Uber Phosphorylierung im Licht

Während bisher der Zusammenhang zwischen Dehydrierung und Phosphorylierung im Licht nur für die stöchiometrischen Chinonreactionen bewiesen worden war, ist nunmehr auch für die katalytischen Chinonreactionen, die aeroben wie die anaeroben, gezeigt worden, dass die Dehydrierung die Phosphorylierung bewirkt. Eine andere Phosphorylierung, als die Phosphorylierung durch Dehydrierung gibt es in den grünen Grana nicht. Natürlich entsteht nunmehr die Frage, welche Substanz das Substrat von Dehydrierung und Phosphorylierung ist. Da die Grana keine Dunkelatmung haben und deshalb im Dunkeln nicht phosphorylieren können, auch nicht nach Zusatz von Chinon, so muss das gesuchte Substrat im Licht entstehen; und da der Photolyt der Granareactionen eine Kohlensäureverbindung ist, so muss das gesuchte Substrat eine im Licht entstehende Kohlenstoffverbindung sein. Wegen der Gärungen und dem einzigen bisher bekannten chemischen Mechanismus der Phosphorylierung durch Dehydrierung (4) denkt man an Triosephosphat. Aber chemisch ist jeder Aldehyd möglich.     

Über das Invertierungsvermögen der Speicheldrüsen und des Mitteldarmes von Bienen verschiedenen Alters

Zusammenfassung Die gewonnenen Ergebnisse zeigen mit völliger Klarheit, daß die Schlunddrüse ein stark ausgesprochenes Invertierungsvermögen besitzt, das sich jedoch in hohem Grade, je nach dem Alter der Bienen ändert. Im Gegensatz zum Mitteldarm, der Invertase auszuscheiden beginnt von dem Augenblicke des Ausschlüpfens der jungen Biene, bedarf die Schlunddrüse eines gewissen Zeitraumes zu ihrer Entwicklung. Die von uns angestellten Versuche können indessen die Frage noch nicht endgültig entscheiden, in welchem Moment die Schlunddrüse zu funktionieren beginnt. Wir haben die Sekretionstätigkeit der Drüse an verhältnismäßig alten Bienen — von 10 Tagen an — beobachtet und die maximalen Ziffern der Zuckerinversion bei 30tägigen Bienen ermittelt. Hieraus lassen sich noch keine verallgemeinernden Schlüsse ziehen. Unsere Versuche begannen im August und dauerten bis Mitte September, fanden also am Ende der Saison statt. Das Versuchsvolk war schwach und die Zahl der jungen Bienen und der Brut gering (auf einem Rahmen). Als Beleg dazu genügt der Hinweis, daß die Bienen ihre Orientierungsausflüge im Alter von 18 Tagen unternahmen. Alle diese Faktoren könnten zweifellos das Tempo der Entwicklung des Organismus der Biene — und der Sehlunddrüse im besonderen — beeinflussen. Es ist sehr wahrscheinlich, daß eine Untersuchung über die Veränderung des Invertierungsvermögens der Schiunddrüsen von Bienen, die zu verschiedenen Zeiten der Frühlings- und Sommersaison ausgeschlüpft waren, auch eine verschiedene Schnelligkeit der Entwicklung der Drüse ergeben würde.Was die Brustdrüse anbetrifft, so geben unsere Versuche kein genügendes Material zur Beurteilung, welche Rolle sie im Kohlehydratstoffwechsel der Biene spielt. Nur eines steht fest, daß sie an der Invertierung des Zuckers in keinem Falle beteiligt ist.Der Mitteldarm scheint auch mit dem Alter der Biene sein Invertierungsvermögen zu steigern, wenn auch nicht in solchem Umfange als die Schlunddrüse.Die von uns gewonnenen Resultate erlauben, einige Schlüsse über mehrere Fragen der Bienenbiologie zu ziehen, wie z. B. die Frage über den Anteil der Schlunddrüse an der Futtersaftbereitung usw. Doch müssen solche spezielle Fragen an einer anderen Stelle ausführlich besprochen werden.Zum Schlusse sprechen wir Dr. Resnitschenko sowie Dr. Alpatov für die freundliche Hilfe bei der Ausführung der Arbeit unseren Dank aus.     

Weitere Untersuchungen Über den Einfluss der UnterkÜhlung auf die Entwicklung der HÜhnereier

