Untersuchungen zur chemischen Zusammensetzung der Lipidfraktion von Lodderomyces elongisporus EH 15

Lipids were extracted from the cells of Lodderomyces elongisporus EH 15 grown on gas oil (Bp. 240 to 360 °C) with benzine/alcohol (80:20). The lipid-hydrocarbon-fraction obtained by this extraction method was 18.5%. It was composed of hydrocarbons, phospholipids, fatty acids, glycerides, sterols, ubiquinones, and vitamines. The main components among the lipids were phospholipids. The compositions of phospholipid, fatty acid, sterol, and ubiquinone fractions were analysed.     

Beitrag zur Kenntnis der chemischen Zusammensetzung derPhragmiti-Magnocaricetea und derAgropyro-Rumicion-Arten

Zwanzig Pflanzen der KlassePhragmiti-Magnocaricetea (Kennarten der einzelnen pflanzen-soziologischen Einheiten) und des VerbandesAgropyro-Rumicion crispi wurden den chemischen Analysen unterzogen. Die Pflanzenproben wurden auf den Wiesen der Trockengebiete S-Mährens und der SW-Slowakei gesammelt, u. zw. aus den pflanzensoziologisch, definierbaren Einheiten (Assoziationen der VerbändePhragmition, Caricion gracilis, Caricion rostratae undAgropyro-Rumicion). Die Resultate wurden mit der chemischen Zusammensetzung der in anderen Gebieten vorkommenden Pflanzen verglichen. Es zeigten sich Zusammenhänge zwischen der genetisch bedingten chemischen Zusammensetzung bestimmter Artengruppen und den Eigenschaften des Substrats. In diesem Sinne gibt es allgemeine Unterschiede zwischen den VerbändenCaricion gracilis undCaricion rostratae. Die Arten desAgropyro-Rumicion zeigen im Durchschnitt engere Bindung an die Gesellschaften desCnidion-Verbandes als an dasCaricion gracilis.     

Zur chemischen Zusammensetzung der Zellwand der Streptokokken

Zusammenfassung Das Murein (Peptidoglycan) eines aus Faeces isolierten Streptococcus, der in den wichtigsten Merkmalen mit Peptostreptococcus evolutus (Prevot) Smith übereinstimmt, weist folgende Molverhältnisse auf (aufgerundete bzw. abgerundete Zahlen): Mur:GlcNH₂:Ala:Glu:Lys:Gly=1:1:3:1:1:1. Das Verhältnis l-Alanin:d-Alanin=2,15:1. Die Glutaminsäure liegt in der d-Konfiguration und als Amid vor.Durch die Partialhydrolyse der Zellwände und die anschließende Isolierung und Identifizierung der Peptide konnte die Aminosäuresequenz des Mureins geklärt werden. Das Tetrapeptid stimmt mit der üblichen Sequenz l-Ala-d-Glu-NH₂-l-Lys-d-Ala der meisten übrigen Bakterien überein. Die Quervernetzung des Mureins wird durch das Peptid Glycyl-l-Alanin hergestellt, wobei l-Alanin an die -Aminogruppe des Lysins gebunden ist. Die Dinitrophenylierung der Zellwand ergab, daß 35% des Glycins und 6% des Lysins eine freie Aminogruppe aufweisen. Die Quervernetzung ist demnach nur zu höchstens 60% durchgeführt.

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The chemical composition of the cell walls of Streptococci III. The amino acid sequence of a glycine containing murein from Peptostreptococcus evolutus (Prevot) Smith

Summary Peptostreptococcus evolutus was isolated from feces. Its murein containes muramic acid, glucosamine, alanine, d-glutamic acid, lysine and glycine at a molar ratio of about 1:1:3:1:1:1. The ratio of l-alanine: d-alanine is 2,15:1. Glutamic acid is present as an amide.By acid partial hydrolysis of the cell walls and subsequent isolation and identification of the peptides the amino acid sequence of the murein was elucidated. The tetrapeptide is identical with that of most bacteria (l-Ala-d-Glu-NH₂-l-Lys-d-Ala). The crosslinking of the murein is performed by the peptide glycyl-l-alanine. l-alanine is attached to the -amino group of lysine while the amino group of glycine is bound to the carboxyl group of the c-terminal d-alanine of an adjacent tetrapeptide. About 35% glycine and 6% lysine of the murein are dinitrophenylisable indicating that maximally 60% of the possible cross-linkages are realized.

