Elektronenmikroskopische Untersuchungen ah den Corpora cardiaca von Carausius morosus. Br.

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Corpora cardiaca ergaben, daß 2 Drüsenzelltypen auftreten. Die osmiophilen Zellen enthalten Granula, die oft auf bestimmte, klarumgrenzte Bezirke beschränkt sind. Das Cytoplasma der osmiophoben Drüsenzellen ist von einem Vacuolensystem durchsetzt. Es umschließt konzentrisch geschichtete Lamellenkörper und eigenartige, sehr lange, fibrillär differenzierte Mitochondrien. Die Endkeulen der neurosekretorischen Zellen des Protocerebron reichen teilweise bis an die Kernmembran der osmiophoben Drüsenzellen. Die Nervenendigungen enthalten Sekretgranula, die den für die Nervenendigungen des Hypophysenhinterlappens beschriebenen größenordnungsmäßig (500–2000 Å) und hinsichtlich ihrer Struktur entsprechen.     

Zur Wirkungsweise des white-Allels bei Drosophila melanogaster

Zusammenfassung In den pigmentfreien Augen derwhite-Mutante vonDrosophila melanogaster wurden die gleichen Trägergranula histologisch nachgewiesen, in die die Augenpigmente (Pterine und Ommochrome) bei der Wildform eingelagert sind. In Zusammensetzung (Protein, Ribonucleinsäure, Lipoidphosphat) und biochemischer Funktion (hohe Aktivität der Enzyme der biologischen Oxydation) ähneln sie Mitochondrien. Die Granula der Mutante unterscheiden sich von denen der Wildform darin, daß in ihnen die Succinodehydrase locker, die Protyrosinase dagegen fester gebunden ist, wie Enzymteste in Medien verschiedenen osmotischen Druckes ergaben. diese Unterschiede in den Enzymaktivitäten können eine weitere phänotypische Auswirkung deswhite-Allels sein; auf einen ursächlichen Zusammenhang dieser Ergebnisse mit der fehlenden Fähigkeit, die Endstufen der Augenpigmente zu synthetisieren, wird hingewiesen.

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Mit 5 Textabbildungen     

Zur Cytologie und Physiologie pflanzlicher Drüsen

Zusammenfassung Nach Fixierung mit Osmiumtetroxyd-Kaliumbichromat sowie Kaliumpermanganat und Einbettung in Vestopal wurde der Feinbau der Cyathialnektarien vonEuphorbia pulcherrima licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Dabei stand der Vergleich der Plasmastrukturen aktiver und inaktiver (zu junger, zu alter, unterkühlter, mit Cyanid vergifteter) Drüsenepithelzellen im Vordergrund.Die sezernierenden Nektarien enthalten u. a. viele Mitochondrien, ein gut entwickeltes endoplasmatisches Retikulum und ein dichtes Grundplasma mit vielen Ribosomen. Bei jüngeren und älteren Drüsenzellen sind diese Elemente teilweise weniger stark ausgeprägt. Durch die Cyanidbehandlung verkrümmen sich häufig die Dictyosomen, die Zisternen des endoplasmatischen Retikulum vergrößern sich und ordnen sich stellenweise in parallelen Lagen. Die durch die Unterkühlung inaktiv gewordenen Drüsen unterscheiden sich in ihrem Feinbau praktisch nicht von den sezernierenden. Das spricht für die Annahme, daß die Nektarsekretion nicht auf einer Vesikelextrusion beruht, sondern auf Molekularprozessen an den Plasmagrenzschichten.Die Milchröhren der Nektarien gleichen prinzipiell typischen pflanzlichen Zellen. Sie enthalten u. a. strukturarme Mitochondrien sowie Dictyosomen. Plasma und Vakuole sind stets deutlich voneinander getrennt. Kautschuktröpfchen treten nur im Zellsaft auf.Mein Dank gilt der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die die Untersuchungen durch Sachbeihilfen unterstützte.     

Die Beziehung zwischen Mitochondrienmorphologie und Aktivitätsdauer verschiedener Flugmuskelfasern von Locusta migratoria L.

Zusammenfassung Die indirekten und direkten Flugmuskelfasern der Wanderheuschrecke enthalten parallel und voneinander getrennt verlaufende Myofibrillen. In den interfibrillären Räumen liegen zahlreiche, säulenförmig aneinandergereihte Mitochondrion, ein dichtes endoplasmatisches Retikulum und Tracheolen. In Höhe der A-I-Band-Grenzen befindet sich ein charakteristisches retikuläres System, dessen Queranordnung als Diade zu bezeichnen ist. Die chromatinreichen Kerne liegen peripher dicht unter dem Sarkolemm.Sowohl bei den indirekten als auch bei den direkten Flugmuskelgruppen kommt es im Verlaufe des Dauerfluges zu Transformationen der Mitochondrien, die sich in einer erheblichen Schwellung und in einer Umwandlung der Cristae zu Tubuli äußern. Diese Umwandlung wird als intramitochondriale Kompensation aufgefaßt, um das Verhältnis von Oberfläche der inneren membranösen Phase zum Volumen der inneren wäßrigen Phase — d. h. die spezifische Oberfläche — möglichst konstant zu halten. Eine Vesikulation der Tubuli könnte der morphologische Ausdruck für eine Dekompensation sein, da dann der Zusammenhang der äußeren wäßrigen Phase verlorengeht.Die Mitochondrien verschiedener Muskeln reagieren nicht synchron auf die Dauerbelastung, sondern ausgesprochen belastungs- und funktionsspezifisch: Zunächst transformieren sich die Mitochondrien der indirekten, dann erst die der direkten Flugmuskelgruppen, und der anfängliche Schwirrflug geht während fortschreitenden Dauerfluges in einen Flatterflug über. Die unterschiedlichen Erschöpfungszeitpunkte der indirekten Flugmuskeln werden durch die jeweils spezifische Funktion und die ontogenetische Entwicklung erklärt.     

Quantitative und qualitative elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Struktur des Leberläppchens normaler Ratten

Zusammenfassung Untersucht wurden zufällig ausgewählte Leberstückchen normaler Wistarratten. 25 lückenlose Übersichten von periportalen und zentralen Arealen des Leberläppchens, die aus 2564 elektronenmikroskopischen Einzelaufnahmen (Vergrößerung 4600 x) zusammengesetzt waren, wurden bei einer Gesamtvergrößerung von 53000 x mit Hilfe eines Liniengitters nach der Methode. von Loud quantitativ ausgewertet.Die mittlere Cytoplasmafläche eines Hepatocyten, der im Läppchenzentrum liegt, ist größer als diejenige einer in der Peripherie des Läppchens gelegenen Leberzelle, die Zahl der Anschnitte von Mitochondrien pro Cytoplasmafläche im Zentrum geringfügig größer als in der Peripherie. Die Zahl der Lysosomen pro Cytoplasmafläche ist in der Peripherie des Lobulus dreimal höher als in seinem Zentrum.Der Flächenanteil der Mitochondrienanschnitte an der Cytoplasmafläche im Zentrum beträgt 12,3%, im periportalen Bereich 19,3%. Die mittlere Fläche eines Mitochondrienanschnittes ist im periportalen Gebiet doppelt so groß wie im Zentrum, die Membranprofildichte in Mitochondrien periportaler Zellen ist um etwa ein Drittel größer.Schüsselförmige und schlegeloder hantelförmige Mitochondrien mit parallel zur Längsachse ausgerichteten inneren Membranen wurden nur im Zentrum des Leberläppchens gefunden. Dasselbe gilt für Plasmaprotusionen der Hepatocyten in den Disseschen Raum. Glykogenablagerungen sind gleichmäßig über den Lobulus verteilt, auffallend ist jedoch die ungleichmäßige Verteilung auf die einzelnen Zellen.Die quantitativen Daten werden mit histochemischen Befunden und biochemisch ermittelten Enzymaktivitäten verglichen. Die morphologischen Beobachtungen werden im Zusammenhang mit ähnlichen Befunden, die an pathologisch veränderten Lebern erhoben wurden, diskutiert.

