Ultrastruktur und Differenzierung der prostatoiden Organe von Polystyliphora filum (Plathelminthes,Proseriata)

Zusammenfassung Polystyliphora filum besitzt neben einem dem männlichen Begattungsorgan angeschlossenen Stilett eine Vielzahl gleichartiger prostatoider Organe, stets caudal des Begattungsorgans serial angeordnet. Jedes dieser prostatoiden Organe besteht aus einem Stilett, das in ein Atrium reicht, und einem caudal anschließenden Bulbus. Das Stilett hat die Form eines gebogenen Trichterrohres mit einem plattenförmigen Fortsatz in der Mitte; Trichterrohr und Fortsatz werden zusammen in einer einzelnen Zelle ausdifferenziert. In einer frühen Bildungsphase wird in der basalen Hälfte zunächst ein Gerüst aus Mikrotubuli angelegt, an das sich elektronendichtes Material anlagert. In einem späteren Bildungsstadium werden teilweise die Zwischenräume zwischen der entstehenden Hartstruktur und der Außenmembran der Bildungszelle mit elektronendichtem Material ausgefüllt. Die Spitze des Stiletts wird durch Anlagerung elektronendichten Materials an die Außenmembran gebildet. Die Differenzierung der gesamten Hartstruktur erfolgt simultan und intrazellulär. Gleichzeitig wird auch die gesamte Muskulatur des prostatoiden Organs ausgebildet. Die vollständig ausdifferenzierten prostatoiden Organe enthalten keine Spermien, sondern nur große Mengen eines grobscholligen Sekretes.

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Ultrastructure and differentiation of the prostatoid organs of Polystyliphora filum (Plathelminthes, Proseriata)

Summary In addition to a male copulatory organ containing a stylet, Polystyliphora filum has numerous uniform prostatoid organs which are arranged in series caudally to the copulatory organ. Each of these prostatoid organs consists of a stylet, extending into an atrium, and caudal to this a bulb. The stylet is funnel-shaped with a curved distal part and a flattened projection in the middle; funnel and projection are differentiated together in a single cell. In an early phase of differentiation, a framework of microtubules is built in the basal part, and this becomes enveloped by electron-dense material. In a later phase, the space between the formed hard structure and the outer membrane of the style building cell is partially filled up with electrondense material. The distal part of the stylet if formed by electron-dense material taken up to the outer membrane. The whole hard structure is differentiated simultaneously and intracellularly. At the same time the whole muscular system of the prostatoid organ is formed. The completed prostatoid organs do not contain sperm, but much coarsegrained medium electron-dense secretion.

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Abkürzungen am Atriummuskulatur - bl Basallamina - bm Bulbusmuskulatur - bmk Kernregion einer Bulbusmuskelzelle - bz Stilettbildungszelle - cw Cilienwurzel - ep Epidermis - fz Füllzelle - hz Hüllzelle - mv Mikrovilli - n Nerv - p Protraktor - pa Protraktoransatz - r ciliärer Rezeptor - s Stilett - sd Septatdesmosomen - sm Schließmuskel - sz Sekretzelleg     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Bildung der Zona pellucida in den Follikeln des Kaninchenovars

Zusammenfassung Die Bildung der Zona pellucida der Eizelle wurde an den Follikeln junger Kaninchen untersucht. Die ersten interzellulären Substanzen werden sichtbar, wenn sich die Zellmembranen der Follikelzellen streckenweise von der Eizellmembran abheben. Zwischen den Follikelzellen entsteht dann neues Material, das eine vollständige Membran um die Eizelle bildet und sie durch Anlagerung von der Seite der Follikelzellen her weiter verdickt. Die Zona pellucida enthält Eiweiße und Mukopolysaccharide. Für die Bildung beider Substanzen muß das endoplasmatische Retikulum verantwortlich gemacht werden. In der Eizelle ist dieses Zellorganell nur gering entwickelt, in den Follikelzellen des wachsenden Follikels dagegen stark ausgebildet. Es wird daraus geschlossen, daß die Synthese der Baustoffe der Zona pellucida in den Follikelzellen vor sich geht. Dafür sprechen auch autoradiographische Untersuchungen. Vesikuläre Strukturen in der Eizellperipherie, die mit elektronendichtem Material gefüllt sind, werden nicht als Ausdruck einer Syntheseleistung der Eizelle, sondern als Ausdruck einer Stoffaufnahme gewertet. Die Eizellmembran spielt möglicherweise bei der Ausfällung und Polymerisation der Eiweiße und Mukopolysaccharide an ihrer Außenfläche eine Rolle.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über die Wirkung von Acetylcholin,Adrenalin, Nor-Adrenalin,Faktor I und anderen Substanzen auf den isolierten Enddarm des Flusskrebses Cambarus clarkii Girard

Zusammenfassung Die Wirkung einer Reihe von Substanzen auf den isolierten Enddarm von Gambarus clarcii Girard wurde geprüft. Es ergab sich, daß Acetylcholin bis zu einer Verdünnung von 10^-11 die Spontanaktivität spezifisch fördert und daß die untersuchten Därme eine echte Acetylcholinesterase besitzen. Adrenalin und Noradrenalin steigern ebenfalls bis zu einer Verdünnung von 10^-7 die Spontanaktivität der Därme, mitunter bewirken sie aber periodenweise eine Hemmung. Es ist möglich, daß an ihrer Stelle normalerweise eine andere adrenalinähnliche Substanz wirksam ist. Die Wirkung von gereinigtem Faktor I (Florey 1953a, b) läßt auf eine hemmende Darminnervation schließen. Zerschneidungsversuche ergaben, daß die angewendeten Substanzen, abgesehen von Faktor I, Atropin und Eserin, auf dem Wege über Nerven auf die Darmmuskulatur wirken.Hixon Research Fellow.Herrn Professor Dr. C. A. G. Wiersma, in dessen Abteilung die Arbeit durchgeführt wurde, danke ich für sein Interesse an diesen Untersuchungen und ich möchte auch an dieser Stelle ihm, sowie dem Direktor Professor Dr. G. W. Beadle und den anderen Mitgliedern des Institutes für ihr aufmerksames Bemühen danken, mir den Aufenthalt in Kalifornien so angenehm als möglich zu machen.     