Zusammenfassung Es wurden Eier, die von den bestimmten HÜhnern stammten, durch 9–14 Stunden bebrÜtet, dann bei — 3⁰ durch 30–120 Stunden unterkÜhlt und nachher weiter bebrÜtet. Die direkte Einwirkung der UnterkÜhlung findet ihren Ausdruck: 1. in der Verkleinerung der Oberfläche der Keimscheiben; 2. in teilweiser Auflösung des Primitivstreifens; 3. in der stark verkleinerten Reaktionsfähigkeit mit Neutralrot; 4. in der Abschwächung der Verbände zwischen den Zellen der Keimscheibe. Die unterkÜhlten Keimscheiben sterben ab oder liefern während der weiteren BebrÜtung Keimscheiben mit normalen Embryonen, mit defekten Embryonen und schließlich ohne Embryonen, die jedoch Blutgefäße und Blutkörperchen enthalten. Das Resultat des experimentellen Eingriffes hängt von der Stärke der UnterkÜhlung und von der individuellen Resistenzfähigkeit der Keimscheibe ab. Die embryolosen Keimscheiben entstehen infolge des gänzlichen Auflösens des Primitivstreifens, dessen Zellmaterial sich teilweise im Bereiche des Ektoderms ausbreitet, teilweise als Mesoderm zwischen Ekto- und Entoderm zurÜckbleibt. Die Zwergkeimscheiben entstehen infolge der starken Kontraktion der Keimscheibe bei direkt nachfolgender Verklebung ihrer Ränder mit der Dotterhaut.Indem der Verfasser die Ergebnisse seiner Untersuchungen mit denen anderer Forscher zusammenstellt, sucht er dieselben zugunsten der Theorie vom mesodermalen Ursprunge des Angioblastes auf dem Dottersacke des HÜhnchens zu verwerten.     

Beitrag zur morphologie und optik der schillerschuppen von hoplia coerulea drury und hoplia farinosa linné (col.)

Zusammenfassung Die Schillerschuppen von Hoplia coerulea bestehen aus einer dicken Platte mit verdicktem und aufgewölbtem Rand als Unterseitenlamelle und einer unregelmäßig gerillten und gewölbten Platte als Oberseiten lamelle. Das Schuppenlumen ist — entgegen der Ansicht Biedermanns —mit 3—4 durch Luft getrennte Lamellen ausgefüllt. Die Oberseitenlamelle trägt ein Netzmaschenwerk, das sich den Unebenheiten der Oberseitenlamelle anschmiegt und mit sehr kurzen Trabekeln befestigt ist. Hiermit wird die Auffassung Dimmocks bestätigt. Das Netzmaschenwerk ist formdoppelbrechend und besteht aus dünnen, sublichtmikroskopischen Lamellen mit wechselnden Lagen zur Schuppenplatte. Die Lamellen wirken als Blättchensatz und erzeugen durch Interferenz des weißen Lichtes die Schillerfarben. Die Lamellierung der Schuppenplatte und die Eigenfarbe des Chitins sind für die Farbenerzeugung von geringer Bedeutung.Die Schillerschuppen von Hoplia farinosa sind sehr stark gewölbt und tragen auf der Schuppenplatte, die in ihrem Aufbau der von Hoplia coerulea gleicht, zahlreiche feinste Borsten, die der Erzeuger der Schillerfarbe sind. Die beobachtete Formdoppelbrechung der Borsten weist auf eine lamellöse Struktur hin, die als, Blättchensatz die Interferenzfarben erzeugt. Hinsichtlich des Verlaufs der Lamellen besteht keine volle Klarbeit.Herrn Professor Dr. W. J. Schmidt zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Autoradiographische Untersuchung über den Eiweiss- und RNS-Stofpwechsel tierischer Zellen während der Mitose

Zusammenfassung Ratten und Mäusen wurde H-3-Leucin, H-3-Phenylalanin, H-3-Uridin oder H-3-Cytidin injiziert. Nach 5 min und 10 min wurden die Tiere getötet. Mit der Methode der Autoradiographie wurde dann die H-3-Inkorporation in Eiweiß und Ribonucleinsäuren von Darm- und Leberepithelien während der verschiedenen Stadien der Mitose untersucht.Die RNS-Neubildung des Kerns sinkt in der Prophase stark ab und hat in Meta- und Anaphase den kleinsten Wert. In diesen Stadien synthetisiert der Kern 10–20mal weniger RNS als bei Ruhezellen. Erst im Verlauf der Telophase erreicht die RNS-Neubildung des Kerns wieder die Größe der Kerne von Interphasen. Im Cytoplasma ist während der Mitose genau wie bei Ruhezellen nahezu keine RNS-Synthese nachweisbar.Die Größe der Eiweißneubildung des Kerns verhält sich während der Mitose ähnlich wie die RNS-Synthese, nur ist das Minimum in Meta- und Anaphase nicht so ausgeprägt. Die cytoplasmatische Eiweißneubildung ist während der Mitose deutlich geringer als bei Ruhezellen.     

