Die Leukoplasten vonHelleborus

Zusammenfassung Die großen Proteinoplasten, die für die Epidermis des Laubblattes vonHelleborus corsicus beschrieben wurden, konnten auch in der Fruchtwand-epidermis vonHelleborus foetidus, Helleborus niger und Helleborus olympicus beobachtet werden. Der Einschlußkörper, der häufig in den Leukoplasten in Einzahl zu sehen ist, kann nicht mit einem Granum identifiziert werden; bei Quellung in KOH treten in den Leukoplasten vonHelleborus ein oder zwei Partikel auf, die Ähulichkeit mit dem Granum vonAllium Cepa undVicia Faba haben. In der Fruchtwandepidermis vonHelleborus corsicus, Allium karataviense undAllium Ostroroskianum findet man in der Regel große Zellkerne mit Lappenbildung oder eine Anzahl von Teilkernen. In den Epidermiszellen der Frucht vonHelleborus corsicus liegen im Cytoplasma um den Zellkern kleine, sehr schwer lösliche Kristallnadeln unbekannter Natur.     

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen an Zwiebel- und Kartoffelzellen

Zusammenfassung Nach einer einleitenden Betrachtung zur Geschichte der österreichischen Mikroskoperzeugung und ihres Einflusses auf die Entwicklung der wissenschaftlichen Mikroskopie wird auf die revolutionierende Anwendung der Elektronenmikroskopie auf biologische Objekte und die Entwicklung der submikroskopischen Plasmamorphologie hingewiesen. Die licht- und elektronenmikroskopische Organisation der Pflanzenzelle wird dann am Beispiel der Epidermiszellen der Zwiebelschalen vonAllium cepa unter besonderer Berücksichtigung eigener Arbeiten dargestellt. Dabei ergeben sich Hinweise zum Ektodesmenproblem, zur Morphologie und Funktion der Zellorganellen und des endoplasmatischen Retikulums sowie zur Physikochemie der Plasmagrenzschichten und des Grundcytoplasmas, besonders im Zusammenhang mit VitalfÄrbungsergebnissen. Auch an ZellsaftfÄrbungen liegen mikrospektrographische Messungen vor, die in Bezug auf die Speichermechanismen besprochen werden. Damit zusammenhÄngende Beobachtungen über aerobe Flavonolsynthese (Umwandlung leerer in volle ZellsÄfte) führten im Laufe der Versuche zur Feststellung lipophanerotischer Erscheinungen bei Anoxie. Es wird auch versucht, diese VorgÄnge biochemisch zu deuten und zu lokalisieren.Anschlie\end wird die Kartoffelzelle als Beispiel einer spezialisierten Pflanzenzelle herangezogen und auf eigene Arbeiten über Eiwei\kristalle und Zellsafteiwei\ der Kartoffelknolle eingegangen. Studien zur licht- und elektronenmikroskopischen Darstellung der Kartoffelamyloplasten leiten zu elektronenmikroskopischen Beobachtungen an Weizen- und KartoffelstÄrkekörnern über. Als Abschlu\ folgt eine kurze Besprechung der neueren biochemischen Vorstellungen vom StÄrkeauf- und -abbau.Habilitationsschrift zur Erlangung der Lehrbefugnis an der FakultÄt für Naturwissenschaften der Technischen Hochschule in Wien.     

Elektronenmikroskopische Studien an den Oberepidermiszellen der Schuppenblätter vonAllium cepa L.

Zusammenfassung Die viel für zellphysiologische Untersuchungen benutzten Oberepidermiszellen der Schuppenblätter vonAllium cepa werden nach OsO₄ und KMnO₄- Fixierung geschnitten und einer elektronenmikroskopischen Analyse unterzogen.Von den Tüpfeln der Zellwände, dem Grundplasma mit Endoplasmatischem Retikulum, vakuoligen Einschlüssen und Dictyosomen, sowie den Chondriosomen, Leukoplasten, dem Zellkern und den Sphärosomen werden die Feinstrukturen abgebildet und kurz beschrieben.Fräulein Dörthe Eckhardt und Fräulein Ingeborg Zillmann danken wir für ihre Mitarbeit und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Unterstützung unserer Arbeiten.Herrn Professor Dr. Karl Höfler zum 70. Geburtstag gewidmet.     

über den Einfluss einseitiger ErnÄhrung (Thymusfütterung) auf Skelettmerkmale der Ratte

Zusammenfassung Die vorliegende Untersuchung in 9 Versuchen mit unterschiedlicher Verfütterung von Thymus, Leber und Normalkost und Kombination dieser Kostformen an wachsende und erwachsene Ratten hatte folgende Ergebnisse:Durch Thymuskost und Wechselkost mit Thymus wird das Wachstum junger Ratten nach dem Körpergewicht sowohl wie nach der Entwicklung der Skelettma\e und Skelettproportionen eingehemmt, wÄhrend Leberfütterung keinen wesentlich anderen Befund zeitigt als Fütterung mit Normalkost. Zugabe von Thymus als Beikost hat bei wachsenden Tieren ebenfalls keine Wirkung, Bei erwachsenen Tieren führt Thymusfütterung zu einer starken Gewichtsabnahme, aber keinen wesentlichen VerÄnderungen am Skelett. Das Ergebnis ist entsprechend den Ausführungen schon von Romeis (1926) wahrscheinlich dahin zu deuten, da\ in der Thymus ein Stoff fehlt, der für die normale ErnÄhrung unentbehrlich ist und dessen Fehlen sich im Rahmen des noch wachsenden Gesamtorganismus auch auf das Skelett auswirkt. Um welchen Stoff es sich dabei im einzelnen handelt, ist hier nicht zu ermitteln.Ferner gibt die vorgelegte Untersuchung in den beigefügten Tabellen Vergleichszahlen für die Skelettma\e von Ratten verschiedener Altersstufen, wie sie für spÄtere Ähnliche Untersuchungen als Unterlage dienen können.Herrn Prof. Dr. B. Romeis zu seinem 60. Geburtstag gewidmet.     

