Das Verteilungsmuster der Dehydrogenasen und Diaphorasen im Zentralnervensystem des Meerschweinchens

Zusammenfassung Die Verteilung einiger Dehydrogenasen und Diaphorasen im Meerschweinchengehirn wird vergleichend untersucht. Dabei finden sich drei verschiedene Verteilungsmuster. Es ähneln sich in ihrer Verteilung die untersuchten DPNabhängigen Enzyme und die DPN-Diaphorase. Die Succinodehydrogenase zeigt nur geringe Abweichungen von dem bei diesen gefundenen Verteilungsmuster. Zu dem zweiten Verteilungstyp gehören die Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase und die TPN-Diaphorase, zum dritten die -Glycerophosphat-Dehydrogenase. Es wird die für jede dieser Gruppen typische Verteilung beschrieben.Vergleichsweise wurde die Intensität der Reaktion photometrisch in den wichtigsten Kerngebieten und Schichten bestimmt. Dabei ergab sich für die graue Substanz eine recht gute Übereinstimmung zwischen den mikrochemisch ermittelten Enzymaktivitäten und den Reaktionsintensitäten im enzymhistochemischen Versuch.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

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.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Auges von Planarien

Zusammenfassung Es wurde das Auge der Süßwasserturbellarien Dugesia lugubris und Dendrocoelum lacteum mit dem Elektronenmikroskop untersucht. Im Feinbau stimmen die Augen beider Arten im wesentlichen überein. Das eigentliche Auge besteht aus dem Pigmentbecher und den zur Photorezeption differenzierten Nervenendigungen der bipolaren Sehzellen, den sog. Sehkolben. Das Cytoplasma der Pigmentzellen wird von durchschnittlich 1 großen kugeligen, mehr oder weniger homogenen Pigmentkörnchen erfüllt. Der Zellkern liegt in der äußeren pigmentfreien Zone des Cytoplasmas. Vor allem dort können auch das endoplasmatische Reticulum und die Mitochondrien beobachtet werden. Der sog. Pigmentbecher ist ein allseitig geschlossenes Gebilde, dessen pigmentfreier Teil von einer Verschlußmembran, der sog. Cornealmembran, gebildet wird. Diese Verschlußmembran ist ein cytoplasmatischer, nichtpigmentierter, lamellar gebauter Fortsatz der Pigmentzellen. Der distale Fortsatz der Sehzellen dringt durch die Verschlußmembran in das Innere des Auges ein. Im Inneren des Pigmentbechers wird der Raum zwischen den Sehkolben vom homogenen Glaskörper ausgefüllt. Dieser zeigt in osmiumbehandelten Präparaten eine mittlere Dichte und mit stärkerer Vergrößerung eine sehr feine fibrilläre Struktur. Der kernhaltige Teil der Sehzellen liegt außerhalb des Pigmentbechers. Der Kern ist verhältnismäßig locker gebaut, enthält einen kleinen exzentrisch liegenden Nucleolus und wird von einer doppellamellär gebauten Kernmembran begrenzt. Das Perikaryon besitzt eine feinkörnige Grundstruktur. Die Durchmesser der Körnchen wechseln von 50 bis zu mehreren 100 Å; ihre Struktur zeigt einen Übergang über die Vesiculae zu den Vakuolen des Cytoplasmas. Die verschieden großen Vakuolen des Cytoplasmas sind von einer hellen, homogenen Substanz erfüllt. Das Perikaryon enthält auch Mitochondrien. Die Grundstruktur der distalen Fasern der Sehzellen ist ähnlich wie die des Perikaryons, enthält aber auch 100–120 Å dicke Neurofilamente. Die Nervenfasern sind nackt und recht verschieden dick. Die distale Faser der Sehzellen durchbohrt die Verschlußmembran und setzt sich in den Sehkolben fort. Der Stiel — bei Dugesia lugubris — ist prinzipiell ebenso gebaut wie die Nervenfaser; er ist ihre intraokulare Fortsetzung. Auf diesem Stielteil sitzt der eigentliche Sehkolben. Er besteht im allgemeinen aus 2 verschiedenen Teilen: aus der in der Fortsetzung des Stieles liegenden Achsenzone und aus der Zone des Bürstensaumes (Stiftchenkappe). In der Achse des Sehkolbens liegen viele Mitochondrien. Die Struktur des Cytoplasmas der Achsenzone ist ähnlich wie jene im Perikaryon bzw. in der Nervenfaser. Auffallend sind in der Achsenzone viele von einer hellen, homogenen Substanz erfüllte, verschieden große Vakuolen. Ihre Zahl hängt vom Funktionszustand des Auges ab. Die Randzone des Sehkolbens ist der Bürstensaum, der von cytoplasmatischen Mikrozotten gebildet wird. Die Breite der Mikrozotten wechselt von 200–1000 Å. Die Dicke der etwas dunkleren Grenzmembran beträgt 50–70 Å, der Inhalt der Mikrozotten erscheint homogen. Der Bürstensaum gibt im Polarisationsmikroskop eine positive Doppelbrechung. Die Bürstensaumzone, die eine Vergrößerung der Membranoberfläche bewirkt, dürfte im Dienste der Photorezeption stehen.     