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Structure of the hepatic lobule of the rat

Summary Small randomly chosen pieces of liver tissue of normal Wistar rats were investigated with the electron microscope. 25 survey pictures, consisting of 2564 individual micrographs, were analyzed quantitatively at a final magnification of 53,000 x by a linear scanning method as described by Loud.The average area of cytoplasm is larger in the centrolobular than in the periportal area. The number of mitochondria per unit of cytoplasmic area was roughly the same throughout a liver lobule. However, in the periportal zone the mitochondria were about two times larger than in the center and displayed a 30% higher membrane profile concentration. It was found that the total mitochondrial area per unit of cytoplasm was 12,3% in the centrolobular region as compared to 19,3% in the periportal zone. The number of lysosomes per unit of cytoplasmic area was about three times higher in the periportal than in the centrolobular zone.Cup- and dumbbell-shaped mitochondria with densely packed and longitudinally arranged internal membranes were only found in the centrolobular area. Irregular protrusions of the liver cell into the space of Disse were also found exclusively in this area. The amount of glycogen varied considerably from cell to cell but no significant difference in this respect could be seen between the two zones of the liver lobule.The quantitative findings are discussed with reference to available bio- and histochemical data. The morphological observations are compared with similar observations made on pathologically altered liver cells.

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Herrn Prof. Dr. med. Helmut Ruska zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Mit Unterstützung durch 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.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Feinstruktur der atypischen und typischen Spermatozoen von Opalia crenimarginata (Gastropoda,Prosobranchia)

Zusammenfassung Die atypischen Spermatozoen von Opalia crenimarginata bestehen aus Treibplatte, Verbindungsstück und Ansatzstück, an das sich die typischen Spermatozoen in großer Zahl ansetzen. Die Treibplatte wird vornehmlich durch Fibrillen gebildet, die eine sehr regelmäßige Anordnung aufweisen. Ihre Zahl beläuft sich auf ungefähr 3000. Sie zeigen elektronenmikroskopisch das bekannte Strukturmuster von einem zentralen und neun peripheren Füamentpaaren. Ihre Centriolen sind hohlzylinderförmig gebaut. In der Treibplatte finden sich ferner strukturlose granuläre Elemente und langgestreckte Mitochondrien vom Crista-Typ, die auch in den anderen Abschnitten vorkommen. Im Verbindungs- und Ansatzstück treten endoplasmatische Kanäle unterschiedlicher Größe sowie im Ansatzstück zahlreiche Vesiculae und deutoplasmatische Schollen auf. Letztere sind von einer Membran umgeben und setzen sich aus dichten, wahrscheinlich fädigen Strukturelementen zusammen.Die typischen Spermatozoen sind durchschnittlich 90 lang und bestehen aus Acrosom, Kopf, Mittelstück und Schwanzstück. Das Acrosom wird von zwei Membranen und einem von diesen eingeschlossenen Zapfen gebildet. Es verankert das typische Spermatozoon in der Wand der atypischen Samenzelle. Der Kopf ist von dichten, granulären Strukturen erfüllt. Das proximale Centriol liegt in einer kanalartigen Vertiefung des Kopfstückes. Spiralig um den Achsenfaden gewundene Mitochondrien bilden das Mittelstück. Das Schwanzstück zeigt ebenfalls einen Feinbau aus einem zentralen und neun peripheren Filamentpaaren. Doppelbildungen typischer Spermatozoen können gelegentlich auftreten.     

Die Ultrastruktur der Blattgalle vonDasyneura urticae aufUrtica dioica

Zusammenfassung Die Feinstruktur der Pflanzengalle vonDasyneura urticae aufUrtica dioica wurde untersucht. Die Zellen des Nährgewebes sind gefüllt mit einem organellenreichen Cytoplasma und vielgestaltig veränderten Piastiden, die Einschlußkörper enthalten können. Die Parenchymzellen besitzen einen dünnen Cytoplasmabelag, der bei jungen Gallen dicht strukturiert ist; das ER ist stets schwächer als in Nährgewebezellen ausgebildet. Zellen mit Rosanoffschen Kristallen unterscheiden sich von den angrenzenden Parenchymzellen durch das häufige Auftreten verschieden strukturierter Lomasomen.

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The ultrastructure of the leaf gall byDasyneura urticae onUrtica dioica

Summary The fine structure of the plant gall byDasyneura urticae onUrtica dioica has been studied. The cells of the nutritive tissue are characterized by a protoplast rich in organelles and various chloroplasts containing inclusions. The parenchyma cells have a thin protoplasmic layer showing dense structure in young galls; the endoplasmic reticulum always is less developed than in nutritive tissue. Cells with Rosanoff's crystals differ from the contiguous parenchyma cells by the frequent appearence of differently structured lomasomes.

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Dem Jubiläumsfond der Oesterreichischen Nationalbank wird für die gewährte Unterstützung gedankt.     

Song types in the corn buntingEmberiza calandra: Matching and discrimination

Summary Corn Bunting populations in Central England have 2 song types, during spontaneous singing they are sung approximately equally frequently and in bouts. Playback of song does not elicit song matching. The tendency to approach the source of playback wanes with repeated presentation of song — the birds habituate. The approach response is restored by playback of the other song type (dishabituation) — evidence that Corn Buntings can discriminate between song types. The functional significance of song types and the reason for differences in song type use between British and European populations remain unclear.

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Strophentypen der GrauammerEmberiza calandra: Experimente zur Angleichung und zum Unterscheidungsvermögen

Zusammenfassung Die Populationen der Grauammer in Mittelengland besitzen 2 Strophentypen, die sie beim experimentell unbeeinflußten Singen jeweils in Serien und etwa gleich häufig vortragen. Tonbandvorspiel von Strophen löst keine Angleichung im Strophentyp aus. Die Tendenz, sich der Schallquelle anzunähern, läßt mit wiederholtem Vorspiel desselben Strophentyps nach, d. h. die Vögel gewöhnen sich an ihn (Habituation). Vorspiel des anderen Strophentyps führt dagegen wieder zur Annäherung (Antihabituation). Dies ist ein Beleg, daß Grauammern zwischen Strophentypen unterscheiden können. Die funktionelle Bedeutung der Strophentypen und die Ursache, warum sich britische und zentraleuropäische Populationen in der Verwendung von Strophentypen unterscheiden, bleibt weiterhin unklar.

