Elektronenmikroskopische Untersuchungen über den Aufbau der sklera und der Cornea des Menschen

Zusammenfassung Es wurden acht normale Bulbi und drei Disci pathologisch veränderter Corneae (Trübung und Narben) elektronenmikroskopisch untersucht. Die Sklerafibrillen entsprechen weitgehend den Sehnenkollagenfibrillen. In der Cornea wurde neben den Fibrillen, die eine weitgehende Ähnlichkeit mit embryonalen Bindegewebsfibrillen besitzen, eine besondere Kittsubstanz morphologisch nachgewiesen, von der ein Teil zu den Substraten der Hyaluronidase gehört (Hyaluronsch wefelsäure). Die Dicke der nackten Fibrillen schwankt zwischen 25 und 33 m. Der Mittelwert beträgt 29 m. Die Fibrillen sind von einem Mantel von Kittsubstanz umgeben, der wesentlich dicker ist als beim Sehnen- und Sklerakollagen. Die Corneafibrillen liegen zu Bündeln zusammengefaßt und durch Kittsubstanz maskiert in den Lamellen. Die Dicke der Bündel schwankt zwischen 2,5 und 8 . Sie entsprechen den aus der Histologie bekannten Fibrillen. Das Problem der Durchsichtigkeit wurde an Hand der neuen Befunde diskutiert. Die Quellungs- und Entquellungstheorie konnte nicht bestätigt werden. Die Durchsichtigkeit der Cornea wird durch ein System feinster Fibrillen und einer besonderen, diese Fibrillen maskierenden Kittsubstanz erklärt. Veränderungen an den Fibrillen und der Kittsubstanz, bzw. Verschiebungen des Verhältnisses zwischen beiden führen zur Undurchsichtigkeit der Cornea, wie Befunde an den Narben zeigen. Diese nehmen in gewisser Hinsicht eine Zwischenstellung zwischen Cornea und Sklera ein. Weitere Untersuchungen auf diesem Gebiet sind erforderlich.     

Über die Feinstruktur der menschlichen Cornea,mit besonderer Berücksichtigung des Problems der Transparenz

Zusammenfassung 3 normale, gesunde, menschliche Corneae wurden unmittelbar nach der Augenenukleation entnommen und elektronenmikroskopisch untersucht. Die Kollagenfibrillen wurden auf eine symmetrische Anordnung in Stromaquerschnitten untersucht. Die Lage der Fibrillen in 100 geordneten Regionen wurde gemessen und in ein Diagramm eingetragen. Eine Symmetrie, die eine Gittertheorie der Durchsichtigkeit stützen könnte, wurde nicht gefunden. Der Durchmesser der Fibrillen beträgt 23–27 m. Der Abstand der Fibrillen voneinander liegt zwischen 10 und 40 m. Damit beträgt der Volumenanteil der kollagenen Fibrillen 20%, an manchen Stellen weniger. So ist der tatsächliche Volumenanteil der Kollagenfibrillen nur 7% des Stroma.

---

Summary 3 normal human corneaes were excised immediately after enucleation of the eyes and observed in the electron microscope. The collagen fibrils have been examinted for symmetrical arrangement in transverse sections of the stroma. The position of the fibrils in 100 undisturbed regions was measured and registered in a diagram. No symmetry was found to support the lattice theories of transparency. The diameter of the fibrils is 23–27 m. The distance between the fibrils is 10–40 m. That means 20% volume collagen in the stroma, in some areas less. So the collagen fibrils occupy only 7% in the entire stroma.

---

---

Herrn Prof. Dr. Ing., Dr. med. h. c., Dr. phys. h. c. E. Ruska zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen menschlicher Metaphasen-Chromosomen

Zusammenfassung Chromosomen von Mitosen im Metaphasestadium nach Colchicinbehandlung normaler menschlicher Fibroblastenkulturen wurden mit dem Elektronenmikroskop untersucht.Nach Fixierung in Glutaraldehyd und Einbettung in Epon zeigen Schnittpräparate nach Kontrastierung mit Uranylacetat als feinste erkennbare Elemente etwa 30 Å dicke, schraubig gewundene Fibrillen, die dickere, vielfach und unregelmäßig gefaltete Fibrillen von 100–150 Å Durchmesser aufbauen.Isolierte ganze Chromosomen, die zur Präparation mit hypotoner Salzlösung vorbehandelt, in Alkohol-Essigsäure fixiert und luftgetrocknet wurden, lassen stark gewundene dicke Fibrillen von 200–300 Å durchmesser erkennen, die aus schraubig gewundenen 30 Å dicken Fibrillen bestehen. In Schnittpräparaten von ähnlich vorbehandelten Chromosomen finden sich ebenfalls 200–300 Å dicke Fibrillen, die aus 30 Å dicken feineren Fibrillen in lockerer Anordnung aufgebaut sind. Der größere Durchmesser der dicken Fibrillen in hypoton vorbehandelten Präparaten könnte durch Auflockerung der feinen Fibrillen hervorgerufen sein.In allen Präparaten sind die auch lichtmikroskopisch sichtbaren primären Windungen der Chromatiden angedeutet. Die dickeren Fibrillen lassen sonst keine regelmäßige Anordnung erkennen. Längsunterteilungen im Sinne von Halb- oder Viertelchromatiden sind nicht zu sehen. In Totalpräparaten erscheint die Region des Zentromers weniger dicht, und Kinetochoren sind nicht erkennbar.Es wird die Frage diskutiert, ob nur eine kontinuierliche und vielfach gewundene Fibrille oder mehrere miteinander verflochtene Fibrillen und Stränge ein Chromatid aufbauen.