Die Unspezifische Esterase und die Cholinesterase des Meerschweinchengehirns

Zusammenfassung Mit einer 5×10^–3molaren stabilen Emulsion von -Naphthylacetat läßt sich die unspezifische Esterase in jeder Nervenzelle des Meerschweinchengehirns nachweisen. Sie ist mit Ausnahme weniger Kerngebiete vorwiegend im Perikaryon lokalisiert, die Zellfortsätze sind wesentlich geringer aktiv. Das differente Verhalten gegen verschiedene Inhibitoren und die völlig unterschiedlichen Verteilungsmuster beweisen, daß sich mit den angewandten histochemischen Methoden die unspezifische Esterase und die Acetylcholinesterase ohne wesentliche Überlagerung nebeneinander nachweisen lassen. Die Verteilungsunterschiede werden beschrieben. Der größte Teil der Esterase wird durch E 600 gehemmt und gehört deshalb zum Typ B.Nach vergleichender Untersuchung einer Reihe histochemisch nachweisbarer Enzyme wird ein Modell der Enzymverteilung im Zentralnervensystem zur Diskussion gestellt. In vielen dendritenreichen telencephalen Kerngebieten gibt es deutliche Aktivitätsunterschiede zwischen dem Perikaryon und den Zellfortsätzen. Während der größte Teil der am Energiestoffwechsel beteiligten Enzyme in der Masse der Zellfortsätze lokalisiert ist, sind die beiden Hydrolasen unspezifische Esterase und saure Phosphatase im Perikaryon konzentriert. Frau E. Reuter bin ich für ihre technische Hilfe zu großem Dank verpflichtet.     

Über Vorkommen und zahl von Muskelspindeln in inneren Kehlkopfmuskeln des menschen (m. cricoarytaenoideus dorsalis,m. cricothyreoideus)

Zusammenfassung Im Zusammenhang mit der Frage nach der Bedeutung propriozeptiver Reflexe für die Phonation wurden in lückenlosen Schnittserien das Vorkommen, die Zahl und die Verteilung von Muskelspindeln im M. cricoarytaenoideus dorsalis und im M. cricothyreoideus des Menschen untersucht.Der M. cricoarytaenoideus dorsalis enthält regelmäßig Muskelspindeln. Ihre Zahl ist mit 3–5 Spindelorganen pro Muskel gering.Von vier untersuchten Mm. cricothyreoidei (Pars recta) war nur in 2 Fällen je eine Muskelspindel nachweisbar.Die inneren Kehlkopfmuskeln des Menschen gehören zu den spindellosen und spindelarmen Muskeln. Die Einstellung ihrer Spannung erfolgt nicht wie bei vielen anderen Muskeln unter dem Einfluß eines einfachen spinalen Regelkreises, sondern muß vorwiegend von höheren Zentren bewirkt werden.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über den Blutzucker der Bienen

Zusammenfassung Die Arbeiterin von Apis mellifica hat einen Blutzuckergehalt von durchschnittlich 2%, die Streuung ist sehr groß.Andere Apiden — Bombus, Megachile, Vespa — haben Werte von der gleichen Größenordnung.Die reduzierende Substanz ist ein mit Hefe vergärbarer Zucker. Die Restreduktion ist, wenn vorhanden, sehr klein. Bei Fütterung mit Saccharose tritt kein Rohrzucker ins Blut über, das zuckerhaltige Blut dreht rechts, enthält also vermutlich Glukose, keinesfalls aber Invertzucker.Die Biene kann bei dauernder Fütterung mit 2 normalen Saccharoselösungen und unter biologischen Bedingungen (20° C, 65–90% Luftfeuchtigkeit) ihren Blutzucker außerhalb des Stockes konstant erhalten. Im Hunger büßt sie ihn fast völlig in wenigen Stunden ein.Die Hauptkohlehydratreserven des Bienenkörpers liegen im Stock. Die Höhe des Blutzuckerspiegels der Biene ist abhängig von der verfügbaren Zuckernahrung, er schwankt mit deren Konzentration aber innerhalb der physiologischen Grenzen.Frischgeschlüpfte Bienen haben einen sehr niederen Blutzuckergehalt, im übrigen hat das Alter der Bienen keinen großen Einfluß auf die Höhe des Blutzuckerspiegels.Die Jahreszeit wirkt nicht auf die Höhe des Blutzuckerspiegels der Biene ein.Bienen auf Tracht haben einen besonders hohen Gehalt an Blutzucker, dabei wenig Blut und daher ein geringes Körpergewicht. Eine Trachtbiene mit leerem Honigmagen kann etwa 15 Min. lang fliegen, dann sind ihre verfügbaren Kohlehydratreserven und ihr Blutzucker verbraucht.Bei gefülltem Honigmagen gelingt die Regulation des Blutzuckerspiegels leicht nach Aufnahme von 17–70% igen Saccharoselösungen, die Erschöpfung tritt ein, wenn das Kohlehydrat verbraucht ist.Mit zunehmender Belastung der Bienen zeigt sich ein gesteigerter Zuckerverbrauch.Überbelastete Tiere zeigen geringe Flugintensität.Drohnen haben einen Blutzuckergehalt von etwa 1,2%.Bei der Königin besteht, wie bei der Arbeiterin, eine Beziehung zwischen dem physiologischen Zustand und der Höhe des Blutzuckerspiegels: sie hat bis zur Begattung viel, später wenig Zucker im Blut.     

