Struktur,Entwicklung und Abbau von Trichocysten inCryptomonas undHemiselmis (Cryptophyceae)

Zusammenfassung Die Trichocysten der Cryptophyceen bestehen im Ruhezustand aus ein oder zwei zylindrischen Körpern mit einer konischen Aushöhlung auf beiden bzw. einer Seite, einem Zentralkörper und einer umgebenden dreischichtigen Membran. Die zylindrischen Körper sind aus einem Band mit langsam zunehmender Breite und 30–40 å Dicke in dichter spiraliger Aufrollung aufgebaut. In den zweigliedrigen Trichocysten sind die zylindrischen Körper von unterschiedlicher Grö\e, der proximale grö\er als der distale, ihre Achsen stehen schrÄg zueinander.Frühstadien der Trichocystenentwicklung liegen ausschlie\lich in nÄchster NÄhe zu dem in Einzahl vorkommenden Dictyosom, von dem sie sich ableiten lassen; sie stellen BlÄschen von 100 bis 160 nm im Durchmesser dar, die ein Trichocystenband von 20 å Dicke mit nur wenigen UmlÄufen und einen Zentralkörper enthalten. Vorhergehende Stadien sind vermutlich BlÄschen von 40 bis 80 nm Durchmesser mit einer kontrastreichen Membran und körnigem, randlich liegendem Inhalt. Im Laufe der Trichocystenentwicklung nehmen die Zahl der UmlÄufe und die Bandbreite vom Zentrum zur Peripherie hin zu. Nach einer eingliedrigen Initialphase beginnt die Entwicklung des zweiten Zylinders in einiger Entfernung vom Dictyosom und führt damit zu zweigliedrigen Trichocysten. In der Regel werden die Trichocysten zur Peripherie verfrachtet, wo sie hauptsÄchlich das Furchen-Schlund-System der Cryptophyceen umsÄumen. Cytolysomen (sekundÄre Lysosomen) mit Trichocystenmaterial sind hÄufig in der NÄhe des Dictyosoms beobachtet worden; sie sprechen für einenin vivo Abbau überschüssiger Trichocysten in Lysosomen.

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Structure, development, and decomposition of trichocysts inCryptomonas andHemiselmis (Cryptophyceae)

Summary The resting trichocysts of theCryptophyceae are composed of one or two cylindrical bodies with a conic excavation on both or one side, respectively, a central body, and a surrounding tripartite membrane. The cylindrical bodies are made up of a tape of slowly increasing width, 30–40 å in thickness, tightly rolled up in a spiral course. In two-membered trichocysts the cylindrical bodies are different in size, the proximal bigger than the distal one, the axes of which are standing oblique to one another.Early stages of development of trichocysts exclusively are lying in close proximity to the single dictyosome, from which they can be derived. These stages are vesicles, 100–160 nm in diameter, containing a trichocyst tape of only a few turns, 20 å in thickness, and a central body. Preceding stages presumably are vesicles, 40–80 in diameter, with an electron opaque membrane and peripheral granules inside. In the course of the trichocyst development, the number of turns and the width of the coiled tape from the center to the periphery are increased. After passing an one-membered initial phase, the development of the second cylinder starts in some distance from the dictyosome, subsequently leading to two-membered trichocysts.Normally the trichocysts are transported to the periphery, where they predominantly border the furrow-gullet-system of theCryptophyceae. Cytolysomes (secondary lysosomes) containing trichocyst material frequently have been found in the vicinity of the dictyosome; this observation supports the view of a decomposition of surplus trichocystsin vivo by lysosomes.

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Herrn Professor Dr. H.Drawert zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Für ihre unermüdliche, zuverlÄssige Mitarbeit danke ich FrauChrista Zimmermann und FrÄulein Christel Schlemonat. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für eine Sachbeihilfe zu Dank verpflichtet.     

Der Spitzenkörper von Polystictus versicolor (L.)

Zusammenfassung Der in wachsenden Hyphenspitzen sichtbare Spitzenkörper wird bei 35 Basidiomyceten-Arten unterschiedlicher systematischer Zugehörigkeit nachgewiesen. Er tritt sowohl in ein-, zwei- und vielkernigen wie in schnallenlosen und schnallentragenden Zellen auf.Während der Krümmung von Hyphenspitze und Schnallenauswuchs liegt der Spitzenkörper vorübergehend exzentrisch und scheint die Krümmung zu induzieren. Für die Induktion der Spitzenkörperverlagerung kommen exogene und endogene Faktoren in Betracht. Es gelang bisher nicht, die Reize und ihren Wirkungsmechanismus näher zu charakterisieren.Bei Wachstumsstillstand, der experimentell durch starke Lichteinwirkung induziert werden kann, löst sich der Spitzenkörper ab, wandert ins Plasma und wird dort aufgelöst. Nach einiger Zeit bildet sich ein neuer Spitzenkörper.Herkunft und Natur des Spitzenkörpers bleiben ungeklärt.Mit 6 Textabbildungen     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen SO2-begaster BlÄtter vonVicia faba

