Der intrazelluläre Bildungsort der phaeochromen Granula im Nebennierenmark der Ratte

Zusammenfassung Zur Klärung der Frage nach dem Bildungsort der katecholaminhaltigen Granula in den phaeochromen Zellen des Nebennierenmarks wurde die Morphologie und die Funktion des Golgifeldes entsprechender Zellen bei der Ratte einerseits elektronenoptisch, anderseits autoradiographisch im lichtmikroskopischen und ultrastrukturellen Bereich untersucht. Dabei fand sich einmal, als Ausdruck der wichtigen Rolle von ATP beim Aufbau der phaeochromen Granula, daß die Mehrzahl der Mitochondrien einer Zelle in unmittelbarer Nachbarschaft des Golgifeldes konzentriert ist. Weiter kommt es nach Injektion von ³H-Dopa zu einer autoradiographisch feststellbaren, vorübergehenden Konzentration von Silberkörnern über den Strukturen des Golgifeldes in einer Zeitspanne, während der der Einbau der Katecholamine in die Granula erfolgt.Damit wird die Rolle des Golgifeldes in der Nebennierenmarkzelle als Bildungsort der phaeochromen Granula belegt.

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Summary In order to clear the question of the site of the formation of the catecholamine granules in the chromaffin cells of the adrenal medulla, the morphology and function of the Golgi apparatus of such cells of the rat were investigated by the electron microscope as well as by autoradiography in the light microscope and at a fine structural level. A topographical relationship between the mitochondria of a cell and its Golgi region corresponding to the important role of ATP as a component of the structure of the chromaffin granules was established.Moreover, after injection of Tritium-labelled dopa there results a temporary concentration of silver granules over the Golgi region, and this during the time of incorporation of the catecholamines into the granular fraction. Thus, the role of the Golgi apparatus in the formation of the chromaffin granules of the adrenal medullary cell is confirmed.

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Arbeit mit Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfonds und die Forschungskommission der Universität Basel.

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Für die Herkunft der ebenfalls beim Aufbau der phaeochromen Granula wesentlich beteiligten Proteine konnten wir bei der Ratte keine sicheren morphologischen Hinweise finden. Insbesondere fehlten die entsprechenden Modifikationen des Ergastoplasmas, z.B. in Richtung des Golgifeldes ausgestülpte Membranabschnitte mit elektronendichtem Inhalt, wie sie an der exokrinen Pankreaszelle (Hirsch, 1960; Zeigel u. Dalton, 1962 u.a.) oder dem Leberepithel (Bruni u. Porter, 1965) beschrieben worden sind. Der Umsatz der Katecholamine im Nebennierenmark des ruhenden Tiers und damit der Bedarf an entsprechenden Proteinen ist aber im Gegensatz zum intensiven Eiweiß-Stoffwechsel von exokrinem Pankreas oder der Leber sehr niedrig (Russell, 1965; Udenfriend, Cooper, Clark u. Baer,1953), was erklären könnte, daß eine Synthese der für den Aufbau der phaeochromen Granula bestimmten Proteine und deren Transport zum Golgifeld bei der ruhenden Ratte morphologisch nicht zum Ausdruck kommt. Diese Frage dürfte nach Stimulierung der Granulumproduktion weiter geklärt werden.     

Über die Struktur des Zellkernes

Zusammenfassung Mit Hilfe von Fixierungsversuchen an nativen Gefrierschnitten werden die Veränderungen der Kernstruktur in Abhängigkeit vom Säuregrad, der während der Fixierung herrscht, und von der Zeit, die post mortem bis zur Entnahme des Gewebes verstreicht, ermittelt und ursächlich analysiert. Bei einwandfreier Technik sind in der normalen und unbelasteten Zelle das typische Chromatingerüst und die morphologische Membran nicht vorhanden. Sie stellen in unseren üblichen Präparaten Artefakte dar. Als einzige vitale Strukturen lassen sich nur basophile Chromatinkörner differenzieren, die den Karyosomen v. Tellyesnickys entsprechen. Es dürfte sich in ihnen um Regulatoren für das elektrische Potential der Zelle handeln. Man kann primäre und sekundäre Karyosomen unterscheiden: die primären sind schon normalerweise in der Zelle ausgebildet, die sekundären werden neu entwickelt, um außergewöhnlichen Belastungen zu begegnen.Es ergibt sich ferner der Schluß, daß die Chromosomen in der Teilungsruhe in Form von kettenförmigen Molekülkomplexen persistieren dürften, so daß ihre Individualität auch ohne mikroskopisch auflösbare Strukturen des Zellkernes gewahrt bleiben kann.Über die vorliegende Untersuchung ist eine vorläufige Mitteilung aus dem histologisch-embryologischen Institut in Graz in der Wiener medizinischen Wochenschrift 1944 erschienen.     

Zellphysiologische Studien anBryophyllum im Zusammenhang mit dem täglichen Säurewechsel