Optomotorische Reaktionen und Farbensinn beim Meerschweinchen

Zusammenfassung Es wird die Frage gestellt und experimentell geprüft, ob man auch bei einem Säugetier mit Hilfe der optomotorischen Reaktionen feststellen kann, ob diese Tierart einen Farbensinn besitzt oder nicht. Gerade bei den bekanntesten Säugetierarten, die schon sehr oft untersucht wurden, spricht ein Teil der Arbeiten für, ein anderer gegen das Vorhandensein eines Farbensinnes. Fast alle diese Arbeiten sind mit der Dressurmethode ausgeführt worden.Während der Versuche befindet sich das Tier in einem zylindrischen Glasbehälter, um den herum ein zweiter, mit farbigen und grauen senkrechten Streifen versehener Glaszylinder konzentrisch rotiert. Die Farben Rot, Gelb, Grün und Blau, nach Intensität und Wellenlänge geeicht, werden jeweils in Kombination mit sämtlichen Helligkeitsstufen einer 16stufigen Grau-Skala (intensitäts-geeicht und nach dem Prinzip der Konstanz der Unterschiedsschwellen zusammengestellt) durchgeprüft.Für die Einteilung der optomotorischen Reaktionen wird eine neue Nomenklatur vorgeschlagen (lokomotorische, rostromotorische und oculomotorische Reaktionen). Hier werden nur die rostromotorischen verwendet.Wird eine Farbe, z.B. Blau (s. Abb. 1) in Kombination mit der dunkelsten Graustufe dargeboten, so erfolgen die optomotorischen Reaktionen sehr stark (mit großem Winkelausschlag). Wird das Blau mit helleren Graustufen kombiniert, dann werden die Reaktionen geringer, bei Kombination mit noch hellerem Grau nimmt die Reaktionsstärke wieder zu. Hierfür gibt es nur eine mögliche Deutung: Dem Minimum der Reaktionsstärke entspricht jeweils Helligkeitsgleichheit zwischen Farbe und betreffender Graustufe für das Meerschweinchenauge. Es wird zur Kontrolle nachgeprüft, daß bei Kombination benachbarter Graustufen miteinander die optomotorischen Reaktionen fehlen. Damit ist mit Sicherheit bewiesen, daß Meerschweinchen die verwendeten Farben Rot, Gelb, Grün und Blau von allen, auch den für sie helligkeitsgleichen Graustufen unterscheiden können.Analoge Versuche mit albinotischen und grauen Hausmäusen ergaben wegen der hochgradigen motorischen Unruhe dieser Tiere keine so klaren Resultate. Bei den albinotischen Mäusen war überhaupt keine Farbunterscheidung nachweisbar, bei den grauen erschien nur die Unterscheidung von Rot und Gelb als möglich, aber nicht als völlig sicher bewiesen.Die relativen Helligkeitswerte der Farben für das Meerschweinchenauge im helladaptierten Zustande entsprechen im Prinzip der bekannten spektralen Empfindlichkeit des photopischen (Zapfen-)Apparates.     

Untersuchungen zur Plasmolytischen Bestimmung der Wasserpermeabilität. Ein Beitrag zum Einfluss der CH auf Dif Wasseraufnahme

Zusammenfassung In zahlreichen Versuchsreihen mit den Ober- und Unterepidermiszellen der Schuppenblätter vonAllium cepa konnte ein Einfluß der c_H des Außenmediums auf die Geschwindigkeit der Wasseraufnahme mit Hilfe der Deplasmolysemethode bestätigt werden.Je nach dem physiologischen Zustand der Zellen, war entweder bei p_H 4–5 ein Minimum und zwischen p_H 6 und 8 ein Optimum der Aufnahmegeschwindigkeit zu beobachten, oder Minimum und Optimum lagen gerade umgekehrt in der p_H-Skala. Die in der Literatur anzutreffenden sich widersprechenden Angaben spiegeln sich also in den eigenen Versuchsergebnissen wider.Eine befriedigende Erklärung für diese Erscheinung kann noch nicht gegeben werden. Als Arbeitshypothese wird angenommen, daß bei einer gleichsinnigen Verschiebung der Außen-c_H in Abhängigkeit von der jeweils herrschenden Innen-c_H doch eine unterschiedliche Änderung der elektrischen Verhältnisse in dem als Membran zwischen Zellsaft und Außenmedium liegenden Plasmaschlauch auftreten kann. Je nach der Richtung der sich einstellenden Potentialdifferenz wird diese die Wasseraufnahme hemmen oder fördern.Mit 5 Textabbildungen.     