Der Nachweis von spezifischen und unspezifischen Phosphatasen des Nervensystems

Zusammenfassung Zum optimalen Nachweis der Phosphatasen an Gehirnschnitten sind mit der Pb-Methode niedrige Blei- und Substratkonzentrationen notwendig. Es wurden für eine Reihe organischer Phosphate die optimalen Inkubationsbedingungen ermittelt. Dabei war zur Ausschaltung der unspezifischen alkalischen Phosphatase für den Nachweis der spezifischen Phosphatasen ATPase und 5-Nucleotidase (AMPase) eine Inkubation bei leicht sauremph besonders günstig. Der nachgewiesenen Spaltung von DPN liegt wahrscheinlich die Wirkung einer Nucleotidpyrophosphatase zugrunde. Für Glucose-6-phosphat konnte kein von den unspezifischen Phosphatasen abweichendes Muster nachgewiesen werden. Unter optimalen Bedingungen lassen sich die unspezifischen Phosphomonoesterasen im physiologischenph-Bereich nachweisen, mitunter gelingt die gleichzeitige Darstellung der sauren und alkalischen Phosphatase an einem Schnitt. Eine Reihe von Gründen sprechen gegen eine durch echte Enzymwirkung bedingte Axondarstellung mit der Pb-Methode.Mit 5 TextabbildungenMit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Das Verhalten der Nukleinsäuren im Laufe der Zahnentwicklung beim Goldhamster

Zusammenfassung Schmelzdefekte an Zähnen gehören zum Symptomenkomplex der Embryopathia rubeolica. Angeregt durch diese Beobachtungen wird in der vorliegenden Arbeit das Verhalten der Nukleinsäuren im Laufe der Zahnentwicklung beim Goldhamster (Cricetus auratus) untersucht. Die Zusammenhänge mit den Wachstums- und Formbildungsvorgängen sowie die Ausbildung der Hartsubstanzen werden dabei besonders berücksichtigt.In der Einzelzelle läßt sich die Ribonukleinsäure hauptsächlich im Cytoplasma und in den Nukleolen, die Desoxyribonukleinsäure hingegen nur im Chromatingerüst des Zellkerns färberisch darstellen.Während der Wachstums- und Formbildungsvorgänge liegen die höchsten RNS-Konzentrationen im inneren Schmelzepithel und in den benachbarten Schichten der Zahnpapille. Ihre Maxima fallen also in Zonen stark gesteigerter Zellproliferation, was sich aus der parallel zunehmenden Mitosetätigkeit und, in Geweben mesenchymaler Herkunft, aus der vermehrten Kapillarisierung erkennen läßt. Im Laufe der Differenzierung der Zellen nimmt ihr RNS-Gehalt im allgemeinen bis auf kleine Mengen ab. Die Adamantoblasten und Odontoblasten hingegen weisen eine sonst nirgends erreichte Steigerung des RNS-Bestandes auf, welche die mit der Hartsubstanzproduktion einhergehende weitere Zunahme der Synthesetätigkeit und der Stoffwechselintensität anzeigt.Im Verhalten der DNS lassen sich mit den von uns angewandten färberischen Methoden keine charakteristischen Veränderungen darstellen.     

Attività enzimatiche in vivo ed in vitro negli abbozzi di organi di Gallus domesticus durante l'ontogenesi

Riassunto E' stato seguito lo sviluppo ovulare del fegato nel Gallus dom., mediante tecniche istochimiche atte a rivelare attività fosfatasica acida, esterasiche non specifiche e colinesterasiche. L'indagine si è poi estesa ad abbozzi o frammenti di fegato coltivati in vitro.

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Zusammenfassung Die Leber von Gallus dom, wurde mit enzymhistochemischen Methoden zum Nachweis von Carboxylsäureesterasen und saurer Phosphatase während der ganzen Entwicklung und in der ersten Zeit nach dem Schlüpfen untersucht. Im Leberparenchym treten die Phosphatase und die mit alpha-Naphthylacetat, Naphthol-AS-Acetat oder 5-Brom-Indoxylacetat nachweisbaren Esterasen sehr früh in Erscheinung, während mit der Methode nach Koelle und Gerebtzoff keine Reaktion auf Cholinesterasen zu erhalten ist. Im Mesenchym und im Epithel der Gallenwege sind die Phosphatase bzw. die unspezifischen Esterasen in keinem der untersuchten Stadien aktiv, und da die Volumenzunahme und die Differenzierung des Lebergewebes keinen Änderungen in der Lokalisation der Enzymaktivitäten entspricht, ist anzunehmen, daß diese nicht überwiegend an die Entwicklung der Anlage gebunden sind.Auffällig ist die ungleichförmige Verteilung der unspezifischen Esterasen in der Leberanlage. Im blutgefäßnahen Teil des Cytoplasmas der Hepatocyten und besonders in den Leberzellen um die zentrolobulären Venen sind die Esterasen am aktivsten, was wohl dafür spricht, daß diese Enzyme an den Leberstoffwechsel gebunden sind. Die saure Phosphatase ist gleichförmig im Parenchym verteilt, und man muß demnach annehmen, daß die beiden Enzymgruppen — saure Phosphatase bzw. unspezifische Esterasen — nicht in der gleichen Weise in die histogenetischen Prozesse eingreifen.Bei der Züchtung eines Stückes der Leberanlage in vitro erhält man ganz charakteristische histotopochemische Bilder. Im Zentrum des Explantats entspricht die Reaktion auf Phosphatase oder Esterase derjenigen, die man in vivo im gleichen Entwicklungsstadium erhält, was wohl auch damit zusammenhängt, daß dieser Teil des Explantats keinen stärkeren Strukturumwandlungen unterliegt. In den Fällen, in denen es auch nur zu leichten Degenerationserscheinungen kommt, nimmt die Aktivität der unspezifischen Esterasen allerdings eindeutig ab. An der Peripherie des Explantats, wo man einige Schichten unterschiedlicher Struktur beobachten kann, ändert sich das normale Bild der Enzymreaktionen. Die das Explantat umhüllende Mesenchymmembran ist enzymlos, während die unter dieser in vitro gebildeten Hülle beerenartig angeordneten Hepatocyten eine Reaktion auf Phosphatase und Esterase geben, die der in vivo auftretenden Anfärbung entspricht. Die zwischen der äußersten Parenchymschicht und dem zentralen Kern des Explantats liegende Zellschicht besitzt keine deutliche Struktur und ist von verschiedenartigen Zellen, auch solchen in Degeneration, durchsetzt. In dieser Schicht erhält man die stärkste Reaktion auf Phosphatase und unspezifische Esterasen, was ein Anzeichen dafür ist, daß es sich hier um eine sehr vitale Zone handelt.

