Phytochromabhängige Veränderungen des Wachstums und der Ionenaufnahme etiolierter Erbsenkeimlinge

Summary Inhibition of internodial growth of pea seedlings by light is compensated for by increased growth of leaves. At a given time the sum of fresh weight of internodes plus the product of fresh weight of leaves times a certain factor is constant in darkness or with different periods of light. This correlation may reflect a competition of internodes and leaves for materials delivered at a lightindependent rate from the cotyledons. This hypothesis was tested by immersing roots of pea seedlings into ⁸⁶Rb labelled K-solutions for one day in darkness, removing the plants from the solutions, exposing the seedlings to near or far red light and measuring the radioactivity and fresh weights of leaves and internodes separately. Radioactivity and fresh-weight were both dependent on phytochrome; i.e. inhibition of ion uptake and of growth in internodes and promotion of both processes in leaves by near red light as compared to dark or far red controls are mediated by phytochrome.Short time experiments of ion uptake by the roots show that K transport into the shoot organs is promoted by light after a lag phase of somewhat more than one hour. This interval corresponds well to the lag phase of the light induced growth inhibition of internodes.Seedlings deprived of cotyledons and roots grow well in water but exhibit no difference in growth rate of leaves and internodes in light and darkness. Light dependence is restored if the seedlings are submersed in approximately 3% sucrose solutions. This result seems to indicate that the influence of light on growth rates of leaves and internodes is dependent on the uptake of material by the cell. It seems possible that in the etiolated pea seedling light promotes growth of leaves by promoting uptake and hampers growth of internodes by inhibiting uptake of essential growth material delivered from the cotyledons.     

Pseudohypoparathyreoidismus und epigenetische Veränderungen des GNAS-Genlocus

The term pseudohypoparathyroidism (PHP) describes a heterogeneous group of related disorders characterized by end-organ resistance to parathyroid hormone (PTH). PHP is caused by deficiency of the α-subunit of stimulatory G proteins (Gsα), which is crucial for signal transduction of more than 1000 G protein-coupled receptors into the cell. PHP type Ia is caused by heterozygous, maternally inherited inactivating mutations involving those exons of the GNAS locus that encode Gsα. In addition, PHP Ia and Ic patients present with features of Albright hereditary osteodystrophy (AHO), which includes round face, short stature, brachymetacarpia, ectopic ossification, and mental retardation. Paternally inherited GNAS mutations lead to pseudo-PHP and are characterized by only some features of AHO in the absence of hormone resistance. PHP type Ib is caused by heterozygous, maternally inherited deletions up-stream of or within the GNAS locus that are associated with the loss of methylation at one or more maternally methylated regions within GNAS . Typically, these patients lack AHO features. This article provides an overview of the role of epigenetic factors for different PHP subtypes.     

Veränderungen der Nebennierenrinde des Hundes bei akuter und chronischer Kreislaufbelastung

Zusammenfassung Die Nebennieren von 15 Hunden, welche entweder durch Anlegung einer künstlichen Aortenstenose einer chronischen Kreislaufbelastung oder durch mehrere Coronardrosselungen einer schweren akuten Kreislaufbelastung mit Sauerstoffverarmung des Organismus ausgesetzt worden waren, wurden histologisch untersucht. Es kommt zu drei Reaktionen der Nebennierenrinde. In den schwersten Hypoxiefällen entsteht eine Ischämie, in deren Gefolge ein Einbruch der Granulocyten ins Parenchym vor sich geht. Zweitens kommt es zu Reaktionen des äußeren Transformationsfeldes. Dieses umfaßt einmal die Grenzzone zwischen Zona arcuata und Zona fasciculata (Kompressionszone), weiterhin die innere Abteilung der Nebennierenkapsel. Das erstgenannte Gebiet reagiert in der Nebenniere des Hundes öfter, das zweite nur in den schwersten Hypoxiefällen. Die Veränderungen bestehen in einer mit zunehmendem Stress sich steigernden Auflösung der Kompressionszone und Zona arcuata (progressive Transformation nach Tonutti) und Anpassung an die Pasciculata, zweitens in Zellvermehrung an beiden Abteilungen des Transformationsfeldes. Wiederum nur in den schwersten Fällen entwickelt sich drittens eine exsudative Auflockerung der innersten Rindenabteilung, höchstwahrscheinlich durch eine Rückstauung des Blutes infolge Sperrung des Abflusses aus den Markvenen verursacht. Anzeichen einer Transformation im Sinne Tonuttis sind in diesem Bereich nur selten zu beobachten.Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Herrn Präsidenten Voigt (Landesversicherungsanstalt Hannover) durchgeführt.     