Ein Beitrag zur Kenntnis der Plasmolyse derOedogonium-Zelle

Zusammenfassung Auf Grund der Ergebnisse dieser Beobachtungen läßt sich behaupten,daß das gesamte Protoplasma, und nicht nur gewisse Schichten für die osmotischen Erscheinungen, so auch für die Semipermeabilität, verantwortlich sein mußdaß optisch manifeste Schichten im Protoplasma neu gebildet werden können und in gewissen Fällen auch neu gebildet werden müssen;daß die optische Manifestation einer Schicht noch keinesfalls auch eine Lokalisation der osmotischen Eigenschaften einer Zelle bedeuten mußdaß die osmotischen Eigenschaften der Protoplasten viel mehr auf den Auswirkungen eines Eiweißfilzes als auf ein System lipoider Mizellen hindeuten;und daß endlich das Plasma der negativen Plasmolyseorte bei denOedogonien verschieden von dem Plasma der anderen Zellteile gebaut sein muß, d. h. diese Plasmolyseorte keinesfalls nur durch eine erhöhte Adhäsion, sondern auch durch eine spezifische Konstruktion der betreffenden Plasmateile bedingt sind.Einen sehr großen Einfluß muß hier (im Plasma der negativen Plasmolyseorte) auch die wahrscheinlich für sehr viele Stoffe — so auch für H₂O — höhere Permeabilität ausüben, da anders die unmittelbare Abrundung der negativen Plasmolyseorte am Anfange der Deplasmolyse nicht erklärlich wäre. Mit dieser Behauptung steht auch die Tatsache einer viel früheren Desorganisation der betreffenden Plasmateile in bester Übereinstimmung, da diese durch ein schnelleres, durch die höhere Permeabilität bedingtes Eindringen der Plasmolytikum-Moleküle tadellos zu erklären ist. Dazu stimmen übrigens auch bestens die Beobachtungen vonTsohermak (1943), die an Hand anderer Untersuchungen beiOedogonien eine intrazelluläre Verschiedenheit in der Permeabilität beobachten konnte.     

Die geschlechtliche Fortpflanzung vonAmphipleura rutilans und das verschiedene Verhalten der Erstlingszellen von Diatomeen in Gallertschläuchen

Zusammenfassung Amphipleura rutilans, eine marine und aus Salzgewässern des Binnenlandes bekannte, pennate Diatomee, die in Gallertschläuchen lebt, kommt auch im Neusiedler See (Österreich) vor. Sie ließ sich ausgehend vom winterliehcn Zustand durch Zusatz von Nährmedium zum Standortswasser und Zusatzbeleuchtung regelmäßig binnen weniger Tage zur geschlechtlichen Fortpflanzung anregen. Diese geht außerhalb der Schläuche unter Allogamie, der üblichen Kontaktpaarung der Mutterzellen und Bildung von zwei Gameten in jeder von ihnen vor sich. Nach der Umlagerung vereinigen sich die Gameten isogam, was relativ lange dauert und erstmalig im Leben in allen Schritten genau verfolgt werden konnte und zur Entstehung von zwei anfangs stumpf kegelförmigen, später schwach ellipsoidischen Zygoten führt, die in Richtung der Apikalachsen der Mutterzellen übereinanderliegen. Die Auxosporen wachsen etwas schräg aneinander vorbei, und sie und die Erstlingszellen befinden sich schließlich ungefähr in gleicher Höhe. Die Befreiung der Erstlingszellen aus dem geringelten, mit Ausnahme der Endabschnitte schwach verkieselten Perizonium geschieht unter Ausbildung kurzer oder langer Gallertschläuche.BeiCymbella lacustris erfolgt die Auxosporenbildung, wie schon bekannt, in der Regel innerhalb der Gallertschläuche. Im Unterschied zuAmphipleura produzieren die Erstlingszellen keine neuen Schläuche, sondern ordnen sich an beliebigen Stellen und oft weit entfernt vom Ort ihrer Entstehung in den alten Schläuchen zwischen den klein gebliebenen Zellen ein.Das Beispiel vonAmphipleura rutilans zeigt im Vergleich zur anisogamenA. pellucida erneut, daß die Geschlechtsvorgänge innerhalb einer Diatomeengattung stark variieren können.

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On the sexual reproduction inAmphipleura rutilans and the different behaviour of the primary ceils in diatoms with mucilage tubes

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Mit Unterstützung durch den Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung.     

Untersuchungen zur histochemischen Darstellung der Sorbitdehydrogenase

Zusammenfassung Eine histochemische Nachweismethode für das zu den Polyoldehydrogenasen gehörende Sorbit-dehydrierende Enzym wird beschrieben. Insbesondere wird die Abgrenzung gegenüber der NAD-abhängigen Xylitdehydrogenase untersucht, da beide Fermente hinsichtlich ihres Wirkungsbereiches homospezifisch sind. Na-Aedta, das keinen Einfluß auf den histochemischen Nachweis der NAD-Xylitdehydrogenase besitzt, führt zu einer Verzögerung der histochemischen Darstellung der Sorbitdehydrogenase. Außerdem wird die Einwirkung von Natriumborat auf beide Fermentreaktionen untersucht, da diese Substanz biochemisch eine Hemmung der Sorbitdehydrogenase verursacht. Die mögliche Unterscheidung beider Enzyme auf Grund ihres Verhaltens wird erwogen. Abschließend wird die intrazelluläre Verteilung der beiden Polyoldehydrogenasen verglichen.

