Activity of some enzymes in Physarum polycephalum

Summary The activities of seven enzymes were studied during the first 24 h of spherule formation (differentiation) in cultures of Physarum polycephalum. These enzymes were: isocitrate dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, glutamate dehydrogenase, acid phosphatase, phosphodiesterase, -glucosidase, and histidase. Isocitrate dehydrogenase and glucose-6-phosphate dehydrogenase showed a decrease, glutamate dehydrogenase and phosphodiesterase increased about eight-fold, acid phosphatase about two-fold, -glucosidase showed an activity peak at about 15 h after starvation which decreased, after 24 h to its original value, and histidase showed no significant activity change during the period. The inhibition of protein synthesis by cycloheximide resulted in a decrease of enzymic activity at all times during the process, whereas the inhibition of RNA synthesis by actinomycin D had no effect during the early stages of spherulation but resulted in a rather rapid decrease of enzymic activity when added 21 h after the initiation of spherule formation. Attempts to induce higher enzymic activities during spherulation above the levels already observed were unsuccessful.

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Zusammenfassung Der Aktivitätsverlauf, von sieben Enzymen wurde während der ersten 24 Std der Mikrosklerotienbildung verfolgt. Es handelte sich um die Enzyme: Isocitratdehydrogenase, Glucose-6-Phosphat Dehydrogenase, Glutamat-dehydrogenase, saure Phosphatase, Phosphodiesterase, -Glucosidase und Histidase. Isocitratdehydrogenase und Glucose-6-Phosphat Dehydrogenase nahmen während dieser Zeit ab, Glutamatdehydrogenase und Phosphodiesterase stiegen auf das 8fache des Ausgangswertes, saure Phosphatase auf das 2fache. -Glucosidase zeigte ein Aktivitätsmaximum nach ungefähr 15 Std, das aber nach etwa 24 Std wieder bis zu dem Ausgangswert abnahm, während Histidase sich nicht signifikant veränderte. Die Hemmung der Proteinsynthese durch Cycloheximid resultierte zu jedem Zeitpunkt in einer sofortigen Abnahme der Enzymaktivität, während die Inhibition der RNS-Synthese in der ersten Zeit ohne Effekt war, jedoch bei einer Zugabe nach 21 Std nach der Induktion der Spherulation eine ziemlich schnelle Abnahme der Enzymaktivität bewirkte. Versuche, die Enzymaktivitäten zusätzlich zu den schon beobachteten zu induzieren, schlugen fehl.

     

Enzymhistochemische Untersuchungen an den Leydigzellen des Schweines während der postnatalen Ontogenese

Zusammenfassung Die postnatale Ontogenese der Hodenzwischenzellen des Schweines nimmt einen wellenförmigen Verlauf und läßt sich in folgende 4 Phasen unterteilen: Frühpostnatale Proliferation, präpubertäre Hypertrophie, präpubertäre Regression und pubertäre Proliferation.Die mitochondrial lokalisierten Enzyme ICDH, SDH, Cyt-Ox, die in der cytoplasmatischen Matrix untergebrachte 6-PGDH, die an das glatte endoplasmatische Retikulum gebundene 3-HStDH sowie die -D-Glucuronidase zeigen im Prinzip ein gleiches Verhalten: Zunehmende Aktivität in der frühpostnatalen Proliferation, maximale Konzentration während der präpubertären Hypertrophie, Aktivitätsrückgang während der präpubertären Regression und erneuter Aktivitätsanstieg in der pubertären Proliferation. Dieses Enzymmuster macht es wahrscheinlich, daß die Zwischenzellen des Schweinehodens zum Zeitpunkt der präpubertären Hypertrophie Sexualsteroide synthetisieren und abgeben.Die LDH aus der Glycolysekette bleibt im gesamten Untersuchungszeitraum auf einem mittelgradigen Niveau konstant, und dieser Stoffwechselweg dürfte während der präpubertären Regression die wichtigste Energiequelle der Zwischenzellen sein.ATP'ase und alk. P'ase sind die einzigen Enzyme, welche während der präpubertären Regression eine Aktivitätssteigerung in den Zwischenzellen erkennen lassen.

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Enzyme histochemical studies on the porcine testicular interstitial cells during postnatal development

Summary The postnatal development of porcine testicular interstitial cells proceeds in a wavelike manner and may be divided into the following 4 periods: Early postnatal proliferation, prepubertal hypertrophy, prepubertal regression and pubertal proliferation.ICDH, SDH, Cyt-Ox (localized in the mitochondria), 6-PGDH (localized within the cytoplasmic matrix), 3-HStDH (localized in the smooth endoplasmic reticulum) and -D-glucuronidase exhibit an essentially identical distribution pattern: increasing activity during early postnatal proliferation, a maximum during prepubertal hypertrophy, decreasing activity during prepubertal regression and a second increase during pubertal proliferation period. This typical enzymatic pattern can be taken for evidence that porcine testicular interstitial cells of prepubertal hypertrophy period are capable to synthesize and deliver sexual steroids.LDH of the glycolytic chain reveals moderate activity levels throughout the whole postnatal development; glycolytic reactions, therefore, seem to be the main source of energy during the prepubertal regression period.ATP'ase and alkaline phosphatase are the only enzymes which show increasing concentrations during prepubertal regression of the interstitial tissue.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Ultrastruktur der Mitosekerne in den Plasmodien von Physarum polycephalum

