Der Einfluß verschiedener Aldehyde auf die Strukturerhaltung gezüchteter Zellen und auf die Darstellbarkeit von vier Phosphatasen

Zusammenfassung Durch Verbesserung der Fixierungs- und Inkubationsverfahren gelang bei gezüchteten Hühnerherzmyoblasten der lagegetreue Nachweis von vier Phosphatasen. Da die Myoblasten in vitro sehr flach auswachsen und sich somit die Anfertigung von Schnitt-präparaten erübrigt, eignen sich diese Zellen besonders gut für cytochemische Untersuchungen.Zunächst wurden sieben verschiedene Aldehyde bezüglich ihrer Fixierungseigenschaften geprüft. Hierbei stellte sich heraus, daß die einzelnen Aldehyde die Zellstrukturen ungleichmäßig gut erhalten. Anschließend wurde der Einfluß der verschiedenen Fixierungsmittel auf die Aktivität der vier Phosphatasen untersucht. Da eine gute Strukturerhaltung nicht unbedingt auch eine schonende Enzymbehandlung bedeutet und umgekehrt, waren mitunter Kompromisse notwendig.

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Aldehyde fixation of culture cells for studies of morphology and phosphatase activity

Summary Improved methods of fixation and incubation enabled exact localization of four phosphatases in cultured chicken heart myoblasts. The flat-growing of myoblasts cultivated in vitro spares the sectioning procedure, therefore these cells are an excellent material for cytochemical investigations.Researching the fixation properties of seven aldehyds, major morphological differences in the quality of fixation were noted. Subsequently the influence of the different fixators on the activities of phosphatases was investigated. Since a perfect fixation of structure does not imply without fail a sufficient preservation of enzyme activity and vice versa, occasionally compromises were necessary.

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Die Arbeit wurde durch Mittel der Kernforschungsanlage Jülich GmbH gefördert. Herrn Prof. Dr. N. Weissenfels, Herrn Prof. Dr. R. Danneel und Herrn Dr. D. Schäfer danke ich für beratende Hilfe, Frau G. Scheben und Frl. I. Rosocha für technische Assistenz.     

Der Einfluß des pH-Wertes auf die Darstellbarkeit von vier Phosphatasen bei gezüchteten Hühnerherzmyoblasten

Zusammenfassung Die Darstellbarkeit der sauren Phosphatase, der Thiaminpyrophosphatase, der Inosindiphosphatase und der Adenosintriphosphatase in gezüchteten Hühnerherzmyoblasten hängt weitgehend vom pH-Wert der Präparationslösung ab und äußert sich in der Menge des jeweils gebildeten Reaktionsproduktes. Das pH-Optimum der einzelnen Enzyme läßt sich bei den Myoblasten nicht verallgemeinern, sondern gilt in der Regel für definierte Reaktionsorte in der Zelle.

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The influence of pH on the localization of four phosphatases in culture cells

Summary In cultured chicken heart myoblasts the localization of acid phosphatase, thiamine pyrophosphatase, inosine diphosphatase and adenosine triphosphatase largely depends on the pH of the incubating medium. The rate of phosphate liberation from the substrate indicates the influence of pH. In myoblasts the pH optimum of the different enzymes must not be generalized, as each pH optimum is only valid for one defined class of cytoplasmic organelles.

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Die Arbeit wurde durch Mittel der Kernforschungsanlage Jülich GmbH gefördert. Herrn Prof. Dr. N. Weissenfels, Herrn Prof. Dr. R. Danneel und Herrn Dr. D. Schäfer danke ich für beratende Hilfe, Frau G. Scheben und Fräulein I. Rosooha für technische Assistenz.     