Der Anionenmetabolismus in stärkehaltigen und stärkefreien Schliefbzellprotoplasten

Mit isolierten und gereinigten stärkehaltigen (Vicia faba) und stärkefreien (Allium cepa) Schließzellprotoplasten wurde der Anionenmetabolismus in Abhängigkeit von der Volumenregulation der Protoplasten untersucht. Es wurden die Korrelation von Malatsynthese und dem Anschwellen in stärkehaltigen sowie der Blockierung dieser Korrelation in stärkefreien Schließzellprotoplasten gezeigt. Die Untersuchung der CO₂-Fixierung und des Stärkemetabolismus ergab, daß die Licht-unabhängige und schnelle Stärkeakkumulation in den Protoplasten von Vicia auf eine CO₂-Fixierung durch die PEP-Carboxylase zurückzuführen ist, wobei das entstandene Malat auf dem Weg der Gluconeogenese zur Stärke umgewandelt werden dürfte. Die schnelle, K+-induzierte Volumenzunahme der Schließzellprotoplasten, die von einer Malatsynthese und einem Stärkeabbau begleitet ist, weist auf ein enges Stärke-Malat-Gleichgewicht hin. Umgekehrt werden nach Reduzierung der Kationenkonzentration ein Anschwellen der Protoplasten (Vicia) und somit eine Stärkemobilisierung zum Malat verhindert. Ein Modell wurde aufgestellt, um einen Beitrag zur Klärung der Rolle des Malats und den Ort seiner Synthese in den stärkehaltigen und stärkefreien Schließzellprotoplasten zu liefern.     

Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Lichtreaktion und Metabolismus von Leuchtbakterien als Voraussetzung für strahlenbiologische Arbeiten

Zusammenfassung Will man im Gegensatz zu Studienin vitro das reaktionskinetische Verhalten des lichtemittierenden Systems der Leuchtbakterien(Achromobacter fischeri) in vivo untersuchen, so mu\ die Bindung dieses Systems an den Stoffwechsel der Bakterienzelle berücksichtigt werden. Änderungen des Leuchtreaktionsablaufes als Folge physikalisch-chemischer Störfaktoren innerhalb oder au\erhalb der Zelle müssen in Wechselwirkung mit dem Gesamtstoffwechsel betrachtet werden. Sauerstoffentzug in verschiedenen Stadien der Entwicklung bewirkte bei Wiederbelüftung von der Pausenzeit und vom Populationszustand abhÄngige EinregelvorgÄnge des gestörten Reaktionsgleichgewichtes, die umso ausgeprÄgter sind, je geringer die Koppelung des Leuchtsystems an den Metabolismus der Zelle ist. Eine Entkopplung des Leuchtsystems kann durch direkte Blockierung der Atmung mit KCN oder indirekt durch NÄhrstoffentzug erreicht werden. Die VernachlÄssigung des Leuchtsystems in wachsenden Populationen sowie das Reaktionsverhalten nach verschiedenartigen Eingriffen bestÄtigt die Vorstellung, da\ das Leuchtsystem einen Nebenweg im allgemeinen Stoffwechsel darstellt. UV-Bestrahlung bewirkte Herabsetzung des Leuchtens mit Langzeiterholung. In diesem Zusammenhang wurde ein an die Anwesenheit von Sauerstoff gebundener indirekter Milieueffekt gefunden. Bestrahlung der Bakterien in Abwesenheit von Sauerstoff hatte keine schÄdigende Wirkung.

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On the interaction between the light emitting system and metabolism in luminous bacteria

Summary Reaction kinetics of the light-emitting system of luminous bacteria(Achromobacter fischeri) in vivo show different behaviour from that observed inin vitro systems because of the participation of the system in the metabolism of the bacterial cell. Changes in the process of light production through physical or chemical influence (external or internal) should be investigated in connection with the total metabolic scheme. Anoxia at different ages of the bacterial population and reaeration after a period of time causes more or less damped oscillating adjustment of the disturbed equilibrium. Irradiation with UV-light has affected this system directly, and indirectly through the nutritious environment, but only in the presence of oxygen. The results are discussed with the conception that the luminous system is a bypass in metabolism.

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Herrn Professor Dr. A. Schraub zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Untersuchungen an farblosen,Farbstoff und Antibiotica bildenden Streptomyceten

Zusammenfassung Es wurden 15 Stämme von Streptomyceten untersucht, die nach dem Fehlen oder Vorhandensein von Farbstoffen und Antibiotica gruppiert und auf Veränderungen in einigen Stoffwechselaktivitäten im Verlauf des Wachstums untersucht wurden.Farblose und nichtantibioticabildende Stämme zeichneten sich vor gefärbten und antibioticabildenden aus durch 1. höhere maximale Ertragswerte, 2. höhereQ _{O 2}-Werte (lO₂/1 mg Trockensubstanz/Stunde). Bei allen übrigen untersuchten Stoffwechselaktivitäten fehlten Korrelationen.Auf Glycerin und Glucose als C-Quellen stehen Maximalertrag und ökonomischer Koeffizient im Verhältnis der calorischen Werte der C-Quellen.Die Katalaseaktivität läuft der Reduktionsaktivität ein wenig voraus.Alle Stämme zeigten ein einheitliches Cytochromsystem. Cyanid hemmt die Atmung. Phenoloxydasen fanden sich nur vereinzelt.Von organischen Säuren herrschen (auf Glucose) Brenztraubensäure (bei allen Stämmen vorhanden) und Milchsäure (fehlt nur bei zwei Stämmen) vor. Bei neun Stämmen fand sich Adipinsäure.Auszug aus der gleichlautenden Dissertation der mathematisch-naturwiss. Fakultät der Universität Göttingen 1960.     