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Summary A topochemical method is described for the determination of the NAD-linked sorbitol-dehydrating enzyme. Furthermore it is discussed the relation of the sorbitoldehydrogenase to the NAD-linked xylitoldehydrogenase, as both enzymes are homospecific polyoldehydrogenases. Na₂-Edta has no influence on the determination of (NAD)-xylitoldehydrogenase, whereas a marked delay of the sorbitoldehydrogenase reaction is observed. Sodium borate as a biochemical inhibitor of the sorbitoldehydrogenase is also effective in the histochemical reaction and gives the base of a possible distinction between both enzymes. The intracellular distribution of the polyoldehydrogenases is compared.

     

Pinocytose und Bewegung von Amöben

Zusammenfassung Hyalodiscus simplex zeigt während der normalen Fortbewegung eine auf den Uroidbereich beschränkte permanente Endocytoseaktivität, durch die kontinuierlich Zellmembran und extrazelluläres Milieu ins Innere der Zelle aufgenommen wird. Nach unter-schiedlich langer Inkubation in einer 2.5% igen Thorotrastlösung kann die Markierungssubstanz bei ihrer Passage durch die Zelle morphologisch verfolgt werden. Das endocytierte Thorotrast gelangt in ein intrazelluläres Membransystem, welches für die Verdauung verantwortlich ist und dessen Gesamtoberfläche in der Größenordnung der Zelloberfläche liegt. Verschiedene, funktionell miteinander in Verbindung stehende Vakuolen stellen die charakteristischen Komponenten des intrazellulären Verdauungssystems dar.Die morphometrische Auswertung der Markierungsversuche hat gezeigt, daß der Membran-Turnover etwa 2% pro Minute beträgt. Hyalodiscus simplex benötigt demnach bei normaler Lokomotion zur vollständigen Regeneration der Zellmembran eine Zeit von 7,5–8 Std. Da die Oberfläche trotz permanenter Endocytoseaktivität auch nach unterschiedlich langer Thorotrastinkubation stets konstant bleibt, darf vermutet werden, daß die endocytotisch aufgenommene Zellmembran durch einen noch unbekannten Mechanismus wieder regeneriert wird.

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Pinocytosis and locomotion of amoebaeVII. Quantitative studies on membrane-turnover in Hyalodiscus simplex

Summary During locomotion Hyalodiscus simplex is active in permanent endocytosis at the uroid region. Thereby plasma membrane and extracellular medium are translocated into the cell interior. After different periods of incubation in a 2.5% solution of thorotrast the tracer can morphologically be followed during the passage through the cell. The ingested thorotrast is collected within a vacuolar system. This system is involved in intracellular digestion and composed of different types of vacuoles, which are structurally separated but functionally interconnected. Its total surface area approximately corresponds to the surface area of the entire cell. As demonstrated by morphometric analysis, the membrane turnover is about 2% per minute. Therefore, in the migrating amoebae 7.5–8 hours are required for the complete regeneration of the plasma membrane. Since the surface area of the cell remains constant despite of permanent endocytotic activity the ingested plasma membrane must be continuously regenerated by an unknown mechanism.

Prof. Dr. W. Stockem, Institut für Cytologie und Mikromorphologie der Universität Bonn, 53 Bonn 1, Gartenstr.61a. Das Landesamt für Forschung des Landes NRW unterstützte die Untersuchungen durch eine Sachbeihilfe.     

Beziehungen zwischen Polyaminen und Nucleinsäuren

Zusammenfassung Ausgehend von der Beobachtung, daß sich die Extrahierbarkeit von Putrescin und seiner Metabolite nach dem Exponieren von Kryostatschnitten in der sich bei 80° C über Paraformaldehyd ausbildenden Atmosphäre wesentlich verringert, wurde der Versuch unternommen, die unter Formaldehyd-Einfluß eintretende Fixierung der Polyamine zum Studium der intrazellulären Verteilung speziell von Putrescin und Spermidin zu nutzen. Die Fraktionierung von Lebergewebe in Lipide, Proteine und Nucleinsäuren ergab eine erhebliche Anreicherung von Spermidin in der Nucleinsäurenfraktion. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse von Modellversuchen sind unsere Beobachtungen als ein Hinweis für die bevorzugte Lokalisation von Spermidin in nucleinsäurenhaltigen Strukturen der intakten Zelle zu deuten.

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Interrelationships between polyamines and nucleic acidsVII. Investigation of the intracellular localisation of putrescine and spermidine in freeze-dried and formaldehyde fixed cryostat sections

Summary Exposition of freeze-dried cryostat sections of tissue to formaldehyde vapour caused the binding of the polyamines spermine and spermidine, so that they were not extractable with acids. In persecution of this observation we isolated the protein, nucleic acid and lipid fraction of liver after the injection of radioactive putrescine to mice, at a time when radioactivity was mostly accumulated in spermidine. Though in model experiments the binding of the amines was most extensive to protein, we observed the most pronounced binding of radioactive spermidine to the nucleic acid fraction of the liver. This indicates, that spermidine is preferentially localised in vivo in nucleic acid containing structures.