---

Metaphase chromosomes of colchizinized normal human fibroblast cultures were investigated with the electron microscope.Sections of glutaradehyde fixed and epon embedded chromosomes show 30 Å thick coiled fibrils building up folded thicker fibrils of 100–150 Å diameter.Isolated total chromosomes pretreated in hypotonic salt solution, fixed in alcohol-acidic acid and air dried, show also 30 Å thick fibrils coiled into thicker fibrils of 200–300 Å diameter. Sections of similarly treated and epon embedded chromosomes show fibrils of similar dimensions but more loosely coiled than in glutaraldehyde fixed sections.Major coils also seen by light microscopy are noticeable in all preparations. No signs of longitudinal subdivisions of the chromatids are detectable. In whole mount preparations the centromere region appears as less dense and kinetochores cannot be seen.The question is discussed whether one single continuous fibril coiled to a thicker fibril which in turn is irregular folded to a strand laid into the major coils builds up a chromatid, or if many thin fibrils join together to thicker fibrils which again form thicker strands which are finally twisted together to a chromatid.

     

Ricerche sullo stroma fibrillare delle colture in vitro esaminato a fresco a mezzo del campo oscuro

Zusammenfassung Durch Beobachtung im Dunkelfeld des Gerüstes der Kulturen verschiedener Gewebe (nach Verdauung der Zellen und des Kulturnährbodens mit alkalischer Pankreatinlösung) wurde festgestellt, daß das faserige Gerüst aus unabhängigen Elementarfibrillen vom submikronischen Durchmesser besteht. Bei den Kulturen kommt also eine eigentliche Gitteranordnung der Kollagensubstanz niemals vor.Die erste Anlage der Kollagenfibrillen besteht aus einem Faden von bestimmbarer Länge (10–15 ), welcher alle Eigenschaften der Kollagensubstanz besitzt. Dieser Faden wächst später in seiner Länge bis auf einen unbestimmbaren Wert sowie in seiner Dicke, jedoch ohne die Dicke, die die Elementarfibrillen der gereiften Bindegewebe zeigen, erreichen zu können; dieser Reifungsprozeß besteht in einer Intussuszeption und niemals in einer Verschmelzung verschiedener dünner Fibrillen zu dickeren Einheiten.Die Elementarfibrillen sind so angeordnet, daß sie bald Bündel, bald Fasern, bald geflechtartige Maschen bilden: diese letztere können mit der Silbermethode ein echtes Gitter täuschend nachahmen.Die bündel- oder geflechtartige Anordnung ist unabhängig vom Stadium des Wachstums der Fibrillen, so daß die geflechtartige Anordnung nicht als eine der Bündelbildung vorhergehende Phase betrachtet werden kann. Gegen die Theorie des Präkollagens spricht sich der Verfasser aus.Auf Grund der Analyse der optischen, mechanischen und strukturellen Eigenschaften des Kulturengerüstes ist bestätigt worden, was schon von anderen Verfassern behauptet wurde, und zwar daß das Gerüst der Kulturen keinen hauptsächlichen Unterschied mit dem echtsn Kollagen zeigt.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Differenzierung der cornea- und Sklerafibrillen des Menschen

Zusammenfassung Es wurde eine Reihe von Entwicklungsstadien der menschlichen Cornea und Sklera untersucht. Dabei zeigte sich, daß die Corneafibrillen aller Entwicklungsstufen ein gleiches Verhalten aufweisen. Der Hauptwert der Fibrillendicke liegt bei 30–35 m, die Schwankungsbreite ist gering. Die unperiodische Außenversilberung bleibt während des ganzen Lebens erhalten. Im Gegensatz zu den Corneafibrillen differenzieren sich die Sklerafibrillen während der Entwicklung. Es wurden die einzelnen Differenzierungsstufen beschrieben und tabellarisch zusammengefaßt. Endpunkt der Fibrillendifferenzierung ist die dicke, innenversilberte Kollagenfibrille. Bei zwei pathologisch veränderten Hornhäuten wurde ebenfalls eine Differenzierung der Fibrillen in Richtung auf das reife Kollagen festgestellt. Es war möglich, diese Fibrillen jeweils einer bestimmten Entwicklungsstufe der Sklerafibrillen zuzuordnen. Die Konsequenzen, die sich aus diesen Befunden für das Problem der Durchsichtigkeit der Cornea und für die Transplantation ergeben, werden diskutiert.     