Kallosebildung in Plasmolysierten Allium Cepa-Epidermen

Zusammenfassung Es wird festgestellt, daßAllium cepa-Epidermiszellen bei Plasmolyse mit Zuckerlösungen eine extraplasmatische Hülle von Kallose ausbilden können. Bei Plasmolyse mit Ca-Salzlösungen tritt an Stelle der festen Kallose ein Kallosesol im Plasmolysevorhof auf. Alkalimetallsalze und Harnstofflösungen verursachen keine Kallosebildung. Der früheste Zeitpunkt der Kallosebildung wurde nach 1 1/2 stündiger Plasmolyse mit schwach karamelisierter Fructose beobachtet.Mit 8 Textabbildungen     

Tagesschwankungen der UV-Strahlenresistenz beiAllium cepa L.

Zusammenfassung Die UV-Resistenz von Zwiebelschuppen-Epidermen vonAllium cepa zeigt einen circadianen Rhythmus mit 2 Maxima (etwa um 12 und um 24 Uhr) und 2 Minima (zwischen 18 und 21 Uhr bzw. zwischen 3 und 6 Uhr). Zur Zeit hoher bzw. geringer Strahlenempfindlichkeit mit gleichen Dosen bestrahlte Epidermen zeigen verschiedene Öberlebenskurven, die am 19. Tag nach der Bestrahlung auf 10% bzw. 40% überlebender Zellen absinken. Beziehungen zwischen den Tagesschwankungen der Strahlenresistenz, Tagesschwankungen verschiedener Plasmazustände und Tagesschwankungen der Kerngröße werden diskutiert.

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The circadian rhythm of UV-resistance ofAllium cepa L.

Summary UV-resistance ofAllium cepa scale epidermis cells shows a circadian rhythm with two maxima (at about 12 hours and 24 hours) and two minima (between 18–21 hours and 3–6 hours). 19 days after irradiation, about 10% of the cells irradiated during the maximal sensitivity period are alive, whereas about 40% survive in preparations irradiated during the period of maximal resistance. Correlations between diurnal changes in radiation resistance, different plasmatic properties, and diurnal changes in nuclear size are discussed.

     

Phosphat-Bestimmungen mittelsAspergillus niger

Zusammenfassung An der Bestimmung des Phosphatbedürfnisses von Ackerböden mit Hilfe vonAspergillus niger haften gewisse Schwierigkeiten, welche der praktischen Anwendung dieser raschen und billigen Methode im Wege stehen.Infolge der wachsenden SÄurebildung durch den Pilz bei steigenden Phosphatmengen in der NÄhrlösung und ihren geringen PufferkapazitÄt ist bei der Methode vonNiklas und seinen Mitarbeitern das pH, bei dem die Böden extrahiert werden, nicht konstant, sondern weitgehend vom Phosphatgehalt dieser Böden abhÄngig.Daneben beeinflusst der wechselnde Kalkgehalt der Böden das Wachstum des Pilzes auf zwei Wegen, erstens durch die Änderung der Pufferung des Kulturmediums und zweitens, weil Kalzium für den Pilz ein NÄhrstoff ist und in der NÄhrlösung in ungenügender Menge anwesend ist. Auch die An- oder Abwesenheit bestimmter stimulie-render humöser Stoffe beeinflusst die Menge des gebildeten Myzels.Es zeigte sich bei unseren Untersuchungen, dass man die pH-Änderungen betrÄchtlich herabsetzen kann, wenn statt 0,6% Ammoniumsulfat, 0,4% Harnstoff als Stickstoffquelle gebraucht wird.Eine von uns isolierterAspergillus niger-Stamm zeigte den Vorteil, dass er sich mit Harnstoff und ohne Pepton gut entwickelte, im Gegensatz zu dem bisher gebrauchtenAspergillus niger-Stamm, der zur üppigen Entwicklung Ammoniumsulfat und Pepton braucht.Durch Hinzufügung von Kalziumzitrat zur NÄhrlösung wurde zugleich eine bessere Pufferung und eine weitgehende UnabhÄngigkeit vom Ca-Gehalt des Bodens erreicht.Durch Zusatz von sehr wenig HumussÄure (als Na-Humat) wurde eine Quelle von UnregelmÄssigkeiten beseitigt; in einigen FÄllen wurde dadurch 9 bis 40% mehr Myzel gebildet, in anderen FÄllen hatte Humatzusatz gar keinen Einfluss.Durch diesen Massnahmen wurden die pH-Änderungen von maximal 1,8 pH bis auf 0,37 zurückgedrÄngt. Bei der Untersuchung einei Anzahl Böden von verschiedener Herkunft betrugen die pH-Änderungen im Mittel nur noch 0,14 pH.     