Zusammenfassung BlÄtter vonVicia faba, die noch mit der Pflanze verbunden waren, wurden einzeln mit SO₂ unter konstanten physikalischen Bedingungen begast und die VerÄnderungen der Chloroplasten im Schwammparenchym akut geschÄdigter BlÄtter untersucht.Als erste VerÄnderungen an den Chloroplasten wurden Granulierung des Stromas und AufblÄhungen der Stroma- und Granathylakoide festgestellt. Im Laufe der SchÄdigung nahm das Chloroplastenvolumen gegenüber den Kontrollen erheblich zu. Unterschiede im Durchmesser und in der Anzahl der osmiophilen Plastoglobuli konnten nicht statistisch gesichert werden. Im letzten Stadium der akuten SchÄdigung löste sich zuerst die Plastidenhülle auf, die AufblÄhungen der Thylakoide verschwanden wieder. Die Thylakoidmembranen blieben bemerkenswert lange erhalten, zeigten aber dann starke Auflösungserscheinungen. Die elektronenoptische Dichte nahm in der letzten beobachteten SchÄdigungsphase auf Grund einer einsetzenden Schrumpfung der Chloroplasten zu.

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Electron microscopic investigations of leaves ofVicia faba exposed to SO₂ I. Investigations of chloroplasts with acute injury

Summary Leaves ofVicia faba, still attached to the plant, were individually exposed to SO₂, under constant physical conditions. The changes in the chloroplasts of the spongy parenchyma of acutely damaged leaves were examined.The first modifications in the chloroplasts were the granulation of the stroma and the swelling of the stroma- and grana-thylakoids. Subsequently the volume of the chloroplasts increased considerably. It was not possible to obtain statistically significant differences in diameter or number of osmiophilic plastoglobuli. In the final stage of acute damage the plastid membrane dissolved and then the swelling of the thylakoids disappeared. The thylakoid membranes remained intact for a remarkably long time, but then showed very clear symptoms of decomposition. In the final phase of damage the electron density increased because the chloroplasts had begun to shrink.

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FrÄuleinChrista Wagner, FrauBarbara Langer und FrauGisela Lange danken wir sehr für ihre vorbildliche Mitarbeit, der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die finanzielle Unterstützung.     

Chemische und mikroskopische Untersuchungen über die Ursache des Kotyledonenbruches bei Samen vonPhaseolus vulgaris L.

Zusammenfassung Ausgehend von den Befunden früherer Versuche, nach denen bei Bohnenkotyledonen ein Zusammenhang zwischen geringer Quellungsgeschwindigkeit ihres Zellinhaltes und BruchhÄufigkeit besteht, wurden die Ursachen dieser verlangsamten Wasseraufnahme brechender Kotyledonen untersucht und auf deren Bedeutung bei der Entstehung der zum Kotyledonenbruch führenden Spannungen geschlossen.In den brechenden Kotyledonen treten grö\ere Lipidmengen auf als in den nichtbrechenden. Die geringere Quellungsgeschwindigkeit der lufttrockenen brechenden Kotyledonen beruht wahrscheinlich auf einer Abschirmung der normalerweise stark quellfÄhigen Aleuronkörner gegenüber dem eindringenden Wasser. Für die Abschirmung sind Lipidsubstanzen verantwortlich, die dem Tonoplasten unmittelbar aufliegen. Mit zunehmendem Wassergehalt der Kotyledonen wird diese Lipidbarriere durch EntmischungsvorgÄnge aufgehoben. Die sich daraus ergebende unterschiedliche Quellungsgeschwindigkeit von durchfeuchteten und trockenen Gewebebereichen führt wÄhrend des Quellvorganges zu Spannungen im Kotyledonengewebe. Die Spannungen sind bei den zu Quellbrüchen neigenden B-Kotyledonen mit einem Anfangswassergehalt von 11% auf Grund der sich durch vorübergehende Abschirmung der Eiwei\-substanzen stÄrker Ändernden Quellungsgeschwindigkeit erheblich grö\er als bei den nichtbrechenden F-Kotyledonen. In den B-Kotyledonen wird dabei die Gewebefestigkeit überwunden, und es entstehen Querrisse im Keimblatt.

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Chemical and microscopical investigations of the causes for cotyledonar ruptures in seeds ofPhaseolus vulgaris L.

Summary Results of previous investigations indicated a connection between slow swelling of cell contents and frequency of ruptures in bean cotyledons. This prompted an analysis of delayed water uptake in breaking cotyledons, which led to an evaluation of its role in the bildup of tensions resulting in cotyledonar ruptures.Breaking cotyledons contain higher amounts of lipids than non-breaking cotyledons. The delay in swelling of air-dry breaking cotyledons is likely to be due to masking of the aleuron grains, which are normally capable of pronounced swelling, against penetrating water. Lipid substances immediately apposed to the tonoplast are responsible for this masking. Increasing water content of the cotyledons leads to removal of the lipid barrier through phase separation. A difference in swelling velocities of wet and dry tissue regions results in tensions in the cotyledonar tissue during the swelling process. These tensions are strikingly more pronounced in B-cotyledons with an initial water content of 11%, which are disposed for breaking, because swelling velocities are changing more rapidly here due to transient masking of proteins than in non-breaking F-cotyledons. Tissue strength is thereby overcome, and transverse ruptures in the cotyledon arise.