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Le ricerche sono state eseguite sotto gli auspici del C. N. R. italiano.     

Vergleichende elektronenmikroskopische Studien an Glaskörper-, Zonula- und Kollagenfibrillen

Zusammenfassung Die elektronenmikroskopische Untersuchung von Dünnschnitten des Glaskörpers vom Rind erlaubt eine eindeutige Darstellung der Glaskörperfibrillen, während die interfibrilläre Substanz fast keinen Kontrast aufweist und nur selten als homogene oder feinkörnige Masse dargestellt werden konnte.Die Fibrillen sind in den zentralen Abschnitten des Glaskörpers ganz ungeordnet und bilden ein wirres Geflecht von Einzelfibrillen; in den äußeren Zonen ist eine Bündelbildung angedeutet. Die Bündel verdichten sich in der Glaskörperhülle zur Membrana hyaloidea plicata. Von ihr ziehen Einzelfibrillen durch den postlenticulären Raum zur Hinterfläche der Linsenkapsel und verschmelzen mit ihr.Die Dicke der Einzelfibrillen beträgt 60–200 Å. Eine Querstruktur ist in Form einer periodischen kontrastreicheren Anschwellung der Fibrillen angedeutet; die Länge einer Strukturperiode schwankt um einen Mittelwert von 200 Å.Die vergleichende elektronenmikroskopische Untersuchung der Dünnschnitte von Glaskörper-, Zonula- und Kollagenfibrillen des Rinderbulbus ergibt eine weitgehende morphologische Ähnlichkeit zwischen Glaskörper- und Zonulafibrillen, während zum Kollagen keinerlei Beziehungen bestehen. Daraus wird der Schluß gezogen, daß die Zonulafibrillen durch funktionelle Beanspruchung modifizierte Glaskörperfibrillen sind; beide entstammen dem Ektoderm.     

Untersuchungen zur Aufnahme und Umwandlung C14-markierter Phenole durch die Pflanze

Zusammenfassung Die Aufnahme durch die Wurzeln und die Verteilung der Aktivität von Carboxyl-C¹⁴-markierter p-Hydroxybenzoesäure, Vanillinsäure sowie Syringasäure wird bei Weizenkeimpflanzen unter sterilen Bedingungen untersucht. Die Versuchsanordnung zur Sterilisation der Samenkörner und sterilen Anzucht wird beschrieben.Die applizierten Phenolcarbonsäuren werden von den Pflanzen aufgenommen, und die Aktivität verteilt sich über die gesamte Pflanze. Aus den Autoradiogrammen der Pflanzen und der Aktivitätsverteilung ist zu sehen, dass die markierten Verbindungen im Sproß besonders in den während der Inkubationszeit gebildeten Organen angereichert sind. Eine Verlängerung der Inkubationszeit führt zu einer vermehrten Aufnahme der markierten Phenolcarbonsäuren in die Pflanze. Die Aufnahme in die Wurzel und die Verlagerung in den Sproß erfolgt maximal bei einem pH-Wert der Nährlösung, der dem pK-Wert der applizierten Substanz entspricht. Aus den Carboxyl-C¹⁴-markierten Phenolcarbonsäuren wird von den Pflanzen ein relativ hoher Anteil an markiertem Kohlendioxid freigesetzt, wobei zwischen dem in die Pflanze aufgenommenen Anteil und dem freigesetzten markierten CO₂ eine Relation besteht. Mit zunehmender Zahl der Sauerstoff-funktionen am aromatischen Ring läuft eine erhöhte Abspaltung der Carboxylgruppe parallel. Eine Erhöhung der Lichtintensität führt zu einer höheren Aufnahme in den Sproß und zu einer erhöhten Abspaltung der Carboxylgruppe.     

Mikroskopische Studien über Altersveränderungen am Ganglion nodosum N. vagi des Menschen