Entwicklungsstadien- und sippenspezifische Zellwand-Autolysine bei der Freisetzung von Fortpflanzungszellen in der Gattung Chlamydomonas

Zellwand-Autolyse ist nach vorliegender Untersuchung in der Gattung Chlamydomonas ein normaler und streng stadienspezifischer Vorgang in der Ontogenese Zum Nachweis der beteiligten lyrischen Faktoren (?Autolysine”) wurden einfache biologische Tests entwickelt Eine Freisetzung von Zoosporen aus den Sporangien mittels enzymatischer Sporangienwand-Autolyse ließ sich bei 52 Stämmen unterschiedlicher Herkunft von 42 Arten nachweisen und ist für die Gattung als generelles Prinzip anzusehen Sekretion wie auch Wirksamkeit der Sporangienwand-Autolysine sind entwicklungsstadien-spezifisch: nur junge Zellen können das Autolysin sezernieren; mit dem Autolysin läßt sich nur die Sporangienwand lysieren, nicht aber die Wand von Zoosporen, vegetativen Zellen oder Gameten Mit Sporangienwand-Autolysinen von Arten, bei denen sowohl vegetative Zellen wie Sporangien von einer gallertigen ?Kapsel” umgeben sind, ließ sich diese Gallerte in jedem Entwicklungsstadium kurzfristig auflösen, ohne jedoch auch hier die eigentliche Zellwand vegetativer Zellen zu lysieren Hinsichtlich der Wirksamkeit der Sporangienwand-Autolysine auf Sporangien anderer Chlamydomonas-Arten ergab sich eine Sippen-Spezifität, d. h. sie wirkten in der Regel nur innerhalb einer Gruppe morphologisch meist ähnlicher Arten, in einigen Fällen nur auf Sporangien des Erzeugerstammes. Nach der Wirkungsspezifität ihrer Autolysine ließen sich die 52 aktiven Chlamydomonas-Stämme 15 Gruppen zuordnen Eine Autolysinwirksamkeit zwischen diesen Gruppen war in mehreren Fällen nachweisbar: die Autolysine von vier Gruppen wirkten im Biotest einseitig auch auf Sporangien der Stämme jeweils einer anderen Gruppe Arten mit gemeinsamem Sporangienwand-Autolysin stimmten auch in weiteren physiologischen und morphologischen Merkmalen überein; offensichtlich handelt es sich um Gruppierungen natürlich verwandter Formen Es werden vier Modi der autolytischen Sporenfreisetzung beschrieben entsprechend dem unterschiedlichen Verhalten der Sporangienwände (totale oder partielle Lysis) und der Gallerten im Sporangieninneren Es wurden Methoden zur Isolierung und Reinigung von Sporangienwand-Präparaten für 14 Chlamydomonas-Arten mit jeweils spezifischem Autolysin ausgearbeitet. Nach dünnschicht-chromatographischen Analysen von Hydrolysaten dieser Wandpräparate sind die Haupt-Zuckerkomponenten fast immer Galaktose und Arabinose, dazu kommen in geringerer Menge je nach Art in wechselnden Verhältnissen Xylose, Fucose, Rhamnose, Uronsäuren und eine nicht identifizierte Pentose; Glucose — und damit Cellulose — fehlt in der Regel oder ist nur in Spuren nachweisbar. Eine Ausnahme macht nur C. ulvaensis. Haupt-Zuckerkomponenten sind hier Xylose und Glucose; Galaktose und Arabinose sind nur in geringen Anteilen enthalten In Bestätigung einer früheren Beobachtung von Claes (1971) wird die Wirksamkeit eines zweiten Autolysins im Entwicklungszyklus von Chlamydomonas nachgewiesen: Gameten der diözischen C. reinhardii sezernieren bei Geißelkontakt der Kreuzungspartner ein ?Gametenwand-Autolysin”, das zum Abwurf der Gametenwände bei beiden Kreuzungstypen führt. Es wurde eine verbesserte Methodik zur Gewinnung des Gametenwand-Autolysins erarbeitet Mit dem Gametenwand-Autolysin ließen sich die Wände aller Zellstadien der Art (Gameten, Zoosporen, vegetative Zellen, Sporangien), mit Ausnahme der Zygoten, total auflösen. Entsprechend dieser Eigenschaft des Gametenwand-Autolysins wurde — erstmals bei einzelligen Grünalgen — ein schonendes Verfahren zur Isolierung von Protoplasten für Zellanalysen entwickelt Mit dem Gametenwand-Autolysin ließen sich nur bei den Stämmen Protoplastenbildung und Sporangiolysis erzeugen, die ein gemeinsames Sporangienwand-Autolysin mit C. reinhardii besitzen; beide Autolysine stimmen also in der Sippenspezifität ihrer Wirkung überein Sporangienwand- und Gametenwand-Autolysine gleichen sich in den bisher geprüften Eigenschaften: sie sind fällbar mit (NH₄)₂SO₄, nicht dialysierbar, temperaturlabil (inaktiviert nach 10 Min. 70 C), inaktivierbar mit 5 × 10^?4 M HgCl₂, mit der Proteinase Papain und meistens mit dem Komplexbildner Äthylendiamin-tetraessigsäure In der Diskussion wird im Zusammenhang mit den Resultaten vorliegender Arbeit über die Zusammensetzung der Zellwände bei den Volvocales, über die Beteiligung von Autolysinen bei der Freisetzung von Fortpflanzungszellen aus Sporangien und Gametangien bei Pilzen und Algen sowie über eine mögliche Berücksichtigung der Sippenspezifität von Autolysinen für ein natürliches System der Chlamydomonaden referiert     