     

Studien zur vergleichenden Physiologie der Iris

Zusammenfassung Es lassen sich bei Scyllium canicula spontane, d. h. nicht durch Intensitätsschwankungen bedingte, Pupillenveränderungen beobachten, die sich von den durch Intensitätswechsel hervorgerufenen durch größere Vehemenz unterscheiden. Sie beruhen offenbar auf akkomodativen Vorgängen, da eine Ortsveränderung der Linse eine Änderung der Pupillenweite zur Folge hat.Jeder Außenintensität entspricht vermutlich (bis zu einer gewissen oberen Grenze) bei Scyllium eine nur für diese Intensität charakteristische Pupillenweite. Die Helligkeit, bei der Doppelpupillenbildung eintritt, ist zahlenmäßig anzugeben.Die Unterschiedsschwellen der lebenden und isolierten Scyllium-Iris liegen gleich hoch, sie fallen in die gleiche Größenordnung wie die der isolierten Frosch- und Aaliris. Die Iris von Scyllium reagiert eben gerade noch bei einer Erhöhung um das 0,6—lfache der Anfangslichtstärke, bei deren Erniedrigung um 1/3–5/9.Kontraktions-und Dilatationsmaß und -geschwindigkeit der lebenden und isolierten Iris sind bei Scyllium canicula gleich groß. Der Kontraktions- und Dilatationsverlauf ist kontinuierlich. Die Iris von Torpedo marmorata reagiert träger als die von Scyllium und Mustelus. Bei letzterem liegen betreffs Kontraktionsmaß und Dilatations- und Kontraktionsgeschwindigkeit die gleichen Verhältnisse vor wie bei Scyllium, das Dilatationsmaß der isolierten Iris erscheint jedoch geringer als das der lebenden.Auf Grund dieser Ergebnisse wird eine Beteiligung der Retina und des nervösen Zentrums an der Pupillarreaktion von Scyllium geleugnet, die Möglichkeit einer solchen retinalen, zentralnervösen Beteiligung an der pupillaren. Schattenreaktion von Mustelus jedoch offengelassen. Daß Young für den Schattenreflex von Scyllium zu einem anderen Schluß kam, ist vielfach durch methodische Unregelmäßigkeiten seinerseits bedingt.Die Reaktionszeit steigt mit abnehmendem Intensitätszuwachs: Sie zerfällt in eine Expositions- und Latenzzeit.Ein konsensueller Reflex konnte bei Scyllium canicula nicht nachgewiesen werden.     

Die Mitochondrien vonChlamydomonas reinhardii

Zusammenfassung Dreidimensionale, maßstabgetreue Modelle, die nach elektronenmikroskopischen Bildern von Serienschnitten konstruiert wurden, zeigen, daß in den Zellen vonChlamydomonas reinhardii nur ein geringer Teil der Mitochondrien eine einfache rundliche oder ellipsoidale Form hat. Die meisten Mitochondrien sind langgestreekt und weisen charakteristische Einschnürungen und Verzweigungen auf. Die Einschnürungen sind mitunter so schmal, daß es nicht sicher ist, ob der innere Teil der Mitochondrienhülle noch einen einzigen Innenraum umschließt oder ob das betreffende Mitochondrium 2 getrennte Räume enthält. Durch ihre Verzweigungen können die Mitochondrien Gesamtlängen erreichen, die weit größer sind als die jeweiligen Zelldurchmesser. Die verästelte Form der Mitochondrien kann dazu führen, daß Mitochondrienanschnitte, die in einem Einzelschnitt sogar an entgegengesetzten Zellpolen auftreten, tatsächlich Teile ein- und desselben Mitochondriums sind. Die wirkliche Zahl der Mitochondrien pro Zelle ist infolge dieser besonderen Gestaltung erheblich geringer als man sie aufgrund der Beobachtung von Einzelbildern schätzen würde. Sie betrug in 2 durch Serienschnitte vollständig erfaßten Zellen (+Gameten) 9 bzw. 14 Mitochondrien. Es wird diskutiert, ob bei einer streptomycinbedürftigen Mutante vonChlamydomonas reinhardii die Zuordnung des sd-Gens zum Mitochondrien-Genom in Einklang mit den hier gewonnenen Ergebnissen steht.

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The mitochondria ofChlamydomonas reinhardii

Summary Three-dimensional scale models constructed on the basis of serial section electron microscopy showed that only a little fraction of the mitochondria in the cells ofChlamydomonas reinhardii has a simple spherical or elliptical shape. Most of the mitochondria are elongated, and show characteristical constrictions and branchings. Sometimes the constrictions are so narrow, that it seems not sure whether the inner part of the envelope of a mitochondrion surrounds one single space or whether there are two separate spaces within the mitochondrion concerned. By their branchings the mitochondria can reach overall-lengths much longer than the diameter of the cell. The branched shape of the mitochondria may lead to the result, that profiles of mitochondria occurring in a single section even at opposite poles of the cell are in fact parts of the same mitochondrion. Caused by this exceptional shape, the actual number of mitochondria per cell is considerably smaller than one would estimate from the observation of single electron micrographs. We counted 9 and 14 mitochondria resp. in 2 cells (+ gametes), both completely included in a series of consecutive sections. It is discussed, whether in a streptomycindependent mutant ofChlamydomonas reinhardii the association of the sd-gene with the mitochondrion-genome is in agreement with the results obtained in this study.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Auges von Planarien