     

Untersuchungen zur Frage der Temperaturadaptation an einem chemischen Zellmodell

Zusammenfassung 1. Der Sauerstoffverbrauch einer chemischen Modellzelle zeigt bei schnellen Temperaturänderungen das gleiche überschießende Verhalten, wie es in zahlreichen biologischen Versuchen beobachtet wurde.2. Auf Grund kinetischer Betrachtungen kann dieses dadurch erklärt werden, daß der Partialdruck der geschwindigkeitsbestimmenden Komponente in der Wärme relativ stärker als in der Kälte gesenkt wird.3. Dieser physikalische Einstellvorgang erfolgt jedoch relativ schnell, so daß die meisten der bisher beobachteten Adaptationsvorgänge offenbar auf einer zusätzlichen langsamen Veränderung der Systemparameter beruhen.4. Mit Hilfe der abgeleiteten Gleichungen ist es aber möglich, auch diese langsamen Adaptationsvorgänge auf prinzipielle Grundformen zurückzuführen und diese an Hand äquivalenter Bilanzgrößen quantitativ zu erfassen.

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Studies concerning the problem of temperature adaptation performed on a chemical model cell

Numerous results suggest that certain adaptive responses to temperature are caused by the tissue metabolism itself. In order to examine how such a deviation from the Arrhenius equation may be interpreted, oxygen consumption of a metabolic model was measured under conditions of rapidly changing temperatures. A similar adaptive behavior was found as in biological experiments. Kinetic considerations suggest that the concentration of the rate-determing component within the reaction volume increases relatively due to temperature drop and vice versa. Calculations using biological data show furthermore that the duration of such physical transient effect is relatively short. Therefore, it may be concluded that most of the biological results reported in literature represent cases of slow adaptive processes caused by changes in the metabolic system itself. According to the theory presented however, these unknown changes can be assessed by deriving the adaptation of biological metabolic rates from changes of fundamental parameters of an equivalent model cell.

     

Die Verwendung der Spektrochemie zur Bestimmung der Zusammensetzung von Bakterien

Zusammenfassung Wir benutzten die Spektrochemie zur Bestimmung der Zusammen-setzung von zwei Bakterienarten (Sarcina citrea und Azotomonas insolita). Zu dieser Bestimmung benötigten wir eine groß Menge Bakterien. Diese nahmen wir bei den Vorversuchen von der Oberfläche des festen Nährbodens, später bei den Hauptversuchen durch Zentrifugieren aus dem flüssigen Nährboden, den wir nach Dox u. Czapek mit einigen Änderungen herstellten. Wir bestimmten den Wassergehalt, die trockene, die organische, und anorganische Substanz.Zur spektrographischen Untersuchung diente ein ISP-22 Spektrograph. Die Anregung erfolgte mit 220 V/10 A Gleichstrom-Abreißbogen. Die Spalthöhe hatte 3,2 mm, der Elektrodenabstand betrug 2 mm und die Spaltbreite wählten wir zu 0,005 mm.Wir konnten in den Bakterienzellen auch solche Elemente nachweisen, welche nicht Bestandteile unseres Nährbodens waren. Sie sind wahrscheinlich durch die Verunreinigungen der angewandten Reagentien in den Nährboden gekommen.Die spektrochemische Analyse ist einfacher durchzuführen, als die mikrochemischen Verfahren. Die Ergebnisse können auch praktische Anwendung finden, da man bei Kenntnis der elementaren Zusammen-setzung der fraglichen Bakterien für sie den optimalen synthetischen Nährboden zusammenstellen kann.In Kurzfassung wurde diese Arbeit auf dem Kongreß der Ungarischen Mikrobiologischen Gesellschaft im Oktober 1957 in Budapest vorgetragen     