Zusammenfassung Die Ultrastruktur der mitotischen Kerne in den Plasmodien von Physarum polycephalum wurde mit der Dünnschnitt- und der Gefrierätztechnik untersucht.Die Kernhülle bleibt während der Mitose bis in die Telophase erhalten, löst sich dann aber zuerst in der Polgegend und später in der Interzone auf. Bläschen, welche mit Ribosomen besetzt sind, lagern sich an die membranfreien Stellen an und bilden, zusammen mit Teilen der alten Kernhülle, die Hülle der Tochterkerne. Die Porenkomplexe bleiben während der Mitose erhalten.Der Spindelapparat ist in der Metaphase aufgebaut aus durchgehenden Mikrotubuli, welche die Pole verbinden, und aus Kinetochor-Mikrotubuli, welche Chromosomen und Pol verbinden. Die scheibenförmigen Kinetochore 1500–2500 Å im Durchmesser, sind mit einem oder zwei Mikrotubuli verbunden.In der Anaphase erfolgt eine deutliche Streckung des Spindelapparates und eine geringe Verkürzung des Abstandes zwischen Chromosomen und Pol. Da die durchgehenden Mikrotubuli in der Telophase in der Polgegend divergieren, sind sie kaum direkt (durch Stoßen) an der Verlängerung des Spindelapparates beteiligt. Invaginationen der Kernhülle stimmen mit der Hypothese überein, daß während der Anaphasentrennung der Chromosomen Kontraktionswellen auftreten.Filamente, 30–90 Å im Durchmesser, wurden im Spindelapparat beobachtet. Ihre Anordnung und die Ähnlichkeit mit den cytoplasmatischen Filamenten von Physarum lassen vermuten, daß es sich um kontraktile Elemente handelt.

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The ultrastructure of mitotic nuclei in plasmodia of Physarum polycephalum

Summary The ultrastructure of mitotic nuclei of Physarum polycephalum was investigated by freeze-etching and sectioning techniques.The nuclear envelope remains intact until telophase, and then dissapears first in the polar regions and later in the interzone. Vesicles covered with ribosomes accumulate in the resulting membrane-free areas, and contribute, together with portions of the old nuclear envelope, to the building of the new nuclear envelope. The nuclear pore complexes remain intact during mitosis.The mitotic apparatus in metaphase contains continuous microtubules connecting the two poles, and kinetochore-microtubules connecting chromosomes and poles. The disc-shaped kinetochores, 1500 to 2500 Å in diameter, are in contact with one or two microtubules.In anaphase the mitotic apparatus elongates markedly and the distance between chromosomes and poles shortens slightly. Since the continuous microtubules diverge in the polar regions, they are probably not directly involved in the elongation of the mitotic apparatus. Invaginations of the nuclear envelope indicate that the anaphase separation of chromosomes is accompanied by waves of contractions.Filaments, 30 to 90 Å in diameter, were observed in the mitotic apparatus. Their arrangement and their similarity with cytoplasmic filaments suggest that they are contractile.

Die vorliegende Arbeit wurde der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich als Dissertation vorgelegt.     

Über die Heilung von Hautwunden bei der MehlmotteEphestia Kühniella Zeller

Zusammenfassung An Raupen der MehlmotteEphestia kühniella Zeller wurde im letzten oder vorletzten Raupenstadium auf der Rückenseite des 4. Abdominalsegments durch Hitze ein Epidermisbezirk unter der Kutikula abgetötet.Um die Wunde breitet sich ein Bereich aus, in dem die Zellen eine Umstellung in einen neuen, auf die Heilung zugeschnittenen Reaktionszustand durchmachen. Die angeregten Zellen unterliegen einer Mitosenhemmung, sie haben kontrahierte Kerne und entwässertes Zytoplasma und wandern auf die Lücke zu, die so verschlossen wird. Die Anregung wird von einer Zelle zur anderen weitergegeben, sie verringert sich während der Ausbreitung. Sie klingt ab, wenn die Epidermislücke durch die zuwandernden Zellen aufgefüllt ist.In der Raupenepidermis treten während der Heilung Riesenzellen auf, in der Puppen- und Falterkutikula entsprechende kutikulare Bildungen.In der Diskussion wird die Heilung nach den Brennverletzungen dem Schließen eines Hautimplantatbläschens gegenübergestellt. Eine Brennwunde verheilt mittels Epithelwanderung unter Mitosenhemmung, das Implantatbläschen schließt sich durch Epithelwachstum unter Zellteilungen. Riesenzellen treten in beiden Fällen auf.Meinem hochverehrten Lehrer, Professor Dr.Alfred Kühn, danke ich für die Anregung und Förderung dieser Arbeit.     

Steigerung der antibioticabildung von Streptomyceten-Stämmen durch Röntgenstrahlen

Zusammenfassung Durch Einwirkung von hohen Dosen Röntgenstrahlen (120000 bis 130000 r), die eine Abtötungsrate von 99,85±0,1% zur Folge hatten, war es möglich, die Antibioticabildung von Streptomyceten-Stämmen zu steigern. Die Bestrahlung der Ausgangskultur erfolgte auf Hafermehlagar. Die Sporen dieser Kultur befanden sich während der Strahleneinwirkung am Luftmycel in Luft als umgebendem Medium.Wegen ihrer geringen Überlebensrate war die Gewinnung von Einsporkulturen durch Ausstreichen einer geringen Sporenmenge auf einer Agarplatte gut möglich.Vom Streptomyces-Stamm Labornummer 4/122, einem Polyenbildner, konnten nach drei Bestrahlungsschritten Einsporkulturen ausgelesen werden, deren Aktivität gegenüber der Ausgangskultur auf das 17 fache gesteigert war. Die Austestung erfolgte mit Fusarium culmorum in einer Sporenkeimprüfung.Ist nach einer Bestrahlung die Überlebensrate von Streptomycetensporen sehr gering, so lassen sich mit der beschriebenen Methode leicht Einsporkulturen herstellen, auch wenn die Sporen noch in Ketten zusammenhängen. Eintretende morphologische und physiologische Veränderungen durch die Bestrahlungen sind hierbei zu erwarten.Eine abgesunkene Antibioticabildung konnte bei verschiedenen Streptomyceten-Stämmen durch Röntgenstrahlen reaktiviert werden.Mit 2 Textabbildungen     