Quantitative Veränderungen des Abscisinsäuregehaltes während der Fruchtentwicklung von Solanum lycopersicum L.

Summary The presence of abscisic acid (ABA) in methanol extracts from tomato fruits was determined by thinlayer chromatography, UV absorption, optical rotatory dispersion (ORD) and biological activity in different bioassays. In two growth periods (1968 and 1969), quantitative changes of the ABA content in growing fruits of the variety Moneymaker were measured by Milborrow's racemate dilution technique. The absolute content of ABA (g/l fruit) was increased during fruit development, reached a maximum, and then decreased in ripening fruits. The ABA concentration (g/kg) was also highest in unripe fruits and decreased during ripening. Similar results were obtained with the same variety and with the variety Haubners Vollendung by means of ORD and UV measurement only, without application of Milborrow's technique.     

Veränderungen des Chlorophyllgehaltes und der Chloroplastenfeinstruktur in den Hochblättern von Davidia involucrata Baill.

Zusammenfassung Während des Ausbleichens der Hochblätter von Davidia involucrata Baill. wird der Abbau der Plastidenpigmente und der Chloroplastenfeinstruktur verfolgt.In den Hochblättern, wie in den Laubblättern konnten zwei Flavonglykoside als wasserlösliche Pigmente nachgewiesen werden. In der qualitativen Pigmentzusammensetzung gibt es zwischen den Laubblättern und verschiedenen Altersstadien von Hochblättern keine Unterschiede.Während der Beobachtungsdauer von 18 Tagen nahm die Blattfläche der Hochblätter um das zehnfache zu, die Chlorophylle hingegen wurden ganz abgebaut. Eine charakteristische Verschiebung des Komponentenverhältnisses Chlorophyll a/b konnte nicht festgestellt werden.Mit dem Beginn des Chlorophyllabbaues wird auch die Chloroplastenstruktur verändert. Während die Thylakoidstapel aufquellen, lösen sich die Lamellen von außen her ab. Ebenfalls wird die Zahl der Thylakoide verringert. Im Stroma entstehen Vakuolen und vermehrt osmiophile Globuli. Im Gegensatz zu den Beobachtungen anderer Autoren werden in den Chloroplasten der Davidia-Hochblätter unter natürlichen Bedingungen zuerst die Grana- dann die Stromalamellensysteme zerstört.

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Changes in chlorophyll content and chloroplast fine structure in the bracts of davidia involucrata Baill.

Summary This paper deals with the destruction of plastid pigments and of chloroplast during the bleaching of the bracts of Davidia involucrata Baill.Changes in pigment content have been analyzed both spectrophotometrically and by thin layer chromatography, whereas changes in the fine structure of leaf pieces have been examined by electronmicroscopy. After fixation in glutaraldehyde and osmium tetroxide, the leaf pieces were embedded in Epon. Thin sections were stained with lead citrate and examined under a Siemens Elmiskop I.In bracts and in normal leaves of Davidia two water soluble pigments were present which have been identified as flavone glycosides. The qualitative composition of the pigments in leaves and in different stages of the bracts was identical.During the 18 days of observation the surface of the bracts increased about 10 fold. The chlorophylls, on the contrary, were completely decomposed. No characteristic changes in the ratio a/b could be detected.With the beginning decomposition of chlorophyll, an alteration of the fine structure of the chloroplast was noted. The piles of thylakoids showed a swelling which began on the outside. At the same time the number of thylakoids was reduced. Vacuoles appeared in the stroma, and the osmiophilic globules increased in number. Under natural conditions, the grana-thylakoids in the chloroplasts of bracts from Davidia were disintegrated before the stroma-thylakoids. These findings are contrary to those of other authors.