Struktur der Zellwände und Cellulosefibrillen Bei Glaucocystis

Zusammenfassung Die Zellwände und Cellulosefibrillen von Glaucocystis wurden elektronenmikroskopisch an Dünnschnitten und mit dem Negativ-Kontrast-Verfahren untersucht. Die Zellwände sind aus mehreren Lamellen zusammengesetzt. Die Lamellen bestehen aus einer Doppellage teilweise miteinander verwobener Mikrofibrillen in Paralleltextur; die beiden Lagen überkreuzen sich ungefähr rechtwinklig. Gegenüber der nächsten Lamelle ist die Streichrichtung meistens um etwa 45° gedreht.In jungen Wänden sind die Celluloseelemente in eine dichte Matrix eingebettet und so markiert. In alten Autosporenmutterzell-Hüllen ist die Struktur aufgelockert; die Cellulose ist teilweise freigelegt und unmittelbar darstellbar. Die Mikrofibrillen sind abgeplattet und nur selten breiter als 20 nm. Ihre Länge wurde indirekt ermittelt; sie beträgt durchschnittlich etwa 10 .Die Mikrofibrillen bestehen aus zwei (oder mehr) mit ihren Schmalseiten nebeneinander liegenden Elementarfibrillen; sie scheinen aber dennoch ein relativ homogenes Ganzes zu bilden. Ihre elastische Dehnbarkeit beträgt etwa 2,3%. Die Elementarfibrillen haben lang auslaufende, spitze Enden (Minimalbreite etwa 3 nm, in der Mitte des Fadens etwa 10 nm).Die Ergebnisse werden mit anderen Angaben über den Bau der Mikro- und Elementarfibrillen und mit Befunden über die Struktur der Zellwände von Chlorococcalen verglichen.

---

Structure of cell walls and cellulose fibrils in Glaucocystis

Summary Glaucocystis is an apoplastidic alga related to Oocystis (Chlorococcales) containing endosymbiontic blue-green algae. The cell walls and cellulose fibrils of two species were studied with the electron microscope in thin sections and by means of the negative staining technique. The walls are composed of several lamellae. Each lamella consists of two layers of cellulose microfibrils. In young walls the fibrils are masked by a dense matrix. In older envelopes of autospore mother cells the matrix is partly disintegrated; the fibrils are loosened and can therefore be seen directly. The microfibrils in one layer are oriented in a parallel pattern. They are partly interwoven with the microfibrils of the other layer and cross them at an angle of about 90°. In successive lamellae the direction of the micelles mostly changes by about 45°. The microfibrils are flat bands which are seldom broader than 20 nm, and their average length is calculated to be about 10 . Although they are composed of two or more elementary fibrils, they nevertheless seem to be relatively homogenous structures. Their elastic extensibility is about 2,3%. The elementary fibrils are tapered; the ends are about 3 nm broad, while the middle part measures up to 10 nm.The results are discussed in relation to other observations on cellulose fibrils, and on the cell wall structure of other Chlorococcales.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchung der elastischen Fasern im Flügelband der Taube und ihre Beziehung zum übrigen Bindegewebe

Zusammenfassung Im elastischen Gewebe werden zwei Komponenten beschrieben, ein fibrilläres Grundgerüst und eine dichte amorphe Kittsubstanz. Die Fibrillen sind periodisch quergestreift und haben eine Periodenlänge, die der des Kollagens ungefähr entspricht. Sie sind etwa 60–80 m dick. Osmiumsäurefixierung maskiert die Fibrillen, bei Anwendung einer Silbermethode sind sie auch innerhalb der elastischen Fasern darstellbar. Sie zeigen Oberflächenversilberung und können infolgedessen am ehesten mit Retikulumfibrillen verglichen werden. Daß sie mit diesen identisch sind, wird bezweifelt.Mit Kollagen haben sie nur die annähernd gleiche Querstreifung gemeinsam. Die Versilberung des Kollagens ergibt ein völlig anderes Bild als die der elastischen Fibrillen. Während durch die Silbermethode die Querstreifung der Kollagenfibrillen hervorgehoben wird,verschwindet sie bei den elastischen Fibrillen. Diese verschwinden bei Trypsineinwirkung. Die amorphe Substanz scheint durch Pektinase angreifbar zu sein.Fragen der Genese, der Doppelbrechung sowie der Färbung des Elastins werden diskutiert.Für die Überlassung des Themas danke ich Herin Prof. Dr. W. Schwarz.     

Über kristallartige und fibrilläre Zellkerneinschlüsse in der Glandula parathyreoidea von Rana temporaria

Zusammenfassung Kristallartige und fibrilläre Zellkerneinschlüsse in den Epithelzellen der Glandula parathyreoidea von Rana temporaria werden beschrieben.Die kristallartigen Einschlüsse (Durchmesser 2 ) sind basophil, drehen die Ebene des polarisierten Lichtes nicht und besitzen anscheinend einen komplizierten Aufbau aus 35 Å dicken, ebenen Lamellen (Externum) und schichtweise angeordneten Fibrillen von 60 Å Dicke (Internum).Die fibrillären Einschlüsse sind zylindrische Stränge (Durchmesser etwa 300 Å), die immer zu mehreren und nur in der Nähe der kristallartigen Einschlüsse vorkommen. Bisweilen zeigen sie eine Querstreifung (Periode etwa 100 Å).     