     

Verbreitung und Physiologie mikroskopischer Bodenpilze

Zusammenfassung Aus Sandstein- und Mergelböden der Stuttgarter Umgebung, zum Vergleich auch aus Jurakalk und alpinen Böden des Allgäus wurden 21 Gattungen mit 71 Arten von Schimmelpilzen in 527 Stämmen isoliert und, soweit es möglich war, bis zur Art bestimmt. Neue Arten wurden dabei nicht aufgestellt. Eine Art der Gattung Cephalosporium konnte mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Literatur nicht identifiziert werden; von einer Neubenennung wurde aber Abstand genommen, da diese Art trotzdem wahrscheinlich schon bekannt ist.Es wurde untersucht, welchen Anteil die Pilze an der Rückführung der pflanzlichen Substanzen in den allgemeinen Kreislauf der Stoffe haben. Auf Pflanzenteilen wuchsen fast alle Schimmelpilzarten; für einige rein pflanzliche Substanzen, nämlich Tannin, Cellulose, Pectin und Harnstoff zeigten sich einige Pilzarten besonders angepaßt, andere waren nicht so stark spezialisiert. Die abbauende Wirkung der Pilze ist nicht so intensiv wie die der Bakterien; eine ganz rasche Zersetzung des Substrates tritt selten ein. Die Tätigkeit der Pilze in der Natur ist wohl vor allem wichtig zum Aufschluß der schwer zersetzbaren Substanzen.Die Versuche über das Wachstum auf sterilem Boden ergaben, daß die Pilze auch auf anderen Böden, als denen, aus denen sie isoliert wurden, gedeihen können, und zwar teils besser, teils schlechter als auf ihrem Ursprungsboden. Eine ganz enge Anpassung an eine bestimmte Bodenart besteht also nicht.Die ökologischen Faktoren beeinflussen die Zusammensetzung der Schimmelpilzflora kaum so stark, daß sich deutliche Abhängigkeiten zeigen, sie überlagern sich teilweise gegenseitig. Einigermaßen deutlich war eine Abhängigkeit von der Bestandsflora, von der Meereshöhe und vom p _h festzustellen.Antagonismus gegen nicht bestimmte Bodenbakterien und gegen die Pilze des Bodens wurde geprüft. Es fiel dabei auf, daß sehr viele Arten der isolierten Schimmelpilze in geringem Maße antagonistisch wirken; eine so starke Wirksamkeit, daß sie praktisch ausnutzbar wäre, konnte aber nirgends festgestellt werden.Die ausführliche Fassung der Versuchsergebnisse (Dissertation) samt Tabellen kann von Spezialinteressenten jederzeit im Botanischen Institut der Technischen Hochschule Stuttgart eingesehen werden.Diese Mitteilung wurde bewußt auf die Schimmelpilze beschränkt, Bakterien, Actinomyceten und Hefen wurden also nicht mit einbezogen.     

Die Erzeugung von Chromosomendislokationen durch Röntgenstrahlen in der Keimbahn und in Geschlechtszellen Verschiedenen Alters bei Drosophila hydei STURT

Zusammenfassung Die durch Untersuchung der Riesenchromosomen der F₁ -Larven erfaßbaren, durch Röntgenstrahlen erzeugten, groben Chromosomendislokationen von Drosophila hydei zeigen nach Bestrahlung von reifen Spermien mit 4800 r eine Rate von 27.8±4,6%, nach Bestrahlung von Spermatocyten mit der gleichen Dosis eine Rate von 0,7±0,8%, bzw. 1,0±1,0%. In unbefruchteten Eiern wird durch die gleiche Dosis eine übertragbare R,ate von 4,5±2,3% erzeugt. Die reifen Spermien bleiben in den männlichen Geschlechtswegen auch dann, wenn kein Verbrauch erfolgt, nur kurze Zeit funktionsfähig und werden ständig durch neugebildete ersetzt. Dieser Prozeß läßt sich auch durch stärkere Abkühlung nicht wesentlich verlangsamen. Durch Bestrahlung von erwachsenen Larven und von Puppen lassen sich auch in den früheren Stadien der Keimbahn Dislokationen auslösen, die durch die Geschlechtszellen übertragen werden.     

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchung der Ubischkörperentwicklung in der GattungOxalis

Zusammenfassung Die Tapetumzellen vonOxalis rosea, O. corymbosa, O. pubescens undO. corniculata bilden an der Innenwand plättchenförmige Ubischkörper, und zwar, der allgemeinen Auffassung entgegen, nicht an der Außenseite der Innenwand, sondern an der Innenseite. Die Entwicklung der Plättchen geht intrazellulär vor sich. Zunächst wandern Lipidtropfen an das Plasmalemma, wo sie sich meist in Gruppen ansammeln. Indem um die Lipidtropfen eine Sporopolleninhülle gebildet wird, entstehen einzelne Ubischkörper. Die Größe und Form der Plättchen variiert. In der Flächenansicht erscheinen die kleinsten Plättchen kreisrund; alle größeren Plättchen haben dagegen eine kompliziertere Form und einen gekerbten Rand, da sie Aggregate des kleinsten Typs darstellen. Alle Plättchen zeigen je nach der Größe ein oder mehrere helle Kreisflächen, die sich in Seitenansichten als röhrenförmige Hohlräume erweisen. Diese Röhrchen entstehen durch die Auflösung der Lipidtropfen während späterer Entwicklungsstadien. Es konnte neuerlich bestätigt werden, daß die Ubischkörper als homolog mit der Exine zu betrachten, aber für die Ausbildung der Exine bedeutungslos sind.