Zusammenfassung Es wurden mit der Bielschowsky-Methode die Ganglia nodosa von 150 Menschen aus allen Altersstufen untersucht.Beim Neugeborenen sind die Ganglienzellen klein und haben ein zartes, lockeres Fibrillenwerk. Endstadien von Zellteilungen kommen vor. Die Fortsätze sind dünn und fibrillenarm.Anastomosierende Nervenzellen treten im 1. Lebensjahr oft auf.Zweikernige Ganglienzellen sind im 1. Lebensjahr am häufigsten. Bei Säuglingen können bis zu 2% der Vaguszellen 2 Kerne besitzen.Die Höchstzahl gefensterter Nervenzellen, etwa 2%, tritt zwischen dem 2. und 4. Lebensjahr auf.Die Anzahl bipolarer Nervenzellen ist im 1. Jahrfünft am größten. Bis zum 6. Jahr können etwa 7% der Vaguszellen 2 Fortsätze aufweisen.Im 1. Jahrzehnt rücken fast alle Nervenzellen auseinander und haben ein eigenes Hüllplasmodium. Das Kaliber von Zelleib und Fortsatz nimmt zu. Bei der Hälfte der Ganglienzellen ist der Fortsatz in Windungen gelegt.Zwischen dem 10. und 20. Lebensjahr vermindert sich die Entwicklungsgeschwindigkeit der nervösen Substanz erheblich. Es treten überwiegend Ganglienzellen mittlerer Größe auf. Die Schlingenbildung der Fortsätze ist vermehrt.Im 3. Jahrzehnt beherbergen die Ganglien Nervenzellen aller Größenordnungen mit vollständig ausgebildetem Fibrillenwerk.Zwischen dem 20. und 30. Jahr treten an den Ganglienzellen erstmalig gestielte Protoplasmalappen auf.Die Multipolarität vereinzelter Nervenzellen im Ganglion nodosum ist wahrscheinlich der Ausdruck eines pathalogischen Reizzustandes der betreffenden Ganglienzellen.Im 4. und 5. Jahrzehnt macht die Entwicklung der Nervenzellen noch weitere Fortschritte. Die Hälfte der Ganglienzellen gehört zu den großen Elementen. Die Mehrzahl der Nervenzellen hat einen Fortsatz, der vielfache Windungen vollführt.Zwischen dem 50. und 70. Lebensjahr sind die meisten Ganglienzellen groß. Kleine Nervenzellen sind selten, mittelgroße kommen in geringer Anzahl vor.Nach dem 70. Lebensjahr sind atrophische Vorgänge an den Nervenzellen bemerkbar, die in einer Vergröberung des Fibrillennetzes ihren Ausdruck finden.Die Anzahl pigmentierter Nervenzellen, die schon bei Neugeborenen vorkommen, steigt bis zum 5. Jahrzehnt auf etwa 30% an und bleibt bis ins Greisenalter unverändert.Paraganglien wurden bei 58% der Fälle beobachtet.Eine Verschmelzung des Ganglion nodosum mit dem Ganglion cervicale craniale des Sympathikus kommt in 2% der Fälle vor.     

Untersuchungen über das Natürliche Vorkommen quaternärer Ammoniumbasen inLycopersicon esculentum

Zusammenfassung Als Einleitung zur Untersuchung der Wirkung von Chlorcholinchlorid im Stoffwechsel der quaternären Ammonium verbindungen in Pflanzen wurden Überlegungen über die Stellung des Cholins im Stoffwechsel angestellt und die natürlich vorhandenen Substanzen dieser Art in wäßrigen Extrakten von Tomatenpflanzen untersucht.Die papierchromatographische Trennung wurde in neutralen, sauren und basischen Lösungsmitteln durchgeführt, und als Sprühmittel wurde hauptsächlich ein modifiziertes Dragendorffsches Reagens verwendet.Die Hauptsubstanz, die in den Extrakten nachweisbar war, ist eine Substanz, die dieselbe Farbreaktion wie Cholinchlorid gab, die aber einen höherenR _f-Wert in neutralen und in basischen Lösungsmitteln hatte. Während der Papierelektrophorese bei p_H 6 ging diese Substanz in Cholin und in eine dritte Substanz über. Letztere wurde während der Cholin und in eine dritte Substanz über. Letztere wurde während der Chromatographie in Cholin umgewandelt. Alle drei Substanzen scheinen nah verwandt zu sein. Es besteht kein Beweis dafür, daß eine von den Substanzen ein phosphoryliertes Derivat von Cholin oder Acetylcholin ist.DieR _f-Werte und Farbreaktionen der unbekannten Substanzen und die von bekannten quaternären Ammoniumbasen werden gegeben.Mit 4 Textabbildungen     

Histologische Untersuchungen über die Bedeutung des Ependyms,der Glia und der Plexus chorioidei für den Kohlenhydratstoffwechsel des ZNS