Elektronenmikroskopische Untersuchung über die Differenzierung der Interzellularsubstanz der menschlichen Lederhaut

Zusammenfassung Es wurde Haut aus der Bauchdecke des Menschen vom 8 cm-Keimling (Scheitel-Steiß) bis zum 82jährigen elektronenmikroskopisch untersucht.Die Differenzierung der Haut wird mit Hilfe der Kriterien Fibrillendicke, Versilberungsmodus und Verhalten der Kittsubstanz verfolgt. Die Differenzierung der Kollagenfibrillen der Haut ist bereits intrauterin abgeschlossen und entwickelt sich nur noch wenig im frühesten Kindesalter (Neugeborenes) weiter.Im Verlaufe dieser Entwicklung werden die Fibrillen dicker, die Kittsubstanz nimmt ab. Bei einem Foeten von 33,4 cm Gesamtlänge hegt der Versilberungsmodus der reifen kollagenen Fibrillen, nämlich die streng periodische Einlagerung der Silberteilchen in die D-Teile.Im hohen Alter werden die Fibrillen dünner, die periodische Innenversilberung wird ungleichmäßig und die Menge der amorphen Kittsubstanz nimmt wieder zu, wobei diese grobschollig ist. Dieser Befund wird diskutiert.Aus der Verteilungskurve der Fibrillendicken geht hervor: Die Fibrillendicken vom 8 cm-Keimling bis zum Neugeborenen schwanken zwischen 5 und 70 m. Im Laufe dieser kontinuierlichen Dickenzunahme wandert das Maximum von 10 und 20 m (Keimling 8 cm Scheitel-Steiß) bis zu 50 m (Neugeborenes). Im Erwachsenenalter schwanken die Fibrillendicken von 30–100 m mit einem Maximum bei 60 m. Im hohen Alter (72–82 Jahre) liegen die Dickenwerte zwischen 20 und 80 m mit dem Maximum zwischen 50 und 60 m.Die Querstreifungsperiode betrug im Durchschnitt 65 m.Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Dissertation unter Leitung von Prof. Dr. W. Schwarz.     

Alcuni aspetti dei microsomi e dei mitocondri al microscopic elettronico

Zusammenfassung Die Struktur der Mikrosomen und der kleinen Mitochondrien der Prothallien vonGinkgo biloba wurde mit Hilfe des Elektronenmikroskops untersucht. Sie werden mit H₂O und dann mit 1 mol NaCl und 0,05 mol H₂SO₄ behandelt. Es wurde erwiesen, daß sie reich an Lipoiden und arm an wasserlöslichen Fraktionen von Proteinen (Albuminen) und an inn-NaCi-löslichen Proteinen (Nucleoproteinen) sind. Die kleinen Partikeln sind homogen; aber sie differenzieren sich nach und nach in Mitochondrien, versehen mit Membran, Lamellen, lipidischen Körnchen und einer zentralen lipidischen Masse (Kern).

---

---

Der Verfasser bringt die Hypothese vor, daß die Mitochondrien sich im allgemeinen aus einem Grund-Zellpartikel nach und nach differenzieren.     

Do chromoplasts contain DNA?

Summary In chromoplasts ofNarcissus pseudonarcissus fibrils of 25–30 Å in diameter and more can be demonstrated within regions of low electron density; they are similar to those known from chloroplasts and mitochondria. This together with the fact that a specific DNA can be isolated from chromoplast preparations (next paper) provides evidence that these fibrillar regions contain DNA though enzymatic digestion of the fibrils within the fixed tissue failed, mainly due to the lability of the organelle.

---

Enthalten chromoplasten DNA?I. Elektronenmikroskopische Untersuchungen anNarcissus-Chromoplasten

Zusammenfassung In Chromoplasten vonNarcissus pseudonarcissus können in Bereichen niederer Elektronendichte Fibrillen einer Dicke von 25–30 Å und mehr nachgewiesen werden. Obwohl Versuche, die Fibrillen in fixiertem Gewebe enzymatisch abzubauen, wegen der Labilität des Organells bisher fehlgeschlagen sind, sprechen zwei Gründe für das Vorkommen von DNA in den abgebildeten Bereichen: die Ähnlichkeit mit DNA-haltigen Bezirken in Chloroplasten und Mitochondrien und der Nachweis einer charakteristischen DNA in Chromoplastenpräparationen (siehe folgende Mitteilung).

     

Organization of human mitotic chromosomes

Summary Examinations of human mitotic chromosomes using an electron microscope since the last review in Humangenetik (Schwarzacher, 1970) were summarized. Three methods were used for preparation: ultrathinnsectioning, spreading- and critical point drying and a method for comparing cells in the light and electron microscope.These three methods showed that fibrils are the main elements of organization of chromosomes. Fibrils with a diameter of 20–40 Å, of 100 Å, of 250 Å and thick fibrils (bundles) of 500–1000 Å thickness were described.A comparison of chromosomes in the light and electron microscope showed, that metaphase chromosomes can be characterized by the number of their primary coils.Examinations of Giemsa-banding techniques with electron microscope showed fibrils as being clearly visible. G bands are coils of thick fibrils (up to 1000 Å).The methods based on these new results were discussed.