Zusammenfassung Es wurde das Auge der Süßwasserturbellarien Dugesia lugubris und Dendrocoelum lacteum mit dem Elektronenmikroskop untersucht. Im Feinbau stimmen die Augen beider Arten im wesentlichen überein. Das eigentliche Auge besteht aus dem Pigmentbecher und den zur Photorezeption differenzierten Nervenendigungen der bipolaren Sehzellen, den sog. Sehkolben. Das Cytoplasma der Pigmentzellen wird von durchschnittlich 1 großen kugeligen, mehr oder weniger homogenen Pigmentkörnchen erfüllt. Der Zellkern liegt in der äußeren pigmentfreien Zone des Cytoplasmas. Vor allem dort können auch das endoplasmatische Reticulum und die Mitochondrien beobachtet werden. Der sog. Pigmentbecher ist ein allseitig geschlossenes Gebilde, dessen pigmentfreier Teil von einer Verschlußmembran, der sog. Cornealmembran, gebildet wird. Diese Verschlußmembran ist ein cytoplasmatischer, nichtpigmentierter, lamellar gebauter Fortsatz der Pigmentzellen. Der distale Fortsatz der Sehzellen dringt durch die Verschlußmembran in das Innere des Auges ein. Im Inneren des Pigmentbechers wird der Raum zwischen den Sehkolben vom homogenen Glaskörper ausgefüllt. Dieser zeigt in osmiumbehandelten Präparaten eine mittlere Dichte und mit stärkerer Vergrößerung eine sehr feine fibrilläre Struktur. Der kernhaltige Teil der Sehzellen liegt außerhalb des Pigmentbechers. Der Kern ist verhältnismäßig locker gebaut, enthält einen kleinen exzentrisch liegenden Nucleolus und wird von einer doppellamellär gebauten Kernmembran begrenzt. Das Perikaryon besitzt eine feinkörnige Grundstruktur. Die Durchmesser der Körnchen wechseln von 50 bis zu mehreren 100 Å; ihre Struktur zeigt einen Übergang über die Vesiculae zu den Vakuolen des Cytoplasmas. Die verschieden großen Vakuolen des Cytoplasmas sind von einer hellen, homogenen Substanz erfüllt. Das Perikaryon enthält auch Mitochondrien. Die Grundstruktur der distalen Fasern der Sehzellen ist ähnlich wie die des Perikaryons, enthält aber auch 100–120 Å dicke Neurofilamente. Die Nervenfasern sind nackt und recht verschieden dick. Die distale Faser der Sehzellen durchbohrt die Verschlußmembran und setzt sich in den Sehkolben fort. Der Stiel — bei Dugesia lugubris — ist prinzipiell ebenso gebaut wie die Nervenfaser; er ist ihre intraokulare Fortsetzung. Auf diesem Stielteil sitzt der eigentliche Sehkolben. Er besteht im allgemeinen aus 2 verschiedenen Teilen: aus der in der Fortsetzung des Stieles liegenden Achsenzone und aus der Zone des Bürstensaumes (Stiftchenkappe). In der Achse des Sehkolbens liegen viele Mitochondrien. Die Struktur des Cytoplasmas der Achsenzone ist ähnlich wie jene im Perikaryon bzw. in der Nervenfaser. Auffallend sind in der Achsenzone viele von einer hellen, homogenen Substanz erfüllte, verschieden große Vakuolen. Ihre Zahl hängt vom Funktionszustand des Auges ab. Die Randzone des Sehkolbens ist der Bürstensaum, der von cytoplasmatischen Mikrozotten gebildet wird. Die Breite der Mikrozotten wechselt von 200–1000 Å. Die Dicke der etwas dunkleren Grenzmembran beträgt 50–70 Å, der Inhalt der Mikrozotten erscheint homogen. Der Bürstensaum gibt im Polarisationsmikroskop eine positive Doppelbrechung. Die Bürstensaumzone, die eine Vergrößerung der Membranoberfläche bewirkt, dürfte im Dienste der Photorezeption stehen.     

Die Beinmuskulatur und ihre Innervation bei der VogelspinneDugesiella hentzi (Ch.) (Araneae,Aviculariidae)

Zusammenfassung Gestützt auf präparative Untersuchungen und histologische Serienschnitte werden Zahl, Lage, Funktion und nervöse Versorgung aller Muskeln in den Laufbeinen der erwachsenen VogelspinneDugesiella hentzi (Ch.) beschrieben. In den acht Laufbeinen können gleichermaßen jeweils dreißig Muskeln unterschieden werden.Bis auf eine Ausnahme (M. 30) erfolgt die Innervation sämtlicher Beinmuskeln durch den Beinnerv B, wobei die Versorgung durch mehrere (bis zu 6) Nervenäste pro Muskel die Regel ist. Jeder Ast aus Nerv B enthält eine große Anzahl von Axonen. Die aus Ansatz und Ursprung ersichtliche gemeinsame Funktion verschiedener Beinmuskeln spiegelt sich auch in der Innervation aus gemeinsamen Seitenästen von Nerv B wieder.Soweit möglich werden die vermutlich homologen Beinmuskeln aus Untersuchungen anderer Autoren an anderen Arten gegenübergestellt.

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Anatomy of the leg muscles and their innervation in the tarantulaDugesiella hentzi (Ch.) (Araneae, Aviculariidae)

Summary All muscles in the walking legs of the adult tarantulaDugesiella hentzi (Ch.) are described according to their position, function, and innervation pattern. Each leg contains 30 muscles. With the exception of one (M. 30) all of them receive their motor innervation through multiple branches from the main motor nerve B. Muscle 30 is innervated through the mixed nerve A. Each branch leaving nerve B contains a large number of axons.Similarities in the function of different muscles as derived from their attachment at particular leg joints are reflected in the innervation pattern by common branches of nerve B.The leg muscles fromDugesiella are homologized with those of six other species of spiders from different families.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Sinneskante des terricolen Turbellars Bipalium kewense Moseley (Tricladida)

Zusammenfassung Die Sinneskante des landlebenden Turbellars Bipalium kewense setzt sich aus folgenden Zellformen zusammen: Papillen und distaler Teil der Epithelfalten werden von einem versenkten Epithel bedeckt. Die distale Cytoplasmalage ist besonders dicht und durch ein tubuläres System gekennzeichnet, das offenbar aus dem Golgi-Apparat der Perikaryen hervorgegangen ist. Die Perikaryen sind tief versenkt und enthalten außer dem Kern granuläres ER, Mitochondrien, Golgi-Apparat und vor allem viel Glykogen. Die Epidermis ist zellig organisiert. In ihrem Bereich kommen drei Sekretzell-Formen vor, die ebenfalls weit in die unterlagernde Bindegewebs-Muskel-Lage hineinragen.Die Sinneskante ist durch zwei Receptor-Typen charakterisiert. Multipolare Zellen erreichen mit mehreren Dendriten die Körperoberfläche im Bereich der Papillen und dem äußeren Teil der Furchen des Kopfvorderrandes. Bipolare Zellen finden sich nur tief eingesenkt in den Sinnesgruben. In ihrem Bereich kommen keine Stützzellen vor. Außer durch die Gestalt sind beide Receptoren durch die Struktur ihrer Cilien unterschieden. Wabendesmosomen sind beiden gemeinsam.

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Electron microscopic observations on the sensory border of the land-dwelling turbellarian Bipalium kewense moseley (tricladida)

Summary The sensory border of the land-dwelling turbellarian Bipalium kewense consists of the following cell types: Papillae and distal part of the epithelial folds are covered by epithelial cells, the perikarya of which lie deeply below the basal lamina. Their distal cytoplasm is particularly dense and characterized by a tubular system, which obviously originates from the Golgi apparatus. The perikarya contain beside the nucleus mitochondria, rough endoplasmic reticulum, Golgi apparatus and above all numerous glycogen particles. Within this cellular epidermis three types of secretory cells occur which also penetrate deeply into the underlying layer of connective and muscle tissues.The sensory border is marked by two types of receptor cells. In the area of the papillae and in the outer part of the furrows of the anterior rim of the head, multipolar cells extend several dendrites to the body surface. Bipolar cells have been observed only in the depth of the sensory grooves. In their surroundings no supportive cells occur. Except for their shape the sensory cells differ in the structure of their cilia. Both cell types are interconnected with neighbouring cells by comb-desmosomes.

Herrn Prof. Dr. Drs. h. c. W. Bargmann danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes im Anatomischen Institut der Universität Kiel.     