Haemolymph hydrolases in metamorphosing Galleria mellonella (Lepidoptera)

Changes in the activity of haemolymph hydrolases during metamorphosis was examined using the wax moth Galleria mellonella. Total haemolymph protein concentration showed a two-fold, approximately linear decline during passage from mature larva to pharate adult. Starch gel electrophoresis of standard volume haemolymph samples showed a differential loss of certain hydrolases during development. Acid phosphatase activity increases markedly at the time of maximum tissue dissolution at about the third day after pupation, and subsequently declines, but remains considerably higher than in the late larva. The rise in specific activity of haemolymph acid phosphatase is thought to be correlated with lysosomal activity.

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Zusammenfassung An der Wachsmotte Galleria mellonella wurden Veränderungen in der Aktivität der Bluthydrolasen während der Metamorphose untersucht.Die totale Proteinkonzentration im Blut und im Serum zeigt während des Überganges von der erwachsenen Larve zur Motte kurz vor dem Schlüpfen eine zweifache, ungefähr lineare Abnahme.Stärkegel-Elektrophoresen von bestimmten Blutmengen zeigten während der Entwicklung einen differenzierten Verlust bestimmter Hydrolasen.Die Säurephosphatase-Aktivität erhöhte sich während der Zeit der maximalen Gewebedissoziation ungefähr am dritten Tag nach der Verpuppung bedeutend, verringerte sich anschließend wieder, ist aber vergleichsweise stets höher als bei der erwachsenen Larve.Man nimmt an, daß die Erhöhung der spezifischen Aktivität der Blutsäurephosphatase in Verbindung mit der Lysosomaktivität steht.

     

Über die Veränderung der Aktivitäten einiger Enzyme in den Uredosporen von Puccinia graminis var. tritici während der Keimung

Zusammenfassung Uredosporen von Puccinia graminis wurden auf einem flüssigen Medium durch Zusatz von Cumarin zur Keimung gebracht. Wir verfolgten die Veränderungen der Enzymaktivitäten von Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase, Phosphogluconat-Dehydrogenase und von Glucose-6-phosphat-Isomerase in Abhängigkeit von der Inkubationszeit. Im Gegensatz zu den Enzymen keimender Sporen saprophytischer Pilze nehmen die Gesamtaktivitäten aller drei Enzyme im Anschluß an einen kurzen Anstieg innerhalb der ersten Stunde bzw. der ersten 2 Std wieder ab. Nach 12 Std findet man für Phosphogluconat-Dehydrogenase und für Glucose-6-phosphat-Isomerase niedrigere Werte als vor Beginn der Inkubation. Die spezifischen Aktivitäten von Phosphogluconat-Dehydrogenase und Glucose-6-phosphat-Isomerase bleiben nahezu konstant. Dagegen nimmt die spezifische Aktivität von Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase zu. Die in den Uredosporen von Puccinia graminis gefundenen spezifischen Enzymaktivitäten sind wesentlich höher als die in den Sporen saprophytischer Pilze.

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Investigations of the activities of some enzymes in uredospores of Puccinia graminis var. tritici during germination

Summary Uredospores of Puccinia graminis were germinated on a liquid medium containing coumarin. We followed changes in enzyme activities of glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenase and glucose-6-phosphate isomerase as a function of time of incubation. Contrary to the enzymes in germinating spores of saprophytic fungi the total activities of all three enzymes declined clearly after a short lasting rise during the first or the first 2 h of incubation. 12 h after the beginning of the experiment the total activities of 6-phosphogluconate dehydrogenase and of glucose-6-phosphate isomerase had declined even below the level of not incubated spores. The specific acitivities of 6-phosphogluconate dehydrogenase and glucose-6-phosphate isomerase stayed nearly constant during the time of the experiment, whereas the specific activity of 6-phosphogluconate dehydrogenase increased. The specific activities of these enzymes found in uredospores of Puccinia graminis are considerably higher compared to those found in saprophytic fungi.

     

Sekretionsphasen und cytologische Beobachtungen zur Funktion der Oenocyten während der Puppenphase verschiedener Kasten und Geschlechter von Formica polyctena Foerst. (Ins. Hym. Form.)