Histoenzymatische Untersuchungen über das Verhalten einiger Enzyme in Nebennieren nach lokaler und Ganzkörperbestrahlung

Zusammenfassung In dieser Arbeit beschÄftigen wir uns mit dem Verhalten der BernsteinsÄure-Dehydrogenase, der DPNH-Diaphorase, der Adenosintriphosphatase und der alkalischen Phosphatase in den Nebennieren gesunder Meerschweinchen sowie Versuchstieren, die einer Ganzkörper- und Lokalbestrahlung mit Dosen von je 400 r unterworfen wurden.Die Untersuchungen ergaben 24 Stunden nach Ganzkörperbestrahlung einen Anstieg, nach 4 Tagen ein Absinken der Atmungsfermente. Nach 11 Tagen waren die Reaktionen bei den Versuchstieren individuell verschieden.Die ATP-ase und die alkalische Phosphatase steigerte ihre AktivitÄt in den ersten Tagen nach der Bestrahlung, dann traf eine AktivitÄtssenkung ein.Bei lokaler Bestrahlung konnte in den Nebennieren ein AktivitÄtsanstieg der ATP-ase, alkalischen Phosphatase, DPNH-Diaphorase und eine AktivitÄtssenkung der BernsteinsÄure-Dehydrogenase festgestellt werden.Man nimmt an, da\ die VerÄnderungen die Folge einer Stress-Reaktion auf die Nebennieren sind, die noch durch extrasuprarenale Faktoren, wie Eiwei\spaltprodukte und elektrolytische Störungen dm Gesamtkörper beschleunigt werden.Herrn Professor Dr. A. Pischinger zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Die Bedeutung der Zellkerne im Mechanismus der endogenen Tagesrhythmik

Zusammenfassung Tagesperiodische Volumenschwankungen von Zellkernen wurden für folgende Objekte festgestellt: Schließzellen vonAllium cepa, Zellen des Bewegungsgewebes in den Gelenken sowie in der Epidermis und im Mesophyll der Blattspreite vonPhaseolus multiflorus.In der Regel sind die Kerne gegen Ende der Dunkelperiode und zu Anfang der Lichtperiode am größten, im Laufe der Lichtperiode werden sie kleiner.Durch die Fixierung können sich die Unterschiede ausgleichen oder sogar umkehren.Die Volumenschwankungen setzen sich unter konstanten Bedingungen (Klimakammer mit Dauerlicht) fort.Durch Phenylurethan sind diese Volumenschwankungen so stark modifizierbar, daß die Maxima und Minima der Volumina zu völlig anderen Tageszeiten erreicht werden. Dabei sind Konzentrationen wirksam, die auch die endogen tagesperiodischen Blattbewegungen deutlich beeinflussen.Mit 5 Textabbildungen     

Die Kernstruktur während des mitotischen und endomitotischen Zellzyklus

Interphasekerne von Allium carinatum weisen in G₁ eine andere Struktur auf als in G₂. Im mitotischen und endomitotischen Zerstäubungsstadium (Z), in dem das Heterochromatin dekondensiert erscheint, findet offenbar die Trennung der Chromatiden statt. Im folgenden Stadium der Neuorganisation (NO) wird nämlich die für G₁ charakteristische Struktur wiederhergestellt. Die Endomitose der Angiospermen ist damit abgeschlossen. In der Mitose setzt nun die Spiralisierung der Chromosomen ein. Da bei Allium carinatum ein zusätzliches asynchrones Spiralisationsverhalten des Heterochromatins beobachtet werden kann (doppelte Allozyklie), sind drei Stadien der Spiralprophase unterscheidbar. Auf die Übereinstimmung der vorgenommenen Deutungen mit dem modifizierten Chromosomenmodell von Taylor (1966) und den Befunden bei Riesenchromosomen wird hingewiesen.     