Zur chemischen Zusammensetzung der Zellwand der Streptokokken

Zusammenfassung Aus Streptococcus thermophilus wurden durch Zerschlagen mit Glasperlen und anschließender tryptischer Verdauung die Zellwände gewonnen. Sie erwiesen sich frei von Teichon- und Teichuronsäure, enthalten aber Polysaccharide und Murein. Das Polysaccharid bestand aus Rhamnose, Glucose, Glucosamin und Galaktose.Das Murein enthielt MurNAc:GlcNAc:Glu:Lys:Ala annähernd im Verhältnis 1:1:1:1:5. Vier der fünf Alaninmoleküle besitzen L-Konfiguration. Außerdem wurde pro Mol Glutaminsäure 1 Mol NH₃ gefunden. Dies zeigt an, daß die Glutaminsäure als Amid vorliegt. Im Hydrolysat der dinitrophenylierten Zellwände wurden DNP-L-Alanin und eine geringe Menge -DNP-Lysin gefunden. Bei der Hydrazinolyse erhielten wir freies Alanin.Die Spaltung von trichloressigsäure-extrahierten Zellwänden mit Hilfe von Lysozym lieferte Muropeptide mit derselben Zusammensetzung wie die des Mureins. Bei der Dinitrophenylierung ergab sich nur DNP-Alanin.Durch Hemmung mit Vancomycin wurde ein nucleotidaktiviertes Muramylpentapeptid angereichert, das wie das von Staph. aureus und Str. faecalis pro Mol Glu, Lys und MurNAc 3 Mol Ala enthält. Das Verhältnis D-Alanin zu L-Alanin ist hierbel 2:1.Durch Partialhydrolyse der Zellwände konnten sieben verschiedene Peptide isoliert und identifiziert werden. Daraus ergibt sich die in Abb. 6 dargestellte Aminosäuresequenz, wobei die Vernetzung durch die Verbindung der an der -Amino-gruppe des Lysins hängenden Peptidbrücke (L-Ala-L-Ala-L-Ala) mit dem C-terminalen D-Alanin einer benachbarten Peptidkette erfolgt. Einige Prozent der Peptidbrücke sind offensichtlich nicht vernetzt, so daß eine kleine Menge L-Alanin des Mureins dinitrophenylierbar bleibt.Das Murein von Streptococcus faecalis zeigt den gleichen Aufbau wie das von Str. thermophilus.

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The chemical composition of the cell wall of streptococciI. The amino acid sequence of the mureins of Str. thermophilus and Str. faecalis

Summary The cell walls of Streptococcus thermophilus were prepared by breaking the cells with glass beads followed by tryptic digestion. The cell walls proved to be free of teichoic and teichuronic acid, but contained polysaccharides and murein. The polysaccharide consisted of rhamnose, glucose, glucosamine and galactose.The murein contained mur NAc:glcNAc:glu:lys:ala approximately at a ratio of 1:1:1:1:5. Four of the five alanine molecules show L-configuration. One mole of ammonia was found per mole of glutamic acid. This indicates that glutamic acid is present as an amide. DNP-L-alanine and a small amount of -DNP-lysine were found in the hydrolysate of the dinitrophenylated cell walls. On hydrazinolysis we obtained free alanine. Lysis of trichloroacetic acid-extracted cell walls by lysozyme yielded muropeptides of the same composition as the murein. Dinitrophenylation resulted only in DNP-alanine. Inhibition by vancomycin led to the accumulation of nucleotideactivated muramylpentapeptide which, like that of Staph. aureus and Str. faecalis, contains 3 moles ala per 1 mole of glu, lys and murNAc. Here the ratio of D-alanine and L-alanine is 2:1.Partial hydrolysis of the cell walls led to the isolation and identification of seven different peptides. The amino acid sequence of the murein is represented in Fig. 6. It shows cross-linkage by the peptide bridge (L-ala-L-ala) attached to the -amino group of lysine and the C-terminal L-alanine of an adjacent peptide chain. Evidently a few percent of the muropeptides bridge are not crosslinked. Thus a small amount of L-alanine of the murein remains dinitrophenylable.The murein of Streptococcus faecalis shows the same composition as that of Streptococcus thermophilus.

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Auszug aus der Dissertation von Karl-Heinz Schleifer: Untersuchungen über die chemische Zusammensetzung der Zellwände von Streptokokken, Fakultät für Allgemeine Wissenschaften der Technischen Hochschule München, 1967.     