---

Zusammenfassung Es wurde der Stand der Untersuchung menschlicher Mitosechromosomen im Elektronenmikroskop seit der letzten in Humangenetik erschienenen zusammenfassenden Arbeit (Schwarzacher, 1970) behandelt. Drei Methoden wurden bei der Präparation angewandt: Ultradünnschnittechnik, Spreitungs- und Kritischer-Punkt-Trocknungstechnik und vergleichende licht- und elektronenmikroskopische Methode.Alle drei Methoden zeigten, daß Fibrillen wesentlich am Bau von Chromosomen beteiligt sind. Es wurden Fibrillen mit einem Durchmesser zwischen 20 und 40 Å, Fibrillen mit ca. 100 Å, Fibrillen mit 250 Å und dicke Fibrillen (Bündel) mit 500–1000 Å Durchmesser beschrieben.Vergleichende licht- und elektronenmikroskopische Techniken zeigten, daß Metaphasechromosomen durch ihre Primärwindungen zu charakterisieren sind.Untersuchungen der Giemsabandentechniken im Elektronenmikroskop ergaben, daß Fibrillen deutlicher zur Darstellung kommen. G-Banden imponieren als Coils aus dicken Fibrillen (bis 1000 Å) aufgebaut.Aus den neuen Befunden resultierende Modelle werden diskutiert.

     

Elektronenmikroskopische Beobachtungen zur Anordnung der kollagenen Elementarfibrillen in der Sehnenfaser

Zusammenfassung In Dünnschnittpräparaten von Rattenschwanzsehnen konnte bei starker elektronenmikroskopischer Vergrößerung eine hochunterteilte periodische Querstreifung dargestellt werden. Die Befunde ließen erkennen, daß innerhalb des Fibrillenbündels, aus dem sich die kollagene Paser zusammensetzt, zwei Typen von Elementarfibrillen vorkommen. Diese Fibrillen unterscheiden sich durch die spiegelbildliche Anordnung ihres Querstreifungsmusters. Beide Fibrillenarten sind in annähernd gleicher Zahl vorhanden. Die umgekehrte Reihenfolge des Querstreifungsmusters läßt den Schluß zu, daß die Tropokollagenmoleküle in den beiden verschiedenen Fibrillentypen in entgegengesetzter Richtung orientiert sind. Die Bedeutung dieser unterschiedlichen Ausrichtung liegt offenbar darin, daß benachbarte Fibrillen trotz der dichten parallelen Packung und der an ihrer Oberfläche vorhegenden freien bindungsfähigen Seitenketten nicht miteinander verschmelzen können, weil die zueinanderpassenden polaren Gruppen sich bei dieser Anordnung nicht unmittelbar gegenüberliegen.     

Feinstrukturen im komplexauge der blattschneiderbiene Megachile rotundata (F.) (hymenoptera,apidae)

Zusammenlassung Es wurden Ommatidien der dorsalen Augenhälfte von Megachile-, einer solitären Bienenart, elektronenmikroskopisch untersucht. Die Kristallkegelmasse der Semperschen Zellen (euconer Typ) stößt in breiter Front an die Cornealinse und bildet dadurch gegenüber anderen euconen Augen vermutlich ein verbessertes optisches System. Die 4 Fortsätze der Semperschen Zellen ziehen bis zur Basalmembran, wo she anschwellen und dicht mit Schirmpigment gefüllt sind.Die Hauptpigmentzellen enden distal in einem schmalen Bereich an der Cornea, proximal kurz unterhalb vom Kristallkegel. Die Nebenpigmentzellen rind in ihrem gesamten Verlauf von der Cornea bis zur Basalmembran mit Pigmentgrana angefüllt. Die bei Apis beschriebene basale Pigmentzelle jedes Ommatidiums gibt es bei Megachile nicht. An ihre Stelle treten die erwähnten basalen Anschwellungen der Fortsätze der Semperschen Zellen.Die Retinulae bestehen aus je 9 Sehzellen. Sie bilden ein Rhabdom vom geschlossenen Typ, das im distalen Teil des Ommatidiums aus den in der Mitte sich breitflächig berührenden und gleichartig ausgerichteten Mikrovilli der beiden Sehzellen Nr. 1 und 5 besteht. Diese beiden Rhabdomere werden auf der einen Seite von den Rhabdomeren der Zellen 2–4, auf der anderen von denen der Zellen 6–8 flankiert, die wiederum allesamt gleichartig, jedoch rechtwinklig zu ersteren angeordnet sind.Basalwärts folgt ein Bereich, in dem rich die Rhabdomere der Sehzellen 2–4 und 6–8 verlängern, wobei sich 3 und 7 breit berÜhren. Die Mikrovilli der Zellen 1 und 5 erscheinen an die Peripherie abgedrängt. Die 9. Retinulazelle ist im basalen Drittel am Rhabdom beteiligt.Die Pigment- und Semperschen Zellen besitzen außer den üblichen Organellen Centriolen, gewinkelt angeordnet oder in Tandem-Stellung. In den Retinulazellen entsprechen these den Basalkörpern von Cilien, die nach distal Tubuli (gelegentlich werden auch Fibrillen mit periodischen Strukturen gefunden) aussenden, nach basal dagegen Wurzelfibrillen, die sich zu einem Wurzelfaden vereinigen. — Die Ergebnisse werden diskutiert und vor allem mit denen, die an Apis erzielt werden, verglichen.