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Summary Plate-like Ubisch bodies are present on the inner cell wall of tapetal cells ofOxalis rosea, O. corymbosa, O. pubescens andO. corniculata. Contrary to the current opinion they are not located on the outside of the inner cell wall but on its inside. These platelets develop intracellular. First lipid droplets move to the plasmalemma und accumulate in groups. Deposition of sporopollenin around the droplets leads ultimately to the formation of Ubisch bodies, which vary in form and size. The smallest platelets show a circular shape while all larger ones possess a more complicated form and a crenate limb beeing aggregates of the smallest typ. All these Ubisch bodies have a tubular internal structure. The channels originate by dissolution of the lipid droplets. It has been confirmed newly that Ubisch bodies and exine can be considered as homologous, but they are unnecessary for exine formation.

     

Über die Kultur von Empusa muscae Cohn und anderen Entomophthoraceen auf kalt sterilisierten Nährböden

Zusammenfassung Die Entomophthoraceen, deren Züchtung mit Ausnahme vonBasidiobolus ranarum außerhalb ihres Wirts als Saprophyten bisher keine befriedigenden Ergebnisse lieferte, wachsen auf enzymatisch tätigen Nährböden wie z. B. auf kalt sterilisierter Fleischwassergelatine mit Blut- oder Serum-Zusatz besonders gut und schließen ihre Entwicklung dort wie in der freien Natur im Wirt unter üppiger Fruktifikation normal ab, so daß einige Vertreter dieser Familie in größerem Maßstabe kultiviert ohne weiteres zur biologischen Schädlingsbekämpfung herangezogen werden können.Neben der enzymatischen Tätigkeit des Nährbodens, von welcher das Gedeihen der bisher untersuchten Pilze der GattungEmpusa undEntomophthora ebenso wie das der meisten anderen Parasitärpilze in der künstlichen Kultur in erster Linie abhängig ist, spielt hier die Fetternährung während der ersten Entwicklungsphase eine große Rolle. Fehlt die eine der beiden Bedingungen, so verkümmern die betreffenden Pilze in der Kultur rasch, und es kommt in keinem von beiden Fällen zur Konidienbildung. Als weiterer für die Ernährung durchaus notwendiger Stoff ist neben dem Fett das d-Glykosamin, ein Chitinbaustein, zu nennen. Der Fettresorption geht eine Spaltung des Fettes durch lipolytische Pilzektoenzyme voran, welche im alkalischen Bereich verläuft und unter selbsttätigem Umschlag der Nährbodenreaktion von sauer zu alkalisch, um nach der Spaltung und der Fettresorption allmählich wieder sauere Reaktion anzunehmen. Dieser intermediäre Umschlag von sauer zu alkalisch ist bei Anwendung heiß sterilisierter Nährböden fast völlig gestört, wodurch die Fettspaltung und darauffolgende Fettresorption, der Zerfall des vielzelligen und reichverzweigten Mycels in die Hyphenkörper und somit auch die Konidienbildung verhindert wird.Die Konidien sind unmittelbar nach dem Abschleudern keimfähig, verlieren aber ihre Keimfähigkeit schon nach Verlauf von 3–5 Tagen.Die Dauersporen (Azygosporen und Zygosporen) derEmpusa- undEntomophthora-Pilze bedürfen erst eines besonderen Reizes, ehe sie keimen. Da dieselben mit wenigen Ausnahmen (Entomophthora aphidis Hoffm.) als Überwinterungsform nur innerhalb des Wirtskörpers angelegt werden, ist die Entstehung einer neuen Generation aus ihnen in der freien Natur erst möglich, wenn sie, durch den Zerfall des Wirtskörpers in Freiheit gesetzt, weitere Verbreitung finden und wiederum auf den ihnen entsprechenden Wirt gelangen können. Die Keimfähigkeit wird während der Winterruhe erlangt und hängt eng mit der bakteriellen Zersetzung des Wirtskörpers oder vielmehr von dessen Chitingerüst durch chitinabbauende Mikroben zusammen, von welchen der Reiz als Enzymwirkung auf die Dauersporen ausgeht. Der Reizvorgang ist ein rein biokatalytischer und kann im Laboratorium unter Zuhilfenahme von Reinkulturen chitinspaltender Mikroben naturgetreu nachgeahmt werden, wobei ganz besonders die Wechselwirkung verschiedener Enzymkatalysatoren als Aktivatoren und Antienzyme zum Ausdruck kommt. Die enzymatischen Vorgänge können auch in der künstlichen Kultur durch keine anderen Reaktionen wie etwa durch Stimulationsmittel rein chemischer Art ersetzt werden, so daß die Notwendigkeit eines bakteriellen Einflusses bei der Fortpflanzung durch Dauersporen kaum klarer dargetan werden kann.Mit 18 Textabbildungen.     

Neurosekretartige Grana in den peripheren Nerven und in den Nerv-Muskel-Verbindungen von Helix pomatia

Zusammenfassung Der glatte Penisretraktormuskel von Helix pomatia enthält wenigstens drei, vielleicht vier verschiedene Arten von Nervenfasern. Sie lassen sich an der Struktur ihrer neurosekretartigen Grana voneinander unterscheiden. In Fasern aus dem Herzen von Helix wurde noch ein weiterer Granatyp gefunden. Er ähnelt den bisher bekannten synaptischen Vesiculi der Vertebraten und Arthropoden. Im glatten Penisretraktor treten mindestens zwei verschiedene Arten von Nervenfasern in engen Kontakt mit den Muskelfasern. Hierbei buchtet sich die Oberfläche der Muskelfaser unter Umständen tief ein. Verschiedenartige Nervenfasern können unmittelbar nebeneinander die Muskelfaser berühren, müssen es aber nicht.Umgekehrt können sich auch mehrere Muskelfasern eng um eine einzige Nervenfaser gruppieren. An den Enden der Neuriten ist die Granakonzentration besonders groß. Gruppen von Nervenfasern oder auch einzelne Fasern sind locker von Gliazellen umsponnen. Hierbei bleiben stets weite Bereiche der Axon-membran frei, die dann über eine dünne zwischengeschaltete Basalmembran unmittelbar an das interstitielle Bindegewebe grenzen. Charakteristisch für die Gliazellen sind etwa 0,5 große, von dichter homogener Masse erfüllte membranbegrenzte Grana. In der Nähe von Nervenendigungen sind sie besonders zahlreich.Das Sarkoplasmatische Reticulum setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: erstens einem peripheren tubulären System, das sich von der Sarkolemm-membran abfaltet. Seine Membran besitzt dieselbe Dicke wie die Sarkolemm-membran. Zweitens einem vornehmlich peripher, aber auch zentral anzutreffendem vesiculärem System. Es faltet sich von der äußeren Kernmembran ab; seine Membran ist wesentlich dünner.Außerdem stößt man an der Peripherie und im Zentrum dieser Muskelfasern relativ häufig auf Bündel von eng beieinanderliegenden Röhrchen (Länge etwa 1 ); sie verlaufen gewöhnlich parallel zu den Myofilamenten.Die Arbeit wurde durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungs-gemeinschaft.     