Verwertung von Trimethylammoniumverbindungen durch Acinetobacter calcoaceticus

Zusammenfassung Die Verwertung von Carnitin und Carnitinderivaten (O-Acylcarnitine, Carnitincarboxyl-derivate) und strukturverwandten Trimethylammoniumverbindungen (Betaine und Stickstoffbasen) durch Acinetobacter calcoaceticus wurde anhand des Wachstums und des quantitativen Nachweises der Metabolite untersucht. Der Stamm wuchs auf l-Carnitin, l-O-Acylcarnitinen und -Butyrobetain als jeweils einziger C-Quelle. Der Verbrauch dieser Verbindungen und das Wachstum korrelierten mit der Spaltung der C-N-Bindung und mit dem gebildeten Trimethylamin. d-Carnitin wurde metabolisiert, wenn als zusätzliche C-Quelle l-Carnitin im Nährmedium vorhanden war, oder wenn die Bakterien mit l-oder dl-Carnitin vorinkubiert worden waren. Mit d-Carnitin als einziger C-Quelle wuchsen die Bakterien jedoch nicht. Die Bakterien oxidierten Cholin zu Glycinbetain in Gegenwart einer zusätzlichen C-Quelle, Glycinbetain selbst wurde nicht assimiliert. In Hinsicht auf den Abbau quaternärer Stickstoffverbindungen besitzt Acinetobacter calcoaceticus im Vergleich zu anderen Carnitin-verwertenden Bakterienarten einen für ihn charakteristischen Stoffwechselweg.

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Utilization of trimethylammonium-compounds by Acinetobacter calcoaceticus

The utilization of carnitine and carnitine derivatives (O-acylcarnitines, carnitine carboxylderivatives) and structure-related trimethylammonium-compounds (betaines and nitrogen-bases) by Acinetobacter calcoaceticus was studied by means of the control of growth and the quantitative detection of metabolites. The strain grew only on l-carnitine, l-O-acylcarnitines, and -butyrobetaine as the sole carbon sources. The utilization of these compounds and the growth correlated with the cleavage of the C-N bond and thereby with the formation of trimethylamine. d-Carnitine was metabolized, if an additional carbon source, like l-carnitine, was present in the incubation mixture, or if the bacteria were preincubated with l-or dl-carnitine, but no growth was observed on d-carnitine as the sole carbon source. The bacteria oxidized choline to glycinebetaine in the presence of additional carbon sources, glycinebetaine itself was not assimilated. With regard to the catabolism of quaternary nitrogen compounds Acinetobacter calcoaceticus shows a different pathway in comparison with other bacterial species metabolizing carnitine.

     

Beitrag zur Kenntnis der Zusammensetzung des Fettes von Fasciola hepatica

Zusammenfassung Der Ätherextrakt von Fasciola hepatica setzt sich nach meinen Untersuchungen folgendermaßen zusammen (in abgerundeten Prozentzahlen: Lecithin und andere Phosphatide. 30% Gesättigte Fettsäuren als Glyzeride vorliegend. 4,, Ungesättigte Fettsäuren als Glyzeride vorliegend' 12,, Glyzerin 2,, Cholesterin. 19,, Fettsäuren in Seifenform vorliegend 15,, Asche aus der Seife 1,, Nicht näher charakterisierte Lipoide. 17     

Zur chemischen Zusammensetzung der CtenophorePleurobrachia pileus in der Kieler Bucht

The chemical composition of the ctenophorePleurobrachia pileus was investigated in March, May and July 1981 in Kiel Bight, western Baltic. The results of all determinations yielded low values compared with other zooplankton groups. Dry weight made up 1.95 to 2.28% wet weight with a minimum occurring in may. Ash-free dry weight amounted to 28–37% of the dry weight but exhibited a maximum in May. Carbon and nitrogen analyses yielded amounts of between 2.6–4.7% of the dry weight and 0.5–1.0% of the dry weight, respectively. Both elements reached lowest levels in May. Proteins reached a minimum in May, too, and values ranged between 2.5 and 5.1% of the dry weight. However, lipids as well as carbohydrates exhibited highest values in May and ranged from 0.8 to 1.6% and 0.8–1.1% of the dry weight, respectively. The C∶N values increased between March and July from 3.7∶1 to 6.7∶1, indicating a decline in protein content. To relate the biochemical compounds to organic matter I used three different approaches: (1) On the basis of ashfree dry weight, carbohydrates remained constant whereas lipids increased from March to July. A minimum of proteins occurred in May. The three compounds made up only 14–22% of ash-free dry weight. (2) Organic matter approximately equals organic carbon content multiplied by 2. Proteins, lipids and carbohydrates summed up reached 61–100% of this reference value and the seasonal course of these compounds changed in a drastic way: proteins decreased, whereas lipids as well as carbohydrates showed a relative maximum in May. (3) Finally, the carbon content of each biochemical compound was calculated in relation to total carbon content measured via C/N analysis. On this basis, 63–105% of total carbon were recovered, and the course of seasonal changes agreed with that of the second approach. A comparison of these three approaches suggests that comparative calculations based on carbon measurements are more valid than those based on ash-free dry weight. The results show that seasonal changes in the amount of organic matter and the biochemical composition occurred. Dry weight was lowest in May, which could be due to the low salinity environment recorded at that time and the corresponding low salt content of the tissue. The observed relative maxima of lipids and carbohydrates in May may be explained by good food conditions since high zooplankton densities are characteristic for this month in Kiel Bight.      