Neue Untersuchungen über die Wohnröhren-Bauweise vonLanice conchilega (Polychaeta,Sedentaria)

Zusammenfassung 1. Frühere, von 1950 bis 1951 durchgeführte Untersuchungen über die Lebensweise und speziell über den Röhrenbau vonLanice conchilega Pallas sind mit neueren Hälterungs- und Versuchsmethoden fortgesetzt worden. Für die Freilandbeobachtungen im Eulitoral konnte der für Untersuchungen beiArenicola marina entwikkelte Stechkasten mit Erfolg benutzt werden. Auf verschiedene Anwendungsmöglichkeiten des Stechkasten-Verfahrens für weitereLanice-Untersuchungen am natürlichen Standort wird hingewiesen.2. Anhand von Aquariumsversuchen konnte die Annahme der Paläontologen bestätigt werden, nach derLanice ihre Fransenfächer am oberen Rand der Wohnröhre stets quer zur Hauptrichtung des Wasserstromes anlegt. Der Winkel — im günstigten Falle stehen die beiden Fächer senkrecht zum Strom — weicht in der Schrägstellung nur ausnahmsweise um mehr als 30° ab. Die besten Ergebnisse ließen sich mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 60 mm/sec erzielen.3. Neben der Strömung spielte für die Schaffung der günstigsten Hälterungs- und Versuchsbedingungen die Fütterung und die Beleuchtung eine sehr wichtige Rolle. Die Wirkung der Ästchenkrone beim Nahrungserwerb und die Funktion der Tentakeln bei der Nahrungsaufnahme konnten beobachtet und illustrativ dargestellt werden.4. Die Experimente wurden (a) bei normalem Tag-Nacht-Rhythmus sowie (b) mit dunkel- und (c) mit hell-adaptiertenLanice durchgeführt.5. Bei den hell-adaptierten Würmern gelang die direkte Beobachtung der bisher nur fragmentartig und ungenau beschriebenen Tätigkeiten beim Bau des gesamten über die Bodenoberfläche ragenden Wohnröhrenabschnittes (Lanice-Bäumchen).6. Es wird versucht, die strömungsorientierte Anlage der Fransenfächer im Zusammenhang mit der Bauweise zu interpretieren.

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New investigations on the mode of tube-building ofLanice conchilega (Polychaeta, Sedentaria)

According to references in paleontological literature, the tubicolous polychaeteLanice conchilega Pallas arranges its burrows in a direction corresponding to the water current. The fan-shaped branches of the small tree-like upper end of the tube, which extends over the surface of the ground, lie transverse to the main direction of the water current. This fact is verified by aquarium experiments. The new investigations expand our knowledge on feeding habits ofLanice conchilega and the mode of tube-building hitherto described neither adequately nor correctly.

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Herrn Dr.A. Kotthaus zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Elektronenmikroskopische Darstellung von Umsatzorten reduzierender Enzyme in Bakterien durch Methylenblau-Silber (Argochrom)

Zusammenfassung Die Methylenblau-SilberverbindungArgochrom eignet sich gut zum elektronenmikroskopischen Nachweis und zur Lokalisation reduzierender Enzyme in Bakterien. WennArgochrom dem flüssigen Kulturmedium beigegeben wird, dann wird es, wie Feinbereichselektronenbeugung anzeigt, zuAg-Granula reduziert. Diese sind schon in einfachen Tupfpräparaten klar erkennbar und haben nach ca. 15 min die maximale Menge erreicht. Die Lokalisation der Ag-Granula im Bakterieninnern war durch Schnitte möglich, da dieGranula die Einbettungsvorgänge überstehen, wenn nach den angegebenen Vorschriften fixiert und kontrastiert wird. DieGranula liegen bei gramnegativen Bakterien meist zwischen Zellwand und Cytoplasmamembran und zeigen die dort liegenden Umsatzorte reduzierender Enzyme an. Bei grampositiven Bakterien wurdeArgochrom meist schon im Kulturmedium, reduziert und es kam zu keiner oder nur geringer intrazellulärer Granulabildung. Im bakterien-freien Filtrat wurde es nicht reduziert. Die unterschiedliche Größe und Häufigkeit der Ag-Granula in den Bakterien ist wahrscheinlich ein Maß für die Aktivität der Enzyme, wie es auch die Geschwindigkeit ist, mit der die BakterienkulturArgochrom entfärbt. Verschiedene Substrate, die die Aktivität bestimmter Enzyme, insbesondere der Atmungskette, beeinflußten, wirkten sich entsprechend auf die Bildung derGranula aus.