Retention of intra-cellular potassium by the housefly

Houseflies kept under conditions of protein starvation and fed on metal-free sugar excrete Na and K in a ratio different from the intra-cellular ration; potassium excretion is negligible as compared to Na. This has been attributed partly to losses in blood Na and largely to retention of intra-cellular K. When K was injected into the circulation of houseflies it was completely eliminated from the blood within 6 minutes of injection by active transfer in muscle and perhaps nerve cells. It was then excreted and normal K level was restored 2 hours later.

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Zusammenfassung Stubenfliegen, die unter den Bedingungen einer Eiweißmangeldiät mit metallfreiem Zucker gefüttert wurden, schieden Natrium und Kalium in einem Verhältnis aus, das sich von ihrem intrazellulären Anteil unterschied; die Exkretion von Kalium ist gegenüber der von Natrium verschwindend gering. Dies wird teilweise auf Verluste an Blut-Natrium, größtenteils aber auf eine Zurückhaltung des intrazellulären Kaliums zurückgeführt. In den Butkreislauf der Stubenfliegen injiziertes Kalium wurde innerhalb von 6 Minuten nach der Injektion durch aktiven Transport aus dem Blut in Muskel- und vielleicht Nervenzellen überführt. Danach wurde es ausgeschieden und 2 Stunden später war der normale Kalium-Spiegel wiederhergestellt.

     

Traceruntersuchungen zur Abgrenzung von Nestarealen holzzerst?render Rossameisen (Camponotus herculeanus L. und C. Ligniperda latr.)

Summary Die große Regurgitationstendenz im Fütterungsverhalten von Ameisen wurde ausgenützt, um mit Hilfe der Tracermethode (J131 in Honigwasser) die Nestareale holzzerstörender Roßameisen (C. herculeanus) in lebenden Bäumen zu ermitteln. Hierzu wurden vorher im Laboratorium Absorptionsmessungen an verschiedenen Hölzern und mit verschiedenen Detektoren vorgenommen. Hierbei ergab sich für den Szintillationszähler der günstigste Wirkungsgrad. Die Freilanduntersuchungen zeigten, daß die Nestareale einer einzigen Kolonie eine Reihe von Stämmen umfassen können und weit größer sind, als die äußerlich erkennbaren Schadbilder vermuten lassen.

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Summary Regurgitation is important in the feeding behaviour of ants. Iodine¹³¹ in honey-water-solution was fed to colonies of Camponotus herculeanus. A scintillation counter was used to determine the nest area, i.e. that which was radioactive following regurgitation. This apparatus gave the most consistent results with different woods. The nest area of a single colony was found to include several trunks, and covered a much larger area than the external damage revealed.

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Herrn Dr. Karl Hölldobler zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Gefrier-Fixation lebender Zellen und ihre Anwendung in der Elektronenmikroskopie

Zusammenfassung Der Gefriervorgang in den Zellen hängt in erster Linie ab von der Gefriergeschwindigkeit, der Frosthärte des Objektes und von der Konzentration eines Frostschutzmittels (Glyzerin) im Zytoplasma. Für die meisten Untersuchungen wurde Preßhefe als Testobjekt verwendet. Der Einfluß der Gefriergeschwindigkeit äußert sich auf drei verschiedene Weisen; das Zellwasser kristallisiert entweder extra oder intrazellulär oder es wird amorph verfestigt (Vitrifikation). Die Bestimmung von Gefrierpunkt, Unterkühlbarkeit und Rekristallisationspunkt ermöglicht eine Erklärung dieser drei Wirkungsweisen und führt zu einem physikalischen Verständnis des Phänomens der Frosthärte. Physikalische Untersuchungen zeigen, wie das Frostschutzmittel eine Erhöhung der Frosthärte bewirkt; physiologische Experimente veranschaulichen einige Nebenwirkungen des Glyzerins.Die Verwirklichung des Gefrierens lebender Zellen hängt in erster Linie von der Wahl geeigneter Gefriergeschwindigkeiten und Frostschutzmitteln ab. Die Endtemperatur des Gefriervorganges muß, je nach der Frosthärte des Objektes, d. h. je nach dem tiefsten in den Zellen auftretenden Rekristallisationspunkt, unter –50 bis –70° C liegen.Das Anwendungsgebiet des Gefrierens lebender Zellen ist sowohl auf biologischem wie auch auf medizinischem Gebiete sehr groß, sei es als reine Gefrierkonservierung oder in der Gefrier-Trocknung oder -Substitution. Mit Hilfe der Gefier-Ätzung können hochauflösende, elektronenmikroskopische Bilder der gefrorenen Objekte hergestellt werden, die vollkommen artefaktfrei sind, insbesondere frei von den durch die üblichen Präparationsmethoden eingeführten Veränderungen.Einige Beispiele illustrieren die Anwendung des Gefrierens lebender Zellen in der Elektronenmikroskopie. Die Methode der Gefrier-Ätzung ist besonders geeignet für die Darstellung der auf den Zytomembranen lokalisierten Partikel; z. B. Fibrillen synthetisierende Partikel in der Plasmamembran, Ribosomen auf einer Vakuolenmembran, Elementarpartikel auf den Cristae mitochondriales und Quantasomen auf den Granalamellen eines Chloroplasten. Die vielfältige Anwendbarkeit der Gefrier-Ätzung wird aufgezeigt an Hand von Mikroorganismen (Hefe), pflanzlichen (Wurzelspitze) und tierischen Zellen (Dünndarmepithel).Diese Arbeit wurde durch einen Kredit des Schweizerischen Nationalfonds unterstützt. Den Vorstehern des Institutes für Allgemeine Botanik der Eidgenössischen Technischen Hochschule, Herrn Prof. Dr. A. Frey-Wyssling und des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie, Herrn Prof. Dr. K. Mühlethaler, sei für die großzügige Förderung dieser Arbeit bestens gedankt. Herrn Dr. D. Branton und Herrn und Frau Prof. Dr. H. Ruska (Medizinische Akademie, Düsseldorf) danke ich für ihre Mitarbeit und für die Überlassung der Abb. 17, 20 und 21.     