Ultrastrukturelle Untersuchungen zur Morphologie und Genese der Spermien von Archaeogastropoda

The sperm cells ofPatella coerulea (Patellacea),Monodonta turbinata, andGibbula tumida (Trochacea) were investigated by means of transmission electron microscopy. They belong to the primitive type (sensu Franzén) and have more features in common with primitive Bivalvia sperms than with Neritacea. Their head contains an apical acrosome and a roundish nucleus followed by 4 or 5 mitochondria and a centriolar apparatus which consists of two centrioles, one of which bears a flagellum. The sperm cells ofMonodonta andGibbula are very similar to each other and differ mainly in size;Patella exhibits more differences (very small acrosome, subacrosomal space, variable number of spherical mitochondria (origin of spermic dimorphism ?). The development of the sperm cells shows no peculiarities.     

Untersuchungen zur Analyse der retinalen Flimmerpotentiale von Carausius morosus

Zusammenfassung Das Komplexauge der Stabheuschrecke Carausius morosus Br. wird mit Blinklicht gereizt (Blinklicht=periodische Lichtimpulse mit rechteckförmigem Zeitverlauf). Die Flimmerpotentiale werden durch Ag-Elektroden mit aufgeschmolzener AgCl-Schicht abgeleitet und nach Gleichspannungsverstärkung registriert.Bei 20° C, 25° C und 30° C werden helladaptierte Augen mit Blinklicht geringer Spitzenlichtstärke und dunkeladaptierte Augen mit Blinklicht höherer Spitzenlichtstärke gereizt (Blinkfrequenz 1 Hz). Die dabei aufgenommenen Adaptationskurven (Abb. 1–6) haben eine deutliche Schulter, bei der Helladaptation nicht selten sogar ein ausgeprägtes Zwischenmaximum; die Kurvenform ist sehr variabel. Unter den Versuchsbedingungen ist die Dunkeladaptation nach 30–60 min beendet, unabhängig von der Temperaturstufe. Die Helladaptation dauert bei 30° C ungefähr 10 min, bei 20° C länger als 30 min.Wahrscheinlich sind an der Adaptation mindestens zwei verschiedene Prozesse beteiligt: 1. ein Vorgang geringer Trägheit mit einem Wirkungskreislauf (Gegenkopplung oder Regelung) und 2. ein träger, aperiodisch verlaufender Vorgang, der erst nach etwa 3 min einsetzt (Pigmentwanderung?).Zur Untersuchung der Frage, wie die Amplitude der Flimmerpotentiale vom zeitlichen Muster der Blinkreize abhängt, wird das Carausius-Auge mit zahlreichen Blinklichtern verschiedener Frequenzen und Lichtanteile (=Impulsdauer/Periodendauer) gereizt (bei Spitzenlichtstärken von etwa 1 lx, 0,1 lx und 0,01 lx insgesamt 426 verschiedene Reizmuster); die Blinkimpulse haben dabei stets die gleiche Anstiegs- und Abfallsdauer (knapp 2 msec). Nach vollständiger Adaptation an den jeweiligen Blinkreiz wird die Potentialhöhe gemessen (Abb. 7–10).Die Potentialhöhe folgt hauptsächlich der Pausendauer der Blink — reize (Abb. 11), nur im Bereich sehr kleiner Lichtanteile wird sie vorwiegend von der Impulsdauer bestimmt; bei voller Spitzenlichtstärke liegt die Grenze dieses Bereichs unterhalb des Lichtanteils 0,1 (Abb. 19), bei herabgesetzten Lichtstärken zwischen den Lichtanteilen 0,1 und 0,2 (Abb. 20 und 21). Änderungen der Pausendauer bei konstanter Blinkfrequenz oder konstantem Lichtanteil haben einen viel stärkeren Einfluß auf die Potentialamplitude als entsprechende Änderungen der Blinkfrequenz oder des Lichtanteils bei konstanter Pausendauer. Die Abhängigkeit der Potentialamplitude von der Reizfrequenz beruht demnach vorwiegend oder vollständig auf der mathematischen Beziehung der Blinkfrequenz zu Impulsdauer und Pausendauer; das gilt auch für den Lichtanteil, obwohl