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Diese Arbeit ist Teil einer Dissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen FakultÄt der UniversitÄt Hamburg.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. U.Rüge, möchte ich an dieser Stelle für die zahlreichen RatschlÄge und wertvollen Anregungen herzlich danken.

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FrÄulein R.Timm bin ich für die gewissenhafte Ausführung der elektronenmikroskopischen Arbeiten zu au\erordentlichem Dank verpflichtet.

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Herrn Dr. D.Düvel danke ich ebenfalls für seine Unterstützung bei der Durchführung der elektronenmikroskopischen Untersuchungen.     

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.     

Unterschiedlicher elektronenmikroskopischer Feinbau der Sinneszellen im Parietalauge und im Pinealorgan (Epiphysis cerebri) der Lacertilia

Zusammenfassung Das Parietalauge und das Pinealorgan (Epiphysis cerebri) der Echsen Lacerta sicula campestris, Lacerta vivipara, Lacerta agilis, Anguis fragilis und Iguana iguana wurden elektronenmikroskopisch untersucht und die Ultrastrukturen ihrer Rezeptoren verglichen. Die langen Außenglieder des Parietalauges sind aus regulären scheibenförmigen Lamellenverbänden aufgebaut. Im Pinealorgan der Echsen findet man zwar eine gewisse Anzahl von kurzen regulär gebauten Außengliedern, im Vordergrund stehen aber die zahlreichen alterierten und degenerierten Außengliedstrukturen. Diese sind durch Auflösung des charakteristischen Lamellenverbandes, die offenbar zur Bildung von Tubuli oder Bläschen führt, konzentrische Lamellenkörper und membranbegrenzte Vakuolen verschiedenen Inhalts gekennzeichnet. Außerdem wurden noch rudimentäre oder unreife (Neubildung ?) Außengliedformen beobachtet. Aufmerksamkeit verdienen einige artspezifische und ontogenetische Unterschiede. Parenchymzellen der Lacertilierepiphyse (1. epitheliale, lumennahe Elemente, die sich offenbar von Sinneszellen herleiten, 2. verzweigte Formen der tieferen Wandschichten) und marklose Nervenfasern enthalten verschiedene Typen elektronendichter Granula. Das Epiphysenproblem wird auf der Basis dieser Befunde und der elektrophysiologischen Ergebnisse von Dodt u. Mitarb. diskutiert.

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Differences in the ultrastructure of the sensory cells in the parietal eye and the pineal organ (epiphysis cerebri) of lacertiliaA contribution to the pineal problem

Summary The parietal eye and the pineal organ (epiphysis cerebri) of the lizards, Lacerta sicula campestris, Lacerta vivipara, Lacerta agilis, Anguis fragilis and Iguana iguana, have been studied by means of electron microscopy. The ultrastructure of the parietal eye and pineal receptor cells is compared. The long outer segments of the parietal eye appear normal and show regular stacks of discs. In the pineal organ some of the short outer segments are essentially normal, but there are many disorganized and degenerated outer segment structures. Separation of discs and transformation into tubules and vesicles, whorllike structures or membrane-bounded and vesicle-filled compartments are very abundant. In addition, some rudimentary or anlage-like (renewal ?) forms of the outer segment were observed. Attention should be given to some interspecific and ontogenetic differences. Different types of dense-core vesicles were found in (1) the epithelial and pinealocyte-like parenchymal cells and (2) the unmyelinated nerve fibers of the lacertilian pineal organs. The pineal problem is discussed in view of these findings and the electrophysiological results of Dodt et al.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. W. E. Ankel gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur histochemischen Ionenlokalisation mit Hilfe der Elektronenmikroskopie unter besonderer Berücksichtigung der Chloridreaktion

Zusammenfassung Nach einer Erörterung der Voraussetzungen, Methodik und Grenzen der histochemischen Ionenlokalisation mit Hilfe der Elektronenmikroskopie werden an einigen Beispielen der Chloridfällung Fragen der Interpretation und Diffusionsartefakte behandelt. Durch Kontrollversuche an der Niere, sowie an Beleg- und Chloridzellen wird die Spezifität der histochemischen Chloridmethode aufgezeigt und das Reaktionsprodukt im Falle der Chloridzellen durch Elektronenbeugung einwandfrei identifiziert. Diese Untersuchung bestätigt die prinzipielle Möglichkeit der elektronenmikroskopischen Ionenlokalisation durch simultane Gewebefixation und Ionenfällung nach der Methode von Komnick (1962). Die histochemische Lokalisation von Natrium- und Chlorionen im Schleim der apikalen Höhle der Chloridzellen von Stichlingen beweist die osmoregulatorisohe Punktion dieser Zellen und zeigt eine akkumulative Ionenadsorption durch die äußere Mucoidschicht an.

