu Boden sinkt, ist in hohem Grade von dem Wuchsstoffgehalt der Hefe abhängig. Die Hefe wurde in einer synthetischen, wuchsstofffreien Nährlösung gezüchtet, zu der man steigende Mengen verschiedener Wuchsstoffpräparate, nämlich Bierwürze, Aspergillin und Hefeextrakt, zusetzte. Diese drei Wuchsstoffpräparate hatten die gleiche Wirkung auf die Senkungsgeschwindigkeit der Hefe, so daß es ihr Gehalt an Wuchsstoff und nicht ihr Gehalt an anderen Stoffen sein muß, der die Senkungsgeschwindigkeit beeinflußt hat. Je mehr Wuchsstoff der Nährlösung zugesetzt wird, desto geringer wird die Senkungsgeschwindigkeit der Hefe. Eine wuchsstoffarme Hefe besitzt also eine große, eine wuchsstoffreiche Hefe nur eine kleine Senkungsgeschwindigkeit. Der Unterschied ist sehr beträchtlich, denn die Senkungsgeschwindigkeit der wuchsstoffarmen Hefe kann bis 40 mal so groß sein wie die der wuchsstoffreichen Hefe.     

Der Einfluß der Elbe auf die Verunreinigung der Nordsee

Zusammenfassung 1. Der Zustrom von organischem Restmaterial aus den Flüssen in das Meer stellt eine Art von Verschmutzung dar mit der Folge einer Erhöhung des Trophiespiegels. Der Umfang der Verdünnung im Vorfluter und allgemein die geographischen und hydrographischen Situationen bestimmen das aus dem Angebot an Nährstoffen resultierende marine Equilibrium.2. Im Elbe-Aestuar haben wir alle Übergänge zwischen mixo-oligohalinen und -polyhalinen Zonen, deren Lage in den Jahreszeiten und zum Teil kurzfristig stark verschoben werden kann. Dadurch ergeben sich für das Benthos extrem astatische Verhältnisse.3. Durch den Tidewechsel wird das Plankton in den einzelnen Halinitätsbereichen länger zurückgehalten als in einem einseitig abfließenden Strom. Entsprechend dieser verlängerten Verweilzeit können sich typische Plankton-Biocoenosen in regionaler Sukzession ausbilden. Das Phytoplankton mit seiner schnellen Reproduktionsrate ist hierbei besonders begünstigt.4. Aus hydrographischen Gründen entsteht im oligo- bis mesohalinen Bereich eine Trübungszone, deren Material vornehmlich aus den Resten der limnischen Produktion (und Tonmineralien) besteht. Durch die natürlichen Gegebenheiten ist ein Aestuar-System sozusagen auf eine gesteigerte Dekompositionsleistung eingestellt, so daß eine anthropogene Zugabe von organischem Restmaterial ohne stärkere Beeinträchtigung des biocoenotischen Systems möglich ist.5. Im Vormündungsgebiet der Elbe bewirkt der Einstrom großer Mengen gelöster Nährstoffe aus dem Aestuar eine Erhöhung des trophischen Niveaus und eine Sekundärverschmutzung, deren Auffangzonen die tieferen Meeresflächen und die Wattenbereiche darstellen. Die Watten sind biocoenotisch auf die Aufnahme großer Mengen an Detritusmaterial eingestellt; es wird die Frage diskutiert, wieweit in solche Bereiche auch eine zusätzliche Einleitung von organischem Abwasser ohne wesentliche Beeinträchtigung des biologischen Equilibriums möglich ist.

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Influence of the elbe on the pollution of the north sea

The inflow of organic rest material from rivers into the sea represents a kind of pollution resulting in an increased trophic level. Dilution in the river as well as the general geographic and hydrographic situations determine the marine equilibrium resulting from the supply of nutrients. In the Elbe estuary exist all kinds of transitions between mixo-oligohaline and mixo-polyhaline zones; the location of which may shift over decades or, in part, over short periods of time. As a consequence, the benthos is exposed to extreme variations. Due to the alternation of tides, the plankton remains longer within the individual salinity zones than would be the case in a one directional flow system. Hence typical planktonic biocoenoses can develop in regional successions. In this regard the phytoplankton with its fast reproduction rates is especially favoured. Due to hydrographical reasons a turbidity zone is formed in the oligoto merohaline areas containing primarily remains of the limnic production. An estuary system is, by its nature, adjusted to accept increased decomposition loads; addition of organic anthropogenic remains is, therefore, tolerable without significant biocoenotic consequences. The inflow of dissolved nutrients from the Elbe results in an increase of the trophic niveau and a secondary pollution in the outer regions of the estuary. Mud flats and deeper sea areas are capable of accepting large amounts of detritus. The question, to what extent these areas may be capable of tolerating additional organic waste products without negative biological consequences, is discussed.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Einfluß des Stoffwechsels auf die Pigmentzusammensetzung in alternden Kulturen von Euglena gracilis