Ursprung,Verlauf und Endigung der retino-hypothalamischen bahn

Zusammenfassung Die früher beschriebene retino-hypothalamische Bahn (Knoche 1956–1959) wurde in ihrer Ausbreitung und Endigung durch erneute Untersuchungen an Mensch, Hund und Kaninchen ergänzt. Nach Opticusdurchschneidungen läßt sich der Ursprung und Verlauf retino-hypothalamischer Nervenfasern wie folgt festlegen: Am ventro-kranialen Chiasmarand, bzw. am N. opticus, verlassen markarme Nervenfasern die Sehbahn und dringen über die Lamina terminalis und durch die seitlich von ihr gelegenen Gebiete in das Grau der seitlichen 3. Ventrikelwand ein. Die an ihren degenerativen Zeichen zu verfolgenden vegetativen Opticusfasern durchziehen in Nähe des Ependyms die Regio suprachiasmatis (rostral und chiasmanah), die caudalen Anteile des N. paraventricularis, erreichen den N. tuberis infundibularis und in relativ geringer Zahl die Neurohypophyse. Der angegebene Verlauf läßt sich übereinstimmend an Sagittal-, Horizontal-und Frontalschnitten nachweisen.Innerhalb des N. tuberis infundibularis treten am Ende vegetativer Opticusfasern synaptische Formationen in Gestalt von Endösen und Ringen sowie Endkolben unterschiedlicher Form und Größe auf. Sie befinden sich in Gruppen an kleinen Blutgefäßen und einzeln an kleinen Nervenzellen. Die synaptischen Figuren lassen sich deutlich 10–14 Tage nach Opticusdurchschneidungen imprägnieren. Im N. tuberis infundibularis ist somit ein Endgebiet der retino-hypothalamischen Nervenfasern zu vermuten. Zur Feststellung der Ursprungszellen der retino-hypothalamischen Bahn wurden die vegetativen Opticusfasern nach ihrem Abgang aus der eigentlichen Sehbahn im Hypothalamus zerstört. Von der jeweiligen Läsionsstelle an sind die degenerativ veränderten vegetativen Opticusfasern durch die Vorderwand des 3. Ventrikels hindurch über die retino-hypothalamische Wurzel bis in den N. opticus zu beobachten. Im III. Neuron der Retina lassen sich post laesionem hypothalami degenerativ veränderte Nervenzellen (retrograde Degeneration) kleiner und mittlerer Größe nachweisen. Diese von Becher (1953–1955) als vegetative Nervenzellen der Retina bezeichneten Ganglienzellen sind als die Ursprungszellen der retino-hypothalamischen Bahn anzusehen.Die Ergebnisse von Untersuchungen der Zwischenhirne von Menschen, bei denen 2–6 Jahre vor dem Tod eine Bulbusenukleation durchgeführt wurde, sprechen für den Ablauf einer degenerativen Atrophie der retino-hypothalamischen Wurzel.Die Untersuchung erfolgte mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Abhängigkeit der Membranbildung von der Zellteilung bei Diatomeen und differentielle teilungen im Zusammenhang mit der Bildung der Innenschalen

Zusammenfassung Nicht nur die Bildung der Schalen vegetativer Tochterzellen und die Neubildung der Schalen der Erstlingszellen ist an Zellteilungsvorgänge gebunden, sondern auch bei der Bildung von Innenschalen laufen Mitosen und Cytokinesen ab. Ganz allgemein entstehen also die Schalen der Diatomeen nicht für sich allein und sozusagen spontan, sondern sind grundsätzlich an die—unter Umständen modifizierte oder rudimentäre—Zellteilung gebunden.Die Bildung der Innenschalen ist mit einer extrem inäqual verlaufenden Cytokinese verknüpft, die bedingt wird durch eine vorangehende Umschichtung und Differenzierung innerhalb des Mutterprotoplasten in pervalvarer Richtung. Sie hat unter anderem die wandnahe Lage der Kernspindel bzw. des einen Spindelpols zur Folge, die ihrerseits in der Telophase zur Entstehung zweier quantitativ und qualitativ sehr verschiedener Tochterprotoplasten führt. Nur der eine, vollwertige Tochterprotoplast ist fähig, eine Schale zu bilden.Die inäquale Teilung zeigt, abgesehen von der Schalenbildung, grundsätzliche Übereinstimmung mit der differentiellen Teilung, die zu Beginn der Meiose abläuft und einen funktionierenden Gameten und einen Restprotoplasten ergibt.Wie bei der Gametenbildung zeigt sich auch bei der Bildung von Innenschalen eine gesetzmäßige Differenzierung des Protoplasten in pervalvarer Richtung. Es entscheidet der Unterschied: Epitheka—Hypotheka über den Verlauf der Cytokinese. Dabei ist auch im Fall der Innenschalenbildung—übereinstimmend mit der Gametenbildung—der von der Hypotheka eingeschlossene Teil des Protoplasten der geförderte, der andere der gehemmte.Mit 2 Textabbildungen.     

Wabenzellmasze bei Apis mellifica

Zusammenfassung In bezug auf die Wabenzellgröße konnte eine außerordentlich weitgehende Plastizität des Bauinstinktes nachgewiesen werden.Sowohl die Arbeiterinnenals auch die Drohnenzellgröße sind als Funktion der Körpergröße der Baubienen anzusehen. Schwankungen innerhalb des der Größe der Baubienen adäquaten Zellgrößentypus sind einerseits durch die Verschiedenheit der sozialen Baulage, andererseits durch Unterschiede in der Reaktionsweise der Baubienen zu erklären. Die Drohnenzellgröße ist ganz besonders vom physiologischen Zustand des Volkes abhängig.Eine experimentelle Beeinflussung der Wabenzellgröße gelingt nur auf einer entsprechend vorgeprägten Mittelwand. In extremen Fällen tritt unter Beibehaltung des Zellbodens in der vorgeprägten Größe eine dem physiologischen Zustand des Volkes gemäße Regulation der Zellgröße in horizontaler Richtung — also Verengung oder Erweiterung des Zellprismas — ein.Unterschiede in der Wabenzellgröße werden von Arbeiterin und Königin wahrgenommen und beachtet.Bei der Königin dürfte der durch den Größenunterschied von Drohnen- und Arbeiterinnenzelle bewirkte Reiz (kinästhetisch) eine Regulation des Befruchtungsmechanismus bewirken.     