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On the histochemical localization of ions by electron microscopy, with special reference to the chloride reaction

Summary After dealing with the conditions, method and limitation of the histochemical localization of ions by means of electron microscopy several examples of chloride precipitation are given to explain some problems of interpretation and diffusion artifacts. The specifity of the histochemical method for chloride is demonstrated by control experiments on kidney, parietal cells and chloride cells. In chloride cells, the reaction product is identified by electron diffraction. This study principally confirms the possibility of the electron microscopical localization of ions by simultaneous tissue fixation and ion precipitation after the method of Komnick (1962).The histochemical localization of sodium and chloride in the mucus of the apical cavity of the stickleback chloride cells proves the osmoregulatory function of these cells and indicates an accumulative adsorption of ions by the extracellular mucous coat.

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Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützte die Untersuchungen durch eine Sachbeihilfe.     

An electronic model of neuroelectric point processes

Zusammenfassung Eine umfassende Darstellung der Nervenzellmembran wird durch eine Kombination von Hodgkin-Huxley-Beschreibung der elektrisch erregbaren Leitwerte und Eccles-Beschreibung der synaptisch induzierten Leitwerte wiedergegeben. Diese Darstellung wird in einem elektronischen Modell veranschaulicht. Nichtlineare aktive Schaltungen werden benützt, um Leistungen zu entwickeln, die in ihrer Form mit den zeit- und spannungsabhängigen Leitwerten der Beschreibungen übereinstimmen. Die Leistungen werden mit Hilfe von Multiplikatoren in äquivalente Leitwerte umgewandelt. Das elektrische Modell enthält 24 kontrollierbare Parameter, von denen jeder mit einem in der Beschreibung übereinstimmt. Zur Einstellung der Parameter sollte man eine Strategie benützen, die soweit wie möglich die Werte von Hodgkin und Huxley (s. Tafel) als Parameter verwendet. Kleine Abweichungen von diesen Werten werden als mindere Störungen der grundliegenden Zusammenstellung betrachtet. Als Beispiel einer systematischen Untersuchung des Einflusses einer Veränderung verschiedener Parameter wurden die Spannungsschwingungen gewählt. Die Frequenz der ungedämpften Schwingungen beträgt ungefähr 50 Hertz. Verschiedene andere kleine Änderungen der Parameter können Schwingungsfrequenzen von 4 Hertz hervorrufen. Mit großen Störungen der Grundwerte kann man auch Schwingungsfrequenzen im Werte l Hertz erlangen.Es wird vorgeschlagen, daß die kombinierten Eccles- und Hodgkin-Huxley-Beschreibungen die Mehrzahl der neuroelektrischen Vorgänge einzelner Nervenzellen darstellen könnten. Dieser Vorschlag wird durch weitere Ergebnisse bestätigt. Die Beobachtung wird jedoch ausgedrückt, daß die zusammenfassende Darstellung in wenigstens einem Falle, den Nervenzellen des Hummer-Herznervenknotens, nicht zulänglich ist.

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Research sponsored by the Joint Services Electronics Programm under Grant AF-AFOSR-139-67, the Librascope Group, General Precision Systems, Inc., Glendale, California, under Air Force Office of Scientific Research USAF Contract No. AF 49(638)-1232, and by the 6570^th Aerospace Medical Research Laboratories, Air Force Systems Command, USAF Cotract No. AF 33(615)-2464.     

The metabolism of l-malate and other compounds by schizosaccharomyces pombe

Summary The aerobic and anaerobic metabolism of l-malate by Schizosaccharomyces pombe, strain 106, has been investigated. l-malate was converted to ethanol and CO₂ stoichiometrically by intact cells under anaerobic conditions; oxalacetate and pyruvate were dissimilated to ethanol, acetoin, acetic acid and CO₂. Under aerobic conditions the same organism oxidized a number of mono- and dicarboxylic acids at different rates. Citric-, lactic-and tartaric acid were not attacked. l-malate was oxidized quantitatively to CO₂ and H₂O. Possible intermediates in this reaction have been investigated.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde unter anderem die Dissimilation von Äpfelsäure unter aeroben und anaeroben Bedingungen (Stickstoff-Atmosphäre) durch einen Stamm von Schizosaccharomyces pombe untersucht. Es zeigte sich, daß intakte, ruhende Zellen dieser Hefe l-Malat sowohl unter anaeroben wie aeroben Bedingungen vollständig abzubauen vermögen. Während die aerobe Dissimilation gemäß der Bruttogleichung l-Äpfelsäure +3O₂4CO₂+3H₂O verlief, erfolgte der anaerobe Abbau stöchiometrisch zu Äthanol und CO₂. Die anaerobe Dissimilation von Oxalessigsäure und Brenztraubensäure lieferte Äthanol, Acetoin, Essigsäure und CO₂. Unter aeroben Bedingungen war die untersuchte Hefe ferner imstande, eine ganze Reihe weiterer Mono-und Dicarbonsäuren mit unterschiedlicher Intensität zu oxydieren. Citronen-, Milchund Weinsäure wurden nicht angegriffen. Eine Bildung von Milchsäure konnte in keinem Fall nachgewiesen werden.