Vergleichende histologische,histochemische und elektronenmikroskopische Untersuchungen an Tränendrüsen

Zusammenfassung Die Glandula lacrimalis der Ziege ist eine tubulo-acinöse Drüse vom serösen Typus, deren Zellen unterschiedliche Formen aufweisen. Lichtmikroskopisch lassen sich dunkle und helle Zellen unterscheiden. Die dunklen enthalten regelmäßig PAS-positiv reagierende Substanzen. Das Epithel der Ausführungsgänge ist kubisch bis zylindrisch, teilweise erscheint es zweireihig. Auch elektronenmikroskopisch lassen sich verschiedene Zelltypen unterscheiden. Die supranukleären Zellbereiche sind mit Sekretvakuolen unterschiedlich strukturierten Inhalts angefüllt. Die apikale Zellmembran wird durch kurze Mikrovilli vergrößert. Außerdem wurde das Verhalten zahlreicher Hydrolasen und Oxydoreduktasen histochemisch untersucht. Die starke Fermentaktivität der Aldolase und Laktat-Dehydrogenase in Drüsen- und Gangepithelien und der relativ hohe Gehalt an histochemisch nachweisbarer G-6-PDH in den Drüsenzellen werden diskutiert.

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Summary The lacrimal gland of the goat is a tubulo-acinar gland of serous type. The glandular epithelium consists of dark and light cells. The dark cells are rich in PAS-positive material. The ducts are lined with a cuboidal or columnar epithelium; the larger ducts have a double-layered epithelium. Electronmicroscopical investigations show that the apical two-thirds of the cells are occupied by numerous light and dark secretory vacuoles in various stages of maturation. Short microvilli project into the lumen. Also reactions of numerous enzymes (hydrolases and oxydoreductases) were checked up. The strong reaction of ALD and LDH in the gland cells as well as in the ductular cells and the relatively high amount of G-6-PDH in the gland cells are discussed.

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Gekürzter Teil einer Arbeit, die der Medizinischen Fakultät der Philipps-Universität Marburg a. d. Lahn als Habilitationsschrift vorlag.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Eiweissverteilung in den Strukturen des Zellkerns

Zusammenfassung Die makrochemischen Untersuchungen von Eiweiß in Kernmaterial, welche vonKossel u. a. m. ausgeführt worden sind, haben ergeben, daß im Ruhekern wahrscheinlich oft Histone vorkommen, sowie außerdem, daß während der Spermiogenese ein Umbau von höheren Eiweißsubstanzen in Histone oder Protamine herab stattfindet, welche in Salzbindung mit Thymonukleinsäure den bei weitem überwiegenden Hauptteil des Spermienkerns bilden.Es wurde eine Methode ausgearbeitet, welche es gestattet, durch Analyse der Absorptionskurven den Gehalt an Nukleotiden, Tyrosin und Tryptophan sowie die Lage des Absorptionsmaximums des Tyrosins zu bestimmen. Bei Messung einer Anzahl von Histonpräparaten wurde eine Verschiebung des letzteren nach der langwelligen Seite beobachtet, welche durch den Gehalt an basischen Aminosäuren verursacht werden dürfte.An einzelnen Teilen von Speicheldrüsenchromosomen vonDrosophila wurden Ultraviolettabsorptionsspektra aufgenommen. Dabei ergab sich folgendes: die nukleinsäurereichen Scheiben enthalten Eiweiß vom Histonabsorptionstyp sowie wahrscheinlich auch höhere Eiweißstoffe. Die Zwischenscheiben enthalten Eiweißsubstanzen mit dem Absorptionscharakter der höheren Eiweißkörper. Die heterochromatischen Regionen enthalten ebenso wie der Nukleolus große Mengen von Eiweiß vom Histonabsorptionstyp.Die Metaphasechromosomen (Omocestus, Chorthippus) enthalten im Vergleich zu dem Eiweißgehalt sehr große Mengen von Nukleinsäure. Das Eiweiß ist vom Histontyp, sowie möglicherweise von höherem Typ oder einer Zwischenform. Der Eizellkern enthält höhere Eiweißstoffe sowie große Mengen solcher vom Histontyp, die besonders an die Nukleolarsubstanz gebunden sind.Um die Resultate der oben angeführten Messungen zu erklären, muß angenommen werden, daß die Eiweißveränderungen im Zellkern während der Mitose folgende sind: Das Metaphasechromosom besteht aus Nukleinsäure und Eiweiß vom Histontyp (+ höheres Eiweiß ?) in gleichartigen Konzentrationen. Während der Telophase produzieren die gentragenden Chromosomenelemente als erstes Erzeugnis Eiweißstoffe,in den euchromatischen Teilen solche vom höheren Typ, in den heterochromatischen besonders vom Histontyp. Durch diese Produktion scheinen die Chromosomen anzuschwellen (das Produkt des Heterochromatins sammelt sich teilweise zum Nukleolus an), und da gleichzeitig oft die Nukleinsäure in den gentragenden Strukturen verschwindet, seheint der Kern immer homogener zu werden (im Speicheldrüsenkern ist die Tendenz zur Paarung so groß, daß die lineare Anordnung von nukleinsäurehaltigen gentragenden Scheiben, die mit nukleinsäurefreien Zwischenscheiben von telophasischen Eiweißsubstanzen abwechseln, beibehalten wird). In der Prophase werden diese Eiweißstoffe, welche zwischen den gentregenden Teilen des Chromomemas interkaliert sind, abgebaut, wodurch letztere einander wieder genähert werden. Die Nukleinsäure wird daraufhin angereichert, und schließlich bleibt ein eiweißarmes Metaphasechromosom übrig, welches sich gänzlich oder hauptsächlich aus Nukleinsäure und einfachem basischem Eiweiß zusammensetzt.Der Zellkernbesteht also aus dem Euchromatin und dem Heterochromatin, mit ihren telophasischen Produkten. Die Eiweiße des Euchromatins bilden die Hauptmasse des Kernes. Das Heterochromatin ist in die Produktion des Cytoplasmaeiweißes eingeschaltet.Die Arbeit wurde durch Unterstützung der Rockefeller Foundation und Stifteisen Thérèse och Johan Anderssons minne ermöglicht.     

Der Einfluß der Umweltfaktoren auf das Wachstum und den Häutungsrhythmus der StrandkrabbeCarcinides maenas

Zusammenfassung 1. Junge Strandkrabben von 4–16 mm Carapaxbreite wurden bis zur Geschlechtsreife unter konstanten Umweltbedingungen aufgezogen.2. Die Dauer ihrer Häutungsintervalle nimmt bei konstanter Temperatur mit der Körpergröße stetig zu.3. Die Dauer der Häutungsintervalle hängt von der Temperatur und der Ernährung ab. Von der Tageslänge scheint sie weitgehend unabhängig zu sein.4. Der relative Grösßenzuwachs bei jeder Häutung ist im gesamten untersuchten Größenbereich und bei den verschiedenen Temperaturen bei allen Häutungen gleich: Bei den Häutungen verdoppelt sich jeweils das Körpervolumen.5. Augenstielamputationen und Verlust von Extremitäten wirken auf den Häutungsrhythmus in gleicher Weise: Die Schwankungsbreite in der Dauer der Häutungsintervalle ist vermindert. Die Häutungsintervalle sind in 20° C deutlich, in 10° C nur geringfügig verkürzt.6. Durch die Anwesenheit größerer Artgenossen werden die Häutungen verzögert. Die optische Wahrnehmung spielt dabei keine Rolle.7. Aus diesen Ergebnissen wird folgendes geschlossen: Der ausschlaggebende Faktor für die Auslösung von Häutungen ist ein bestimmter Größenzuwachs. Temperatur und Ernährung beeinflussen den Häutungsrhythmus dadurch, daß sie das Tempo des Wachstums bestimmen. Die winterliche Häutungsruhe in Freilandpopulationen wird nicht durch den Kurztag bedingt, sondern durch die Kälte. Diese hemmt lediglich das Wachstum, sie verhindert nicht die Häutungen über das häutungshemmende Hormon. Dieses vermindert vielmehr die Temperaturabhängigkeit des Häutungsrhythmus, indem es die Häutungen im Warmen stärker verzögert als im Kalten. Es gestattet die Anpassung des Häutungstermins an die individuelle Lage der Tiere. Es hemmt in Anwesenheit größerer Artgenossen die Häutung. Beim Verlust mehrerer Gliedmaßen wird seine Sekretion eingestellt, so daß die nächste Häutung vorzeitig erfolgt. Das häutungshemmende Hormon bedingt dementsprechend die große individuelle Variation in der Dauer der Häutungsintervalle.