Änderungen von Kern und Polyphosphaten in Abhängigkeit von dem Energiegehalt des Cytoplasmas bei Acetabularia

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen wurden ausgeführt, um den Einfluß des Cytoplasmas auf den Kern und Nucleolus näher zu analysieren. Als Maß der Kernreaktion wurde die Vergrößerung oder Verkleinerung des Kern- und Nucleolusvolumens gewählt, als Maß für den Zustand des Cytoplasmas das Vorhandensein bzw. Fehlen von energiereichen, Polyphosphate enthaltenden Grana und als Maß für die Leistung der ganzen Zelle das Wachstum.Der Einfluß der Photosynthese auf Kern und Polyphosphate wurde durch Applikation verschieden langer täglicher Belichtungszeiten untersucht (Tabelle 1, Abb. 1). Die Kern- und Nucleolusvergrößerung sowie die Entstehung der Polyphosphate und das Wachstum ist von der Länge der täglichen Belichtungszeiten abhängig. Auf der anderen Seite führt eine Verdunkelung der Zellen zu einer starken Reduktion der Polyphosphate sowie Kern- und Nucleolusgröße.Der Einfluß der Plastidenanzahl auf Kern und Polyphosphate wurde durch Belichtung kleiner und großer, verdunkelt gewesener Zellen untersucht (Tabelle 2, Abb. 2und 3). In den kleinen 4mm langen Zellen werden weniger Polyphosphate synthetisiert und auch die Kernvergrößerung ist wesentlich langsamer als in den großen 8 mm langen Zellen.Der Einfluß von energiereichen Substanzen des Cytoplasmas auf die Kernvergrößerung wurde durch Applikation verschiedener Gifte untersucht. 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure hemmen eine Synthese von Polyphosphaten, verhindern eine Volumenzunahme von Kern und Nucleolus und blockieren das Wachstum. Trypaflavin übt hingegen keinen wesentlichen Einfluß auf die Polyphosphatvermehrung und Kernvergrößerung aus (Tabelle 3, Abb. 4 und 5). Werden die Gifte großen Zellen mit ausgewachsenen Kernen appliziert, so erfolgt in 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure eine Reduktion von Kern- und Nucleolusvolumen sowie eine Verminderung der Polyphosphatgrana, während in Trypaflavin die Kerngröße kaum beeinflußt wird (Tabelle 5, Abb. 6).Aus diesen Befunden wurde geschlossen, daß das Cytoplasma einen steuernden Einfluß auf Reaktionen des Kernes und Nucleolus ausübt und daß dieser Einfluß durch die im Cytoplasma gebildeten energiereichen Phosphate (unter anderem Polyphosphate) bewirkt wird, wodurch auf die große Bedeutung des Cytoplasmas bei der Regulierung der Kernfunktion hingewiesen wird.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

34. K. H. von Wangenheim: Entwicklungsphysiologische Untersuchungen über die Beteiligung nukleärer und extranukleärer Erbträger an der Phänogenese

Die Ursache für die unterschiedliche Entwicklung des Endosperms in reziproken Kreuzungen zwischen Diploiden und Autotetraploiden beruht auf der Konstitution des Endosperms selbst. Es wurden Bestimmungen des Cytoplasmavolumens in unbefruchteten Samenanlagen und Endospermen von Oenothera hookeri durchgeführt. Sekundäre Embryosackkerne von tetraploiden Pflanzen sind von etwa doppelt so viel Cytoplasma umgeben wie solche von diploiden. Die triploiden Endosperme aus den reziproken Kreuzungen zwischen Diploiden und Autotetraploiden unterscheiden sich nach der vierten, fünften und sechsten Kernteilungsfolge noch immer in ihrem Verhältnis zwischen Cytoplasma und Kern wie 1:2, und es ist dem Kern nicht möglich, die abweichenden Verhältnisse, welche durch die unterschiedliche Ausgangsmenge an Cytoplasma in den Samenanlagen aus diploiden und tetraploiden Pflanzen entstehen, zu normalisieren. Die ermittelten Werte entsprechen einer von der Ploidie des Zellkerns unabhängigen Vermehrung der cytoplasmatischen Bestandteile um etwa 120% je Interphase. Hierdurch erreichen die einzelnen Kreuzungen bestimmte Verhältnisse zwischen Cytoplasmavolumen und Zahl der Chromosomensätze zu verschiedenen Zeiten bzw. Kernteilungsfolgen, und es läßt sich entwicklungsphysiologisch der unterschiedliche Zeitpunkt der Zellwandbildung und der Beendigung der Mitosetätigkeit sowie die unterschiedliche Samengröße erklären.     