     

Kern und Funktion I: Die Kerngrösse und ihre Abhängigkeit von äusseren und inneren Faktoren

Zusammenfassung Um für spätere Versuche Vergleichswerte zu bekommen, wurden die Größen der Kernvolumina motorischer Vorderhornzellen und von Basalzellen der Epidermis bei Temporarien und ihre Abhängigkeit von äußeren und inneren Faktoren näher untersucht. Die Kernvolumina ordnen sich in eine bestimmte arttypische Variationsbreite ein und bilden mehrere Reihen von Verdoppelungs-(W. Jacobj) und Zwischenklassen (G. Hertwig), deren Grundgrößen (V₁) innerhalb einer artbestimmten Wertspanne schwanken. Die durchschnittliche Größe der Kernvolumina ist vom Artfaktor, vom Geschlecht, von der Brunst und vom Ernährungszustand abhängig. Dabei spielen anscheinend der artgebundene Chromosomensatz, die Sexualhormone und eine vom Ernährungszustand und den Geschlechtshormonen abhängige zentrale Regulierung eine wesentliche Rolle. Die Änderung des Kernvolumens kann theoretisch entweder auf Änderungen der Chromosomenmatrix oder des Kernsaftes bzw. der Wasserverhältnisse des Kernes beruhen. Verdoppelungen im Sinne rhythmischen Wachstums kämen nur zum Teil für den Unterschied zwischen den motorischen Vorderhornzellkernen von männlichen Temporarien und denjenigen der Weibchen in Frage. Im Verlauf von Hungerzuständen wirken auch der gestörte Aufbau und der Abbau des spezifischen Kernmaterials und bei den Basalzellen der Haut noch Teillingsvorgänge mit. Die Jahreszeiten (Frühling, Herbst) und das Gewicht haben keinen Einfluß auf die Größe des Kerns.Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Böse-Stiftung der Universität Marburg (Lahn) durchgeführt, der ich auch an dieser Stelle meinen Dank aussprechen möchte. Ebenso möchte ich meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. med. A. Benninghoff, für seine Anregungen und stets wertvollen Diskussionen herzlich danken. Dank schulde ich auch unserer technischen Assistentin, Frl. E. Hauberg, die mir bei den Ausrechnungen half.Die Arbeit, die 1947 abgeschlossen wurde, kann aus äußeren Gründen erst jetzt erscheinen. Vgl. auch die Beiträge: H. Krantz: Reaktion der Zellkerne auf Narkotika. Z. Naturforsch. 2b, 428–433 (1947) und A. Benninghoff: Kernschwellungen und Kernschrumpfungen. Anat. Kongr. Bonn 1949.     

Histochemische Calcium-Lokalisation in der Skelettmuskulatur des Frosches

Zusammenfassung Im Bauchmuskel des Frosches kann durch Fixation mit Oxalathaltiger Glutaraldehydlösung nach der Methode von Carasso und Farvard (1966) Calcium gefällt werden. Die Niederschläge liegen im Longitudinalsystem und zeigen daher einen höheren Calciumgehalt dieser Struktur an. Dieser Befund steht im Einklang mit der Auffassung, daß die Calciumpumpe auf das Longitudinalsystem beschränkt ist.

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Histochemical localization of calcium in frog skeletal muscle

Summary In the abdominal muscle of the frog calcium was precipitated by fixation with an oxalate containing glutaraldehyde solution after the method of Carasso and Favard (1966). The precipitates are located within the longitudinal system and indicate a high calcium concentration of this structure. This finding is consistent with the view that the calcium pump is confined to the longitudinal system.

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Der Herr Kultusminister des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützte die Untersuchung durch eine Sachbeihilfe aus Überschußmitteln des WDR.

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Zum Teil vorgetragen auf der 13. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie e.V. vom 17.–21. 9. 1967 in Marburg im Rahmen eines Referates über Ionenlokalisation.     

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.     

Some aspects of the biology and population dynamics of Nasonia vitripennis (Walker) (Hymenoptera: Pteromalidae)

Some aspects of the biology and population dynamics of the chalcid Nasonia vitripennis (Walker) are described.The reproduction capacity and the influence of size and age of the females have been studied, using Calliphora erythrocephala Meig. as the host. The females lay a maximum number of about 30 eggs into one host puparium. Fully parasitized puparia are recognized by females as such. This seems to be the major factor in the determination of the area searched for hosts.Changes in sex ratio of the offspring, in relation to the age and the density of the females are described. Also an influence of the age of the females on the number of offspring entering diapause is reported.