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Localization of reductive sites in bacteria by methylenblue-silver (Argochrome) with the electron microscope

Summary The methylenblue-silver-compoundArgochrome can be used for electron microscopical localisation of the reductive enzyme system in bacteria. When added to the culture medium, the bacteria reduceArgochrome to metallic silver grains, as demonstrated by electron diffraction. These Ag-grains can already be seen in preparations of whole bacteria. Ultrathin sections of gramnegative bacteria show the Ag-grains between cell wall and cytoplasmic membrane, indicating the location of the enzyme reaction. Grampositive bacteria often reduceArgochrome already in the culture medium, with less or no formation of intra-cellular grains. The respective bacteria-free filtrates do not reduceArgochrome. The varying size and frequency of the Ag-grains may be an expression of the enzyme activity, as is the time needed by a bacterial culture to discolourArgochrome. Various substrates affecting the reductive enzym system, also influence the formation of Ag-grains in bacteria.

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Meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. mult. B.Rajewsky, zum 75. Geburtstag gewidmet.

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Herrn Prof. Dr. K.Herzberg, Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. mult. B.Rajewsky und Herrn Prof. Dr. R. W.Kaplan danke ich für Anregungen und Diskussionen. Frau C.Plescher danke ich für ihre Mitarbeit bei den technischen Arbeiten.     

Die Mittelung von Reaktionspotentialen

The evidence of averaged evoked potentials has been proved. The resulting possibilities for calculation and reduction of the standard deviation are discussed with special regard to computer application. Examples of acoustic evoked responses from the cortex of the cat and the scalp of man demonstrate the suggested processing of EEG data.

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Dissertation Erlangen 1968.

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Zu danken habe ich Herrn Professor Dr. W. D. Keidel für viele Anregungen und für die Schaffung ausgezeichneter Arbeitsbedingungen, Herrn Professor Dr. E. Mollwo für das gezeigte Interesse und für wertvolle Ratschläge bezüglich der Darstellung der Ergebnisse, Herrn Dr. E. David und Herrn Dipl.-Phys. S. Kallert für viele fördernde Diskussionen und für eine über den kollegialen Rahmen hinausgehende interdisziplinäre Zusammenarbeit, Herrn K. Burian für sorgfältigste Ausführung der photographischen Arbeiten und Frau M. Fumy für qualifizierte technische Unterstützung. — Die Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft apparativ entscheidend gefördert.     

Zur quantitativen histochemischen Bestimmung der basischen Aminosäuren

Zusammenfassung Die basischen Aminosäuren lassen sich nicht aus der einfachen Anfärbung methylierter Schnittpräparate mit sauren Farbstoffen in pH-Färbereihen bestimmen, da sich die Adsorptionsbereiche der einzelnen basischen Aminosäuren nicht voneinander abgrenzen lassen. Jedoch gelingt eine solche Bestimmung mit einer für biologische Fragen ausreichenden Genauigkeit, wenn durch Kombination mehrerer Blockierungsreaktionen vor der Anfärbung die sauren und einzelne basische Aminosäuren ausgeschaltet werden.

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Summary Alkaline amino acids are not determinable by subjecting methylated sections to a simple staining procedure using acid dyes at various pH-values. The reason for this is that the adsorption range of the various alkaline amino acids is not sharply definable. However, by blocking acid amino acids and individual alkaline amino acids by a combination of various blocking reactions prior to the staining procedure, it is possible to get an estimate of alkaline ammo acids that is accurate enough for biological investigations.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Herrn Prof. Dr. Dr. med. h.c. E. Klenk zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Frl. H. Martin danke ich für ihre Mithilfe bei der Durchführung dieser Untersuchung.     

Kritische Bemerkungen zuPapaver bracteatum Lindl.

Zusammenfassung Form und Behaarung des Kelches und die Farbe der Kronblätter werden als wichtigste diagnostische Merkmale vonPapaver bracteatum Lindl. beschrieben. Sie erlauben dessen eindeutige Unterscheidung von verwandten Taxa. Dagegen sind die Brakteen, denen in der Literatur große Aufmerksamkeit geschenkt wird, für eine Trennung ungeeignet.