Zusammenfassung Der Preßsaft aus den Blättern vonBryophyllum tubiflorum undBr. Daigremontianum zeigt im Herbst und im Winter bei einer Zusatzbeleuchtung am Tage mit 200-W-Parabollampen bei einer durchschnittlichen Licht-intensität von 15.000 Lux morgens einen pH-Wert um 4,4 und nachmittags um 5,6: im Sommer liegt der pH-Wert an sonnigen Tagen morgens um 4,2 und nachmittags um 5,6. An trüben Tagen tritt auch bei einer Zusatzbeleuchtung mit 200-W-Lampen nur eine Absäuerung bis pH 4,7–4,9 ein. Im Sommer scheinen die Zellen an ganz andere Lichtintensitäten adaptiert zu sein als im Winter.Entsprechend den unterschiedlichen pH-Werten ist auch der osmotische Wert des Preßsaftes morgens um 0,03–0,06 mol höher als nachmittags. Im Laufe des Jahres auftretende größere und kleinere Schwankungen laufen jedoch nicht immer den Schwankungen des pH-Wertes parallel.Aus der Verlagerung der Chloroplasten bei Zentrifugierung könnte man schließen, daß die Viskosität des Plasmas morgens höher ist als nachmittags. Dabei ist aber zu berücksichtigen, daß sich auch das spezifische Gewicht der Chloroplasten ändert, da sie nachmittags viel mehr Assimilate, insbesondere Stärke, enthalten als morgens.Plasmolyseversuche zur Klärung der Stoffaufnahme lieferten keine eindeutigen Ergebnisse, da die Mesophyllzellen gegenüber dem plasmolytischen Eingriff zu empfindlich sind.In Vitalfärbungsversuchen mit Neutralrot und Acridinorange erwies sich die Lage des Umschlagspunktes von einer Membran zu einer Vakuolenfärbung in Abhängigkeit von der Außen-cH auch als weitgehend abhängig von dem Aciditätsgrad des Zellsaftes. Die Vakuolenfärbung begann morgens viel weiter im sauren Bereich als nachmittags.Mit Chrysoidin färbten sich die Vakuolen der Mesophyllzellen nur morgens, nachmittags bei einem Preßsaft-pH-Wert von 5,7 trat keine Vakuolenfärbung auf.Die mit den basischen Farbstoffen erhaltenen Ergebnisse sind eine Stütze für die Auffassung, daß dem cH-Gefälle Außen/Innen sowie den Dissoziationsverhältnissen der Farbstoffe bei ihrer Aufnahme und Speicherung durch die lebende Zelle sowie ihrer Verteilung in der Zelle eine besondere Bedeutung zukommt.Herrn Professor Dr. H. Drawert danke ich für die Anregung der Arbeit.     

Die Entstehung des Parenchympigmentes in der menschlichen Epiphysis cerebri

Zusammenfassung Die hellen, stark lichtbrechenden runden Körnchen in den n. Bl. der Pinealzellkerne treten meist erst nach Abbau der mit Methylgrün-Pyronin besonders gut hervorhebbaren Schollen auf. Der sonstige Inhalt der n. Bl. ist dann meist homogen und mit Lichtgrün färbbar. Diese hellen Körnchen scheinen von noch weicher Konsistenz zu sein, da Verschmelzungen zweier Körnchen beobachtet werden konnten. Nach den hellen Körnchen oder mit ihnen zusammen treten gelb gefärbte Granula auf, zwischen denen alle Farbübergänge vom lichten Gelb bis zum dunklen Braun vorkommen. Die farblosen und die gefärbten Granula sind meist rund und stark lichtbrechend. Die dunklen Pigmentkörnchen, die gleiche Farbe wie die im Cytoplasma liegenden Granula haben, sind meist etwa 0,8 groß. Es ist denkbar, daß die farblosen, stark lichtbrechenden Körnchen Vorstufen der späteren Pigmentkörnchen in den n. Bl. sind.Im Hämatoxylinpräparat findet man in einer großen Zahl von Kernen kleinste gelb gefärbte Massen frei im Kernraum, die sich von dem in den n. Bl. liegenden Pigment, abgesehen von der Größe, durch offenbar eckige Form unterscheiden. Vielleicht sind sie die farbgebenden Substanzen, welche in die farblosen Granula transportiert werden. Grundsätzlich kann der Inhalt der n. Bl. auf jedem Umwandlungsstadium nach der Art des Schleusenmechanismus in Cytoplasma entleert werden. Die Pigmentkörnchen pflegen dann meist noch etwas größer zu werden. Verschiedene Größe der Pigmentkörnchen in den n. Bl. deutet auf ein Wachstum der Pigmentgranula hin.Statistische Erhebungen zeigen, daß alle Pigmentkörnchen des Cytoplasmas aus dem Kern stammen können. Die so oft beobachtete Neigung der Pigmentkörnchen des Cytoplasmas, sich zu kleinen Gruppen zu vereinigen, ist ein Beweis dafür, daß die soeben aus dem Kern entleerten Pigmentkörnchen nicht gleich über das ganze Cytoplasma verstreut werden.Die n. Bl. sind fett- und eisenfrei, während gelegentlich in den Parenchymzellkernen Eisen frei im Kernraum gefunden wurde.Die Nuclealfärbung nach Feulgen ergibt, daß es nucleale Stoffe sind, die sich an der kernseitigen Wand der n. Bl. anreichern.Mit Unterstützung des Vereins der Freunde und Förderer der Medizinischen Fakultät.     

Über aktive Chloroplasten-Kontraktion bei Spirogyra und den Aggregatzustand der Spiralbänder

Zusammenfassung Es wird eine einfache Methode beschrieben, welche es gestattet, jederzeit an Zellen von Spirogyren Chloroplastenkontraktionen auszulösen, wobei dieser Vorgang in allen Phasen erkannt und bequem verfolgt werden kann.Aktive Ohloroplastenkontraktionen können entweder unter vollkommener Erhaltung der Vitalität der Zelle verlaufen, oder (bei zu ausgiebiger, bzw. zu rascher Wasserabgabe) zu einer vollständigen Zerstörung des Chloroplastenbandes führen.Die Mechanik dieser Kontraktion wird eingehend diskutiert und läßt sich bloß mit der Annahme erklären, daß sowohl das Protoplasma, als auch der Chloroplast von flüssigem Aggregatzustand sind.Die von de Vries seinerzeit gegebene Erklärung der Chloroplasten-kontraktion vonSpirogyra wird einer Kritik unterzogen und gezeigt, daß Beziehungen zu den Tonoplasten nicht bestehen.Die von Scarth vermutete Elastizität des Spiralbandes vonSpirogyra wird experimentell geprüft, wobei die Versuchsergebnisse nicht zugunsten dieser Annahme sprechen.Es wird darauf hingewiesen, daß alle bisher bekannten Mittel, um Chloroplastenkontraktionen auszulösen, zu einer Verflüssigung (Viskositätsänderung) des Protoplasmas und seiner Grenzflächen führen, so daß der Chloroplastenkontraktion letzten Endes durchgehends gleiche Ursachen zugrunde liegen.Es wird gezeigt, daß minimale Chloroplastenkontraktionen ein sehr feines Reagens auf Zustandsänderungen im Protoplasma vonSpirogyra-Zellen sind.     