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The effect of environmental factors on growth and moulting rhythm in the shore crab,Carcinides maenas

Young crabs (carapace width 4 to 16 mm) were raised under controlled conditions in the laboratory. The time intervals between subsequent moults increase at all test temperatures with increasing body size. The length of intermoult periods varies with temperature and feeding. It is not affected by day length. Moulting takes place as soon as a certain increase in size is attained. In comparable size groups, the amount of this increase is identical in all test temperatures. Moreover, the relation of increase to initial size is constant over the whole size range investigated. The body volume doubles at each moult. Eyestalk amputations and loss of extremities have similar effects: They shorten the intermoult periods at 20° C considerably, but at 10° C they do so only slightly; furthermore, the amplitude of fluctuations is narrowed. The presence of large specimens tends to retard moulting in smaller ones; this response is independent of visual stimuli. The following assumptions are made: Low temperatures retard the moulting rhythm directly by slowing down growth. They are not acting via the moult inhibiting hormone. Loss of several extremities causes a stop of hormone delivery resulting in shortened intermoult periods. Recognition by touch of a larger specimen causes increased hormone delivery and thus retardation of the subsequent moulting process.

     

Chromosomenuntersuchungen bei Salda littoealis L., Calocoris chenopodii Fall. und Mesovelia furcata Muls.&Rey,sowie Studien über die Chromosomen bei verschiedenen Hemiptera-Heteroptera im Hinblick auf phylogenetische Betrachtungen

Zusammenfassung Alle 3 hier behandelten Arten stimmen insofern mit den meisten Hemipteren überein, als die Chromosomen der Geschlechtszellen nach der Teilung zu mehr oder weniger langen Pasern anwachsen. Am ausgeprägtesten in dieser Beziehung ist Mesovelia furcata.Die Anzahl der Chromosomen ist bei allen hoch; bei der Art Salda, littoralis diploid 32 + X, bei Calocoris chenopodii 30 + X + Y und bei Mesovelia furcata 30 + 4 X + Y. Diese große Zahl deutet darauf, daß sie genetisch betrachtet zu den primitiveren Arten gehören. Das eigenartige Verhalten, daß die beiden Partner des Mikrochromosomenpaares verschieden groß sein können, ist nur bei der Art Salda littoralis festzustellen, dagegen nicht bei den beiden anderen, die mehrere Geschlechtschromosomen haben.Das Spermatogonienstadium ist bei allen Arten sehr ähnlich und weist nur in bezug auf die Geschlechtschromosomen Variationen auf. Bei Salda littoralis verhält sich das Heterochromosom normal, während bei den beiden anderen Arten mit zwei oder mehreren Geschlechtschromosomen letztere beim Ausspinnen erst getrennt in 2 Gruppen auftreten, die sich später vereinigen und sich bei der Zusammenziehung der Allosomen wieder voneinander freimachen. Die Verbindung zwischen den Geschlechtschromosomen wird bei der Art Calocoris chenopodii niemals so vollständig wie bei Mesovelia furcata.Zu Beginn des Spermatozytenstadiums ist der Verlauf bei den 3 Arten recht gleich. Die Chromosomen setzen sich nicht in einem begrenzten Gebiet an der Kernmembran fest, sondern in allen Teilen des Kernes, obgleich sich die meisten an der einen Hälfte anhäufen. Aus diesem Grunde kann niemals ein schön ausgebildetes Bukettstadium entstehen. Die nach der Synapsis oft erfolgende Zusammenziehung der Allosomen ist bei Salda littoralis nicht nachweisbar, bei Mesovelia furcata gering, bei Calocoris chenopodii dagegen sehr ausgeprägt (Tafel III, 14).Die weiteren Entwicklungsstadien der Allosomen bis zum Spermatozoenstadium sind sehr gleich und stimmen mit dem bei Hemiptera-Heteroptera üblichen überein. Sie bilden sich zu feinen Fasern um, gleichzeitig damit, daß sie sich trennen. Dabei entwickelt sich bei der Art Salda littoralis ein schönes Strickleiterstadium (Tafel I, 20), wobei sich die Querriegel zwischen den Chromomeren herausbilden. Dadurch daß sie sich nach der Trennung nur am einen Ende aneinander festhalten und die Längsspalte zustande kommt, ergibt sich nach weiterer Zusammenziehung die typische Tetradenfigur. Bei der Spermatozoenbildung wachsen die Allosomen wieder und bilden ein feinmaschiges Netzwerk.Das Heterochromosom weist, abgesehen von seiner abweichenden Größe, bei der Art Salda littoralis keine besonderen nennenswerten Eigenheiten im Entwicklungsverlauf auf. Das einzige, was in die Augen fällt, ist, daß es bei der zweiten Reifeteilung nicht weiter in der Äquatorialplatte nach den Allosomen verweilt, sondern schon im Anfang zu dem einen Pol mitfolgt, was möglicherweise ein primitiver Zug ist (Tafel II, 39–41). Bei der Art Calocoris chenopodii vereinigen sich die beiden Heterochromosomen sofort nach der letzten Spermatogonienteilung und sind dann bis zur Diakinese zu einer Einheit zusammengeschlossen. Eigentümlicherweise verhält sich das Y-Chromosom in der ersten Reifeteilung wie das X-Chromosom bei anderen Arten bei der zweiten Reifeteilung, indem es länger in der Äquatorialplatte verweilt (Tafel III, 36). In der folgenden zweiten Reifeteilung gehen die beiden Geschlechtschromosomen dagegen rascher zu den betreffenden Polen als die Allosomen. Bei der Art Mesovelia furcata sind die 5 Geschlechtschromosomen nach der letzten Spermatogonienteilung im Anfang zu einer einzigen Einheit zusammengeschlossen. Bei günstigen Gelegenheiten (Tafel IV, 16) kann man deutlich sehen, wie sie linear vereinigt liegen, wobei das größte am freien Ende gelegen ist, das kleinste zur Zellmembran hin. Sie liegen also in einer Größenkategorie. Ihre Stellung zueinander geht deutlicher aus Tafel IV, 17 hervor, auf der sie aus irgendeinem Grunde voneinander geglitten sind. Dieser Aufbau der zusammengesetzten Geschlechtschromosomen ist äußerst lehrreich, denn er zeigt, daß die bei den Hemipteren in gewissen Entwicklungsstadien so gewöhnliche Keulenform der Chromosomen auf rein morphologisch bedingten Größenunterschieden in den verschiedenen Teilen des Chromosoms beruhen muß. Er stützt auch die Reutersche Theorie (1930), nach der die Chromosomen genetisch durch Wachsen kleinerer Stücke zustande gekommen sind, die linear zusammengefügt waren. Die Geschlechtschromosomen bilden indes bald 2 Gruppen, eine größere, die wahrscheinlich aus den beiden größten besteht und einer kleineren, die die 3 kleineren bildet. Man sieht jetzt deutlich, daß die Chromosomen ringförmig sind. In diesem Zusammenhang kann darauf hingewiesen werden, daß man eine ähnliche Ringform bei der Art Calocoris chenopodii beobachten kann (Tafel III, 20). Mitunter bekommen die Geschlechtschromosomen Kugelform (Tafel IV, 31–33), die besonders während der Diakinese hervortritt, wo sie sich alle voneinander trennen. Dies beruht darauf, daß das ringförmige Chromosom sich in eine Spirale zusammenrollt. Bei der ersten Reifeteilung teilt sich das Y-Chromosom vor allen anderen.Die somatischen Chromosomen sind bei allen 3 Arten sehr ähnlich, keulenförmig, mitunter, z. B. bei der Art Salda littoralis, sind die Darmzellen etwas langgestreckt. Lange bandförmige fehlen bei allen. Die Kerne der Gehirnzellen sind wie gewöhnlich am einfachsten gebaut und nur bei Salda, littoralis kann das Heterochromosom in diesem Gewebe sicher von den Allosomen unterschieden werden, da es ja das größte von allen ist. Es behält bei dieser Art seine gewöhnliche langgestreckte Form bei, während es bei anderen Geweben schwillt und mehr oder weniger abgerundet ist. Die großen Gehirnzellen des Calocoris chenopodii, bei welchen die Geschlechtschromosomen durch ihre schärferen Konturen gut zu unterscheiden sind, weisen Abweichungen auf.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Cerebro-Pleural-Ganglien von Nudibranchiern