Methoden zum Solaninnachweis und zur Solaninbestimmung in Kartoffelzuchtmaterial

Zusammenfassung Es werden Methoden zum Nachweis und zur Bestimmung des Solanins in Kartoffelzuchtmaterial beschrieben. Mit den Nachweismethoden lassen sich Klone mit hohem, mittlerem und niedrigem Solaningehalt in Knollen und Blättern erkennen, die quantitativen Methoden gestatten eine genaue Bestimmung des Solaningehaltes in den Eliten und anderem Zuchtmaterial. Alle Verfahren, insbesondere die des Nachweises in Knollen und Blättern, eignen sich für Serienuntersuchungen und können für die Einengung des Zuchtmaterials vor der Geschmacksprüfung durch Ausscheidung solaninreicher, stark bitterer Klone herangezogen werden.Bei den qualitativen und quantitativen Methoden der Knollenuntersuchung wird von Knollensaft —durch Auspressen oder Zentrifugieren gewonnen —bzw. essigsauren Extrakten ausgegangen, bei den Blattuntersuchungen von Extrakten aus Blatt-trockensubstanz mit einem Gemisch von Essigsäure und Essigsäureäthylester. Den Nachweismethoden liegt die auf dem Papier ausgeführte Farbreaktion mit Antimontrichlorid, den Bestimmungsmethoden die Reaktion mit Paraformaldehyd-Phosphorsäure, die photometrisch ausgewertet wird, zugrunde.Brauchbarkeit und Grenzen der beschriebenen Ausleseverfahren werden an Hand von Ergebnissen diskutiert.Mit 5 AbbildungenHerrn Prof. Dr. Dr.H. Stubbe zum 60. Geburtstag.     

Über die untere kritische Tageslänge bei der Kurztagspflanze Kalanchoë Blossfeldiana

Zusammenfassung Der Kurztag wurde fürKalanchoë Bloßfeldiana auf 2 Stunden bis hinab zu 1 Sek. abgekürzt. Bei Anwendung von natürlichem Tageslicht oder elektrischem Licht von 60–80 000 Lux bei Zimmertemperatur kamen die Pflanzen bei allen diesen Tageslängen zum Blühen.Man kann die Pflanzen also täglich 23 Stunden, 59 Min. und 59 Sek. im Dunkeln halten und braucht sie nur 1 Sek. zu belichten, um die Blütenbildung herbeizuführen.Alle Blütenstände waren völlig normal ausgebildet, unverlaubt und relativ reichblütig.Mit abnehmender Belichtungszeit ging die Blütenzahl zurück, und der Zeitpunkt des ersten Sichtbarwerdens der Infloreszenzen sowie des Aufblühens der Knospen wurde hinausgeschoben. Von 20 Min. abwärts trat diese Abnahme des Blühimpulses aber nicht mehr klar ein, so daß bei den längeren Belichtungszeiten wohl auch die Menge der Assimilate — die bei den sehr kurzen Zeiten überall wohl als gleich unbedeutend angesehen werden darf—mit eine Rolle spielte.Mit 3 Textabbildungen.     

Amplitude modulation of the retinal ganglion cell impulses

Zusammenfassung Die Netzhaut decerebrierter Katzen wurde mit sinusförmig moduliertem Licht gereizt und die in den Ganglienzellen ausgelöste Erregung extracellulär registriert. Amplitude und momentane Frequenz der Aktionspotentiale ändern sich sinusförmig und besitzen zueinander eine Phasenverschiebung von 180°. Die Phasenverschiebung ist unabhängig von der Frequenz des Reizlichtes, die im Bereich von 0,1–10 Hz geändert wurde. Anhand von Kontrollmessungen wurde gezeigt, daß die Amplitudenänderung der gemessenen Aktionspotentiale auf Änderungen des Membranpotentials beruht.     

Die feinstruktur des für die mechanorezeption wichtigen bereichs der stellungshaare auf dem prosternum von Calliphora erythrocephala MG. (Diptera)

Zusammenfassung Von den Stellungshaaren auf dem Prosternum von Calliphora wurde der in Abb. 2 gekennzeichnete, für die Mechanorezeption wichtige Bereich mit dem Elektronenmikroskop untersucht. Der Endabschnitt des distalen Sinneszellfortsatzes enthält — vom Körperinneren zur Haarbasis gesehen — eine Anhäufung von Mitochondrien, darüber ein Granulum unbekannter Funktion, an dessen Oberfläche zahlreiche röhrenförmige Neurofibrillen ansetzen, die auch in dem folgenden, unregelmäßig gefalteten Abschnitt noch vorhanden sind. Zum Ende des gefalteten Abschnitts hin verjüngt sich der Sinneszellfortsatz und endet in einer kleinen Spitze, die eine elektronendichte Struktur enthält.Der distale Sinneszellfortsatz steht nicht in unmittelbarem Kontakt mit der aus 3 Schichten bestehenden Cuticula des Haares. Den Kontakt vermittelt der aus Cuticulamaterial bestehende Binnenkanal, der den Sinneszellfortsatz von kurz unterhalb des gefalteten Abschnitts bis zu seinem Ende umgibt und darüber in eine massive Spitze ausgezogen ist. Diese Spitze steht an der Haarbasis mit der Cuticulaschicht III in Verbindung.Eine zwischen dem distalen Sockelrand and der Haarbasis gelegene Gelenkmembran war im Elektronenmikroskop nicht zu sehen. Ihre Funktion dürfte die Cuticulaschicht III erfüllen, die einen Teil des Sockels und das gesamte Haar auskleidet, vom distalen Ende des Sockels bis kurz über der Ansatzstelle des Binnenkanals jedoch am dicksten ist. Zum Sockel- und Haarlumen hin ist die Schicht III in sehr viele in verschiedenen Richtungen verlaufende und sich dabei überkreuzende Fasern unterschiedlicher Dicke ausgezogen, die von der Stelle, an der sich der Sockel über die umgebende Cuticula erhebt bis kurz über der Ansatzstelle des Binnenkanals ein besonders dichtes Maschenwerk bilden. Die feinsten dieser Fasern besitzen den gleichen Durchmesser wie die Chitinmicellen.Die relative Lage von distalem Sinneszellfortsatz, trichogener und tormogener Zelle in dem untersuchten Bereich der Stellungshaare wird beschrieben.     