Zusammenfassung Mit histologischen und histochemischen Methoden wurden die Oenocyten von Männchen, Weibchen und Arbeiterinnen während der Puppenphase von Formica polyctena Foerst. untersucht, um Einblicke in ihre Funktion während der Metamorphose zu erhalten.Bei Formica lassen sich zwei Generationen von Oenocyten, larvale und imaginale, unterscheiden, die lateral von der Hypodermis des Abdomens bzw. Gasters abgegliedert werden. Während der ganzen larvalen Phase bleiben sie mit der Hypodermis in Verbindung. Zu Beginn der inneren Metamorphose verteilen sie sich auf dem Lymphwege über den ganzen Körper und finden sich konzentriert an den Stellen der Organbildung. Vor beginnender Körperpigmentierung gelangen die larvalen Oenocyten ins Mitteldarmlumen und werden dort verdaut, während gleichzeitig die imaginalen Oenocyten mit den Trophocyten sich verankern, was mit einer Klärung der Hämolymphe einhergeht.Die Oenocyten besitzen eine sehr verschiedene Größe, die stark vom Sekretionszustand abhängig ist. Die larvalen Oenocyten erreichen ein Aktivitätsmaximum kurz vor bzw. nach der Puppenhäutung, die imaginalen kurz vor der Imaginalhäutung. In der Größe und Aktivität der Oenocyten bestehen während der Metamorphose Unterschiede zwischen beiden Kasten und Geschlechtern.In den Oenocyten konnten sowohl im lebenden Zustand als auch nach Fixierung Sekretvakuolen festgestellt werden.Die Farbe der granulierten Oenocyten ist wasserhell; ihr Cytoplasma besitzt einen p_H-Wert von etwa 5–5,5 im aktiven Zustand. Ihre Form ist kugelig oder elliptoid. Die Zahl der Zellkerne schwankt zwischen 1–3, wobei einkernige Zellen stark überwiegen. Die Kernvermehrung scheint amitotisch nach einem besonderen Typus zu erfolgen; sie konnte in einem Falle beobachtet werden. Mitosen und Zellteilungen waren nicht feststellbar. Die Kerne enthalten meistens zwei Nukleoli, oft nur einen, aber manchmal auch drei.In den Oenocyten konnten Glykogen und Fett nachgewiesen werden; die Oenocyten können deshalb jedoch nicht als Speicherzellen betrachtet werden.Während der Metamorphose scheinen die Oenocyten eine wesentliche Rolle als Fermentbildner zu spielen; sie sind am Aufbau der imaginalen Organe maßgeblich beteiligt. Den imaginalen Oenocyten kommt neben dem Umbau der Trophocyten offensichtlich beim weiblichen Geschlecht eine Funktion bei der Eibildung zu. Für hormonale und exkretorische Funktionen ergaben sich keine Anhaltspunkte.Die hormonale Steuerung der Oenocyten scheint durch die Corpora allata zu erfolgen.     

Ricerche istochimiche e biochimiche su alcuni enzimi del Nefrone del Tritone crestato (Triturus cristatus carnifex Laur.) in seguito ad ipofisectomia

Zusammenfassung Es wurde eine vergleichende bio- und histochemische Prüfung des Einflusses der Hypophysektomie auf die Aktivität der alkalischen unspezifischen Nieren-Phosphatase und der Lipase von Triturus cristatus carnifex Laur, angestellt. Außerdem haben die Autoren die Wirkung der Hypophysektomie auf die Aktivität der sauren unspezifischen Phosphatase, der Glucose-6-Phosphatase, der Adenosin-Triphosphatase und der Succino-Dehydrogenase untersucht, aber nur histochemisch. Zur histologischen Kontrolle wurden Gehirn- und Schilddrüsen-Präparate angefertigt.Die Ergebnisse der biochemischen Bestimmungen wurden statistisch überprüft.Die biochemischen und histochemischen Befunde ergaben, daß: 1. die Aktivität der alkalischen Phosphatase nach der Hypophysektomie abnimmt. Der Unterschied zwischen der Aktivität bei Kontroll- und hypophysektomisierten Tieren (nach Student-t berechnet) ist statistisch signifikant für P=0,02.2. Die lipolytische Aktivität nach der Hypophysektomie zunimmt. Der Unterschied zwischen der Aktivität bei Kontroll- und hypophysektomisierten Tieren (nach Student-t berechnet) ist statistisch signifikant für P=0,02.Nach der Hypophysektomie wurde histochemisch festgestellt, daß sich die saure Phosphatase und die Glucose-6-Phosphatase ähnlich verhalten wie die alkalische Phosphatase, während die Aktivität der Adenosin-Triphosphatase und die der Succino-Dehydrogenase sich nicht zu verändern scheinen.Auf Grund der dargestellten Ergebnisse glauben die Verfasser annehmen zu dürfen, daß bei Triturus cristatus carnifex die Aktivität der alkalischen Nieren-Phosphatase, und wahrscheinlich auch die der sauren Phosphatase, von der Nebenniere geregelt werden.Der Regulierungsmechanismus der anderen Enzyme (Lipase, Glucose-6-Phosphatase, Adenosin-Triphosphatase und Succino-Dehydrogenase) ist hingegen nicht klar erkenntlich.

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Le operazioni e le ricerche istochimiche e istologiche sono dovute ad A. Peyrot; l'impostazione della premessa e delle conclusioni e le ricerche biochimiche sono dovute ad E. Ferreri. L'analisi statistica dei risultati delle prove biochimiche e la stesura definitiva del lavoro sono state elaborate insieme.     

Regulation der Acetaldehydkonzentration im Medium während der alkoholischen Gärung durch Saccharomyces cerevisiae

Zusammenfassung Die Konzentration an Acetaldehyd im Medium während der anaeroben Vergärung von Glucose durch Saccharomyces cerevisiae weist in der logarithmischen Wachstumsphase die höchsten Werte auf. Die Induktion der Pyruvatdecarboxylase durch Glucose fördert die Akkumulation von Acetaldehyd, der ins Medium diffundiert. Hefestämme, die unterschiedlich viel Acetaldehyd bilden, unterscheiden sich in ihren Pyruvatdecarboxylaseaktivitäten. Diese engen Beziehungen zwischen Pyruvatdecarboxylase und Acetaldehydproduktion deuten auf die Kontrollfunktion der Pyruvatdecarboxylase bei der Acetaldehydakkumulation hin. Höhere Aktivitäten der Alkoholdehydrogenase verringern die Acetaldehydakkumulation, wodurch sich ein Hinweis auf die Rolle dieses Enzyms bei der Regulation der Acetaldehydkonzentration ergibt.