Über den Ersatz einzelner Zellen im Epithelgewebe. Eine histophysiologische Untersuchung auf Grund von Lebendbeobachtungen

Zusammenfassung Da Lebendbeobachtungen über den Ersatz einzelner Zellen im Epithelgewebe noch nicht vorliegen und das Schicksal verletzter absterbender Zellen in diesen Geweben bisher nicht direkt verfolgt worden ist, werden mit Hilfe des Mikromanipulators durch Anstich einzelne Zellen abgetötet und das Verhalten der Umgebung beobachtet. Als Objekt der Untersuchung dienten das Epithel der Haut von Feuersalamander- undHyla-Larven und Flimmerepithel an den Kiemenlamellen des Axolotl. An den verletzten Zellen lassen sich Erscheinungen beobachten, die mit den von T.Péterfi gesehenen thixotropen Veränderungen verschiedenster Zellarten Ähnlichkeit aufweisen und als kolloidale Entmischungserscheinungen des Cytoplasmas anzusehen sind. Das Cytoplasma der angestochenen Zellen wird trüb, optisch inhomogen und zeigt starke Viskosität, während der Zellkern einen flüssigen, leicht beweglichen Inhalt aufweist und sich nach Verletzung scharf gegen die übrige Zelle abgrenzt. Im Beginne sind die Vorgänge reversibel und die verletzten Zellen können sich erholen. — Der Ersatz der durch Anstich getöteten Zelle erfolgt in der Weise, daß sie zunächst in ganz kurzer Beobachtungszeit von den Nachbarzellen zusammengepreßt wird. Diese schieben sich darauf nach dem Orte vor, welchen die absterbende Zelle einnimmt und drängen sie so weit heraus, bis sie ganz aus dem Gewebsverband entfernt ist. Der erste Vorgang des Zusammenpressens wird als Wirkung des plötzlich freiwerdenden Binnendruckes des Gewebes aufgefaßt, während der endgültige Verschluß der Lücke durch Formveränderungen und Vorrücken der Nachbarzellen erfolgt und der von A.Oppel beschriebenen aktiven Epithelbewegung zuzuschreiben ist.Am Flimmerepithel der Kiemen des Axolotl spielen sich Zellausstoßung und Zellersatz ähnlich ab, nur geht der ganze Vorgang meist innerhalb weniger Minuten vor sich, so daß man nur die Zellbewegung der Umgebung und weniger die Wirkung der plötzlichen Druckschwankung im Gewebe durch das Anstechen der Zelle beobachten kann.Man muß auf Grund der Versuche daher wohl annehmen, daß ein lebendes Epithel in normalem Zustande einen bestimmten Binnendruck in seiner Zelldecke aufweist, welcher der Summe der von jeder Zelle ausgeübten Einzeldrucke entspricht. Entsteht durch Ausfall einer Zelle ein Druckgefälle, so äußert es sich in dem Auftreten von teils aktiven, teils passiven Bewegungen derselben. Sie schieben sich solange gleitend aneinander vorbei, bis eine neue Ruhelage erreicht und eine vorhandene Gewebslücke geschlossen ist. Wird eine Zelle geschädigt und sind die auftretenden Kolloidveränderungen reversibel, so ist sie bei einsetzender Erholung in der Lage, den Seitendruck der Umgebung wieder zu kompensieren; ist die Schädigung vom Zelltod gefolgt, so wird ihr Platz durch Vorrücken der Nachbarzellen eingenommen und sie selber nach außen entfernt. Das Vorhandensein einer toten Zelle wirkt also ebenso wie eine Lücke im Epithelbelag. Die aktive Zellausstoßung ist demnach das Mittel, durch welches die funktionelle und morphologische Gleichartigkeit der Zusammensetzung eines Gewebes gewährleistet wird. Es ist wahrscheinlich, daß auch andere Epithelien als die untersuchten z. B. beim Warmblüter sich ebenso verhalten, da hier die Ergänzung großer Flächen in der gleichen Weise erfolgt wie bei den Amphibien.     

Der Einfluss der Zusammensetzung des Nährbodens auf das Gewicht und den osmotischen Wert der Hefezelle

Zusammenfassung Die Bestimmung der Zahl der Zellen pro 1 g Hefe resp. des Gewichts der Zelle von Hefen, die in NährlÖsungen mit verschiedenen Zuckerkonzentrationen kultiviert waren, hat gezeigt, daß mit der Steigerung der Zuckerkonzentration die Zahl der Zellen pro 1 g Hefe zuerst sich vermindert und folglich das Gewicht der Hefezelle sich vergrÖßert, um mit der weiteren Steigerung der Zuckerkonzentration sich zu vergrÖßern resp. zu vermindern; bei der Konzentration des Zuckers von 35 g auf 100 ccm NährlÖsung war ein zweites Minimum des Gewichts der Zelle zu beobachten. Es hat sich auch gezeigt, daß die Zahl der Zellen pro 1 g Hefe resp. das Gewicht der Hefezelle von der Natur des Peptons abhängig ist.Auf Grund der änderung des Gewichts der Hefezelle nach dem Verbleiben der Hefen in SalzlÖsungen verschiedener Konzentrationen ist eine Methode der Bestimmung des osmotischen Wertes der Hefezelle ausgearbeitet worden.Die Bestimmung des osmotischen Wertes von Hefen in Kulturen mit verschiedenen Zuckerkonzentrationen hat gezeigt, daß bei der Steigerung der Zuckerkonzentration der osmotische Wert der Hefezelle steigt, doch ist diese Steigerung nicht fÜr alle Konzentrationen gleichmäßig und nicht alle hohen Konzentrationen zeigen diese Steigerung im Verhältnis zu allen niedrigeren. Hefezellen aus Glukosekulturen zeigen einen verhältnismäßig niedrigeren osmotischen Wert als Hefezellen aus Saccharosekulturen. Hefekulturen in NährlÖsungen, zu welchen NaCl in Konzentration von 1 und 3 % zugefÜgt war, haben eine entsprechende VergrÖßerung des osmotischen Wertes gezeigt. In einem Fall, in dem die Hefe an NaF in der Konzentration von 0,1% angewÖhnt war, hat sich der osmotische Wert der Hefezelle vergrÖßert, was der frÜheren Feststellung der Verfasser von der Steigerung des osmotischen Wertes der Hefezelle bei AngewÖhnung an Gifte (HgCl_{2 2}) entspricht.     