     

Periodisch quergestreifte Filamente und ihre Veränderungen während der Spermatogenese bei Bombina variegata L.

Zusammenfassung Periodisch quergestreifte Fibrillenbündel kommen in allen Stadien der Spermatogenese-Reihe bei Bombina variegata L. mit Ausnahme der nicht mehr teilungsfähigen Spermatiden vor. In ihrer Feinstruktur entsprechen sie den rootlets an den Basalkörperchen vieler Flimmerepithelien und werden daher mit diesen für homolog gehalten. Während der Vermehrung der Spermatogonien zweiter Ordnung, die sich durch die schnelle Folge von Mitosen hervorhebt, stellen sie zwischen den Zentriolen und mehreren in den Golgi-Apparat eingedrungenen Mitochondrien eine Verbindung her, die nur in dieser Periode besteht. Es wird daher als wahrscheinlich erachtet, daß sie für die Übermittlung von Energie an den Teilungsapparat Bedeutung haben.

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Summary Cross-striated fibrils within the Golgi-apparatus are regularly found in spermatogonia and spermatocytes of Bombini variegata L. They merely disappear during cell division. In relation to the state of development of the cells, their form and configuration is variable, but within the same category markedly uniform. During the period of multiplication of spermatogonia II, which is characterized by the rapid sequence of mitotic cell divisions, they connect the centrioles with several mitochondria shifted into the Golgi-apparatus. The junction between centrioles and mitochondria is thought to be related to the intensified activity of the mitotic centers, which have to replenish their energy-supply for the next division within a shorter time than usually. The cross-striated fibrils might play a rôle in the transmission of energy in this functional system.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Veränderungen der Plasmakolloide bei der Entwicklungserregung des Seeigeleies

Ohne Zusammenfassung     

Über die Veränderungen des Flavonol- und Anthocyaningehaltes während der Mikrosporogenese

Summary The changes in the content of flavonols, anthocyanins, and carotenoids which can be observed in the anther during microsporogenesis were followed in Narcissus pseudonarcissus and in the Darwin tulip Apeldoorn.The investigations revealed a distinct relationship between the process of pigmentation and the cytologic development in the anther. A marked increase in the production of flavonols occurs during and immediately after the separation of the microspores of the tetrad and seems to be connected in some specific manner with the presence of the immature pollen. In Narcissus, the total flavonol content of the anthers and their pollen and tapetum fraction reaches its highest value during the enclosure of the bud by the bulb and remains more or less unchanged until the flowers open. In contrast, an intense synthesis of flavonols does not begin in the tulip before the flower-bud has left bulb; then the flavonol content increases continuously until anthesis is reached.The colouring of the pollen by anthocyanins does not occur until the final stages of maturation.Without exceptions the production of carotenoids takes place after the separation of the microspores of the tetrad.

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Untersuchungen zum Phenylpropanstoffwechsel des Pollens. II.     

Veränderungen des Gymnospermenpollens durch Lagerung

Ohne ZusammenfassungMit 2 Textabbildungen.     