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Regulation of the acetaldehyde concentration in culture medium during the fermentation of glucose by Saccharomyces cerevisiae

Summary During fermentation of glucose by Saccharomyces cerevisiae maximum acetaldehyde production coincides with maximum pyruvate decarboxylase activity in the logarithmic phase of growth. The stimulation of this enzyme by high glucose levels leads to an increased formation of acetaldehyde, which diffuses into the medium. Yeast strains, which produce varying amounts of acetaldehyde also exhibited varying pyruvate decarboxylase activities. The close relationship between pyruvate decarboxylase activity and acetaldehyde production suggests a control function of the enzyme in acetaldehyde accumulation. Apart from pyruvate decarboxylase higher activities of alcohol dehydrogenase show the reversed influence on aldehyde concentration, thus demonstrating the role of alcohol dehydrogenase in aldehyde production.

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Abkürzungen ADH Alkoholdehydrogenase - AE Aktivitätseinheit - PD Pyruvatdecarboxylase     

Über die Stütz- und Zwischenzellen des Froschhodens während des spermatogenetischen Zyklus

Zusammenfassung Hoden, Hypophysen und Daumenschwielen von Fröschen (Rana temporaria) wurden während eines Jahres, d.h. während eines spermatogenetischen Zyklus, untersucht. Der Zyklus wurde in die Stadien Involution, Vermehrung, Zystenbildung, Reifung (Spermiogenese), Ruhe und Brunst eingeteilt.Während der aktiven Spermatogenese (Mai bis August) zeigen die Leydigschen Zwischenzellen das Bild von inaktiven Zellen: Zellkern und Zytoplasma sind geschrumpft, im Zytoplasma befinden sich cholesterinhaltige Fettvakuolen, wenig Mitochondrien und ein spärliches ER. Dagegen scheinen die Zwischenzellen im Herbst wieder zu neuer Aktivität zu erwachen: Kern und Zytoplasma nehmen an Umfang zu, die Zahl und Größe der Fettvakuolen nimmt ab, das ER ist gut entwickelt und es erscheinen osmiophile Granula im Zytoplasma. Diese Aktivitätsphase dauert bis zur Brunst. Zu diesem Zeitpunkt verschwinden die osmiophilen Granula, während die Fettvakuolen wieder vermehrt auftreten. Übergangsformen zwischen Bindegewebszellen und Zwischenzellen oder Zellteilungen von Zwischenzellen wurden nicht beobachtet. Der Aktivität der Leydigzellen läuft eine Entwicklung der Daumenschwielen parallel.Während der relativen Funktionsruhe der Zwischenzellen im Sommer dürften die-Zellen des Hypophysenvorderlappens vermehrt Gonadotropine (FSH) ausschütten. Zur gleichen Zeit bieten die Stützzellen in den Samenkanälchen Zeichen erhöhter Aktivität. Letztere äußert sich u. a. im Auf- und Abbau von cholesterinhaltigen Fettvakuolen und einer anschließenden Glykogenbildung. Da die Stützzellen alle morphologischen Merkmale von steroidhormonproduzierenden Zellen tragen, wird angenommen, daß hypophysäres FSH spezifisch auf die Stützzellen der Samenkanälchen wirkt. Die Stützzellen könnten ihrerseits den Zustrom von Nährstoffen zu den Samenzellen regulieren und so einen direkten Einfluß auf den Ablauf der Spermatogenese ausüben.Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Herrn Prof. Dr.W. Bargmann und Herrn Prof. Dr.A. von Kügelgen danke ich für die Überlassung von Arbeitsplätzen, Herrn Priv.-Doz. Dr.A. Oksche für Material, FrauGuttenberger für die Anfertigung lichtmikroskopischer Präparate.     

The suitability of some crops to infestation by the wheat aphid, Schizaphis graminum (Homoptera: Aphididae)

The suitability of some crop cultivars, planted in the Orange Free State province of South Africa, as hosts for the wheat aphid, Schizaphis graminum (Rond.), was examined in the laboratory by giving aphids tethered flight and releasing them on individual plants. Comparisons made between wheat, oats and rye and between differently aged wheat foliage, showed that wheat was more readily infested by alighting aphids than either oats or rye, on which subsequent longevity was moreover adversely affected, and that mature wheat was just as readily infested as young wheat.