Mißbildungen beim Kabeljau(Gadus morrhua) verursacht durch Wirbelsäulenverkürzung

Zusammenfassung 1. Es wird ein gehäuftes Vorkommen von Mißbildungen beim Kabeljau in der Nähe von Cuxhaven beschrieben. 10–15 %, in Höchstfällen sogar 20 % der gefangenen größeren Fische können eine Verkrüppelung des Körpers infolge von Wirbelsäulenverkürzung zeigen. Auch Kopfmißbildungen treten auf. Wie das Röntgenbild der Wirbelsäule zeigt, können 2/5 und im Höchstfall sogar bis zu 4/5 der Wirbel zusammengepreßt und miteinander verschmolzen sein. Es tritt eine Bewegungshemmung oder eine Versteifung ein. Die Fische bleiben im Wachstum zurück und sind beim Verkauf minderwertig.2. An den Fangplätzen in der Nähe von Cuxhaven ist die Verbreitungsgrenze für den Kabeljau gegeben. Er kann den niedrigen Salzgehalt und seine großen Schwankungen nur im Winter vertragen. Verschmutzungen durch Abwässer kommen in der Unterelbe hinzu, die vielfach bei Niedrigwasser und Vereisung zu Sauerstoffmangel und Fischsterben führen. Auch können die Fische infolge der Abwässer ungenießbar werden.3. Bei jungen Kabeljau von 10–20 cm Länge wurde die Mißbildung noch nicht beobachtet. Die Röntgebilder und ihre photographische Vergrößerung geben einen guten Einblick in die Feinstruktur der Wirbel und ihre Verschmelzung. Zur Klärung der Entstehungsursache sind weitere Beobachtungen und Experimente notwendig.

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Body deformities in cod(Gadus morrhua) caused by spinal foreshortening

In the last ten years many deformed cod,Gadus morrhua L., have been caught near Cuxhaven (West Germany) at the mouth of the River Elbe; percentages annually have ranged from 10 to 15 %, and sometimes up to 20 % in this area. There are also deformities of the head, primarily of the gill cover. X-ray pictures reveal compressions and synostosis of vertebrae. In many cases 2/5, in others 4/5, of the spinal column is shortened and compressed. The deformed fish do not grow and are nearly worthless for marketing. The areas where the deformed cod were caught are visited by this fish only during winter time; they are characterized by low salinities and, frequently, by sewage discharged into the River Elbe. In young cod (10–20 cm), body deformities thus far have never been observed. Causes of observed spinal deformities have not been established unequivocally. Further investigations are required, including experiments with different noxious chemicals which might act as causative agents.

     

Neue Ergebnisse cytochemischer Untersuchungen bei Mikroveraschung von Epithel-, Muskel- und Nervenzellen