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Zusammenfassung Die beschriebenen Experimente zeigen, dass die Eiproduktion von Nasonia vitripennis in grossem Ausmasse durch das Alter des Muttertieres bedingt ist. Insbesondere während der ersten 4 Tage nach dem Schlüpfen steigt die Produktion schnell von sehr wenig bis zu etwa 100 Eiern pro Tag an (Wirt: Calliphora erythrocephala Meig.). Diese Produktion bleibt einige Tage konstant und nimmt dann langsam ab. Obwohl die individuelle Produktion sehr variabel ist, konnte eine positive Korrelation zwischen der Grösse des Tieres und der Anzahl seiner Nachkommen nachgewiesen werden.Wenn ein Teil der vorhandenen Wirte durch Austrocknen unbrauchbar geworden ist, tritt eine Reduktion der Eiablage auf. Diese Reduktion ist nicht eine Folge von Zeitmangel (verursacht durch das Inspizieren unbrauchbare Wirte), sondern entsteht durch die beschränkte Eiablage-Möglichkeit in einen Wirt. Die Weibchen passen ihre Eiablage der Anzahl der verfügbaren Wirte an. Im Mittel werden die wirte mit nicht mehr als rund 30 Eiern belegt. Eine Reduktion der Nachkommenschaft durch Futterkonkurrenz zwischen den Larven findet nicht statt.Ein Einfluss des Alters der Weibchen auf das Verhältnis der Geschlechter ihrer Nachkommen wird nachgewiesen. Das gefundene Verhältnis (10–15% Männchen) entspricht nicht dem Mechanismus, der von King (1961) für die Berfruchtung vorgeschlagen wird.Durch Mangel an Wirten wird die Anzahl abzulegender Eier reduziert. Eiresorption und damit Steigerung des Anteils der Männchen in der Nachkommenschaft ist die Folge; die ersten Resorptionsstadien werden bei der Eiablage nicht befruchtet, wodurch Männchen entstehen. Die Dichte der Wirte hat also einen Einfluss auf das Geschlechtsverhältnis.Ein dritter Einfluss des Alters der Weibchen besteht in einer Zunahme des Prozentsatzes von Diapauselarven. Bei älteren Weibchen wird eine rasche Änderung von normaler Nachkommenschaft in eine fast nur Diapauselarven umfassende nachgewiesen. Diese Änderung ist nicht die Folge von Futtermangel oder Abkühlung.Die Suchaktivität des Parasiten wird zum grössten Teil durch die Wirtsdichte bedingt. Nasonia-Weibchen bleiben in der Nähe eines Wirtes, bis dieser fast vollständig ausgenutzt ist. Die Weibchen können parasitierte und nichtparasitierte Wirte voneinander unterscheiden und nehmen bei ihrer Suche den ersten freien Wirt an, den sie finden. Dadurch wird die Grösse ihres Wandergebietes durch die Populationsdichte des Wirtes bedingt. Eine zwangsläufige Regulation der Dichte von Wirt und Parasit ist damit aber nicht ausgeschlossen.

     

Die Bedeutung quergestreifter Faserstrukturen für die Fibrillogenese in der Scheide von Chordomen bei Amphibienbastardlarven

Zusammenfassung In der Scheide von Chordatumoren bei Krötenbastardlarven werden besondere gebÄnderte Fasern mit einer typischen MakroperiodizitÄt von 1100 å dargestellt. Der Vergleich mit Ähnlichen extrazellulÄren Strukturen in normalen und pathologisch verÄnderten Geweben anderer Species macht es wahrscheinlich, da\ es sich hierbei um eine Form des sogenannten fibrous long-spacing collagen (FLS-collagen) oder Tropokollagen handelt. Nach der unterschiedlichen Feinstruktur der hier dargestellten Fasern lassen sich verschiedene Typen unterscheiden, die als transitorische Stufen einer unter dem Tumoreinflu\ vermehrten Fibrillogenese aufgefa\t werden.

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The importance of cross-banded fibers for the fibrillogenesis in the sheath of chordoma of hybrid toad larvae

Summary Special banded fibers with a typical periodicity of 1100 å were found in the sheath of chordoma of hybrid toad larvae. The comparison with analogous extracellular structures in normal and pathological tissues of some other species indicates that the banded fibres are a kind of the fibrous long-spacing collagen (FLS-collagen) or tropocollagen. In respect to the different finestructure of the fibres described here, we can differentiate various types which represent probably different transitional stages of fibrillogenesis increased by the influence of the tumor.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei für ihre materielle Unterstützung, Fr.Beyerle von Wehren für ihre technische Hilfe gedankt.     