Zusammenfassung Die Cerebro-Pleural-Ganglien von fünf Nudibranchierarten (Coryphella pedata, Flabellina affinis, Cratena peregrina, Trinchesia coerulea, Goniodoris castanea) wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Auf Grund der Befunde an den Perikarya lassen sich die Nervenzellen in vier Gruppen einteilen: Riesenzellen, große, mittelgroße und kleine Nervenzellen.Die Riesenzellen sind durch ein ungeordnetes, granuläres und agranuläres endoplasmatisches Retikulum und einen großen Golgi-Apparat charakterisiert. Sie enthalten keine Neurosekretgrana, aber sehr viele Zytosomen.Die großen Nervenzellen dagegen besitzen nur wenige Zytosomen. Die Zellen treten in zwei, von uns als Funktionstypen gedeuteten Varianten (A und B) auf, die beide ein hochorganisiertes endoplasmatisches Retikulum aufweisen. In den A-Zellen ist es glatt und tubulär, in den B-Zellen besteht es aus granulären Parallelformationen. Beide Zellvarianten enthalten viele Vesikel mit osmiophilem Inhalt. Sie sind in den A-Zellen mit dem großen Golgi-Apparat assoziiert und messen zwischen 300 und 1500 Å. In den B-Zellen fehlt eine Beziehung der Vesikel zum Golgi-Apparat. Außerdem sind sie durchschnittlich größer (Durchmesser 1000–2000 Å, manchmal bis zu 5000 Å). Wir bezeichnen diese Grana als neurosekretorisch und nehmen an, daß sie zumindest teilweise neurohormonale Funktionen ausüben.Die mittelgroßen Nervenzellen besitzen auffallend viele Mitochondrien, Lipoidtropfen und ein gut entwickeltes granuliertes endoplasmatisches Retikulum. Außerdem kommen zahlreiche Vesikel mit osmiophilem Inhalt vor, deren Durchmesser 1000 Å nie überschreitet. Wir vermuten, daß diese Grana im Unterschied zu den osmiophilen Grana der großen Nervenzellen Neurotransmitter vom Typ der Monoamine enthalten.Die kleinen Nervenzellen haben einen sehr schmalen Zytoplasmamantel von einfacher Feinstruktur: Das endoplasmatische Retikulum ist spärlich, freie Ribosomen dominieren. Mitochondrien und Golgi-Zonen bleiben klein. Vereinzelt treten Vesikel mit osmiophilem Inhalt auf (Durchmesser 300–400 Å).

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Electron-microscopical investigation of cerebro-pleural-ganglia of some NudibranchsI. Nerve cells

Summary The ultrastructure of nerve cell perikarya in the cerebro-pleural-ganglion of several Nudibranchs (Coryphella pedata, Flabellina affinis, Cratena peregrina, Trinchesia coerulea, Goniodoris castanea) has been investigated. Four types of perikarya can be distinguished, namely the giant, large, medium sized and small nerve cells.The giant nerve cells are characterised by a poorly organized granular and agranular endoplasmic reticulum and a large Golgi apparatus. The giant nerve cells do not contain neurosecretory granules, but many cytosomes.The large nerve cells, showing only few cytosomes, occur in two variations (A and B) which we assume to be functionally different. Both have a highly organized endoplasmic reticulum. It is agranular and tubular in the A cells. In the B cells it consists of granular membranes in parallel arrangement. A and B cells contain many vesicles with an osmiophilic content. In the A cells their diameter ranges from 300 to 1500 Å and they are associated with the Golgi apparatus. In the B cells they are not associated with the Golgi apparatus and generally larger, measuring 1000 to 2000 Å, sometimes up to 5000 Å. It is suggested that at least some of these granules exert neurohormonal functions.The medium sized nerve cells are characterized by many mitochondria and lipid droplets. The endoplasmic reticulum is granular. Many vesicles with osmiophilic content, that are never larger than 1000 Å are found. We suppose that these vesicles in contrast to the osmiophilic granules of the large nerve cells contain a neurotransmitter of monoamine character.The small nerve cells possess a very thin cytoplasmic coat with a simple structure. There are many free ribosomes, but only poorly developed endoplasmic reticulum, mitochondria, and Golgi apparatus. A few very small vesicles with an osmiophilic center (diameter 300 to 400 Å) have been observed.