Veränderungen des elektrokinetischen Potentials bei der Adaptation der Staphylokokken an Penicillin

Ohne ZusammenfassungInstitut für Mikrobiologie u. Serologie und Institut für Biochemie     

Über Veränderungen der plasmatischen Feinstrukturen während des Welkens

Zusammenfassung Wurzelspitzen der Erbse undDrosophyllum-Drüsen wurden in normalem, gewelktem und (nur beiDrosophyllum) in wieder aufgefrischtem Zustand elektronenmikroskopisch nach Osmium-Bichromat-Fixierung und Einbettung in Vestopal untersucht.Bei Zellen aus dem Rindenmeristem der Erbsenwurzeln schrumpfen durch den Wasserentzug alle Zellkomponenten, besonders die Mitochondrien. Der Kern wird pyknotisch. Alle plasmatischen Lamellen, besonders die Golgi-Zisternen, verklumpen und entmischen sich häufig. Teilweise entstehen daraus myelinartige Membranknäule, besonders in den Rindenzellen aus der Streckungszone. Diese Zellen schrumpfen scheinbar nicht so stark. Sie enthalten dagegen häufig geplatzte Mitochondrien und Plastiden. Es wird diskutiert, wieweit diese Effekte artefiziell sind.Die Drüsenzellen vonDrosophyllum verhalten sich in mancher Hinsicht ähnlich wie die Meristemzellen der Erbsenwurzeln. Membranzerstörungen sind selten. Während des Welkens entsteht in ihnen ein typisches Ergastoplasma, das in den normalen Drüsen fehlt. Dieses verschwindet beim Auffrischen der Blätter wieder. Ebenso normalisieren sich alle anderen Zellkomponenten.Die Untersuchungen zeigen, wie veränderlich die Feinstruktur des Protoplasten ist und geben einige Hinweise über die Vorgänge beim Dürretod.Mit 17 TextabbildungenHerrn Prof. Dr.W. Schumacher zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über die Koppelung der optischen und kinästhetischen Orientierung bei den Trichterspinnen Agelena labyrinthica (Clerck) und Agelena gracilens C. L. Koch

Zusammenfassung Die Trichterspinnen Agelena labyrinthica und Agelena gracilens kehren auch dann auf kürzestem Weg zur Warte zurück, wenn sie auf dem Netz Umwege zurückgelegt haben. Die Rückkehr-Richtung wird aus der optischen oder kinästhetischen Reizfolge errechnet oder aus beiden (Reizfolge-Integration).Wird während eines Umweges die optische Reizfolge unterbrochen, dann wird die Bewegungsfolge integriert. Gleichzeitig wird auch der Fixierpunkt der Lichtquelle verschoben, als ob auch die optische Reizfolge integriert worden wäre: Der aus der Bewegungsfolge errechnete Winkel zur einem fiktiven Raumpunkt wird auf den optischen Fixier-mechanismus übertragen.Zwischen der optischen und kinästhetischen Orientierung der Trichterspinne bestehen ähnliche Zusammenhänge wie zwischen der optischen und der Schwerkraft-Orientierung der Insekten. Aufgrund der Ähnlichkeiten wird die Übertragung eines kinästhetischen Fixier-winkels auf den optischen Fixierwinkel mit dem Transponieren der Insekten (Übertragung eines optischen Fixierwinkels auf den Winkel zur Schwerkraft) verglichen.

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Summary The spiders Agelena labyrinthica and Agelena gracilens orient their movements on the horizontal web by means of the optic and kinaesthetic senses. Even if a spider alters its direction during an excursion from its retreat to the prey, it returns directly to its retreat. The direction to the retreat is determined by central integration of the sequence of either the optic or the kinaesthetic stimuli, or both of them.When the sequence of the optic stimuli is interrupted during an excursion (by switching off the light source) then the sequence of the kinaesthetic stimuli is integrated. Synchronously the optic point of fixation is altered, as if the sequence of the optic stimuli were integrated: The obtained kinaesthetic angle of fixation of an imaginary (infinite distant) point is transferred to the mechanism, determining the point of fixation in the optic orientation.Between the optic and the kinaesthetic orientation of the spider exist similar correlations as between the optic orientation and the orientation with respect to gravity in insects. Because of these similarities the transfer of a kinaesthetic angle of fixation to an optic angle of fixation is compared with the Transponieren of insects. (Transponieren is the transfer of an optic angle of fixation to an angle with respect to gravity as described by v. Frisch in the honey bee.)

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. K. von Frisch, zum 80. Geburtstag gewidmet.