er bei konstanter Spitzenlichtstärke den mittleren Adaptationszustand bestimmt. Die formale Abhängigkeit der Potentialhöhe von Impulsdauer und Pausendauer läßt auf einen kausalen Zusammenhang schließen. Die Reizfrequenz wäre demnach nur eine Rechengröße ohne unmittelbare physiologische Bedeutung.Das Carausius-Auge registriert Blinkreize mit einem Lichtanteil über 0,1 als eine Folge periodischer Dunkelreize, die eine Dauerbelichtung unterbrechen. Die Analyse der Flimmerpotentiale muß daher von der Reaktion des Auges auf kurze einzelne Dunkelreize ausgehen. Zur Analyse der Potentialverschmelzung sollte man nicht die kritische Blinkfrequenz, sondern die kritische Pausendauer untersuchen.Wenn dem Carausius-Auge sinusförmige Flickerreize und zum Vergleich Blinkreize mit derselben Spitzenlichtstärke und dem Lichtanteil 0,5 geboten werden, dann unterscheiden sich die Potentialamplituden bei gleichen Reizfrequenzen nur wenig voneinander (maximal um den Faktor 1,6, bei 9 Hz), trotz der viel geringeren Steile der Sinusreize (Abb. 12). Die Form der Flickerreize ist also für das Carausius-Auge kein besonders kritischer Faktor.Bei Reizfrequenzen über 2–4 Hz sind in den Flimmerpotentialen positive Ein-Effekte und negative Aus-Effekte zu erkennen (Abb. 13 und 14). Die Latenzdauern beider Effekte gegenüber den auslösenden Reizwechseln sind im einzelnen Präparat bei konstantem Lichtanteil unabhängig von der Reizfrequenz (Tabelle 2). Auf diese Weise läßt sich der positive Ein-Effekt noch bei 15 Hz nachweisen. Die Ergebnisse werden durch Versuche mit unterbrochenen Blinkreizen bestätigt, bei denen in die regelmäßige Folge von Blinkimpulsen und -pausen alle 0,5 sec abwechselnd ein Impuls oder eine Pause doppelter Dauer eingeschaltet ist (Abb. 15 und 16).Das helladaptierte Auge beantwortet einzelne Dunkelreize mit einem negativen Aus-Effekt (Abb. 17 und 18). Der Aus-Effekt ist viel größer als die positive Primärphase; bei einer Reizdauer von 25 msec erreicht er bereits seine maximale Höhe. Ein-Effekt und Aus-Effekt erscheinen, wie im Calliphora-Auge, besonders geeignet, einen Wechsel der Lichtstärke anzuzeigen.Sämtliche Formänderungen der Flimmerpotentiale lassen sich zwanglos deuten, wenn man in Übereinstimmung mit früheren Autoren drei Potentialkomponenten annimmt: Eine träge und eine schnelle negative Komponente, die beide in den Sinneszellen entstehen, und eine positive, wahrscheinlich ganglionäre Komponente, die für Ein-Effekt und Aus-Effekt verantwortlich ist.Die Neurone, in denen die ganglionären Effekte entstehen, haben vermutlich die Fähigkeit, kleinste Potentialänderungen der Sinneszellen mit erheblich größeren Spannungsschwankungen zu beantworten.Die Abhängigkeit der Amplitude des Flimmerpotentials vom zeitlichen Muster der Blinkreize läßt sich auf bekannte Eigenschaften des Insektenauges zurückführen. Der maßgebende physiologische Faktor ist die Trägheit der Dunkelreaktion, mit der das Auge den Dunkelreiz (die Blinkpause) beantwortet. Bei konstanter Spitzenlichtstärke der Blinkreize ändert sich die Trägheit der Dunkelreaktion nur wenig mit dem durchschnittlichen Adaptationszustand; sie nimmt aber deutlich ab, wenn die Dauer des Blinkimpulses, der der auslösenden Blinkpause vorangeht, bis zur Sättigungsgrenze zunimmt. Dieser Vorgang wird hier Präadaptation genannt.Aus der Deutung der Befunde ergibt sich eine Formel der Potentialhöhe im Verschmelzungsgebiet als Funktion von Impulsdauer und Pausendauer; die berechneten Werte stimmen mit den gemessenen vorzüglich überein (Tabelle 3).