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 Gefrier-Fixation lebender Zellen und ihre Anwendung in der Elektronenmikroskopie

Zusammenfassung Der Gefriervorgang in den Zellen hängt in erster Linie ab von der Gefriergeschwindigkeit, der Frosthärte des Objektes und von der Konzentration eines Frostschutzmittels (Glyzerin) im Zytoplasma. Für die meisten Untersuchungen wurde Preßhefe als Testobjekt verwendet. Der Einfluß der Gefriergeschwindigkeit äußert sich auf drei verschiedene Weisen; das Zellwasser kristallisiert entweder extra oder intrazellulär oder es wird amorph verfestigt (Vitrifikation). Die Bestimmung von Gefrierpunkt, Unterkühlbarkeit und Rekristallisationspunkt ermöglicht eine Erklärung dieser drei Wirkungsweisen und führt zu einem physikalischen Verständnis des Phänomens der Frosthärte. Physikalische Untersuchungen zeigen, wie das Frostschutzmittel eine Erhöhung der Frosthärte bewirkt; physiologische Experimente veranschaulichen einige Nebenwirkungen des Glyzerins.Die Verwirklichung des Gefrierens lebender Zellen hängt in erster Linie von der Wahl geeigneter Gefriergeschwindigkeiten und Frostschutzmitteln ab. Die Endtemperatur des Gefriervorganges muß, je nach der Frosthärte des Objektes, d. h. je nach dem tiefsten in den Zellen auftretenden Rekristallisationspunkt, unter –50 bis –70° C liegen.Das Anwendungsgebiet des Gefrierens lebender Zellen ist sowohl auf biologischem wie auch auf medizinischem Gebiete sehr groß, sei es als reine Gefrierkonservierung oder in der Gefrier-Trocknung oder -Substitution. Mit Hilfe der Gefier-Ätzung können hochauflösende, elektronenmikroskopische Bilder der gefrorenen Objekte hergestellt werden, die vollkommen artefaktfrei sind, insbesondere frei von den durch die üblichen Präparationsmethoden eingeführten Veränderungen.Einige Beispiele illustrieren die Anwendung des Gefrierens lebender Zellen in der Elektronenmikroskopie. Die Methode der Gefrier-Ätzung ist besonders geeignet für die Darstellung der auf den Zytomembranen lokalisierten Partikel; z. B. Fibrillen synthetisierende Partikel in der Plasmamembran, Ribosomen auf einer Vakuolenmembran, Elementarpartikel auf den Cristae mitochondriales und Quantasomen auf den Granalamellen eines Chloroplasten. Die vielfältige Anwendbarkeit der Gefrier-Ätzung wird aufgezeigt an Hand von Mikroorganismen (Hefe), pflanzlichen (Wurzelspitze) und tierischen Zellen (Dünndarmepithel).Diese Arbeit wurde durch einen Kredit des Schweizerischen Nationalfonds unterstützt. Den Vorstehern des Institutes für Allgemeine Botanik der Eidgenössischen Technischen Hochschule, Herrn Prof. Dr. A. Frey-Wyssling und des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie, Herrn Prof. Dr. K. Mühlethaler, sei für die großzügige Förderung dieser Arbeit bestens gedankt. Herrn Dr. D. Branton und Herrn und Frau Prof. Dr. H. Ruska (Medizinische Akademie, Düsseldorf) danke ich für ihre Mitarbeit und für die Überlassung der Abb. 17, 20 und 21.     

Über Rassenbildung bei der zentrischen KieselalgeStephanodiscus hantzschii Grun.

Zusammenfassung Stephanodiscus hantzschii Grun. ist mit großer Wahrscheinlichkeit keine einheitliche Art, sondern aus mehreren strukturellen Varietäten sowie mehreren Rassen zusammengesetzt, die sich im statistischen Mittel durch ihre Schalendurchmesser sowie durch ökologische Ansprüche voneinander unterscheiden. Die relative und die nach der Häufigkeit in den untersuchten Gewässern gegebene Verteilung der Schalendurchmesser weist mehrere Gipfel auf, die den Größenschwerpunkten der Rassen gleichgesetzt werden. Jedes der untersuchten mecklenburgischen Gewässer hat ein eigenes, charakteristisches Spektrum von Schalendurchmessern, wobei diese Spektren eine Beziehung zum Nährstoffgehalt (Phosphor und Stickstoff) des Gewässers erkennen lassen.Der technischen Assistentin FrauMarkwardt dankt der Verfasser für ihre gewissenhafte und interessierte Mitarbeit.     