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Zusammenfassung Die Eignung einiger im Oranje-Freistaat Südafrikas angebauter Getreide als Wirtspflanzen für die Weizenblattlaus Schizaphis graminum (Rond.) wurde im Laboratorium untersucht, indem flugfähige Blattläuse nach Flug an der Fessel auf den einzelnen Pflanzen freigelassen wurden.Vergleiche zwischen Weizen, Hafer und Reis zeigten, daß Weizen ein attraktiverer Wirt ist als Hafer und Reis, zumindest was die hier geprüften Kultivare anbetrifft. Läuse, die nach einem Flug von 5, 10 oder 60 Minuten auf den genannten Wirtspflanzen freigelassen wurden, zeigten deutliche Unterschiede in ihrem Ansiedlungsverhalten und der ferneren Lebensdauer. Während sich die Mehrzahl der Versuchstiere auf Weizen innerhalb kurzer Zeit für dauernd ansiedelte, waren die auf Hafer und Reis angesetzten ruhelos und verließen diese Wirtspflanzen leicht wieder. Die Annahme der Wirtspflanzen konnte jedoch gesteigert werden durch Verlängerung der vorangehenden Flugdauer, indem sich nach verlängerten Flügen mehr Aphiden ansiedelten als nach kurzen. Obwohl die Geflügelten alle drei Wirte besiedelten und die Produktion von Larven aufnahmen, war ihre lebensdauer auf Hafer und Reis beeinträchtigt, wo sie zwischen 10 und 24 bzw. zwischen 12 und 42 Tagen schwankte, während sie auf Weizen vergleichsweise 22–52 Tage währte. Obwohl infolge Anfangsfruchtbarkeit Weizen nach allen Flugzeiten rascher besiedelt wurde als Hafer oder Reis, so zeigte doch die Gesamtfruchtbarkeit pro angesiedelter Mutterlaus mit 21–71 Larven auf Weizen, 18–73 auf Hafer und 9–70 auf Reis keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Wirten.Beim Vergleich von Versuchsergebnissen über Fruchtbarkeit, Lebensdauer und Probeverhalten der Geflügelten, die an jungen oder reifen Weizenblätten freigelassen wurden, ergaben sich keine signifikanten Unterschiede, mit der Ausnahme, daß die Reproduktionsrate auf den jungen Blättern anfangs höher war. Es ist deshalb zu erwarten, daß die Weizenläuse im Freiland erwachsene Weizenpflanzen ebenso leicht befallen wie junge.

     

Über die Gewebespannung in den Ausläufergipfeln von Circaea intermedia in der Topfkultur

Zusammenfassung Unterirdische Ausläufer vonCircaea und anderen Pflanzen entfalten bei der Topfkultur in ihren Gipfelteilen eine Gewebespannung, die sich in einer nach Austopfen rasch vollziehenden Krümmung nach auswärts äußert. Maßgebend dafür ist die mechanische Wirkung der Topfwand, während dem Einfluß von Schwerkraft, Licht und Feuchtigkeit keine größere Bedeutung zukommt.Durch Bestreichen der äußeren Topfwand mit Heteroauxinlösung ließ sich die Gewebespannung verhindern oder umkehren. Diese beruht auf einer ungleichen Auxinverteilung in der Wachstumszone und zwar weist die dem Erdballen zugekehrte Innenflanke einen größeren Auxingehalt auf als die der Topfwand zugekehrte Außenflanke.Mit 2 Textabbildungen (3 Einzelbildern).     

Synchronous activation of the alleles coding for the S-form of the NADP-dependent malate dehydrogenase during mouse embryogenesis

Summary The first appearance during mouse development of different allelic products was studied using the supernatant (S-)form of NADP-dependent MDH. Heterozygote offspring were produced by cross-breeding the strains C3H and CBA, and the embryos were taken at various developmental stages. The electrophoretic examination revealed no enzyme activity in unfertilized ova and preimplantation stages. After implantation, an isoenzyme pattern was seen for the first time at day 10 (228 hrs after fertilization), representing the 3 different heteromers of this tetrameric enzyme in binomial distribution. 240 hrs after fertilization, the 5-banded pattern to be expected in the heterozygotes was complete. Measurements of enzyme activity revealed a strong activity increase at about 240 hrs. The results indicate that the S-form of NADP-MDH appears rather late in development and that the two alleles tested at this gene locus commence functioning synchronously.

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Zusammenfassung Das erstmalige Auftreten der Produkte verschiedener Allele eines Genlocus während der Embryogenese wurde am Beispiel der S-NADP-MDH bei der Maus untersucht. Heterozygote Nachkommen der Kreuzung C3HxCBA wurden in verschiedenen Embryonalstadien entnommen und auf Enzymaktivität geprüft. Unberfruchtete Eier sowie präimplantative Stadien zeigen elektrophoretisch keine Aktivität. Im postimplantativen Embryo tritt erstmals am 10. Tag (228 Std nach Befruchtung) ein Elektrophoresemuster auf; die 3 Heteromere des tetrameren Isoenzyms sind in binomialer Verteilung sichtbar. 240 Std nach Befruchtung ist das erwartete 5-Bandenmuster des Heterozygoten komplett. AktivitätsMessungen zeigen einen steilen Anstieg der Enzymaktivität bei 240 Std. Diese Befunde lassen sich dahingehend interpretieren, daß die beiden untersuchten Allele relativ spät in der Embryonalentwicklung synchron ihre Syntheseaktivität aufnehmen.

     

Zur Atmung Wachsender Wurzelspitzen

Zusammenfassung Es werden Daten über den Protein-Stickstoffgehalt und die Atmung isolierter Wurzelabschnitte vonZea Mays undPisum sativum mitgeteilt und nach Prüfung ihrer Zuverlässigkeit festgestllt, daß auf den Protein-N bezogen die Meristeme beider Objekte weniger intensiv atmen als die Streckungszonen, welch letztere bei der Erbse sogar noch von der jüngsten Zone ausgewachsener Zellen übertroffen wird.Wie schon vonRuhland undUllrich (1936) undRuhland undRamshorn (1938) festgestellt wurde, scheiden isolierte Wurzelspitzen mehr CO₂ aus, als ihrer gleichzeitigen O₂-Aufnahme entspricht, d. h. sie gären. Dieses Extra-CO₂ stammt nicht aus einer früheren Phase partieller Anaerobiose, muß also während des Versuches gebildet werden. Längere Abschnitte liefern weniger Extra-CO₂, als ihrem Anteil embryonaler Gewebe entspricht. Neben einer Steigerung der Gärung durch die Präparation, besonders in den jüngst ausgewachsenen Partien, ist aus dem Gaswechsel auf einen Austausch von Intermediärprodukten zu schließen, deren weitere Verarbeitung zu dem nahezu ausgeglichenen Gaswechsel längerer Wurzelspitzen führen dürfte. Die CO₂-Produktion sinkt, während der Versuchszeit ganz erheblich ab, die Ausscheidung von Extra-CO₂ mit ähnlicher Geschwindigkeit auch in Proben verschiedener Ausgangslänge. Möglicherweise vorhandene Beziehungen zwischen diesem Verhalten und dem bekannten Sinken der meristematischen Aktivität isolierter Organteile werden diskutiert.Mit 5 Textabbildungen.     