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Summary The compound eye of the stick insect, Carausius morosus Br., was stimulated by intermittent light (periodic light flashes with a rectangular time course). The retinal action potentials were picked up on silver electrodes coated with molten silver chloride and passed to an oscilloscope after dc-amplification.Light-adapted eyes were illuminated by intermittent light of low peak luminance, dark-adapted eyes by intermittent light of higher peak luminance (frequency 1 cps) at temperatures of 20° C, 25° C, and 30° C. The recorded adaptation curves (fig. 1–6) have an evident shoulder, in the case of light-adaptation sometimes even a distinct intercalated maximum. The form of the curves varies considerably. Under the chosen conditions the dark-adaptation is completed within 30–60 min, independent of temperature. At 30° C the duration of the light-adaptation amounts to 10 min, at 20° C to more than 30 min.At least two different processes seem to be concerned with the adaptation: 1. a fast process with negative feed back and 2. a slow, aperiodic process (migration of pigments?) which does not start before 3 min after the end of the illumination.The dependence of the oscillating potentials on the time pattern of the periodic light flashes was studied by stimulating the Carausius eye with numerous patterns of intermittent light differing in peak luminance, frequency, and light-dark ratio (at peak luminances of about 1 lx, 0.1 lx, and 0.01 lx; altogether 426 different stimuli). The durations of rise and decline were the same (below 2 msec) in all light impulses. The amplitude of the retinal responses was measured after complete adaptation to the respective flicker stimulus (fig. 7–10).The amplitude of the oscillating potentials was found to be determined preponderantly by the dark-duration of the intermittent light (fig. 11). Within the range of very low light-dark ratios, however, the light-duration is the dominating factor. At maximal peak luminance the limit of this range is situated below the light-dark ratio 0.1 (fig. 19), at reduced peak luminances between the light-dark ratios 0.1 and 0.2 (fig. 20 and 21). Changes in the dark-duration at constant frequency or at constant light-dark ratio exhibit much greater effects on the amplitude of the flicker responses than corresponding changes in frequency or in light-dark ratio at constant dark-duration. Therefore, the dependence of the amplitude on frequency is due, prevailingly or completely, to the mathematical relation of the frequency to light-duration and dark duration. This applies also to the light-dark ratio, though it determines the mean state of adaptation at constant peak luminance. The formal dependence of the response amplitude on light-duration and darkduration suggests a causal connection. Accordingly, the frequency of intermittence seems to represent not more than an arithmetic quantity without direct physiological significance.The Carausius eye functions like a measuring device indicating intermittent light with a light-dark ratio above 0.1 as a sequence of periodic dark-stimuli interrupting a steady illumination. Hence an analysis of the oscillating potentials should proceed from the visual responses to short single dark-stimuli, and for an analysis of flicker-fusion it is preferable to study the critical dark-duration instead of the critical flicker frequency.There is but a little difference (at most the factor 1.6, at 9 cps) between the response of the Carausius eye to sinusoidal flicker stimuli and the response to intermittent light with the same frequency, the same peak luminance, and a light-dark ratio 0.5, although the slope of the sinusoidal flashes is much lower. Hence it follows that the wave form of the periodic light impulses is not particularly crucial for the response amplitude of the Carausius eye (fig. 12).At frequencies above 2–4 cps positive on-effects and negative off-effects appear in the oscillating potentials (fig. 13 and 14). At constant light-dark ratio the latent periods of on-effect and off-effect do not depend on the stimulus frequency in any preparation (table 2). By this means the positive on-effect is still to be discerned at 15 cps. These results are confirmed by experiments with interrupted intermittent light, in which the regular sequence of light impulses is interrupted every 0.5 sec alternately by a light-interval or a dark-interval with double duration (fig. 15 and 16).The light-adapted eye responds to single dark-stimuli with negative off-effects (fig. 17 and 18). The off-effect is much greater than the positive primary phase of the response; it attains its maximal amplitude as the dark-stimulus continues for 25 msec. In Carausius as well as in Calliphora (with eyes of the fast type), on-effect and off-effect seem especially appropriate for indicating changes in luminance.All variations in the form of the oscillating potentials can be interpreted without difficulty by assuming, in accordance with former authors, three components: a slow and a fast negative component, both originating in the receptor cells, and a positive, presumably ganglionary component which participates in the generation of on-effects and off-effects.There is some evidence that the neurons generating the ganglionary potentials may be able to respond to very small changes in the receptor potential with much higher oscillations.The dependence of the response amplitude on the time pattern of the intermittent light may be derived from known characteristics of the insect eye. The inertia of the retinal response to the dark-stimulus (dark-interval) is considered to be the decisive physiological factor determining the response amplitude. At constant peak luminance of the intermittent light the inertia of this dark-reaction varies only very slightly with the mean state of adaptation. It decreases, however, considerably, as the duration of the flash preceding the eliciting darkinterval increases up to the limit of saturation. This process is designated as preadaptation.The interpretation of the data yields a formula relating the response amplitude (in the range close to flicker-fusion) to light-duration and dark-duration. There is excellent coincidence of the calculated with the measured values (table 3).