---

Fine structure of the compound eye in the leaf-cutter bee Megachile rotundata (F.) (hymenoptera, apidae)

Summary Ommatidia in the dorsal part of the compound eye in female Megachile (a solitary bee) were studied with the electron microscope. The crystalline conesubstance of the Semper (type cells eucone) borders a wide area of the cornea, which probably implies an improved optical system compared with other eucone eyes. The four processes of the Scraper cells extend to the basement membrane, where they enlarge and are filled with screening pigment. The iris pigment cells end distally by impinging on a small area of the cornea and (unlike other ommatidia with an eucone form of crystalline cone) they do not overlap the corneal cells. The retinal pigment cells are entirely filled with pigment granules. A basal pigment cell as described in each ommatidium in Apis does not occur in Megachile. Instead, one finds the basal swellings of the Semper cell processes mentioned above.Usually the retinula consists of nine retinular cells arranged in a closed rhabdom. In the distal part of the ommatidium, this rhabdom is built by microvilli of the retinular cells number 1 and 5, aligned in one direction each perpendicular to the next. These two rhabdomeres are bordered on one side by the rhabdomeres of cell 2–4, and on the other side by those of cells 6–8. Again, these rhabdomeres are all aligned in one direction perpendicular to that of cell 1 and 5. Further down towards the base, there is an area in which the rhabdomeres of the retinular cells 2–4 and 6–8 face another as mentioned above, whereas those microvilli belonging to cell 1 and 5 seem to be forced away towards the periphery of the rhabdom.In addition to common organelles, both the pigment cells and Semper cells contain centrioles arranged at an angle or in tandem. In the retinular cells, they correspond to the basal bodies of cilia, and they give rise to tubules (sometimes striated fibrils are found). However, towards to base they give rise to striated fibrils which unite in a root fibre. — The results are discussed and compared with those known of Apis.

---

---

Fur ihre technische Hilfe danken wir besonders herzlich Frl. A. Hennig.     

Lamelläre Struktur des Chromatoplasmas von Cyanophyceen in mikroskopischen Dimensionen und Baueigentümlichkeiten des Protoplasten von Chroococcus turgidus

Zusammenfassung An mehreren Cyanophyceen tritt im Chromatoplasma unter bestimmten physiologischen Umständen ein Lamellenbau von mikroskopischen Ausmaßen in Erscheinung, der offenbar eine vergrößerte Ausbildung der elektronenoptisch nachgewiesenen Struktur ist. Es handelt sich um Pakete parallel liegender, ± verbogener Lamellen in gleicher Zahl und Anordnung wie in elektronenoptischen Bildern. Die Struktur ist gegenüber der von anderen Cyanophyceen elektronenoptisch nachgewiesenen nur etwa 3 fach vergrößert.Die entsprechenden physiologischen Zustände stellen sich als eine Depression bestimmter Art dar, die sich in Vergilbung und Sistierung der Zellteilungen ausdrückt. Die mikroskopisch sichtbare Lamellierung erfolgt intravital und ist reversibel. Es finden sich alle Übergänge zwischen normal blaugrünen Zellen mit körnig-homogenem Chromatoplasma und stark gelben mit deutlicher Lamellierung. Es besteht offenbar eine gleitende Reihe zwischen der submikroskopischen und der mikroskopischen Lamellierung.Die Beobachtungen zeigen, daß durch die Beschreibung des Protoplasten an einem bestimmten Zeitpunkt sein Feinbau nicht vollkommen erkannt werden kann, sondern daß dieser, wenigstens in quantitativer Hinsicht, stark vom Lebenszustand der Zelle abhängen kann.Bei Chroococcus turgidus bestehen Anzeichen, daß die Assimilations-pigmente auch in zentralen Bezirken lokalisiert sind. So reichen die Lamellenpakete des Chromatoplasmas in das Centroplasma hinein, und hier bilden sich auch Phycocyanvacuolen. Das Centroplasma wird durch das Chromatoplasma anscheinend zerklüftet, die feulgenpositive Substanz liegt zwischen den Ausbeulungen des Chromatoplasmas.     

Beiträge zur Cytologie der Blaualgen

Zusammenfassung Mit Hilfe von Ultradünnschnitten wurde die Substruktur von Phormidium frigidum Fritsch, Phormidium retzii Gom., Oscillatoria limosa Ag., Anabaena variabilis Kütz und Cylindrospermum licheniforme Kütz untersucht.Das Chromatoplasma besteht aus submikroskopischen Lamellen, die bei den einzelnen Arten charakteristische Lamellensysteme bilden. Größere Unterschiede in der Ausbildung und Anordnung der Lamellen bestehen zwischen den Vertretern der Oscillatoriaceen und der Nostocaceen.Das Centroplasma läßt auch im submikroskopischen Bereich keine Abgrenzung gegen das Chromatoplasma erkennen. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß das Plasma hier kompakter gelagert ist und die für das Chromatoplasma typischen Lamellen fehlen. Das Grundplasma ist körnig und läßt gewisse kettenförmige Strukturen erkennen.     