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Mit Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfond zur Förderung der Wissenschaften und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Schichtung und Feinstruktur des Grundzytoplasmas

Zusammenfassung Die Untersuchungen beziehen sich auf das Grundzytoplasma der Spermatozyten und Spermatiden von Tachea nemoralis, Helix lutescens und Helix pomatia.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten hat eine schon mikroskopisch nachweisbare Schichtung. Es besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das erstere ist hyalin und einschlußfrei. Das letztere besteht aus einer lipoidarmen, zentralen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, peripheren, zum Teil das Zentrosom unmittelbar umhüllenden, den Golgi-Apparat enthaltenden Phase. Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Der erstere liegt näher dem Zentrosom als die letzteren.Die Zellen wurden durch verschiedene Mittel zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt. Die Myelinfiguren entstehen aus der Plasmamembran, aus der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und aus der Hülle der Golgi-Apparatelemente. Dagegen konnten die Mitochondrien, das zwischen ihnen liegende Grundzytoplasma, die Binnenkörper der Golgi-Apparatelemente und das Ektoplasma niemals zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt werden. Die Lipoide sind also ungleichmäßig im Zytoplasma verteilt. Die strukturellen Veränderungen der lipoidreichen Phase, welche experimentell entweder durch Verflüssigung oder durch Verfestigung ihrer Substanz hervorgerufen werden können, werden näher beschrieben.Die lipoidreichen Schichten des Entoplasmas sind nach Vitalfärbung mit Chrysoidin schwach positiv doppelbrechend in bezug auf den Radius der Zelle. Die Oberfläche der lebenden ungefärbten Zelle ist dagegen schwach negativ doppelbrechend in bezug auf den Radius. Diese Doppelbrechung wird nicht auf die Plasmamembran, sondern auf das äußere Ektoplasma bezogen.Das Grundzytoplasma hat also submikroskopischen Schichtenbau. Die miteinander alternierenden Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind jedoch teilweise gerüstartig miteinander verbunden, da die nachgewiesene Doppelbrechung nur schwach ist. Die Lipoidlamellen sind jedoch nicht gleichmäßig im Grundzytoplasma verteilt. Am zahlreichsten müssen sie in der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und in der Plasmamembran sein. Gering ist dagegen ihre Anzahl im Ektoplasma, welches hauptsächlich aus Eiweißfolien aufgebaut sein muß. Die Lipoidlamellen und Eiweißfolien sind innen konzentrisch in bezug auf das Zentrosom und außen konzentrisch in bezug auf den Kern und das Zentrosom angeordnet. Diese submikroskopische Struktur muß sehr labil sein, da der Aggregatzustand des Grundzytoplasmas in der Mitte zwischen einem typischen Gel und einem typischen Sol steht.Während der Reifungsteilungen zerfallen die lipoidreichen Schichten in Fibrillen, welche in bezug auf ihre Länge schwach negativ doppelbrechend sind. Während der Mitose geht die submikroskopische Schichtenstruktur des Grundzytoplasmas teilweise, insbesondere im Inneren der Zelle, in eine submikroskopische Fibrillenstruktur über.Die submikroskopische Struktur des Golgi-Apparates wurde vom Verfasser schon früher beschrieben. Auch wurde die Doppelbrechung der Mitochondrien schon früher festgestellt. Die Moleküle der Glyzeride sind senkrecht zur Länge der sehr kurzen, stäbchenförmigen Mitochondrien orientiert.Die Literatur, welche sich auf die mikroskopisch faßbare Schichtung des Grundzytoplasmas in verschiedenen Zellen bezieht, wird besprochen. Die mikroskopische Struktur der Zellen ist nämlich der grobmorphologische Ausdruck einer feineren submikroskopischen Struktur. Auch kann aus der Schichtung der mikroskopischen Einschlüsse auf die Schichtung der Substanzen des Grundzytoplasmas geschlossen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Vorstellungen über die submikroskopische Struktur des Grundzytoplasmas können polarisationsoptisch geprüft werden.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten, Ovozyten und der somatischen Zellen besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das letztere ist entweder homogen oder besteht aus einer lipoidarmen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, mit dem Golgi-Apparat verbundenen Phase. Das Ektoplasma der Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Leukozyten und Fibroblasten ist in der Regel hyalin und einschlußfrei. Dagegen ist es in einigen Fällen nachgewiesen, daß die Neurofibrillen, Nissl-Körper, Myofibrillen, Tonofibrillen, Epithelfibrillen und retikulären Bindegewebsfibrillen nur im Ektoplasma liegen. Deshalb ist die Vermutung naheliegend, daß die spezifischen mikroskopischen Komponenten der Nerven-, Muskel-, Epithel- und retikulären Bindegewebszellen Differenzierungsprodukte des Ektoplasmas sind. Dagegen scheinen die Sekretions-, Exkretions- und Reserveprodukte, ebenso wie der Golgi-Apparat und die Mitochondrien immer nur im Entoplasma zu liegen.Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar vom Golgi-Apparat umgeben, während die Mitochondrien nach außen von ihm liegen oder umgekehrt. In jungen Ovozyten können diese mikroskopischen Komponenten besonders dicht um das Zentrosom zusammengedrängt sein, ja das ganze Entoplasma kann einen fast kompakten, vom Ektoplasma durch eine Membran scharf abgegrenzten Körper bilden. In solchen Fällen haben wir es mit einem Dotterkern im weiteren Sinne zu tun. Seltener scheinen die mikroskopischen Komponenten regellos im homogenen Entoplasma zerstreut zu sein.Gewöhnlich besteht das Grundzytoplasma nur aus einer Ekto- und Entoplasmaschicht. Seltener alternieren zahlreichere Ekto- und Entoplasmaschichten miteinander. Auch kann das Entoplasma als ein Netzwerk von Strängen im Ektoplasma liegen. Die lipoidreiche und die mitochondrienhaltige Phase bilden gewöhnlich zwei verschiedene Schichten des Entoplasmas. Jedoch kann sich die lipoidreiche Phase auch als ein kompliziertes Lamellensystem, ein Faden- oder ein Netzwerk in der mitochondrienhaltigen Phase verteilen oder umgekehrt. Die lipoidreiche, mit dem Golgi-Apparat verbundene und die mitochondrienhaltige Phase können entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder wenigstens teilweise auch konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sein. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar von der lipoidreichen Phase umhüllt, während die mitochondrienhaltige nach außen von ihr liegt oder umgekehrt. Auch scheint eine der beiden Phasen des Entoplasmas bisweilen einen kompakten Körper bilden zu können.Das Grundzytoplasma ungefähr isodiametrischer Zellen (Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Fibroblasten, Nervenzellen) scheint also überall aus Eiweißfolien und Lipoidlamellen, welche entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder auch teilweise konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sind, aufgebaut zu sein. Die Lipoidlamellen sind in den einen Schichten des Grundzytoplasmas zahlreicher und in den anderen spärlicher. Die Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind wohl zum Teil gerüstartig miteinander verbunden. Nur die Ausläufer dieser Zellen haben eine submikroskopische fibrilläre Struktur. Dagegen müssen wir annehmen, daß in sehr stark gestreckten Zellen (Muskelzellen, hohe Zylinderepithelzellen) das gesamte Grundzytoplasma eine mehr oder weniger deutlich ausgesprochene submikroskopische fibrilläre Struktur hat. An der Peripherie solcher Zellen kommt es vielleicht sogar zur Filmstruktur. In schwächer anisodiametrischen Zellen hat das Entoplasma, die Plasmamembran und vielleicht auch das äußerste Ektoplasma, wenn es frei von mikroskopischen Fibrillen ist wohl noch eine submikroskopische Folien- und Lamellenstruktur.