Spezifitäten der Zellpermeabilität und stammesgeschichtliche Verwandtschaft

Zusammenfassung Bei der Untersuchung der Erythrocytenpermeabilität für Glyzerin stieß M. H. Jacobs auf eine Eigentümlichkeit, die charakteristisch erschien für Erythrocyten der Nagetiere und des Menschen (Gruppe 2), während sie bei Rind, Schwein, Pferd und Hammel (Gruppe 1) fehlt: eine Erhöhung der Permeabilität bei alkalischer Reaktion, deren Ausmaß ein bis zwei Größenordnungen beträgt und die durch gewisse Fermentinhibitoren, vor allem Schwermetalle, vermindert bzw. unterdrückt wird, was zur Annahme einer enzymatischen Komponente des Penetrations prozesses geführt hat.Es wurde untersucht, ob die von Jacobs gefundene Gruppenbildung, die in dem ähnlichen Verhalten von Nagetieren und Mensch Ähnlichkeiten mit den Placentationsverhältnissen zeigt, diese Ähnlichkeit bei Ausdehnung der Untersuchung auf andere Tierarten beibehält.In 33 Versuchsserien wurden die Erythrocyten von Rind, Hammel. Pferd, Schwein, Hund, Katze, Mensch, Maus, Ratte, Meerschweinchen, Kaninchen, Fledermaus, Igel, Spitzmaus und Maulwurf auf ihre Durchlässigkeit für Glyzerin bei Variation des pH untersucht und miteinander verglichen.Das Resultat ergab in der Tat weitgehende Übereinstimmung, indem sich ebenso wie die Gruppen der Nagetiere und der Primaten diejenigen der Insectivoren und der Fledermäuse verhielten; das Verhalten der Gruppe 2 beschränkte sich auf die Ungulaten, und die Raubtiere nehmen eine Zwischenstellung ein. Die Differenzen werden mit der verschiedenartigen Placentation der untersuchten Tierarten verglichen, wobei sich auffallende Parallelen ergeben.Herrn Prof. Dr. W. v. Buddenbrock zum 70. Geburtstag     

Ricerche sulle cause che determinano la ciclopia degli anfibi

Zusammenfassung Durch die Wirkung von Na₂SO₄, NaCl, MgCl₂, Na-Tartrat, Äthylalkohol, Na-Monojodacetat (nur auf Axolotl) und Floridzin auf Embryonen vonRana esculenta undAmblystoma tigrinum, wurden Mißbildungen der cyclopischen Reihe erzeugt (Embryonen mit konvergierenden Nasenlöchern, mit unpaarer Nasenhöhle, mit Augenkonvergenz, mit Cyclopie und mit Anophthalmus), welche mit den durch Behandlung mit LiCl erzeugten Mißbildungen vergleichbar sind.Ohne entsprechende Wirkung blieben: dl Glycerinaldehyd (sowohl in alter als auch in neuhergestellter Lösung), NaF, NH₄F, Na-Monojodacetat (beim Frosch), Na-Citrat und KCN.Jener Abschnitt des Kohlehydratenstoffwechsels, der von NaF, Na-Monojodacetat und dl Glycerinaldehyd verhindert wird, ist deshalb nicht verantwortlich für die normale Bildung des Kopfes. Dabei ist zu bemerken daß die alten Lösungen von dl Glycerinaldehyd den besonderen Kohlehydratenstoffwechsel verhindern, dervon Needham und seinen Mit-arbeitern für den Embryo beschrieben wurde.Die geringe Fähigkeit des Floridzins, Mißbildungen der cyclopischen Reihe, zu erzeugen, führt ebenfalls zu dem Schluß, daß bei der Bestimmung der Cyclopie eine vom LiCl erzeugte Inhibition des Kohlehydratenstoffwechsels keine Rolle spielt.Die Wirkungsintensität der als Chloride gebrauchten Kationen stimmt vollständig mit der ReiheHofmeisters überein; dieselbe Übereinstimmung beobachtet man für die als Na-Salze gebrauchten Anionen. Man kann deshalb den Schluß ziehen, daß die erste Ursache der LiCl-Wirkung bei der Cyclopieerzeugung ein Niederschlag der Kolloiden ist, der die Zellen weniger beweglich macht, so daß Störungen bei der Unteranlagerung eintreten.Das Floridzin bestimmt eine Inhibition während der Entwicklung der Linse.     

Über die Entstehung des Nesselschlauches der Nematocysten vonDipurena reesi (Hydrozoa)

Zusammenfassung 1. Histochemische und autoradiographische Untersuchungen über die Entstehung des Neeselschlauchs in den Nematocysten des HydroidpolypenDipurena reesi Vanucci haben gezeigt, daß das Zentralsekret der Kapselanlage für die funktionsgerechte Lage des Nesselfadens in der Kapsel sorgt. Die Entstehung des Nesselfadens außerhalb der Kapselanlage ist sehr wahrscheinlich.2. Das Zentralsekret hat weiterhin die Funktion eines Materialspeichers. Es löst sich nach der Aufspulung des Nesselfadens im peripheren Kaspelinhalt auf. Das im Zentralsekret nachgewiesene Histidin gelangt in die Stilettanlagen.3. Die Stilette und Borsten des Schaftes werden auf einem PJS-positiven Achsenfaden angelegt. Die Schaftwand umwächst vom Apikalpol der Kapselanlage her die Stilett- und Borstenanlagen.

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On the formation of the stinging tube in the nematocysts ofDipurena reesi (Hydrozoa)

The differentiation of the stinging tube of a stenotele was studied by light microscopy in the hydroidDipurena reesi Vannucci. It was found, that the central body of the matrix cares for the correct position of the thread in the capsule, and that thereafter the stylets are formed from its material. The stylets and bristles of the shaft arise along a PJA-positive axial thread. The wall of the shaft grows down from the apical pole of the capsule, and envelops the primordia of the stylets and bristles.