Über die Entstehung von Mastzellgranula

Zusammenfassung In den Mastzellen der Gallenblase fetaler und neugeborener Meerschweinchen kommen neben wenigen homogenen Körnchen reichlich grobkörnige, reticuläre und lamelläre Granula vor. Da der Golgi-Apparat nur schwach entwickelt ist und nicht alle Granula von Membranen umgeben sind, wird geschlossen, daß die spezifischen Granula nicht in dieser Zellorganelle entstehen. Es gibt Anzeichen dafür, daß sie sich in situ im Zytoplasma entwickeln.

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The genesis of mast cell granules

Summary The mast cells in the gall bladder of fetal and newborn guinea-pigs contain few homogeneous granules and many coarse-granular, reticular and lamellate ones. Since the Golgi apparatus is poorly developed and since not all the granules are membrane bound, it is concluded that the specific granules do not originate in this organelle. There are indications that the granules develop in situ in the cytoplasm.

     

Sauerstoffverbrauch der Schmetterlingspuppen in Abhängigkeit von der Temperatur

Zusammenfassung Die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauchs von der Temperatur läßt sich bei der Puppe von Deilephila euphorbiae durch zwei Gerade darstellen, deren eine die Temperaturachse unterhalb 0°, die andere bei 9° schneidet. Bei vorgeschrittener Entwicklung und kurz nach der Verpuppung ist noch eine dritte Gerade mit dem Schnittpunkt um 15° zu finden.Es wird die erste Gerade als ein Ausdruck des Grundumsatzes, es werden die anderen als ein Ausdruck des Grund- und Entwicklungsumsatzes gedeutet.Unter dieser Annahme lassen sich einige früheren Befunde deuten und neue Fragen aufstellen so, daß die Analyse der Temperaturabhängigkeit des Stoffwechsels als eine weitere Methode zur Erforschung der Vorgänge während der Metamorphose bezeichnet werden kann.     

Elektive Vitalfärbungen im Dienste der Anatomie und Physiologie der Exkretionsorgane von Wirbellosen (Cladoceren als Beispiel)

Zusammenfassung Es wird, eine übersichtliche Darstellung der Anatomie und Physiologie der Bxkretionsorgane von Kladozeren gegeben und an Hand von Beispielen werden die außerordentlichen Vorteile vitaler Elektivfärbungen besprochen.Im Anschluß an frühere Untersuchungen des Autors wird die funktionello Differenzierung der Nephridialschleifen eingehender behandelt. Neben prinzipiellen Untersuchungen zu Problemen der vitalen Elektivfärbung wird darauf hingewiesen, daß sich — unbekümmert um anatomische oder histologische Unterschiede — die Funktionsweise der Nephridien Wirbelloser durchaus gleichartig gestaltet: neben einer Phase der Exkretion, die in anatomisch distinktcn Abschnitten des Nephridiums erfolgt, haben wir eine Phase der Rückresorption, die ebenfalls auf anatomisch distinkte Abschnitte lokalisiert ist. Die funktionellen Verschiedenheiten der einzelnen Bezirke in den Nephridialschleifen sind jedoch histologisch und zytologisch nicht nachweisbar, sondern treten erst bei vitaler Elektivfärbung hervor. Es ist mit dieser Methode möglich, am lebenden Objekt Bau und Funktion der Exkretionsorgane Wirbelloser mit einer befriedigenden Sicherheit und Anschaulichkeit zu studieren.Die vorliegende, als Sammelreferat gedachte Zusammenfassung der Gesichtspunkte und Ergebnisse der Analyse von Nephridien Wirbelloser stützt sich in erster Linie auf Beobachtungen des Autors, wobei erstmalig auch neue, bisher nicht veröffentlichte Beobachtungen verwertet sind. Ebenso sind die Mikrophotographien neu hergestellt worden. Wiederholte Ansätze zur Klärung der Anatomie und Physiologie der Exkretionsorgane von Kladozeren scheinen bei diesen Objekten zu einem befriedigenden Abschluß gebracht, wenigstens insofern, als Vitalfärbungen angewendet werden können.     

Zur Frage des Baues der sympathischen Ganglien des Darmgeflechtes

Zusammenfassung Unsere Schlüsse zusammenfassend, können wir nunmehr als bewiesen ansehen, daß 1. die Ganglienzellen des intramuralen Darmgeflechts, gleichgültig ob es sich um denAuerbachschen oderMeissnerschen Plexus handelt, keine bindegewebige Kapsel haben, wenigstens beim Darm des Menschen und derjenigen Säugetiere, die wir untersucht haben. 2. die in großer Zahl befindlichen, ihrer Form nach sehr verschiedenen, nicht weniger auch nach dem Vorhandensein oder Fehlen von Ausläufern, Zellen, die zwischen den Nervenelementen liegen, nach ihrem Bau und ihrem färberischen Verhalten als zu Gliaelementen gehörig angesehen werden müssen, 3. man zu diesen Elementen auch das zwischen den Zellen gelegene Faserngewebe rechnen kann. Jedenfalls kann man es als bewiesen ansehen, daß diese Elemente, sowohl die Zellen wie auch die Fasern, in keiner Beziehung zum Bindegewebe zu setzen sind. 4. Man kann die Rolle dieser geformten und faserigen Elemente in Anologie mit der Rolle dieser Zellen in den spinalen Nervenwurzeln und im n. opticus und olfactorius setzen. Anscheinend dienen sie als Schutz- und Isolierapparat der Ganglienzelle. 5. Schließlich wollen wir betonen, daß der Bau des sympathischen Systems, zum mindesten bezüglich der Kapsel nicht überall der gleiche ist, und daß die Ganglienzellen des Grenzstranges sich in dem Sinne von den Ganglienzellen des intramuralen Darmgeflechts unterscheiden.Zum Schluß halte ich es für eine angenehme Pflicht, Herrn Prof. W.von Möllendorff meinen herzlichsten Dank für seine ständige Aufmerksamkeit, wertvolle Anleitung und die freundliche Aufnahme in seinem Institut auszusprechen.     