Investigations on the ultrastructural changes of the spinal ganglion neurons in the course of axon regeneration and cell hypertrophy

Zusammenfassung Die morphologischen Veränderungen, die an den Spinalganglienzellen nach Durchtrennung ihres afferenten Axons auftreten, wurden bei Lacerta muralis untersucht. Die den Spinalganglien angehörenden Nerven wurden durch Schwanzamputation durchtrennt. Die licht- und elektronenmikroskopischen Befunde wurden systematisch verglichen.Bald nach Nervendurchtrennung kommt es an fast allen Spinalganglienzellen vorübergehend zu Schwellung des Zelleibes und — geringgradig — der Mitochondrien.Nach 7 Tagen sind zwei Nervenzellgruppen erkennbar, die eine sehr verschiedene Struktur aufweisen. Das endoplasmatische Reticulum der Neurone der ersten Gruppe, die ungefähr 12% der Nervenzellen des Ganglions ausmachen, hat ein normales Aussehen, die Neurofilamente sind zu dicken Bündeln zusammengeschlossen. Eine Deutung dieser Reaktionsweise war nicht möglich.Die Neurone der zweiten Gruppe — sie sind zahlreicher als die der Gruppe I — erscheinen unter dem Lichtmikroskop deutlich chromatolytisch. Elektronenmikroskopisch läßt sich ihr Zytoplasma folgendermaßen charakterisieren: Fehlen der parallel orientierten ergastoplasmatischen Strukturen und der Neurofilamente, Auftreten von geschlossenen Bläschen und von vorwiegend freien Ribosomen, Anhäufung von Mitochondrien um den Kern. Durch Aufschwellung und Fragmentierung der Tubuli und der Zisternen des endoplasmatischen Reticulums bilden sich die erwähnten geschlossenen Bläschen. Für eine Beteiligung des Kernkörperchens an diesem Vorgang spricht seine Volumenzunahme und seine Strukturveränderung. Während der Chromatolyse, die der Durchtrennung des Axons folgt, zeigt das Neuron eine vorübergehende Umdifferenzierung, so daß seine Struktur der des Neuroblasten weitgehend ähnelt.Nur wenige Neurone degenerieren infolge von Chromatolyse, die Mehrzahl gewinnt wiederum normale Struktur. Ihre Wiederherstellung beginnt mit der Fältelung der Kernmembran und Vergrößerung der Kernoberfläche und setzt sich mit dem Auftreten von ergastoplasmatischen Strukturen und zahlreichen Ribosomen vorerst in der Kerngegend, später auch im übrigen Teil des Zytoplasmas fort. Gleichzeitig treten die Neurofilamente wieder auf.Aufgrund der geschilderten Beobachtungen und bekannter biochemischer und histochemischer Angaben wird die Chromatolyse nicht als Ausdruck regressiver Erscheinungen aufgefaßt. Im wesentlichen handelt es sich um strukturelle Phänomene, die mit der Regeneration des Axons in Zusammenhang stehen.Wie bekannt, regenerieren bei der Eidechse nach der Schwanzamputation Haut, Muskeln und knorpeliges Skelett, während die Spinalganglien nicht regenerieren. Die letzten im Stumpf verbliebenen drei Spinalganglien-Paare innervieren den regenerierten Schwanzteil. Die Nervenzellen dieser Ganglien vermehren sich nicht, so daß sich durch die Schwanzregenerierung das Innervationsgebiet der einzelnen Zellen erheblich ausdehnt: in solchem Zustand hypertrophieren die Spinalganglienzellen.Während der Anfangsstadien der Hypertrophie beobachtet man im Zelleibe der Neurone ein stark entwickeltes Ergastoplasma und eine große, gut abgegrenzte Menge von sehr wahrscheinlich neugebildeten Neurofilamenten. Später findet eine allmähliche Vermischung der verschiedenen zytoplasmatischen Bestandteile statt. Dadurch erscheint der anfangs einheitliche, zytoplasmatische Sektor, welcher Neurofilamente enthält, in immer kleinere Zonen verteilt. Die Zahl der Mitochondrien in dem hypertrophierenden Zelleib steigt langsam und allmählich; aus der Volumenvergrößerung des Zelleibes resultiert jedoch, daß die Dichte der Mitochondrien verglichen mit der der Kontrollneurone stets geringer ist. Ist die Hypertrophie beendet, so erreichen die zytoplasmatischen Bestandteile wieder eine gleichmäßige Ausbildung und Verteilung, wie sie in den normalen Ganglienzellen vorhanden ist. Das hypertrophierte Neuron weist also am Schluß des Vorganges die gleiche Struktur wie die Normalneurone auf.In den hypertrophierenden Neuronen beobachtet man eine Vergrößerung der Kernkörperchen und eine Veränderung ihrer Struktur. Diese Veränderungen sind dieselben, die während der Axonregeneration vorkommen (vgl. vorhergehende Arbeit).Die Hypertrophie der Spinalganglienzellen bei Lacerta muralis besteht also hauptsächlich in der Vermehrung der Zellstrukturen (Neurofilamente, Zisternen des endoplasmatischen Reticulums, Mitochondrien).Durch Zunahme des peripheren Innervationsgebietes hypertrophieren vorwiegend die Spinalganglienzellen, die ein Volumen bis 4000 ³ aufweisen, und zwar solche, die ein höheres Oberflächen/Volumen-Verhältnis besitzen und sich wahrscheinlich später differenzierten. Die Nervenzellen, welche ein Volumen von mehr als 4000 ³ haben, hypertrophieren nicht. Im letzten Abschnitt dieser Arbeit wird die Ultrastruktur von Spinalganglienzellen verglichen, die sich in verschiedenen funktioneilen Zuständen befinden, nämlich Kontrollganglienzellen, chromatolytische Ganglienzellen, die das Axon regenerieren und keine spezifische funktioneile Tätigkeit ausüben, Ganglienzellen, die hypertrophieren und nicht spezifisch fähig sind. In den Ganglienzellen, die keine spezifische Funktion ausüben, liegen die Ribosomen überwiegend frei; das endoplasmatische Reticulum ist schwach entwickelt und äußerst einfach organisiert. Es wird von wenigen geschlossenen Bläschen gebildet. Dagegen ist das endoplasmatische Reticulum in den Ganglienzellen, welche eine spezifische funktionelle Tätigkeit ausüben, sehr entwickelt und sehr kompliziert gebaut; ergastoplasmatische Strukturen sind vorhanden. Es wird daher vermutet, daß in den freien Ribosomen des Zelleibes die zytoplasmatischen Proteine synthetisiert werden, in den ergastoplasmatischen Strukturen (Nissl-Schollen) dagegen hoch spezialisierte Proteine, die wahrscheinlich an einigen spezifischen Funktionen der Neuronen beteiligt sind.     