Chinazolinderivate bei Pseudomonaden

Zusammenfassung Das bei Pseudomonas aeruginosa vorkommende 2-Aminoacetophenon steht im Stoffwechselzusammenhang mit verschiedenen Derivaten des 4-Methylchinazolins. In gereinigten Chloroformextrakten aus Plattenkulturen von Pseudomonas aeruginosa wurden im Vergleich mit synthetischen Eichsubstanzen die betreffenden Substrate durch Papierchromatographie lokalisiert und ihre Identität anhand von Derivatchromatogrammen gesichert. Folgende Verbindungen wurden identifiziert: 4-Methylchinazolin, 2,4-Dimethylchinazolin, 4-Methyl-2-äthylchinazolin, 4-Methylchinazolin-2-carbinol und 4-Methylchinazolin-2-carbonamid. Ferner gelang im Chloroformextrakt von Sarcina lutea der Nachweis von N-Formylaminoacetophenon.Durch Versuche mit ¹⁴C-Methylen-markiertem l-Tryptophan wird gesichert, daß ein neuer Abbauweg des Tryptophans über das N-Formylkynurenin besteht und weiter über N-Formylaminoacetophenon zu 4-Methylchinazolin und freiem 2-Aminoacetophenon, das nach Reacylierung und Cyclisierung mit Ammoniak die übrigen Derivate des 4-Methylchinazolins liefert. Zu den bisher bei Pseudomonaden bekannten Tryptophanabbauwegen, dem Aromatischen Weg über die Anthranilsäure und dem Chinolinweg über die Kynurensäure, kommt noch ein dritter hinzu, der als Chinazolinweg bezeichnet wird.     

Die Mantelpapillen und Stacheln vonAcanthochiton fascicularis L. (Mollusca,Polyplacophora)

Zusammenfassung Struktur und Ultrastruktur der Papillen im Mantelepithel der PolyplacophoreAcanthochiton fascicularis werden beschrieben. Sie bestehen zu einem gro\en Teil aus Sekretzellen. In vielen Papillen sind Sehzellen vorhanden. Die Papillen bilden einen bis mehrere Stacheln aus. Ein organischer Becher verbindet den Kalkstachel mit einer Stachelzelle, hÄufig noch mit einer zweiten Zelle, die distal eine Cilie trÄgt. Sie sind Tastrezeptoren. Andere Stacheln dienen lediglich der Abwehr; sie können durch Muskeln bewegt werden. Diese Stacheln wachsen stÄndig basal nach, wÄhrend die Taststacheln nach einiger Zeit abgesto\en und durch neu von der Papille gebildete ersetzt werden. Ästheten und Mantelpapillen sind homologe Orgame.

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The mantle papillae and the spines inAcanthochiton fascicularis L. (Mollusca, Polyplacophora)

Summary Structure and ultrastructure of the papillae in the mantle epithelium of the polyplacophoranAcanthochiton fascicularis are described. They consist to a major part of various secretory cells. Visual cells occur frequently in the papillae. Each of these organs form up to a few spines which have basally a cup of organic material. This connects the calcareous spine with the spine cell and often with a second cell which has distally one cilium. They are tactile receptors. Other spines are only for the defense and can be moved by muscles. They continue to grow basally in contrast to the tactile spines which are pushed off after some time and replaced by new ones formed in the papillae. The aesthetes and the mantle papillae are homologous organs.

     

Das Prothorakalskelett vonAtractocerus (Lymexylonidae) und seine Bedeutung für die Phylogenie der Coleopteren,besonders der Polyphagen (Insecta: Coleoptera)

Zusammenfassung Das Prothorakalskelett vonAtractocerus (Lymexylonidae) wird untersucht. In der sogenannten Praecoxalbrücke ist das Anepisternum durch eine als Anapleuralnaht gedeutete Furche abgeteilt. Au\erdem ist caudal ein sternaler Bereich (Basisternum und Furcasternum) abgegliedert.Die Trochantinopleura ist durch eine Naht (Pleuralnaht) in Epimeron und Katepisternum + Trochantinus unterteilt.Die Trochantinopleura samt der Coxa ist nur durch eine Membran mit dem Tergum verbunden, spezielle Gelenkstrukturen fehlen in beiden Skleriten. Die Cryptopleura ist daher weniger entwickelt als bei sonstigen Polyphagen.Ein sehr gut skierotisiertes, ausgedehntes Spinasternum ist vorhanden, au\erdem treten je zwei gro\e Postpleuralsklerite auf.Im Halsbereich findet sich au\er den Laterocervicalia jederseits ein gro\es dorsales Cervicale.Im Prothorakalbereichvon Atractocerus ist folglich eine Reihe von Strukturen erhalten und erkennbar, die bei den übrigen Coleoptera (auch bei Adephaga und Cupedidae) verschwunden sind. Die aufgefundenen VerhÄltnisse werden als sehr ursprünglich für die Polyphaga angesehen.Daher wird vermutet, da\ der ursprüngliche Prothorax der Polyphaga dem der Neuropteria sehr Ähnlich war, nÄmlich eine wenig verfestigte Pleura, die mit dem Tergum nur in lockerer Verbindung stand und distal freie und frei bewegliche Coxae besa\. Der ursprüngliche Polyphagenprothorax kommt demnach dem Grundplan des Holometabolenprothorax sehr nahe.Angesichts der Ursprünglichkeit des Polyphagenprothorax wird die Hypothese eines SchwestergruppenverhÄltnisses zwischen Coleoptera und allen übrigen Holometabola erneut zur Diskussion gestellt.Es wird die Ansicht vertreten, der Polyphagenprothorax sei gegenüber dem Prothorax der Adephaga und Cupedidae in vielen Merkmalen plesiomorph. Daher wird die Möglichkeit erwogen, da\ Cupedidae und Adephaga in einem engeren VerwandtschaftsverhÄltnis zueinander stehen als jede dieser Gruppen zu den Polyphagen.Die Stellung der Myxophaga wird diskutiert, kann jedoch zur Zeit nicht entschieden werden. Es wird die Möglichkeit erwogen, da\ die Myxophaga den Adephaga und Cupedidae verwandtschaftlich nÄher stehen als den Polyphaga, sofern die Myxophaga überhaupt eine monophyletische Einheit bilden.