Versuche zum Problem der Flauschbildung beim Kulturchampignon

F. Zusammenfassung In der Arbeit geht es um die Frage, ob der Nährboden die Entwicklung eines bestimmten Myceltyps beeinflußt. Es handelt sich dabei um den unerwünschten stark flauschigen Typ, der zu Ertragsdepressionen führt. Die Versuche wurden mit zwei verschiedenfarbigen Stämmen, von denen jeweils der Flauschtyp und der Normaltyp vorlagen, und sechs Nährböden durchgeführt. Es wurde ein nachhaltig günstiger Einfluß des Kompost-Agars beobachtet, der allerdings nur beim flauschigen Typ des weißen Stammes in Erscheinung trat. Auch zeigten die Versuche, daß man den flauschigen und den fädigen Typ bis zu einem gewissen Grad von einander getrennt halten kann, wenn man bei der Vermehrung des Mycels durch Teilung stets nur den gewünschten Typ vermehrt.

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Investigations of the problem of development of fluffy mycelium in cultivated mushrooms

Summary The study deals with the question of the influence of the nutrient medium upon appearance of a certain type of mycelium, namely the undesirable strongly fluffy type, which leads to decreased yields. The experiments were carried out with two strains of different color (each with fluffy and normal mycelium respectively). Six different nutrient media were tested. A lasting favorable influence of compost-agar was found, but only in the fluffy type of the white strain. The experiments also showed that it is possible to maintain fluffy and normal stringy types separately to some extent, by propagating only the desired type at each mycelium transfer.

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Für ihre gute Assistenz möchte ich Fräulein Christl Weiß und Fräulein Jutta Klinckmann vielmals danken. Herrn Konrad Engelhardt sei für die Aufnahmen gedankt.

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Angenommen durch W. Seyffert     

Histologische und cytochemische Untersuchungen am Subkommissuralorgan von Säugern

Zusammenfassung Mit der Chromhämatoxylin-Phloxin-Färbung (Gomori 1941) lassen sich in den apikalen Zellabschnitten der Ependymzellen des Subkommissuralorgans von Hund und Katze zahlreiche Granula in ungewöhnlicher Prägnanz darstellen. Schwarzblau gefärbte Körnchen treten ferner in unregelmäßig gestalteten Gebilden des Hypendyms zutage, die als granulierte Ausläufer von Gliazellen aufgefaßt werden. Die geißeltragenden Elemente des Subkommissuralorgans sind von spezifisch färbbaren Körnchen frei.Die mit Chromhämatoxylin in Ependym und Hypendym darstellbare granuläre Substanz gibt eine auffallend starke Perjodsäure-Schiff-Reaktion. Auf Grund weiterer cytochemischer Untersuchungen wird angenommen, daß diese Substanz ein Mukopolysaccharid darstellt.Histologische Beobachtungen sprechen dafür, daß die in den Ependymzellen mit der Chromhämatoxylinfärbung und der Perjodsäure-Schiff-Reaktion elektiv erfaßbare Substanz in den Liquor cerebrospinalis abgesondert wird. Über die Bedeutung der mit den gleichen Methoden auch im Hypendym nachweisbaren granulären Bildungen und deren etwaige Beziehungen zu den Granula im Ependym konnten keine Aussagen gewonnen werden.Experimentellen Untersuchungen, insbesondere mit Organextrakten, muß es vorbehalten bleiben, die funktionelle Bedeutung des im Subkommissuralorgan elektiv darstellbaren Sekrets zu ermitteln. Vermutlich fällt dem Organ eine Rolle bei der Zusammensetzung des Liquor cerebro-spmalis zu.Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.Herrn Prof. Dr. Gösta Häggqvist-Stockholm in kollegialer Verbundenheit zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Observations on the oviposition behaviour of frit fly (Oscinella frit L. dipt. chloropidae)

Two separate groups of stimuli (1) originating from the plant, (2) proprioceptive, have been found to mediate egg laying. An artificial shoot has been devised to investigate oviposition behaviour.

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Zusammenfassung Die Eiablage wird durch eine Anzahl von Reizen ausgelöst, die nacheinander wirken, jedoch im einzelnen nicht genauer identifiziert wurden. Sie lassen sich jedoch in zwei Gruppen trennen: (1) Reize, die von der Wirtspflanze selbst ausgehen und (2) solche, die wahrscheinlich propriorezeptiv wirken und auf der Notwendigkeit einer geeigneten Haltung der Beine und des Legeapparates während des Eiablageaktes beruhen.Die propriorezeptiven Reize scheinen die Fliegen häufig von den Keimpflanzen weg und zur Ablage ihrer Eier auf dem Boden zu führen, was darauf hindeutet, daß die Eier im Freien in ähnlicher Weise in den Erdboden abgelegt werden.Ein Extrakt aus in Wasser zerriebenen Haferpflanzen scheint in Verbindung mit einer geeigneten Oberfläche (z.B. Erdboden oder Sand) Eiablageverhalten auszulösen. Verschiedene Resultate wurden mit glatt oder rauh strukturierten Oberflächen und in Abhängigkeit von Gegenwart oder Abwesenheit des Extraktes erhalten. Die Reaktion der Fliegen scheint mit dem physiologischen Zustand des Gewebes zu variieren, das den Fliegen geboten wird, und das Eiablageverhalten ist schwach, wenn den Fliegen alte oder absterbende Pflanzenteile geboten werden. Die Wahrscheinlichkeit, daß Reize, welche Nahrungsaufnahme, und solche, die Eiablage hervorrufen, ursprünglich nicht die gleichen sind, ist nur gering.Eine künstliche Keimpflanze, die von den Fliegen zur Eiablage ebenso angenommen wurde wie eine junge, gesunde, lebende, wurde dadurch hergestellt, daß ein dreieckiges Stück Fließpapier mit Haferextrakt befeuchtet und in das Innere einer 2,5×2,5 cm Glastube gesteckt wurde.