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Summary Shape and pubescence of calyx and colour of petals are described as important diagnostic characters ofPapaver bracteatum Lindl. They allow a correct separation from related taxa. In contrast to the view found in literature the bracts are not essential to discrimination.

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Wir danken Herrn Prof. Dr. K.Mothes herzlich für sein Interesse am Fortgang unserer Untersuchungen und Herrn Dr. K.Werner vom Institut für Systematische Botanik und Pflanzengeographie der Universität Halle für kritische Diskussionen bei der Abfassung des Manuskriptes.     

Die räumliche Verteilung der Proteine in Feld- und Hausgrilleneiern

Zusammenfassung Die Proteinmuster verschiedener Eizonen wurden bei Feld- und Hausgrillen mit Hilfe der Disc-Elektrophorese untersucht. Deutliche quantitative wie auch qualitative Unterschiede in der Proteinzusammensetzung vorderer und hinterer Eiabschnitte ergaben sich für alle Arten. Dies gilt sowohl für unbefruchtete Eier als auch für die Entwicklungsstadien bis zur ersten Furchungsteilung. Betrachtet man kleinere Eibezirke (Vorderkappen, Mittelteil, Hinterkappen), läßt sich für einige Eiweiße eine gefälleartige Verteilung in der Eilängsachse nachweisen.

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The distribution of proteins in field and house cricket eggs

Summary The electrophoretic protein patterns of different regions in field and house crickets eggs were studied. All species showed marked quantitative and qualitative differences between anterior and posterior egg regions. This is valid for unfertilized eggs as well as early developmental stages. Investigations of smaller egg zones (anterior, middle, and posterior parts) revealed a gradient-like distribution of some of the proteins.

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Herrn Prof. Dr.Friedrich Seidel zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Die vorliegenden Untersuchungen wurden von dem erstgenannten Autor mit Unterstützung der National Science Foundation (Grant G-21759) in dem Department of Biology der University of Virginia in Charlottesville, USA., begonnen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für großzügige Unterstützung bei der Weiterführung der Arbeiten in Deutschland.     

Autoradiographische Untersuchungen des Transportes einiger Nahrungsbestandteile im Darmtrakt zweier Kleinzikaden: Euscelidius variegatus Kbm. (Jassidae) und Triecphora vulnerata Germ. (Cercopidae)

Zusammenfassung Durch Verfütterung von radioaktiv markierten Nahrungsbestandteilen, geboten in synthetischer Nährlösung, wird die Richtigkeit der Hypothese von Berlese (1909) und Licent (1913) über die Funktion der Filterkammer für Euscelidius variegatus (Jassidae) und Triecphora vulnerata (Cercopidae) bewiesen. Während Wasser und Saccharose bzw. deren Spaltprodukte zum großen Teil die Filterepithelien passieren, in den Enddarm gelangen und als Honigtau vorzeitig ausgeschieden werden, verbleiben Aminosäuren und Protein im Verdauungstrakt. Eine Art Druckfiltration in der Filterkammer wird vermutet, da sich keine Hinweise für einen aktiven Transport durch die Filterepithelien erkennen lassen.

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Autoradiographic experiments on the transport of some nutritional elements in the digestive tract of two leafhoppers: Euscelidius variegatus Kbm. (Jassidae) and Triecphora vulnerata Germ. (Cercopidae)

Summary By feeding of radioactive nutritional elements in a synthetic diet the hypothesis of Berlese (1909) and Licent (1913) is proved for Euscelidius variegatus (Jassidae) and Triecphora vulnerata (Cercopidae). Most of the water and the sucrose or its monosaccharides pass the filter epithelia, reach the hind gut immediately and are defecated precociously as honey dew. Amino acids and protein on the other hand remain in the digestive tract. Some sort of filtration by pressure in the filter chamber is to be supposed as there are no hints on an active transport through the filter epithelia.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Ricerche istochimiche e biochimiche su alcuni enzimi del Nefrone del Tritone crestato (Triturus cristatus carnifex Laur.) in seguito ad ipofisectomia