Über die Beziehungen zwischen der Stoffaufnahme durch Blattepidermen und der Zahl der Plasmodesmen in den Aussenwänden

Zusammenfassung Es gelingt, durch Auftragen von Lösungstropfen auf lokal begrenzte Stellen der Blattoberfläche verschiedener Pflanzen die Zahl der Plasmodesmen in den Epidermisaußenwänden (Ektodesmen) zu vermehren oder zu vermindern. Besonders Aminosäuren lösen in schwächeren Konzentrationen eine Vermehrung aus, auch Zucker und Coffein haben positive Wirkung, während anorganische Salze bisher keinen Erfolg erkennen ließen. Histidin wirkt nur in sehr starker Verdünnung fördernd, während Konzentrationen von 0,01% bereits die Plasmodesmen zum Verschwinden bringen. Diese Versuche stellen somit weitere Beweise für die Vitalität der ganzen Erscheinungen dar, die wahrscheinlich als Reizvorgänge gedeutet werden müssen.Obwohl wir nach wie vor der Meinung zuneigen, daß unsere Strukturen in den Epidermisaußenwänden den Innen-Plasmodesmen, welche die Protoplasten zweier benachbarter Zellen verbinden, wesensgleich sind, mag es zweckmäßig sein, einen kurzen eigenen Namen zu verwenden. Wir folgen einer Anregung von Herrn Prof.Ruhland, wenn wir für unsere Strukturen in den Außenwandungen den Namen Ektodesmen in Vorschlag bringen. Sinngemäß müßte dieser Name auch auf die Gebilde in den Wänden der im Wirtsgewebe wuchernden hyphenartigen Zellen vonCuscuta Anwendung finden, wo sie vonSchumacher u.Halbsguth zuerst entdeckt worden sind (1939).     

Über das Wasserstoff aktivierende System von Hydrogenomonas H 16

Zusammenfassung Hydrogenomonas H 16 oxydierte molekularen Wasserstoff auch noch nach mehreren heterotrophen Passagen mit Glutamat oder Fructose als Substrat. Dagegen ging die Fähigkeit zur Kohlendioxyd-Fixierung schon während der ersten heterotrophen Kultur weitgehend verloren. Dementsprechend ergaben Enzym-Bestimmungen an zellfreien Extrakten eine langsame Abnahme der spezifischen Aktivitäten der löslichen und der partikelgebundenen Hydrogenase, aber eine rasche Abnahme der Aktivität der Ribulose-1,5-diphosphat-Carboxylase während des heterotrophen Wachstums.

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Summary Hydrogenomonas H 16 oxidized molecular hydrogen even after several subcultures with glutamate or fructose as substrate. On the contrary, the ability to fix carbon dioxide almost disappeared during the first heterotrophic culture. Corresponding to these results, measurements of enzyme activities in cell-free extracts showed a slow decrease in specific activity of the soluble and the particle bound hydrogenase but a rapid decrease in the activity of ribulose-1.5-diphosphate carboxylase during heterotrophic growth.

     

Das Verhalten von Nitratreductase,Nitritreductase, Hydrogenase und anderen Enzymen von Ankistrodesmus braunii bei Stickstoffmangel

Zusammenfassung Bei der N-Verarmung von Ankistrodesmus braunii wurde eine intracelluläre Bildung von Nitrit und Nitrat durch heterotrophe Nitrifikation festgestellt, die charakteristisch für den beginnenden N-Mangel ist. Damit wird die hohe Nitrat- und Nitritreductaseaktivität bei N-Mangelalgen verständlich.Die Hydrogenase ist auch bei N-verarmten Algen aktiv, doch kann Nitrit nicht mehr als H-Acceptor verwendet werden. Die Aktivierung des Enzyms ist energieabhängig und durch Antibiotica (Actinomycin C, Puromycin, Gentamycin) hemmbar. Offenbar findet während der Inkubation mit Wasserstoff eine Proteinsynthese statt.Zum Vergleich wurde das Verhalten einiger anderer Enzyme [Glucose-6-phosphat-dehydrogenase, NAD(P)-Reductase, Glyoxylat-reductase, Katalase, Malat-dehydrogenase, Glutamat-dehydrogenase, Isocitratase] bei N-Mangel untersucht.

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Nitrate reductase, nitrite reductase, hydrogenase, and other enzymes in nitrogen-deficient Ankistrodesmus braunii

Summary An oxidation of organic nitrogen compounds leading to an intracellular formation of nitrite and nitrate (heterotrophic nitrification) was found in nitrogen-deficient Ankistrodesmus braunii. This explains the rather high levels of nitrate and nitrite reductases observed in algae after the supply of nitrogen has been exhausted.Hydrogenase is active also in nitrogen-deficient algae which, however, can no longer use nitrite as an acceptor for hydrogen. The activation of hydrogenase is energy-dependent and can be inhibited by means of antibiotics (actinomycin C, puromycin, and gentamycin). Protein synthesis seems to take place during incubation under hydrogen.For comparison, several other enzymes [glucose-6-phosphate dehydrogenase, NAD(P) reductase, glyoxylate reductase, catalase, malate dehydrogenase, glutamate dehydrogenase, and isocitratase) were studied in nitrogen-deficient cells.