Zusammenfassung Sowohl im ZNS des Acraniers Amphioxus als auch im Gehirn von Vertretern aller Wirbeltierklassen einschließlich des Menschen gelingt es, mit cytochemischen Methoden Glykogen nachzuweisen. Kohlenhydrat ist das wichtigste Brennmaterial der Ganglienzelle. Glykogen kommt vor sowohl in den Ganglien-, als auch in den Ependym- und Gliazellen. Aus der mengenmäßigen und topischen Glykogenverteilung und aus histochemischen Reaktionen wird geschlossen, daß Ependym- und Gliazellen durch ihre aktive Leistung die Ganglienzelle mit Kohlenhydrat versorgen. Der Stoffaustausch zwischen den Ganglienzellen und den versorgenden Zellen wird in dem lichtoptisch nicht mehr auflösbaren Bereich vermutet, der lückenlos neben den feinsten neuritischen und dendritischen Verzweigungen ebensolche Elemente der Glia- und Ependymzellen enthält. Das in diesem Feld nachweisbare Glykogen ist somit intrazellulär. Eine Grundsubstanz kann elektronenmikroskopisch nicht nachgewiesen werden. Die Stärke der alkalischen Phosphatasereaktion geht hier parallel mit der nachweisbaren Glykogenmenge.Nimmt man das Glykogen als Indikator, so lassen sich phylogenetische, ontogenetische und jahreszyklische Unterschiede in der Stoffwechsellage des Gehirns feststellen.Das Gehirn der Cyclostomen, Fische und Amphibien ist reicher an Glykogen als das Gehirn der Reptilien, Vögel und Säuger.Im embryonalen Säugergehirn kann man mit histologischen Methoden in der Regel mehr Glykogen nachweisen als im adulten Gehirn.Das Gehirn winterstarrer Anuren (Rana temporaria, Rana esculenta) und winterschlafender Säuger (Erinaceus europaeus, Myoxus glis) ist wesentlich reicher an Glykogen als das von Sommertieren.Bei winterschlafenden Säugern füllt sich auch der sonst bei adulten Säugern glykogenfreie Plexus chorioideus mit Glykogen. Der embryonale Säugerplexus ist glykogenreich und verliert das Glykogen etwa 2–4 Wochen nach der Geburt; es gibt hier artbedingte Unterschiede. Die Plexus chorioidei der Cyclostomen, Fische und Amphibien enthalten auch bei adulten Tieren während des ganzen Jahres Glykogen.Ein phylogenetischer Unterschied besteht hinsichtlich der Glykogenverteilung auf das Ependym und die gliösen Astrocyten. Das Ependym des Acraniers Amphioxus und der Cyclostomen, Fische und insbesondere der Amphibien ist außerordentlich glykogenreich. In den dickeren Abschnitten der Gehirnwand beobachtet man aber bereits bei Fischen und Amphibien glykogenhaltige Endfüße der Gliazellen. Bei Reptilien verschiebt sich diese Entwicklung noch weiter zugunsten der Glia, bis bei Vögeln und Säugern das Ependym seine Stoffwechselpotenzen weitgehend eingebüßt hat. Aus der hochzylindrischen, mit einem Fortsatz ausgestatteten Ependymzelle ist eine kubische, mehr an ein Deckepithel erinnernde Zelle geworden.Infolge der Dickenzunahme der Gehirnwand reicht offensichtlich die ependymale Versorgung der nervösen Substanz nicht mehr aus. Gleichzeitig mit der mächtigen Entfaltung des Gefäßbaumes erfahren die Gliazellen eine starke Vermehrung. Der ursächliche Faktor für diesen Umdifferenzierungsvorgang ist im Wachstum des Gehirns zu erblicken.Solange noch die ependymale Versorgungsweise die Hauptrolle spielt, muß auch der Plexus funktionell eine andere Bedeutung haben. Bei Fröschen erfüllt der Plexus offensichtlich die Rolle eines Glykogendepots. Durch Adrenalinzufuhr wird dieses Glykogen mobilisiert. Gleichzeitig wird das Glykogen in den Ependymzellen angereichert. Die Ependymzellen des Frosches geben im Gegensatz zum Säugerependym eine starke alkalische Phosphatasereaktion und sind offensichtlich zur Glucoseresorption befähigt.Im Zusammenhang mit der wechselnden Glykogenmenge im ZNS wurden die biologischen Faktoren diskutiert, die einen Einfluß auf den Kohlenhydratstoffwechsel haben.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Beiträge zur Vitalfärbung pflanzlicher Zellen

Zusammenfassung Von 16 basischen und 12 sauren Farbstoffen wird in Ergänzung vorhergehender Veröffentlichungen die Wanderung im elektrischen Feld, der Verteilungskoeffizient zwischen Wasser und Chloroform sowie Chloroform + Ölsäure in Abhängigkeit von der Azidität der Farbstofflösung untersucht. Weiter wird ihr Diffusionsvermögen in einem 10prozentigen Gelatinegel und die Aufnahme und Speicherung dieser Farbstoffe durch die lebende Zelle geprüft. Die Farbstoffe fügen sich im allgemeinen der früher aufgestellten Regel, daß schwach dissoziierte und auch im stärker sauren Bereich gut lipoidlösliche basische Farbstoffe sich vorwiegend als Kern- und Plasmafärber eignen, während die stärker dissoziierten und nur im alkalischen Bereich gut lipoidlöslichen basischen Farbstoffe gute Membranfärber sind und unter geeigneten Bedingungen vor allem in der Vakuole gespeichert werden. Dementsprechend erhält man bei den sauren Farbstoffen auch nur mit den schwächer dissoziierten, im sauren Bereich gut lipoidlöslichen Vertretern vitale Kern- und Plasmafärbungen. Die stark dissoziierten, nicht lipoidlöslichen Vertreter werden dagegen nur vom Zellsaft bestimmter Zellsorten (Blumenblätter) aufgenommen. Von einer bestimmten Teilchengröße ab findet auch unter sonst für die Speicherung des Farbstoffes optimalen Bedingungen keine Aufnahme statt.     

Die rotbraune Zeichnung der Wespennestmütter,eine durch mechanischen Reiz ausgelöste Pigmentablagerung in Liesegangschen Ringen

Zusammenfassung Bei den Nestmüttern von Vespa crabro, V. media, V. germanica, V. vulgaris, V. saxonica und V. rufa werden besondere rotbraune Zeichnungen beobachtet, die diese Tiere von allen übrigen Nestinsassen unterscheiden.Diese Zeichnungen beruhen auf der Bildung eines rotbraunen Pigments, das aller Wahrscheinlichkeit nach zur Melaningruppe gehört und in der Hypodermis selbst abgelagert wird. Sie finden sich nur in der Nähe solcher Integumentteile, die dauernder Reibung an härteren Chitinstücken ausgesetzt sind.Durch diesen dauernden mechanischen Reiz wird die Hypodermis unter dünneren Chitinlagen so beeinflußt, daß in ihr an Stelle der normalen Stoffwechselvorgänge ein anormaler Schädigungsstoffwechsel tritt. Dieser kann an den betreffenden Stellen zu einem teilweisen Abbau des darin abgelagerten Pterinpigments führen und an besonders stark gereizten Stellen eine Zerstörung der Hypodermis selbst bewirken.An den Stellen der Hypodermis, die diesem anormalen Stoffwechsel verfallen sind, entsteht weiterhin eine Substanz, die anscheinend ein Eiweißabbauprodukt ist und von diesen Stellen als Diffusionszentren aus durch die Hypodermis hindurchdiffundiert. Dabei wird sie in das rotbraune Pigment überführt und dadurch unlöslich niedergeschlagen. Die Ablagerung dieses Pigments findet nach den Gesetzen der Bildung periodischer Niederschläge statt und führt zur Entstehung von Liesegangschen Ringen und ähnlichen Zeichnungsmustern.Die Zeichnung der Wespennestmütter ist das erste Beispiel, in dem die Bildung einer periodischen und symmetrischen Insektenzeichnung, die als solche nicht direkt von morphologischen Strukturen abhängig scheint, weitgehend auf einfache Kausalzusammenhänge und auf Vorgänge zurückzuführen ist, die bei anderen leblosen oder belebten Systemen bereits bekannt und untersucht sind. Sie kann daher als Modell für schwerer analysierbare flächenhafte Symmetriemuster betrachtet werden.     