Summary The qualitative and quantitative composition of the carotenoids of young cells of Euglena gracilis strain 1224-5/9 corresponded to that of the Z-strain.The frequently observed yellow-reddish discolouration of ageing cells was found to be caused by a heavy breakdown of the chlorophylls and not by an increased synthesis of the carotenoids.Furthermore there could be observed a remarkable decrease in the concentration of diadinoxanthin together with an increase in the amount of zeaxanthin in the course of the stationary growth phase. This phenomenon was attributed to a direct deepoxidation of diadinoxanthin on the basis of experiments with ¹⁴C-diadinoxanthin showing a transformation of the pigment into zeaxanthin and some other Euglena carotenoids, e.g. neoxanthin and -carotene.Because of their interconvertibility diadinoxanthin and neoxanthin are regarded as auxiliary pigments for the photosynthetic O₂-evolution.The transformation of diadinoxanthin into zeaxanthin in the ageing cells coincides in time with the switch from an aerobic to an anerobic cell metabolism. The latter is characterized by a decrease in the O₂-incorporation together with a simultaneous increase in the NADH-concentration and by a heavy excretion of glycolytic end products such as pyruvate and lactate after cell respiration has stopped completely. The transformation of diadinoxanthin into zeaxanthin is therefore attributed to a reduction of diadinoxanthin by the cytoplasmic NADH.As the same pigment transformation could be observed in cells kept in darkness and under conditions of artificially stopped respiration, it is likely that this transformation takes place independently of photosynthetic processes.The origin of the commutation of the cell metabolism and the cessation of respiration is still unknown. As the respiration of ageing cells can be revived in the darkness it is certainly linked to photosynthesis under light conditions.     

Der Einfluß von synthetischen Wuchsstoffen auf die Fettbildung von Hefen

Ohne Zusammenfassung     

Der Einfluß der Gewebezüchtung auf die Differenzierungsform des endoplasmatischen Retikulums von Hühnerherzmyoblasten

Zusammenfassung Die Herzmuskelzellen 9 Tage alter Hühnerembryonen besitzen ein spärlich entwickeltes endoplasmatisches Retikulum (ER). In der Gewebekultur bilden die Myoblasten ihre Myofibrillen zurück und bauen wahrscheinlich aus der äußeren Kernmembran ein weitläufiges, stark verzweigtes ER auf, das mitunter bis an die Zellmembran reicht. Der Golgi-Apparat mit seinen Dictyosomen wird von einem besonders dichten ER-Geflecht allseitig umgeben und stellt gemeinsam mit ihm die phasenoptisch gut sichtbare Centroplasma-Region dar.Einzelne ER-Ausläufer erstrecken sich bis in den Bereich der Dictyosomen und können für deren Membran- und Materialnachschub verantwortlich gemacht werden, die ihrerseits laufend enzymaktive Golgi-Vesikel abschnüren.Bei einem genügend hohen Proteinangebot der Myoblasten bildet das ER der Centroplasma-Region kleine Knospen aus. Diese erhalten mit zunehmender Größe eine kontrastreiche Füllung, werden glattwandig, lösen sich dann vom ER ab, nehmen schließlich als Vorstufen der Cytosomen die enzymaktiven Golgi-Vesikel in sich auf und damit Lysosomencharakter an.Durch eine Temperaturerhöhung auf 43° C wird das ER der gezüchteten Myoblasten aktiviert.

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Summary Heart muscle cells of chicken embryos at the age of 9 days contain sparsely developed endoplasmic reticulum. In vitro, the myoblasts undergo a reduction in their myofibrils and produce, apparently from the outer nuclear membrane, an extensive, much-branched ER. In some cases this ER system reaches the cell membrane. The dictyosomes of the Golgi apparatus are surrounded by an extremely dense ER-network representing the centroplasmic region, which is easily observable by phase contrast.Some parts of the ER extend into the region of the dictyosomes and may be responsible for the supply of membranes and ER-contents; the dictyosomes continually produce enzyme-active Golgi vesicles.Under the condition of a sufficient supply of proteins for the myoblasts the ER of the centroplasmic region forms small buds. During growth, the small buds acquire an electrondense interior and a smooth surface; later they disengage from the ER. Finally, as precursors of the cytosomes, they incorporate the enzyme-active Golgi vesicles, and thus change into lysosomes.In vitro, the ER of the myoblasts can be activated by increasing the temperature up to 43° C.

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Die Arbeit wurde durch Mittel der Kernforschungsanlage Jülich des Landes Nordrhein-Westfalen e.V. ermöglicht. Herrn Prof. Dr. R. Danneel danke ich für beratende Hilfe, Frau G. Scheben, Frl. I. Rosocha, Frl. I. Spiekermann und Frl. S. Kliewer für technische Assistenz.