Zusammenfassung Es wurde eine vergleichende bio- und histochemische Prüfung des Einflusses der Hypophysektomie auf die Aktivität der alkalischen unspezifischen Nieren-Phosphatase und der Lipase von Triturus cristatus carnifex Laur, angestellt. Außerdem haben die Autoren die Wirkung der Hypophysektomie auf die Aktivität der sauren unspezifischen Phosphatase, der Glucose-6-Phosphatase, der Adenosin-Triphosphatase und der Succino-Dehydrogenase untersucht, aber nur histochemisch. Zur histologischen Kontrolle wurden Gehirn- und Schilddrüsen-Präparate angefertigt.Die Ergebnisse der biochemischen Bestimmungen wurden statistisch überprüft.Die biochemischen und histochemischen Befunde ergaben, daß: 1. die Aktivität der alkalischen Phosphatase nach der Hypophysektomie abnimmt. Der Unterschied zwischen der Aktivität bei Kontroll- und hypophysektomisierten Tieren (nach Student-t berechnet) ist statistisch signifikant für P=0,02.2. Die lipolytische Aktivität nach der Hypophysektomie zunimmt. Der Unterschied zwischen der Aktivität bei Kontroll- und hypophysektomisierten Tieren (nach Student-t berechnet) ist statistisch signifikant für P=0,02.Nach der Hypophysektomie wurde histochemisch festgestellt, daß sich die saure Phosphatase und die Glucose-6-Phosphatase ähnlich verhalten wie die alkalische Phosphatase, während die Aktivität der Adenosin-Triphosphatase und die der Succino-Dehydrogenase sich nicht zu verändern scheinen.Auf Grund der dargestellten Ergebnisse glauben die Verfasser annehmen zu dürfen, daß bei Triturus cristatus carnifex die Aktivität der alkalischen Nieren-Phosphatase, und wahrscheinlich auch die der sauren Phosphatase, von der Nebenniere geregelt werden.Der Regulierungsmechanismus der anderen Enzyme (Lipase, Glucose-6-Phosphatase, Adenosin-Triphosphatase und Succino-Dehydrogenase) ist hingegen nicht klar erkenntlich.

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Le operazioni e le ricerche istochimiche e istologiche sono dovute ad A. Peyrot; l'impostazione della premessa e delle conclusioni e le ricerche biochimiche sono dovute ad E. Ferreri. L'analisi statistica dei risultati delle prove biochimiche e la stesura definitiva del lavoro sono state elaborate insieme.     

Die Gefrierätzung korrespondierender Bruchhälften: ein neuer Weg zur Aufklärung von Membranstrukturen

Zusammenfassung Mit Hilfe der Gefrierätztechnik konnte bisher nur eine der beiden beim Anschneiden bzw. Anbrechen des Objektes entstehenden Bruchflächen ausgewertet werden. Daraus ergaben sich vor allem bei der Deutung von Membranstrukturen unterschiedliche Auffassungen hinsichtlich des Bruchverlaufes.Es wird eine Gefrierbruchmethode beschrieben, die es ermöglicht, beide bei einem Bruch entstehenden Bruchflächen gleichzeitig zu ätzen und zu bedampfen.Wie am Beispiel einiger Membranstrukturen vonSaccharomyces cerevisiae gezeigt wird, eröffnet diese Methode die Möglichkeit, eine eindeutige Aussage über das Bruchgeschehen bei der Gefrierätzung von Membranen zu treffen.Es werden Beispiele für Membran-Oberflächen und Innenansichten gebracht. Auf mögliche Unterschiede im Bruchgeschehen bei –100° C und –210° C wird hingewiesen.