Die Arbeitsweise der Ocellen der Insekten

Zusammenfassung Der Erregungsverlauf im Ocellus und im Ocellusnerven sowie die entsprechenden Kennlinien und Kenndaten werden verglichen.Die bisher an anderen Insekten gewonnenen elektrophysiologischen Ergebnisse über die Form der Elektroretinogramme der Ocellen sind mit denen der vorliegenden Arbeit vergleichbar.Der Begriff der physiologischen Komponente wird definiert.Die langsamen Spannungsschwankungen des Elektroretinogramms und die Nervenimpulse sind zwei physiologische Komponenten der Summenableitung aus dem Ocellusnerven.Aus den Kenntnissen über Bau und Elektrophysiologie der Ocellen ergibt sich zusammengefaßt folgendes Bild von den Eigenschaften und der Leistungsfähigkeit dieser Sinnesorgane: Die Ocellen sind phasischtonische Rezeptoren, die alle drei Parameter elektromagnetischer Schwingungen, die Beleuchtungsstärke, die Wellenlänge und die Dauer der Einwirkung dieser Schwingungen percipieren und das Zentralnervensystem darüber informieren können. Ein Bildsehen schließen die optischen Eigenschaften des dioptrischen Apparates aus. Mit der schnellen Adaptation ist bei den Ocellen gut fliegender Insekten wie bei den Facettenaugen (Autrum 1950) ein hohes zeitliches Auflösungsvermögen verbunden. Entsprechend den phasischen Eigenschaften (Erregungsspitze) sind die Ocellen zur empfindlichen Registrierung von Helligkeitsänderungen besonders geeignet. Dieser Umstand läßt es geraten erscheinen, bei künftigen Verhaltensversuchen nicht, wie frühere Autoren eine stationäre Belichtung, sondern kurz aufeinanderfolgende Helligkeitsänderungen (Flimmerlicht) zu verwenden. Daneben liefern aber die Ocellen auch eine Information über absolute Helligkeiten, und zwar durch die stationäre Entladung, deren Frequenz im Dunkeln am größten ist und mit zunehmender Beleuchtungsstärke abnimmt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die saure Phosphatase in Haut und Vagina des Menschen und ihre Bedeutung für die Verhornung

Zusammenfassung Mit Hilfe des Nachweises der Aktivität der sauren Phosphatase wird festgestellt, daß die Topographie dieses Fermentes in der menschlichen Fingerhaut und im Nagelbett different ist. In der menschlichen Vagina ist eine Fermentaktivität nur in den basalen Schichten des Epithels nachweisbar. Die glykogenreichen höheren Zellschichten sind fermentfrei. In menschlichen Warzen ist keine regelmäßige Aktivität nachweisbar.Es kann festgestellt werden, daß kein Zusammenhang zwischen Keratohyalin und der Aktivität der sauren Phosphatase besteht. Die saure Phosphatase ist in der Fingerhaut und im Nagelbett nachweisbar, Glykogen dagegen ist zusammen mit der Phosphatase nicht darzustellen.     