     

Phospholipidgranula im verhornenden Oesophagusepithel

Zusammenfassung Im Epithel des Meerschweinchenoesophagus fanden wir mit Ausnahme des Stratum corneum in jeder Schicht 0,1–0,3 große, lamellär-strukturierte Granula. Die Granula werden meistens von einer Membran (unit-membrane) umgeben, die ein lamelläres System in sich einschließt, das eine Periodizität von 60–70 Å aufweist und aus dunklen und hellen Lamellen besteht. Unsere Annahme, daß die Granula Phospholipide enthalten, wird durch die Beobachtung unterstützt, daß die Lokalisation der lichtmikroskopisch durchgeführten Baker-Reaktion vollkommen mit der Verteilung der lamellären Granula im elektronenmikroskopischen Bild übereinstimmt. Nach Pyridinextraktion ist die Baker-Reaktion negativ, während im elektronenmikroskopischen Material an Stelle der Granula nur Vakuolen zu finden sind.Die Granula erscheinen im Stratum germinativum meistens in Verbindung mit dem Golgiapparat und entleeren sich in Höhe des Stratum granulosum in den interzellulären Raum. Zwischen den Lamellen des Stratum corneum ist das Material der Granula als eine homogene, dunkle, amorphe Deckschicht vorhanden. Ihre Aufgabe besteht wahrscheinlich in der Steigerung der Resistenz der Hornschicht.

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Summary Lamellated granules of 0,1 to 0,3 in diameter are consistently found in all strata of the keratinizing epithelium of the guinea pig oesophagus. The granules are surrounded by a single membrane (unit membrane) and contain a lamellated system consisting of dark and light bands showing a periodicity of 60 to 70 Å. The supposed phospholipid nature of the granules was supported by the positive Baker-reaction at the light microscope level. The distribution of the Baker-positive substance was identical with that of the lamellated granules at the electron micrograph. After extraction with pyridin, the Baker-reaction turned out to be negative while on the electron micrographs the substance of the lamellated granules was lost.The granules first appear near the Golgi region of the stratum germinativum and are emptied into the extra-cellular space at the level of the stratum granulosum. The substance of the granules, after having lost their lamellated structure, remains between the keratinized layers as a homogenous, dense material. Its function probably consists in increasing the resistance of the cornified layer against chemical agents.

     

Die Beeinflussung der cytotoxischen Quarzwirkung an Mäusefibroblasten (strain L) durch Polyvinylpyridin-N-Oxyd (P 204)

Zusammenfassung Mäusefibroblasten (strain L) werden in vitro gegen die toxische Wirkung von Quarzstaub durch Polyvinylpyridin-N-oxyd geschützt. Das Polymer wird in der Zelle gespeichert. Der Wirkungsmechanismus läßt sich nicht durch eine Adsorption an Quarz in der Außenlösung erklären. Vielmehr wird vermutet, daß die Wirkung des Präparates in einer allgemeinen Verbesserung der Zellresistenz oder in einer Beeinflussung biochemischer Zellreaktionen zu suchen ist.Die Zellen wurden mikroskopisch beobachtet und ihre Reaktion auf die Testsubstanzen durch Bestimmung der Zellzahl quantitativ erfaßt.     