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Freeze-etching of corresponding fracture moieties: A new approach to membrane structures

Summary Hitherto, freeze-etching techniques permitted only one of the two fracture faces formed in cutting or fracturing an object to be evaluated. The incomplete information thus obtained resulted in contradictory concepts, especially for the interpretation of membrane structures.A freeze-fracturing method is described, which provides for the evaluation of both the fracture faces formed. The object is enclosed between two tightly appressed object holders. After vitrification at –210° C, cells can be cleaved under liquid nitrogen by means of a tensile stress applied to the holders. Subsequently, the object holders are fastened under liquid nitrogen on a supporting metal plate. Corresponding fracture moieties are adjusted so as to obtain a positive-negative-effect of the replicae in shadowing, which enhances the interpretation of the relief.The supporting plate bearing the objects is taken up under liquid nitrogen by means of a special transport device and transferred into the preparation unit EPA 100 (Leybold-Heraeus, Cologne, West Germany). The capacity of the support plate being up to 12 objects, both the fracture moieties can be etched and replicated in high vacuum at the same time. Some membrane structures ofSaccharomyces cerevisiae demonstrate the value of this method for unequivocal interpretation of the fracture processes involved in freeze-etching of membranes. Examples of membrane surface and membrane interior views are presented. Possible differences in fracture processes at –100° C and –210° C are mentioned.

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Mit finanzieller Unterstützung durch die Hochschuljubiläumsstiftung der Gemeinde Wien.

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Die elektronenmikroskopische Bedampfungsanlage EPA 100 wurde von der Fa. Leybold Heraeus (Köln) zur Verfügung gestellt.

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Herrn Dr. F.Grasenick, Dr. W.Geymeyer und Ing. A.Aldrian bin ich für Hilfsmittel und wertvolle Anregungen zu Dank verpflichtet.

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Herrn Prof. Dr. H.Adam danke ich für das Entgegenkommen bei der Benützung des elektronenmikroskopischen Laboratoriums.

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Mein besonderer Dank gilt Frl. H.Friedl für ihre ausgezeichnete technische Mitarbeit sowie

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Herrn Dr. H.Richter für anregende Diskussionen bei der Abfassung des Manuskriptes.     

Über die Spaltung von Adenosintriphosphat in Isolierten Myofibrillen aus Insektenflugmuskeln

Zusammenfassung An isolierten Myofibrillen aus den indirekten Flugmuskeln der Schmeißfliege Phormia regina wurde die Lokalisation der ATPase-Aktivität in der Feinstruktur sowie die Bedingungen, unter denen ihr Nachweis gelingt, untersucht. Die Fällung des freigesetzten Phosphats geschah dabei entweder direkt mit Pb⁺⁺ oder aber zunächst mit Ca⁺⁺ bei nachfolgender Umfällung in Bleiphosphat.Mit beiden Methoden konnte demonstriert werden, daß die Ablagerung des Reaktionsprodukts (und damit die Spaltung von ATP) in zwei verschiedenen Abschnitten der Sarcomere erfolgt: im A-Band und in der Z-Scheibe.Innerhalb des A-Bandes finden sich in der Regel Abschnitte mit unterschiedlicher Niederschlagsdichte. Während die — häufig von der H-Zone zerteilte — Zentralregion mit Präzipitat dicht bedeckt ist, enthalten die Endabschnitte an der Grenze zum I-Band deutlich weniger Partikel. Die Bleiphosphatkristallite sind nicht selten in longitudinalen Reihen angeordnet, die der Position der Primärfilamente entsprechen. In der H-Zone wurden niemals Anzeichen für eine Spaltung von ATP gefunden.Die ATPase-Aktivität der Z-Scheibe läßt sich regelmäßig und unter den verschiedensten Bedingungen demonstrieren. Sie muß deswegen als ein spezifisches Kennzeichen dieser Sarcomerenregion angesehen werden. Es gelang allerdings nicht, die Hydrolyse von ATP in der Z-Scheibe unabhängig von der im A-Band nachzuweisen und umgekehrt.