Nervöse Überträgersubstanzen und ihr fermentativer Abbau

Zusammenfassung In sensiblen Nerven der Wirbeltiere kommen zwei Überträger substanzen vor, Dorsin in den dorsalen Rückenmarkswurzeln, Opticin im Nervus opticus und im Nervus stato-acusticus; von beiden ist es möglich, daß sie auch im Zentralnervensystem vorkommen. Beide sind im Bienentest durch Kreise nach der Seite des angestochenen Auges nachweisbar, im Test am denervierten Kaninchenohr wirkt Dorsin schon wenige Tage nach der Nervendurchschneidung gut, Opticin wirkt in den ersten 2–3 Wochen sehr schwach und erst nach der 4. Woche, evtl. nach einer zweiten Nervendurchschneidung, gut.Durch Kochen der Nerven in wäßriger Lösung erhält man Dorsin und Opticin in gebundener Form, durch Kochen in 75%igem Alkohol und Überführen in wäßrige Lösung in freier Form.Durchleiten von Sauerstoff durch Lösungen von Überträgersubstanzen zerstört Opticin rascher als Dorsin und jeweils die freie Form rascher als die gebundene. 5-Oxytryptamin, das im Bienentest nach der Seite des nicht angestochenen Auges wirkt, wird durch Sauerstoff in eine Substanz verwandelt, die im Bienentest nach der Seite des angestochenen Auges wirkt.Lösungen von Dorsin vertragen kurzes Kochen, Opticin wird in Lösung schon bei 60° C in mehreren Minuten zerstört, wobei freies Opticin empfindlicher ist als gebundenes.Von den freien Überträgersubstanzen wird jede durch ein eigenes Ferment abgebaut. Die Mengen von Dorsinase, die Dorsin abbaut, in den dorsalen Wurzeln und von Opticinase, die Opticin abbaut, im Nervus opticus sind so, daß sie die Überträgersubstanzen unter vergleichbaren Bedingungen in ähnlichen Zeiten abbauen, wie Cholinesterase aus ventralen Wurzeln Acetylcholin abbaut.Gebundenes Dorsin der Wirbeltiere wird durch Pease gespalten, ein Ferment, das man erhält, wenn man eine stark verdünnte, nicht sterile Aufschwemmung aus zerriebenen dorsalen Wurzeln einen Tag lang bei 36° C inkubiert. Die sehr rasche Wirkung dieses Fermentes läßt sich auch mit dem Test am Meerschweinchen-Ileum an der Abnahme der P-Wirkung eines Extraktes aus dorsalen Wurzeln verfolgen.Gebundenes Opticin und andere gebundene Überträgersubstanzen der Wirbeltiere werden durch Dorsinase gespalten. Dorsinase führt diese Spaltung ähnlich rasch durch wie Pease die Spaltungen von gebundenem Dorsin und etwa 50mal so rasch wie den Abbau von freiem Dorsin.Gebundenes Acetylcholin ist als Überträgersubstanz vom Hornhautepithel auf die freien Nervenenden und von sekundären Sinneszellen auf die sensiblen Nerven anzunehmen.Bei der Nervendegeneration erfahren Opticin und Dorsin ähnliche Veränderungen wie Acetylcholin.Bei Mollusken sind als nervöse Überträgersubstanzen wenigstens Opticin, 5-Oxytryptamin und Acetylcholin anzunehmen, bei Arthropoden wenigstens Dorsin, Opticin, Acetylcholin, 5-Oxytryptamin und eine noch kaum untersuchte Substanz, deren fermentativer Abbau durch Strychnin gehemmt wird, bei Anneliden dieselben Substanzen mit Ausnahme von Dorsin.Die Krämpfe lassen sich durch die Hemmung des fermentativen Abbaues von Überträgersubstanzen durch die Krampfgifte erklären. Bei Mollusken und bei Arthropoden hemmen verschiedene Krampfgifte verschiedene Fermente und damit den Abbau verschiedener Überträgersubstanzen. Bei den Wirbeltieren ist die Hemmung der Dorsinase am wichtigsten. Die typischen Krampfgifte hemmen die Dorsinase in denselben gegenseitigen Verhältnissen, in denen sie Krämpfe auslösen. Die Hemmung der Dorsinase bedeutet eine Hemmung des Abbaues von freiem Dorsin und eine Hemmung der Spaltung anderer gebundener Überträgersubstanzen; damit dürfte auch die Wirkung sekundärer Sinneszellen auf die sensiblen Nerven gesteigert werden. Die bei den verschiedenen Krampfgiften verschieden starke zusätzliche Hemmung der Cholinesterase beeinflußt den Charakter der Krämpfe. Als Erklärung für den spezifischen Charakter der Strychninund Brucinkrämpfe bleibt noch die Blockierung der Hemmungen, die bei Wirbeltieren nur durch diese beiden Krampfgifte erfolgt, oder die Hemmung des fermentativen Abbaues von Crosslands Kleinhirnfaktor.Fräulein Ilse Silberbauer und Herrn Helmut Gübitz danken wir für ihre Mithilfe bei einem Teil der Versuche.Wir danken allen Tierärzten des Grazer Schlachthauses für ihr stets freundliches und verständnisvolles Entgegenkommen, welches sie uns bei dieser Arbeit und schon seit 1946 bei den im Literaturverzeichnis genannten Arbeiten von Hellauer und Umrath gezeigt haben.     

Über das Farbenunterscheidungsvermögen des Wellensittichs

Zusammenfassung Es gelingt, Wellensittiche auf die 8 Farbqualitäten Gelb, Orange, Rot, Veil, Ublau, Eisblau, Seegrün, Laubrün des Ostwaldschen Farbkreises zu dressieren. Die Dressur geschieht durch Lockfarbe. Die Farben werden untereinander und von Graustufen qualitativ unterschieden.Ebenso gelingt es, Wellensittiche auf Graustufen zu dressieren. Das Unterscheidungsvermögen ist hier wesentlich schwächer ausgebildet als bei den Farbstufen.Die Unterscheidungsempfindlichkeit für Farben wurde in Sechspunktkurven und Alternativversuchen festgestellt.Das Optimum des Unterscheidungsvermögens von Farbstufen untereinander liegt im Gelb und Laubgrün, ein zweites Maximum im Veil. Zonen geringen Unterscheidungsvermögens liegen im Orange und im Seegrün.Der Farbenkreis weist für das Vogelauge 3 Gruppen verwandter Farbqualitäten auf. Gruppe I umfaßt Rot und Orange, Gruppe II enthält Gelb und Laubgrün, in G-ruppe III sind Seegrün, Eisblau und Ublau zusammengeschlossen. Veil verbindet die Gruppen I und III. So ist für die Tagvögel die Anwesenheit eines geschlossenen Farbkreises nachgewiesen.Bei Schildkröten ist im Vergleich mit den Tagvögeln das Optimum nach Rot zu, das Minimum nach Blau zu verschoben.Die Selektionswirkung der Ölkugeln kann die Verteilung der Maxima und der Minima des Farbunterscheidungsvermögens bewirken.Das Gedächtnis für Farbeindrücke ist sehr gut entwickelt.Als Dissertation angenommen von der Mathematisch-naturwissenschaft lichen Fakultät der Universität Göttingen.