Die DÜnnschnittkontrastierung mittels Bariumchlorid: Eine Methode für den topochemischen Nachweis Von Stoffen mit unvollständig veresterten schwefelsäure gruppen im submikroskopischen Bereich

Zusammenfassung Subkutanes Gewebe aus der Schnauze von weißen Ratten wurde mit Glutaraldehyd fixiert, mit Osmiumtetroxyd nachfixiert und in ein Gemisch von Butyl- und Methylmethacrylat (91) eingebettet. Ultradünne Schnitte dieses Materials wurden auf Kupfernetze aufgenommen, welche mit einer Formvarfolie versehen waren, und dann für 5–7 Std auf einer 10% igen wäßrigen Bariumchloridlösung mit einem pH von 4,5 schwimmen gelassen (befilmte Seite der Trägernetze nach unten). Elektronenmikroskopisch konnte daraufhin eine beträchtliche Dichtezunahme der spezifischen Granula von Mastzellen und der Kollagenfibrillen beobachtet werden. All die anderen submikroskopischen Strukturkomponenten des subkutanen Gewebes zeigten dagegen keinen deutlichen Kontrastierungs-effekt. Die Selektivität der Bariumchloridmethode wurde noch viel augenscheinlicher, wenn sie bei Dünnschnittpräparaten von Gewebsstücken zur Anwendung kam, welche nicht mit Osmiumtetroxyd nachfixiert worden waren. Während alle anderen ultrastrukturellen Details des nur mit Glutaraldehyd fixierten Gewebes im Elektronenmikroskop so kontrastarm erschienen, daß sie nicht identifiziert werden konnten, waren die Mastzellengranula und die Kollagenfibrillen auf Grund ihrer erhöhten Dichte leicht zu erkennen. Die spezifischen Granula der Mastzellen weisen einen hohen Heparingehalt auf und vom Kollagen nimmt man an, daß es auf das engste mit Chondroitinsulfat vergesellschaftet ist. Sowohl das Heparin als auch das Chondroitinsulfat sind saure Mukopolysaccharide mit einer Vielzahl von unvollst andig veresterten Schwefelsäuregruppen. Auf Grund der großen Affinität der Bariumionen zu Sulfationen liegt die Vermutung nahe, daß die nach der Einwirkung von Bariumchlorid im Elektronenmikroskop feststellbare Kontrastzunahme der Mastzellengranula und der Kollagenfibrillen auf der Anwesenheit von Stoffen mit freien Schwefelsäuregruppen innerhalb dieser Strukturen beruht.

---

Summary Subcutaneous tissue from white rats' snouts was fixed with glutaric acid dialdehyde, postfixed with osmium tetroxide, and embedded in a 91 butyl-methyl methacrylate mixture. After mounting on formvar coated copper grids ultrathin sections were floated face down for 5 to 7 hours upon a 10% aqueous solution of barium chloride at pH 4.5. This resulted in a considerable increase in electron density of the specific granules of mast cells and of collagen fibrils. All the other submicroscopic structures of the subcutaneous tissue did not show any definite staining effect. The selectivity of this barium chloride method became much more evident when it was applied to ultrathin sections of tissue specimens not postfixed with osmium tetroxide. While all the other ultrastructural components of the tissue fixed only with glutaraldehyde were to pale for identification, the mast cell granules and the collagen fibrils could be easily recognized by their enhanced electron contrast. The specific granules of the mast cells have a very high content of heparin, while collagen is said to be closely associated with chondroitin sulphate. Both heparin and chondroitin sulphate are acid mucopolysaccharides with a multitude of incompletely esterfied sulphate groups. The known affinity of barium ions for sulphate ions gives rise to the beliefe that the increased electron density of the mast cell granules and the collagen fibrils after staining with barium chloride is due to the presence of substances with free sulphate groups in these structures.

---

---

Im Auszug vorgetragen auf der 11. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie (Zürich 1963) und am 8. Internationalen Anatomenkongreß (Wiesbaden 1965).     

Polarisationsmikroskopische Messungen an Mikrosporen-mutterzellen vonTradescantia paludosa

Zusammenfassung Die in jungen Mikrosporen vonTradescantia paludosa vorübergehend auftretenden geformten Zellbestandteile erweisen sich als ein Stärkederivat und bestehen aus optisch positiven Leptonen, welche durch radiale Anordnung zu positiven Sphäriten aggregiert sind. Die aus Messungen der maximalen Gangunterschiede ermittelten Werte der Doppelbrechung führen zu derselben Größenordnung wie bei der Doppelbrechung von Quarz oder Gips. Die Streuung der Anisotropie ist nicht nur bei Körpern derselben Größenklasse, sondern selbst bei Vergleich der Werte aller untersuchten Größenklassen nur sehr gering; auch Störungen in der Anordnung der Leptonen als Folge von Drücken und Spannungen sind überaus selten. Bemerkenswerte polarisationsoptische Befunde ergeben sich endlich in Versuchen mechanischen Quetschens und Zerdrückens der Objekte.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Interzellularsubstanz des menschlichen Sehnengewebes