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The prothoracic skeleton ofAtractocerus (Lymexylonidae) and its significance for the phylogeny of Coleoptera, especially of polyphaga (Insecta: Coleoptera)

Summary The prothoracic skeleton ofAtractocerus (Lymexylonidae) is described. In the so-called precoxal bridge the anepisternum is separated by a suture which is recognized as anapleural suture. In the caudal part of the precoxal bridge a sternal plate (basisternum and furcasternum) is separated.The trochantinopleural plate is divided by a pleural suture in epimeron and katepisternum + trochantin.The connexion of trochantinopleura and tergum is only membranous. Specialized joint structures are absent in both sclerites. The cryptopleural invagination is not as much developed as in other Polyphaga.A fairly well sclerotized and large spinasternal plate exists. Two large laterospinae are present on both sides.In the cervical region a large dorsal cervical sclerite and two lateral cervical sclerites are to be found on both sides.Some structures are recognizable in the porthoracic region ofAtractocerus which have been lost in other Coleoptera (also in Adephaga and Cupedidae). Conditions as seenm Atractocerus are believed to be very primitive among Polyphaga.Hence it is supposed, that the original prothorax of Polyphaga has been very alike the neuropterian one in possessing a pleura, membranous over lager areas, the connexion of which to the tergum was not solid. The coxae are supposed to have been free distal being able to free movement. The most primitive polyphagous prothorax is believed to come very close to the generalized prothorax of the holometabolous insects.Concerning the primitiveness of the polyphagous prothorax the hypothesis of a sister-group relation of Coleoptera and the remaining Holometabola is discussed once more.The highly plesiomorphic status of the polyphagous prothorax as compared with the prothorax of Adephaga and Cupedidae is stressed. For this reason it is considered that Cupedidae and Adephaga might be more closely related to each other, than either to the Polyphaga.The position of the Myxophaga is discussed, but is not possible to decide at present. A closer relation of the Myxophaga to Adephaga and Cupedidae than to Polyphaga is taken into consideration. It is not shure at all, however, whether the Myxophaga constitute a monophyletic group.

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Abkürzungen Aes Anepisternum - Apl Anapleuralnaht - Cpl Cryptopleura - Cx Coxa - DCv Dorsales Cervicale - Em Epimeron - Fu Furcaleinstülpung - Kes Katepisternum - LCv Laterales Cervicale - M Ansatz der Membran zwischen Pronotum und Trochantinopleura - Pl-cx Pleurocoxalgelenk - Pln Pleuralnaht - Pn Pronotum - Pps Postpleuralsklerit - Prs Praeepisternum - Sp Spinasternum - Spl Sternopleuralnaht - St Sternum - Stg Stigma - Ti Trochantinus - Ti-cx Trochantinocoxalgelenk     

Mikrospektralphotometrische Untersuchungen mit dem UMSP I (C. Zeiss) an Oberepidermen der SchuppenblÄtter vonAllium cepa nach NeutralrotfÄrbung

Zusammenfassung Von Einzelzellen der Oberepidermen der SchuppenblÄtter vonAllium cepa mit einer MosaikfÄrbung nach Neutralrotbehandlung werden mit Hilfe des Universal-Mikrospektralphotometers (UMSP I) von C. Zeiss, Oberkochen, Absorptionsspektren sowohl vom Zellsaft als auch von der Zellwand und dem Plasma aufgenommen.Die Spektren bestÄtigen, da\ die verschiedenen Farbtöne des Zellsaftes von zinnoberrot bis violettrot nicht auf einer unterschiedlichen AziditÄt, sondern auf einem verschieden hohen Flavonolgehalt beruhen. Es handelt sich um einen Metachromasieeffekt, der von der positiven bis zur extrem negativen Metachromasie reicht. Aus dem Farbton des gespeicherten Neutralrotes dürfen also keine Rückschlüsse auf pH-Werte gezogen werden.Das Absorptionsmaximum eines mit Neutralrot gefÄrbten flavonolfreien (leeren) Zellsaftes liegt bei 488 nm (=Dimeren-Bande). Mit zunehmendem Flavonolgehalt wandert das Maximum zum lÄngerwelligen Bereich und erreicht bei einer bestimmten Flavonolkonzentration (voller Zellsaft) 560 nm (= Verbindungs-Bande).Das Absorptionsmaximum der mit Neutralrot gefÄrbten, nicht inkrustierten Zellwand liegt bei 488 nm. Die ZellwandfÄrbung ist demnach auf die Adsorption assoziierter Farbkationen zurückzuführen.Das im Hellfeld farblose, aber im UV fluorescierende Plasma gibt in seinem Absorptionsspektrum keine Anhaltspunkte für Rückschlüsse auf den Zustand des im lebenden Plasma wahrscheinlich nur in sehr geringer Konzentration vorhandenen Neutralrotes.Wir danken Herrn Hermann Becker für die Umzeichnung der Kurven und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die uns gewÄhrten Mittel, die die Untersuchungen erst ermöglichten.