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Summary The fine structural localization of ATPase activity and the conditions under which it can be demonstrated in myofibrils isolated from indirect flight muscles of the blowfly Phormia regina were studied, using either Pb⁺⁺ or Ca⁺⁺ as precipitating reagents.With both techniques, the deposition of reaction product indicating the hydrolysis of ATP was found in two separate parts of the sarcomere: in the A band and in the Z disc.The A band very often appeared to consist of a central region (frequently divided by the H zone) densely covered with precipitate, while narrow zones bordering the A/I junction contained significantly less particles. Sometimes the precipitated cristallites were found to be arranged in longitudinal rows which corresponded to the position of the thick filaments. Under no conditions was ATPase activity detected in the H zone.The Z disc is established as a specific place of ATP splitting in the sarcomere although it was not possible to demonstrate both myofibrillar ATPase activities independently from each other.

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Dem Andenken an Herrn Prof. Dr. Wolfgang von Buddenbrook gewidmet.

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Wir danken Frau D. Rewicki für ihre kompetente Mithilfe bei der Ausführung der Experimente und der Aufarbeitung des Materials. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sind wir für ihre großzügige Unterstützung der Arbeit zu Dank verpflichtet.     

Untersuchungen zur Feinstruktur der granulierten epitheloiden Zellen präglomerulärer Arteriolen in den Nieren von Teleostiern

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen der epitheloiden Zellen in den Nierenarteriolenwänden von Meerwasser- und Süßwasser-Teleostiern ergaben, daß diese wie bei höheren Wirbeltieren als transformierte glatte Muskelzellen aufzufassen sind. Die darin nachzuweisenden intracytoplasmatischen granulären Einschlüsse lassen sich morphisch nicht von denen in Säugernieren unterscheiden. Trotz dieser Isomorphie läßt sich anhand der bisher vorliegenden Kenntnisse über die Struktur und Funktion der Nieren bei Knochenfischen nicht entscheiden, ob es sich hierbei um spezifische Sekretgranula handelt, die — wie für Säugernieren zumeist angenommen wird — im Rahmen einer intrarenalen Regulation der glomerulären Durchblutung und Filtration sowie möglicherweise der tubuläre Natriumrückresorption zur Aufrechterhaltung der Homoiostase von Bedeutung sind.

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Summary Electron microscopic studies of granulated epitheloid cells within renal arteriole walls from marine and fresh water teleosts suggest that these cells derive from smooth muscle cells as in higher vertebrates. Their intracytoplasmic granules do not differ ultrastructurally from specific secretory granules in juxtaglomerular cells of mammalian kidneys. In spite of the similar morphological aspect our incomplete knowledge of renal function in fishes does not yet allow us to say, if these granular deposits in teleostean renal epitheliod cells contain renin or a renin-like substance as being discussed in mammals. The various amount of renal granulated epitheloid cells in marine and fresh water teleosts seems to refer to their possible role in intrarenal regulation of glomerular filtration and perhaps tubular reabsorption of sodium under different environmental conditions.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Wir danken Herrn Dr. A. M. Stadthouders, Leiter des Zentrallaboratoriums für Elektronenmikroskopie der Universität Nijmegen, für die uns in seinem Institut großzügig gewährte Arbeitsmöglichkeit.     

Über den Feinbau der Filterkammer der Kleinzikade Euscelidius variegatus Kbm. (Jassidae)

Zusammnfssung Nach lichtmikroskopischen Studien am Darmtrakt der Kleinzikade Euscelidius variegatus wird die Filterkammer dieser Tierart elektronenmikroskopisch untersucht. Alle Epithelien der Magentasche, des Filterkammerdarmes und der in diesen Organkomplex einbezogenen Kryptonephridien besitzen den gleichen Aufbau und stellen Transport-gewebe dar. Aussagen über eine bestimmte Transportrichtung und über die Art der transportierten Stoffe können nicht gemacht werden. Der Bau der Filterepithelien wird beschrieben. Im Anschluß wird die Funktionsmöglichkeit der Filterkammer in Form einer Arbeitshypothese erörtert.

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Summary After histological investigations of the alimentary tract of the leafhopper Euscelidius variegatus the submicroscopical structure of the filter chamber is investigated electronmicroscopically. The construction of the filter epithelia is described. All epithelia in the filter chamber have the same fine structure and serve as transport tissues. A definite direction of the supposed transport of substances cannot be asserted yet. A hypothesis of the function of the filter chamber is discussed.