Zusammenfassung Die Interzellularsubstanz menschlicher Achillessehnen verschiedener Entwicklungs- und Altersstufen wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Das Mengenverhältnis und die Verbindung von Fibrillen und Kittsubstanz ändern sich im Verlauf der Entwicklung. Die Fibrillendicken nehmen während der Entwicklung zu, und zwar liegen bei einem Keimling von 8 cm Scheitel-Steißlänge die Fibrillendicken im Bereich von 10–25 m, während sie bei Erwachsenen 25–140 m betragen. Bei den fetalen Stadien haben die Kurven eine geringe Schwankungsbreite und ein einziges Maximum. Bei einem 13/4jährigen Kind ist die Streuung wesentlich größer, ein deutliches Maximum ist nicht vorhanden. Die Kurven der Erwachsenen haben 2 Maxima und eine große Schwankungsbreite. Bei Anwendung der Versilberungsmethode nach Gömöri zeigen die jüngsten Stadien eine völlig unregelmäßige Außenversilberung, die während der Entwicklung über eine periodische Außenversilberung in eine periodische Innenversilberung übergeht. Bei einem 13/4Jährigen Kind ist bereits die Mehrzahl der Fibrillen innenversilbert. Nur die periodisch innenversilberten Fibrillen werden als reife Kollagenfibrillen angesehen. Für alle außenversilberten Fibrillen wird die Bezeichnung präkollagene Fibrillen vorgeschlagen. Ein Zusammenhang zwischen dem Differenzierungsablauf in der Interzellularsubstanz der menschlichen Achillessehne und der funktionellen Beanspruchung ist nachweisbar. Es besteht eine auffallende Übereinstimmung zwischen den Befunden der empirischen Gömöri-Methode und den mit einer histochemischen Perjodsäure-Silbertetrammintechnik erhobenen. Die Bedeutung dieser Untersuchungsergebnisse für das Verständnis des Wirkungsmechanismus der Gömöri-Methode wird erörtert.Die Befunde an einem Teil des kollagenen Bindegewebes lassen sich nicht ohne weiteres verallgemeinern. Wenn auch elektronenmikroskopisch einige übereinstimmende Merkmale bestehen, so sind doch zum Teil erhebliche Unterschiede vorhanden. Das gilt besonders für den Ablauf der Differenzierung. Die Verwendung der Begriffe der präkollagenen und kollagenen Faser erscheint weiterhin gerechtfertigt, da die Bestandteile dieser Faserarten auch elektronenmikroskopisch ein differentes Verhalten zeigen.Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Arbeit unter Leitung von Prof. Dr. W. Schwarz.     

Die Chromoplasten von Solanum capsicastrum L. und ihre Genese

Zusammenfassung Nach orientierenden elektronenmikroskopischen Voruntersuchungen an den drei klassischen Chromoplastentypen wurde die Feinstruktur der Chromoplasten vonSolanum capsicastrum und deren Genese aus Chloroplasten untersucht. Mit der Metamorphose ist ein Strukturwechsel verbunden, der in gleicher Weise in den sich rot färbenden Früchten und in den vergilbenden Kelchblättern auftritt, also bei Plastiden, die häufig als Degenerationsstadien aufgefaßt werden. Aus einem Chloroplasten vomAspidistra-Typ entwickelt sich ein nach dem Prinzip des Stäbchenmischkörpers aufgebauter Chromoplast. In ihm sind meist parallel zur Längsachse gelagerte Fibrillen in ein homogenes Stroma eingebettet. Die Plastide ist von einer Membran umgeben und weist ein deutliches Peristromium auf. (Zum selben Typ des fibrillären Chromoplasten gehören übrigens auch die Hagebutten-Chromoplasten.) Bei der Plastidenmetamorphose werden zunächst (im blaßgrünen, Übergangsstadium) die Trägerlamellen desorganisiert, was zu einer Verschiebung der Granasäulen und der Scheiben innerhalb der Säulen sowie zum Auftreten von Entmischungstropfen führt. Im gelben, sehr labilen Zwischenstadium werden auch die Granalamellen aufgelöst. Die beim Umwandlungsprozeß entstandenen osmiophilen Granula beginnen sich darauf zu Fibrillen zu strecken. Die fibrilläre Natur dieser neu auftretenden Struktur läßt sich anhand der Querschnittsbilder und der häufig vorkommenden Überkreuzungen nachweisen. Die Fibrillen sind im fertigen Chromoplasten meist parallel gelagert und bestimmen durch ihre Verlaufsrichtung die Plastidenform. Eine Spindel resultiert bei nur einer vorherrschenden Verlaufsrichtung, ein Polyeder bei mehreren gleichwertigen.Unter Berücksichtigung der Fibrillenmeßwerte und des polarisations-optischen Verhaltens der Plastide und isolierter Fibrillenbündel wird unter Benutzung der Haftpunkt- und Globulartheorie eine Erklärung der submikroskopischen Struktur versucht.Mit 11 TextabbildungenDie in der vorliegenden Arbeit mitgeteilten Ergebnisse sind aus der Dissertation des zweiten Verfassers entnommen.