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Verwendete Abkürzungen G-6-P-DH Glucose-6-phosphat-dehydrogenase - M-DH Malat-dehydrogenase - Glu-DH Glutamat-dehydrogenase - NAD(P)-R Nicotinamid-adenin-dinucleotid(phosphat)-reductase - CCCP Carbonylcyanid-mchlorophenylhydrazon - DNP 2,4-Dinitrophenol - MB Methylenblau     

Cytochemische Untersuchungen über den Einfluß von Borsäure und Phenylborsäure auf einige Oxydasen und Dehydrogenasen beiOospora lactis (Fres.) Sacc. (cf.Geotrichum candidum Link.)

Zusammenfassung Ein Zusatz von 300 mg Phenylborsäure (PhB)/l Nährmedium führt beiOospora lactis zu hefeartigem Wachstum und zu auffälligen Veränderungen der Zellgestalt. Nach Borsäure-Zusatz (300–500 mg/l) konnten die gleichen Anomalien nicht beobachtet werden.Ein mit cytochemischen Methoden und mit Hilfe gestaffelter Hemmstoffkonzentrationen durchgeführter Vergleich der relativen Enzymaktivitäten nach PhB-und nach Borsäure-Ein wirkung hatte folgendes Ergebnis: PhB und Borsäure hemmen in gleichem Maße die Aktivitäten von Alkohol-Dehydrogenase und von Succinat-Dehydrogenase, während das Peroxydase-System — ebenfalls von beiden Substanzen — gefördert wird. Lediglich bezüglich der Cytochrom-Oxydase war eine nach PhB-, aber nicht nach Borsäure-Anwendung auftretende Aktivitäts-Erhöhung zu beobachten.Die Ergebnisse werden im Zusammenhang mit einer Hypothese diskutiert, nach welcher unter anderem die Aktivierung der 4 oxydativen Enzyme Tyrosinase, Peroxydase, Laccase und Katalase für die PhB-typischen und durch Borsäure-Applikation nicht erzielbaren Blatt-Anomalien bei der Tomate verantwortlich gemacht wird (Mathan).

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Cytochemical studies regarding the influence of boric acid and phenylboric acid on some oxidases and dehydrogenases inoospora lactis (Fres.) Sacc. (cf. Geotrichum candidumLink.)

Summary An addition of 300 mg/l phenylboric acid (PhB) to the culture medium causes a yeast-like growth of the colonies ofOospora lactis and conspicuous abnormalities of cell form. The same changes are not observed when boric acid solutions (300–500 mg/l) are applied.A cytochemical analysis of relative enzyme activities yielded the following results: (1.) Alcohol dehydrogenase and succinate dehydrogenase are inhibited, both by PhB and by boric acid. (2.) The peroxidase system is activated in the same manner, by the two substances, although a difference between the grades of activation by PhB and by boric acid is not to be excluded in this case. (3.) Only with regard to cytochrome oxidase is an activating effect confined to PhB, and not observable in boric-acid treated cells.These results are discussed in connection with a hypothesis (Mathan), according to which, a PhB-induced increase in the level of activity of four oxidative enzymes, i.e. tyrosinase, peroxidase, laccase, and catalase—among other factors—is responsible for certain leaf abnormalities in tomato, which were noticed, only after the application of PhB, but not of boric acid.

     

Histochemische Untersuchungen zum Fettgehalt und Fettstoffwechsel des Plexus chorioideus des Kaninchens

Zusammenfassung Es wird über histochemische Untersuchungen zum Fettgehalt und über die Aktivität fettabbauender Enzyme des Plexus chorioideus des Seitenventrikels von Kaninchen berichtet. Die folgenden Fettfärbungen wurden vorgenommen: Ölrot O, Sudanschwarz B, saures Hämatein, Nilblau. In den Plexusepithelien finden sich zahlreiche Fetttropfen verschiedenster Größe, die offensichtlich vorwiegend Triglyceride und Phospholipide enthielten. Die folgenden Enzyme wurden dargestellt: alkalische und saure Phosphatase sowie die unspezifischen Esterasen mit den Substraten -Naphthyl-Azetat, Naphthol-AS-Azetat und Naphthal-AS-D-Chlorazetat. Nur die alkalische Phophatase war ausschließlich im Stroma und nicht in den Plexusepithelien nachweisbar, während die übrigen Enzyme diffusgranulär im Zytoplasma der Epithelien auftraten. An der Oberfläche einzelner Fetttropfen war eine stärkere Enzymaktivität erkennbar.

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Histochemistry of lipid content and turn-over in the choroid plexus of the rabbit

Summary The lipid content and enzyme activity of the choroid plexus was studied in the rabbit by histochemical techniques. The following fat-staining methods were used: Oil red O, Sudan black B, acid haematein, Nile blue. Numerous droplets of different diameters consisting of triglycerides and phospholipids were observed within the epithelial cells. The following enzymes were demonstrated: alkaline and acid phosphatases, and the non-specific esterase (substrates: -naphthyl-acetate, naphthol-AS-acetate, and naphthol-AS-D-chloroacetate). Alkaline phosphatase was found within the stroma cells of the plexus but not within the choroid epithelia. The localization of this enzyme was in contrast to the localization of all the other enzymes which showed a very strong diffuse-granular activity almost exclusively within the epithelial cells. At the surface of some fat droplets an increase of enzymatic activity was demonstrable.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.