Der Papillarkörper und die Kapillaren des Perionychium

Zusammenfassung Der Papillarkörper des Perionychium wird durch Mazerationspräparate zur Ansicht gebracht und beschrieben. Das unter dem Nagel gelegene Epithel der Matrix und des Hyponychium ist durch Leisten verschiedener Höhe und Breite und durch bindegewebige Papillen mit der Unterlage verzahnt. Der Verlauf der Leisten ist bereits beim Neugeborenen festgelegt. Der schmale Saum dorsaler Matrix hebt sich im Grenzflächenbild von dem davor gelegenen Eponychium ab. Das Sohlenhorn ist von dicken, in 2–4 Reihen übereinander liegenden Papillen durchsetzt. Auf dem hinteren und seitlichen Nagelwall sowie vor dem Sohlenhorn geht die Epidermis des Perionychium in die der Leistenhaut über, wobei eine schmale Zone frei von Schweißdrüsen bleibt. Unterschiede des Papillarkörpers an Finger- und Zehennägeln werden beschrieben.Dem Papillarkörper entspricht eine ebenso auffallende Differenzierung der Kapillaren, die in Form, Lage und Anordnung jenem weitgehend angepaßt sind (Abb. 14). Neben kurzen Kapillarbüscheln in der Matrix finden sich im Hyponychium am vorderen und seitlichen Rand bis zu 1,5 mm lange Kapillarschleifen und im Sohlenhorn spiralig aufgewundene Kapillarschlangen. Sie sind die längsten bisher beobachteten Kapillaren. Das Epithel des Nagelwalles wird von haarnadelf örmigen Kapillaren versorgt, die kandelaberartig aus dem subpapillären Plexus aufsteigen.Abschließend werden die O₂-Versorgungsverhältnisse an den langen Kapillaren diskutiert. Es wird vermutet, daß die eigenartige Form der Kapillaren in Beziehung steht zur Temperaturregelung in diesem der Kälte besonders ausgesetzten Gebiet.     

Quantitative Cytochemische Untersuchungen an Nukleolen aus Speicheldrüsenkernen von Chironomus Thummi

Zusammenfassung Trockengewicht und Absorptionsverhältnisse des Nukleolus am 4. Speicheldrüsenchromosom von Chironomus thummi wurden mikrointerferometrisch und mikrospektrophotometrisch bestimmt.Die Trockengewichtszunahme des Nukleolus während der Larvenentwicklung folgt weder linear noch exponentiell der zunehmenden Polytänie der Chromosomen. Gegen Ende des 3. Larvenstadiums steigen die Trockengewichte der Nukleolen unabhängig vom Polytäniegrad individueller Chromosomen steil an.Das Verhältnis von Ribonukleinsäuren zu Proteinen bleibt in den Nukleolen von Speicheldrüsenkernen aller Larvenstadien bis zur Degenerierung der Nukleoli trotz bedeutender Veränderungen ihrer Totalmasse konstant.Induzierte Störungen des Energiestoffwechsels der Larven durch Hungern und Übervölkerung in den Kulturschalen führen zu erheblicher Rückbildung der Nukleolarmasse — bzw. zu Hemmung in der Akkumulation von Nukleolarsubstanz -, ohne die Konstanz der Ribonukleoproteidverhältnisse zu ändern. Ebenso bewirkt Kälteschock zwar eine Kontraktion der Nukleolen, doch keine Änderung in der Zusammensetzung der Grundkomponenten.Mit Unterstützung des Schwedischen Medizinischen Forschungsrates, der Wallenberg-Stiftung und des U.S. Public Health Service (Grant C-3082).     