Zusammenfassung Bei der Zusammenfassung der Resultate stellte ich fest, daß zu den mit Hilfe der Mikroveraschung vollzogenen Untersuchungen dünne Schnitte am besten geeignet waren. Es empfiehlt sich, die Schnitte auf die Deckgläschen zu kleben und nach der Veraschung im auffallenden Lichte im Ultropak von Leitz oder im Epikondensor von Zeiss das im Mikroskop mit den Gläschen nach oben umgekehrte Präparat zu untersuchen. Diese Methode gestattet nicht nur die Beobachtung, sondern auch das Photographieren der Mineralreste, sogar der kleinsten Zellen. Überdies ermöglicht diese Methode das Durchführen mikrochemischer Reaktionen mit Hilfe des Mikromanipulators eben bei den stärksten (Immersions-) Vergrößerungen.Die im fallenden Lichte im Ultropak von Leitz untersuchten Zellspodogramme bewahren, wie es die Kontrollpräparate zeigen, genau ihre Gestalt.In den Spodogrammen der Epithelzellen kann man die Ablagerungen in dem ehemaligen Zellprotoplasma in die Kernmembran, dem Kernkörperchen und die karyoplasmatischen Körnchen wahrnehmen. Das Endothelprotoplasma der Blutgefäße, respiratorische Epithel-protoplasma, ebenso wie auch das Protoplasma der Drüsenzellen (Niere, Darm, Pankreas, Leber) ist an Mineralsalzen reicher als das Protoplasma der Epidermis. Den Hauptbestand der Zellkerne bilden Kalksalze.Die von glatten und quergestreiften Muskelfasern zurückgelassenen Reste entsprechen dem Sarkolemma, der Kernmembrane, dem Kernchen und dem Protoplasma. Die Mineralstruktur der Myofibrillen ist in den veraschten quergestreiften Muskeln bewahrt. Die Salzanhäufungen entsprechen den anisotropischen Q-Streifen. Der M-Streifen und die isotrope Substanz sind entweder ganz von Mineralablagerungen frei oder enthalten solche in minimaler Quantität. Ich konstatierte, daß zu den Bestandteilen der isotropischen Substanz auch Mineralsalze hinzugehören, die in höherer Temperatur leicht verflüchten (K?).Überdies konnte ich auch bei den Untersuchungen über die Verteilung der Mineralsubstanzen in den Nervenzellen, der Gehirnrinde, sowie der grauen Substanz des Rückenmarkes feststellen, daß die Kerne dieser Zellen viel ärmer an Asche gebenden Salzen sind als die der Epithelzellen. Der Kern der Nervenzellen ist von Ablagerungen frei. Eine Ausnahme bilden hier nur die von der Kernmembran, von den Nukleolen und von einzelnen Kernkörperchen übrigbleibenden Reste. Das Protoplasma der Nervenzellen enthält eine bedeutende Menge anorganischer Bestandteile. Im Gegenteil zu den Nervenzellen besitzen die Neuroblasten Kerne, deren Substanz Kalksalze enthalten. Während der Differenzierung der Neuroblasten verschwinden diese Salze aus dem Kerne und versammelt sich im Protoplasma.Die Gliazellen enthalten Mineralsalze, die sich hauptsächlich im Kerne angehäuft haben. Außer Ependymzellen ist es dem Autor nicht gelungen die einzelnen Gliatypen zu unterscheiden.     

Die Feinstruktur des Dünndarmepithels während der physiologischen Milchresorption beim jungen Goldhamster

Zusammenfassung Im Dünndarmepithel werden helle und dichte Saumzellen und sezernierende Zellen unterschieden. Die dichten Saumzellen entsprechen lichtmikroskopisch dunklen Zellen. Aus ihrer Feinstruktur wird geschlossen, daß es sich um die Stammzellen der hellen Saumzellen handeln kann.Auf den Microvilli der hellen Saumzellen wird eine Decksubstanz gefunden, die als Sekret der Becherzellen gedeutet wird. Sie dürfte nicht nur als Schutzschicht, sondern auch als Fermentträger für die durchtretenden Milchbestandteile von Bedeutung sein.Bei der Deutung des Resorptionsablaufes wurden die Milchfetttröpfchen im Darmlumen berücksichtigt. Sie können im Darmlumen zu kleinsten Partikeln abgebaut werden. Zwischen den Microvilli werden nur sehr selten kontrastreiche größere Partikel (Lipidtropfen) gefunden, nicht jedoch im angrenzenden Schlußleistennetz. Aus den Befunden wird geschlossen, daß Milchfetttröpfchen zu elektronenmikroskopisch nicht mehr sichtbaren Partikeln abgebaut werden können, die als solche resorbiert werden. Andererseits deuten die Befunde darauf hin, daß größere Partikel durch Pinocytose an der apicalen Zellmembran aufgenommen werden. Den morphologischen Befunden können chemisch unterschiedliche Abbaustufen der Milchfetttröpfchen zugrunde liegen. Die intrazelluläre und interzelluläre Verteilung des resorbierten Milchfettes ist ähnlich wie bei Resorption reiner Fette nach experimenteller Fütterung. Kontrastreiche Tröpfchen (Lipid) werden auch in der perinucleären Zysterne und in den Zellkernen gefunden.Im Gegensatz zur Resorption reiner Fette findet man nach Milchresorption in den intrazellulären Bläschen außer den kontrastreichen Lipidtröpfchen noch kontrastarme Substanzen und kleine Vesikeln sowie verschiedenartige Einschlüsse. Dieser Unterschied gegenüber der reinen Fettresorption wird auf die Resorption von Kohlenhydraten und Eiweißen der Milch zurückgeführt.Die Feinstruktur der hellen Saumzellen im Darm des Goldhamsters entspricht im wesentlichen jener der entsprechenden Zellen im Darm von Ratte und Maus.In hellen Saumzellen ohne Lipidtröpfchen werden verschiedenartige Cytosomen beobachtet.Die Feinstruktur von sezernierenden Zellen wird kurz beschrieben.Höhe, Durchmesser, Oberfläche und Anzahl der Microvilli und der Flächenzuwachsfaktor für die apicale Zellmembran werden gemessen und berechnet.Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Medizin. Der Medizinischen Akademie in Düsseldorf vorgelegt. — Arbeit unter Leitung von Priv.-Doz. Dr. Lindner.     

Kleine Mitteilungen über Flagellaten und Algen

Zusammenfassung Es wurde gefunden, daß einige Stämme von Euglena gracilis, im Gegensatz zu der bisherigen Meinung und zu der Mehrzahl der Stämme, Hexosen (Glucose und Fructose) sehr gut verwenden können. Für diese Stämme wird die Varietät saccharophila aufgestellt.Da ferner Ammonsalze eine ebenso gute Stickstoffquelle abgeben wie organische Verbindungen, so konnte eine vereinfachte, voll synthetische Nährlösung hergestellt werden, die in Gegenwart der Vitamine B₁ und B₁₂ vorzügliches Waschstum gewährleistet, während bei Fortlassung eines der Vitamine die Vermehrung unterbleibt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.