Die Vitalfärbung des Mäuseasciteskarzinoms mit Acridinorange

Zusammenfassung Es wurde über die Acridinorange-Vitalfluorochromierung des Mäuseasciteskarzinoms unter besonderer Berücksichtigung der intraplasmatischen Speicherung des Farbstoffs in granulärer Form berichtet.Die Untersuchungen wurden an lebenden Zellen mit der kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskopie durchgeführt und die Ergebnisse dann den Bildern gegenübergestellt, die nach Fixation und Färbung der vitalfluochromierten Zellen zu erreichen waren.Im wesentlichen wurden die Verhältnisse nach Injektion sehr hoher Acridinorangedosen untersucht, aus Vergleichsgründen aber auch die Wirkung geringerer Farbstoffmengen und anderer, verwandter basischer Farbstoffe.Nach Injektion von 8 mg des stärker wirksamen gereinigten Acridinorange kommt es zunächst zu dem Symptomenkomplex der initialen FarbstoffÜberschwemmung. Er ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die diffuse, sehr labile Rotfluoreszenz der gesamten Zelle, wobei offen gelassen wird, ob die Rotfluoreszenz im Kernbereich auf Überlagerung entsprechend fluoreszierender Cytoplasmabestandteile, oder auf leicht reversibler Farbstoffadsorption an der Kernmembran beruht.Die Bedeutung dieses Fluoreszenzmodus liegt in dem gelungenen Nachweis, daß diffuse Rotfluoreszenz aller Zellareale mit dem Weiterleben der Zellen vereinbar sein kann. Der Nachweis der erhaltenen Vitalität läßt sich nicht nur durch den weiteren Ablauf des Färbeprozesses, sondern auch durch die Überimpfung solcher acridinorange-überschwemmter Zellen führen.Dieses Stadium der massiven Farbstoffaufnahme ist von dem der nachfolgenden Farbstoffspeicherung durch eine Phase getrennt, in dem die Zellen trotz reichlichen Farbstoffangebots nicht fähig sind, das Acridinorange in granulärer Form zu sammeln. Geringere Farbstoffmengen werden wesentlich schneller im Cytoplasma zu rotleuchtenden Körnchen konzentriert. Es wird daher die Auffassung vertreten, daß durch die initiale Farbstoffüberschwemmung eine reversible Zellschädigung, als solche kenntlich durch den weiteren Ablauf der Vitalfärbung, verursacht wird.Im Stadium der Farbstoffspeicherung wird das Acridinorange im Cytoplasma unter aktiver Mitwirkung der lebenden Zellen in gut abgegrenzten, leuchtend rot fluoreszierenden Gebilden gespeichert. Es wird erneut die Frage diskutiert, ob nicht dieser Konzentrationsvorgang, in Analogie zu ähnlichen, bereits entsprechend gedeuteten Prozessen in der Zellpathologie als Koazervatbildung aufgefaßt werden könne.Teilnehmer an der Bildung solcher Komplexkoazervate sind im wesentlichen Nukleoproteide der Zelle und der Farbstoff.Entstehung, Wachstum und Rückbildung der Koazervate wurden an vitalen Zellen im kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskop und in gefärbten Präparaten untersucht.Ein Frühstadium wird von einem Spätstadium abgegrenzt. Im Frühstadium sind die Koazervate groß, wasserreich, labil, dem Fixations- und Färbeprozeß nicht gewachsen. Der Übergang vom Früh- in das Spätstadium wird im Phasenkontrastmikroskop von einem Gestaltwechsel angezeigt:Die großen, gelb-glänzenden Frühkoazervate werden durch Dehydratation zu dichten, grau-gelben oder schwarzen Körnchen bei zunächst gleichbleibender Rotfluoreszenz.Diese dehydrierten Gebilde des Spätstadiums färben sich mit May-Grünwald-Giemsa-Lösung tief dunkelblau; mit Methylgrün grün, mit Pyronin rot, bei kombinierter Methylgrün-Pyroninfärbung mit erhöhtem Pyroninanteil rot, mit modifizierter Gallocyaninchromalaunfärbung tiefblau. Allgemein färben sie sich mit den basischen Farbstoffen dann, wenn der Färbeprozeß so schnell abläuft, daß die immer noch labilen Koazervate in der Zelle erhalten werden können.Die Färbeergebnisse werden mit dem hohen Gehalt der Koazervate an Nukleoproteinen, speziell an Ribonukleinsäure, in Zusammenhang gebracht.Besonders hervorgehoben werden die Unterschiede in der Koazervatbildung zwischen Tumorzellen und Histiozyten des Mäuseascitescarcinoms. Die Tumorzellen wieder zeigen Verschiedenheiten zwischen kleinen, stark basophilen Zellen (A-Zellen) und größeren schwach basophilen (B-Zellen). Die letzteren scheinen leichter und in größerem Ausmaß Koazervate zu bilden.Die Histiozytengranula werden schneller und reichlicher gebildet als die der Tumorzellen. Sie sind bereits wenige Stunden nach Fixation und Färbung nachweisbar. Da das Volumen der Koazervate über den ursprünglichen Umfang der dazugehörigen Histiozyten hinauswachsen kann, wird angenommen, daß die Histiozyten während der Koazervatbildung Nährstoffe und Eiweiß aus der Suspensionsflüssigkeit aufnehmen können. Im Frühstadium nehmen die Koazervate auch weiter Farbstoff aus der Umgebung auf, den sie sogar benachbarten Zellstrukturen (Kern) zu entziehen vermögen. Sie behalten stets ihren basophilen Charakter.Im Gegensatz zu den Histiozyten, die einen Großteil oder gar ihre gesamte basophile Plasmagrundsubstanz in den Granula zu sammeln vermögen, ist der Anteil der Nukleoproteide, den die lebende Tumorzelle in die Koazervate abgibt, im Verhältnis zur vorhandenen Gesamtmenge relativ gering: Auch im Anschluß an starke Granulabildung läßt sich nach Fixation und Färbung eine im wesentlichen unveränderte Basophilie des Grundplasmas nachweisen.In der vitalen Zelle besteht eine unterschiedliche Affinität anderer basischer Farbstoffe zu den bereits gebildeten Acridinorangekoazervaten: Neutralrot vermag Acridinorange zu verdrängen, Pyronin und Trypaflavin dagegen nicht. Hinsichtlich seiner Fähigkeit zur Koazervatbildung nimmt jedoch das Acridinorange absolut eine Sonderstellung ein und wird hierin von keinem anderen Farbstoff erreicht. Mögliche Beziehungen dieser Eigenart zu physikalisch-chemischen Merkmalen des Farbstoffs werden besprochen.Art und Ausmaß der Koazervatbildung werden als unmittelbar abhängig von der Zellstruktur aufgefaßt. Mögliche Zusammenhänge werden unter Berücksichtigung elektronenmikroskopischer Befunde sowie neuere Anschauungen über den Nukleinsäurestoffwechsel diskutiert.Die Relationen zwischen den unter Farbstoffeinwirkung neugebildeten Koazervaten und präexistierenden Cytoplasmaeinschlüssen werden erörtert. Unterscheidungsmöglichkeiten sind nicht immer gegeben. Gesetzmäßigkeiten in der Lokalisation fluoreszierender Einschlüsse, Anfärbung solcher Einschlüsse nach dem erwiesenen Zelltod sprechen für die Anwesenheit präformierter Plasmaeinschlüsse.Hinweise werden auf die mögliche praktische Bedeutung der Koazervatbildung gegeben.In Zellen des Ascitestumors lassen sich nach der oben angegebenen Methode Koazervate in starkem Ausmaß erzeugen. Die koazervattragenden Zellen lassen sich als Testobjekte verwenden, in denen der Einfluß verschiedener Medien allgemein auf die Fluoreszenzeigenschaften und speziell auf die fluoreszierenden Koazervate studiert werden kann. Insbesondere lassen sich Rückbildungs- bzw. Abbauvorgänge verfolgen. Besonders verträglich sind albuminhaltige Medien. Allerdings extrahieren sie mitunter den Farbstoff ziemlich schnell aus den Zellen. Frühkoazervate werden zurückgebudet, ohne Spuren in der Zelle zu hinterlassen. Spätkoazervate werden nach fortschreitender Dehydratation wahrscheinlich so abgebaut, wie auch andere ausgesonderte proteinhaltige Plasmabestandteile.     

Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen am Pigmentepithel der Rindernetzhaut

Zusammenfassung Am schwach pigmentierten Anteil des retinalen Pigmentepithels der Rindernetzhaut wurden Untersuchungen über die Eigen- und Sekundärfluoreszenz nach Acridinorange-Applikation durchgeführt und durch topochemische Nachweismethoden für Eiweiße, Kohlenhydrate, Lipoide, Nukleinsäuren und Fermente ergänzt. Es konnten keine direkten Beziehungen zwischen den Sekundärfluoreszenzbildern am lebensfrischen und durch Fixation stabilisierten Material gefunden werden. Cytoplasmatische Polynukleotide scheinen an der Farbstoffkonzentrierung zu leuchtend roten Granula im überlebenden Präparat nicht beteiligt zu sein. Vielmehr handelt es sich bei diesen Erscheinungen um den Ausdruck eines Stoffwechselprozesses, in dessen Verlauf Ionen transportiert und akkumuliert werden können. Dieser Vorgang ist durch Vergiftung mit Quecksilber hemmbar. Im Verlauf dieses enzymatisch gesteuerten Transportvorganges wird auch eine Anlagerung des Acridinorange an lipoidhaltige Cytoplasmapartikel durchgeführt, die bis zur Rotfluoreszenz gesteigert werden kann. Im fixierten Präparat konnte eine so intensive Farbstoffanlagerung nicht beobachtet werden.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über den physikalisch-chemischen Zustand des Wassers und der Elektrolyte in der lebenden Zelle

Zusammenfassung In der vorliegenden Übersichtsarbeit werden Versuchsergebnisse besprochen, die eine Aussage über den physikalisch-chemischen Zustand des Wassers und der Salze in der lebenden Zelle erlauben. Messungen der Dielektrizitätskonstante in Proteinlösungen, Zellen und Geweben führen zu dem Schluß, daß nur ein kleiner Teil des Zellwassers, 10 bis 20%, an Proteine gebunden ist und daß der größte Teil frei ist. Zum gleichen Ergebnis führen kalorische Messungen der Schmelzwärme und der partiellen spezifischen Wärme de Wassers. Auch die Analyse der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit im Zytoplasma verschiedener Zellen kann man mit der Annahme erklären, daß die intrazellulären Ionen im Zellwasser gelöst sind und sich unter dem Einfluß des elektrischen Feldes im Wasserraum des Zytoplasmas wie in einer Elektrolytlösung bewegen. Messungen des thermodynamischen Aktivitätskoeffizienten von KCl und NaCl in hochkonzentrierten Proteinlösungen und in löslichen Zytoplasmafraktionen zeigen unzweideutig, daß unter physiologischen Bedingungen die Aktivität von Salzen im Zytoplasma — abgesehen von spezifischen Ionenbindungen — durch die Anwesenheit von Protein nur sehr wenig reduziert wird. Diese geringe Reduktion wird erklärt.

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The physico-chemical state of water and electrolytes in the living cell

Summary This review paper deals with the physico-chemical state of the water and the salts in the living cell. Measurements of the dielectric constant of protein solutions, cells and tissue show that only a small amount of the cell water — 10 to 20% — is bound to protein molecules. The rest behaves like normal water. The same result has been obtained by calorimetric measurements of the heat of melting and of the partial specific heat in protein solutions and in cells. From the results of other experiments on the determination of the specific electrical conductivity of the cytoplasm in several cell types the conclusion may be drawn, that practically all of the intracellular ions are solved in the cell water and show an electrical mobility essentially not different from the value in an electrolyte solution. Furthermore, measurements of the activity coefficient of KCl and NaCl in protein solutions of high concentration and in soluble fractions of cytoplasm have been described. The experimental results show with little doubts that within the physiological range of the experimental conditions the activity coefficient of salts in the cytoplasma — aside from ion binding — is not altered seriously by the presence of large amounts of proteins, compared to a simple salt solution. An explanation of this strange result will be presented.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Boris Rajewsky zum 80. Geburtstag gewidmet.

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Vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik, Erlangen, Oktober 1972.     

Zur Ultrastruktur der phaeochromen Zellen im Nebennierenmark der Ratte

Zusammenfassung Das Nebennierenmark der Ratte wurde vergleichend licht- und elektronenoptisch unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Die nach phaeochromer Reaktion im Lichtmikroskop sichtbaren hellen und dunklen Markzellen lassen sich anhand ihrer cytoplasmatischen Granula bei geeigneter Technik ultrastrukturell als zwei differente Zellsysteme identifizieren. Die Morphologie der Granula einerseits und das unterschiedliche Verhalten der beiden Zellsysteme nach Insulinapplikation andererseits erlauben, unter Heranziehung vor allem biochemischer Ergebnisse, den Schluß, daß der helle Zelltyp (I) vorwiegend oder ausschließlich Adrenalin, der dunkle Zelltyp (II) entsprechend Noradrenalin enthält. Diese Typisierung scheint auch für die phaeochromen Zellen des Nebennierenmarks anderer Tierspecies gültig zu sein. Es werden ferner die Faktoren diskutiert, welche bei der Darstellbarkeit der beiden phaeochromen Granulumtypen im Elektronenmikroskop eine Rolle spielen dürften.

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Summary The chromaffin cells of the adrenal medulla of the rat were investigated by light and electron microscopy on the resting animal and after insulin treatment. With adequate techniques, the light and dark cells visible in the light microscope after chromaffin reaction can be identified in the electron microscope, by their cytoplasmic granules, as two different cell types. The morphologic classification of the granules and the different reaction of the two cell types following the injection of insulin, under consideration of the biochemical, physiological and pharmacological findings, lead to the conclusion that the light cells (I) mainly or exclusively contain epinephrine; the same applies, as concerning norepinephrine, to the dark cells (II). This classification appears to apply also to the chromaffin cells of the adrenal medulla of other animal species. Furthermore, the factors are discussed which influence the visualization and the differentiation of the two types of chromaffin granules.

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Arbeit mit Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfonds und die Forschungs-kommission der Universität Basel.