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 embryonale und postembryonale entwicklung der netzaugen und ocellen von rhodnius prolixus

VII. Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit Hilfe einer Eiablageuhr genau zeitbestimmten Eiern beträgt die Dauer der Embryonalentwicklung des Keimes bei einer Temperatur von 27 ± 0,5° C und bei 85–90% r. F. 12 Tage.Am Ende des 5. Tages wird die Augenanlage zum ersten Male während der Umrollung äußerlich sichtbar.Bis zum 6. Entwicklungstage besteht die Augenimaginalscheibe aus einem verdickten Epithel.Der Augenfleck wächst, auf das funktionstüchtige Auge bezogen, von hinten nach vorn. Am hinteren Begrenzungsbogen der Anlage findet kein Zuwachs statt. Er ist von Anfang an scharf abgesetzt und wird zum Hinterrande des larvalen und imaginalen Auges.Mit dem 7. Tage haben sich auf dem Wege der Gruppenbildung einzelne Elemente des werdenden Ommas vorgeordnet. Am B. Tage wird auch äußerlich am Hinterrande des Auges auf seiner Dorso-Ventral-Mittelachse das erste Omma sichtbar, um das die folgenden im halbkreisförmigen Bogen sich anordnen.An der 2 Tage vor dem Schlüpfen einsetzenden Bildung der Cornea sind nur die Kristallkegelzellen und die Nebenpigmentzellen beteiligt.Larvenhäutung und Augenwachstum stehen histologisch in einer engen Beziehung zueinander, und beide hängen von der Einnahme einer Vollmahlzeit ab.Postembryonal erfolgen Zuwachs des Auges und Bildung der Cornea grundsätzlich in gleicher Weise wie embryonal.Während der ganzen postembryonalen Entwicklung nehmen Zahl und Größe der Facetten stetig und harmonisch zu. Die Zahl steigt um das Neunfache.In der Vorderrandzone des Auges beträgt der Breitenzuwachs für jede der fünf Häutungen konstant drei Ommen im Querschnitt.Die Cornealinsen am Hinterrande und in der Mitte des Auges sind gleich groß. Die der Vorderrandommen in der Zuwachszone sind kleiner, sie gleichen sich bei der nächstfolgenden Häutung in ihrer Größe den übrigen Ommen an. Im Auge der Imago haben alle Ommen den gleichen Durchmesser.Neben den beiden Facettenaugen besitzt Rhodnius ein Paar seitlicher Ocellen. Ihre Anlagen werden zwar früh aus der Hypodermis herausdifferenziert, ihre Entwicklung ist aber bis zur Larve V gehemmt. Bei der Anlage der Ocellen bilden sich die Zellen der Hypodermis unter ähnlichen Wachstumserscheinungen um, wie sie in der Zuwachszone des embryonalen und postembryonalen Auges deutlich werden.Die Schicht der Sinneszellen und die der Corneagenzellen werden als zwei Zellager nacheinander durch Auswanderung von Hypodermiszellen angelegt.Abschließend werden Beziehungen zwischen der Entwicklung der Sehorgane und den allgemeinen Häutungsvorgängen besprochen.     

Der submikroskopische Bau der Myoepithelzelle

Zusammenfassung Die Myoepithelzellen des Mammagewebes bei Mastopathia chronica cystica liegen zwischen der Membrana propria und den Drüsenzellen wie elektronenmikroskopische Untersuchungen in Bestätigung lichtoptischer Studien ergeben. Sie sind sternförmig verzweigte Gebilde, die mit der Basalmembran innig verhaftet sind und untereinander und zu den Zellen des Drüsenepithels große Kontaktflächen durch sehr stark geschlängelte Zellgrenzen haben. Das Grundplasma ist auffallend hell und enthält einen eingebuchteten bis stark zerklüfteten Kern, zahlreiche Vakuolen, die offenbar Schleim enthalten, Mitochondrien, Golgi-Apparat und das sog. Endoplasmaretikulum. Charakteristisch für die Myoepithelzelle sind im Zytoplasma gelegene Bündel von Filamenten, die einen Durchmesser von 40–80 Å haben und aus vielen hellen und nur wenigen dunklen Abschnitten bestehen. Diese Fibrillen sind identisch mit den Myofilamenten der glatten Muskelzellen und endigen in Plasmaverdichtungen oberhalb der Basalmembran. Auf Grund der submikroskopischen Struktur wird dieser abgewandelten epithelialen Zellart die Fähigkeit zur Kontraktion zuerkannt und ihre Auswirkung an Gestaltänderungen der Basalmembran erörtert.