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen zum Feinbau und zur Funktion der Haftborsten von Reptilien

The digital setae of gekkonids and anoline lizards show free ends which consist of disk-like thickenings, deepened towards their centre. The climbing ability of the reptiles investigated depends mainly on adhesion processes.     

Untersuchungen zur Ultrastruktur der Choanocyte von Ephydatia fluviatilis L.

Zusammenfassung Aufgrund elektronenmikroskopischer Befunde wird die Morphologie der Choanocyten des Süßwasserschwammes Ephydatia fluviatilis beschrieben. Die Choanocyte besteht aus Zelleib, Geißel und Kragen. Der Zelleib ist gekennzeichnet durch einzelne Zisternen des endoplasmatischen Reticulums, die der basalen und zum Teil der lateralen Zellmembran parallel anliegen. Die kontraktilen Vakuolen der Choanocyten entleeren ihren Inhalt in das Lumen der Geißelkammer. In einigen Choanocyten kann senkrecht zum Basalkörper ein Procentriol nachgewiesen werden. Die Geißel zeichnet sich durch Plasmaleisten und Fahnen aus. Die den Kragen aufbauenden etwa 35 Fibrillen werden als Mikrovilli gedeutet. Vereinzelt tritt an der Basis des Kragens ein Faltenmuster auf.

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Ultrastructure of choanocytes in Ephydatia fluviatilis L.

Summary The morphology of the choanocytes of the freshwater sponge, Ephydatia fluviatilis, is described on the basis of electron microscope studies. The cell body of the choanocytes bears a cilium and a collar. In the cell body characteristic single cisternae of the endoplasmic reticulum are found in juxtaposition with the basal and lateral plasmalemmata. The contractile vacuoles extrude their contents into the lumen surrounded by the collar chamber. In some choanocytes a procentriole is found in addition to the typical basal body. The cilium of the choanocytes is characterized by cytoplasmic crests and thread-like extensions. The collar is formed by approximately 35 microvilli which show a peculiar arrangement. Occasionally, the basis of the collar displays cytoplasmic folds.

Die Arbeit wurde teilweise mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Histochemische Untersuchungen zur Frage der Reduktion von Tetrazoliumverbindungen im Xanthindehydrogenase-System

Zusammenfassung Es werden eine Reihe von Mono- und Ditetrazoliumverbindungen hinsichtlich ihrer Reduktionsfähigkeit im Xanthindehydrogenasesystem getestet. Unter Berücksichtigung verschiedener Inkubationsbedingungen (Substratkonzentration, Puffer,ph-Wert, Tetrazoliumsalzkonzentration, aerobe bzw. anaerobe Inkubation) besteht wenig Anhalt für eine enzymatische Reduktion dieser Tetrazoliumverbindungen durch die Xanthindehydrogenase.Die Methoden vonBourne (1954) sowieVillela u. Mitarb. müssen auf Grund der hohenph-Werte, bei denen die Inkubation stattfindet sowie der Tetrazoliumverbindungen, deren Formazane sich nicht für eine intrazelluläre Lokalisation eignen, als unspezifisch für den Nachweis der Xanthindehydrogenase betrachtet werden.