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Herrn Privatdozent Dr. Zebe (Physiologischer Lehrstuhl) danke ich für das Entgegenkommen, die elektronenmikroskopischen Untersuchungen in seiner Abteilung durchführen zu können, den Herren Doktoren Beinbrecht und Heumann sowie Fräulein Behrsing für technische Beratung.     

Die Morphologie der Nektarausscheidung bei Bromeliaceen: Beteiligung des Golgi-Apparates

Zusammenfassung Im Gegensatz zu den Septalnektarien der Liliaceen werden bei den Septalnektarien der Bromeliaceen keine eigentlichen Wandprotuberanzen an den Außenwänden der Drüsenepithelzellen gebildet, obwohl manchmal schleimähnliche Substanzen an die Wand angelagert werden. Während der Nektarsekretion sind die Dictyosomen im Drüsenepithel im hypersekretorischen Stadium. In Blüten, die zu jung oder zu alt sind oder in denen die Sekretion (als Folge einer Standortveränderung der Pflanze) gehemmt ist, haben die Dictyosomen eine normale Form und scheinen inaktiv zu sein oder Wandmaterial zu sezernieren. Modifikationen des Zellkernes, des Grundplasmas und der Mitochondrien, die die Aktivität der Zellen widerspiegeln, werden beschrieben. Es wird geschlossen, daß in diesen Nektarien die Zucker exocytotisch durch Golgi-Vesikel (granulocrin) ausgeschieden werden und daß sich die Sekretionsprozesse in verschiedenen Nektarien grundsätzlich unterscheiden können.

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Morphology of nectar secretion inBromeliaceae: Involvement of the Golgi apparatus

Summary In contrast to septal nectaries ofLiliaceae true cell wall protuberances are not formed at the outer wall of the epithelial cells in septal nectaries ofBromeliaceae though some deposition of slime-like material along the walls may occur. During nectar secretion the dictyosomes in the glandular epithelium are in a hypersecretory stage. In flowers which are too young or too old or in which the secretion is inhibited (as a consequence of a transport of the plant), the dictyosomes have a normal shape and seem to be inactive or to secrete some wall material, respectively. Modifications of the nucleus, the ground cytoplasm, and the mitochondria reflecting the activity of the cells are described. It is concluded that in these nectaries the sugars are secreted exocytotically via Golgi vesicles (granulocrine secretion) and that the secretion processes, in different nectaries, may vary fundamentally.

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Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für ihre Unterstützung und Herrn Dr. W.Herth für seine Hilfe bei den Nektaranalysen.

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Heinrich (Protoplasma, dieses Heft) findet ebenfalls Anzeichen für eine granulocrine Sekretion in Aloe-Nektarien.     

Licht- und elektronenmikroskopische Studien über die Fasergliastruktur der Epiphysen-Subcommissuralregion der Primaten

Zusammenfassung Bei Cebus, Ateles, Macaca und Pan wird die Gliaarchitektonik der Commissura posterior, des Subcommisuralkomplexes und der angrenzenden Rec. mesocoelicus und Rec. pinealis beschrieben. In allen diesen Abschnitten sind sowohl im Verlauf als auch in der Anordnung der Faserglia Gesetzmäßigkeiten zu erkennen. In der Commissura posterior finden sich gebündelte Radiärfasern, deren Endfüße die Pia mater durchsetzen. Kurze Faserbündel sind für die subependymale Gliafaserdeckschicht des Recessus pinealis und für die Fasergliatextur des Epiphysenparenchyms charakteristisch. In der subependymalen Gliaschicht des Subcommissuralorgans herrscht ein feines, füzartiges Gliafaserwerk vor, das um die in die Tiefe dringenden Ependymkanälchen (Ateles) eine besonders dichte Formation ausbildet. Die Tatsache, daß sekretorisch aktive Partien des Subcommissuralorgans von einem auffallend dichten Gliafasergeflecht eingehüllt werden, spricht gegen eine Behinderung des Stoffaustausches durch die innere Gliafaserdeckschicht. Elektronenmikroskopische Befunde zeigen, daß sowohl in diesen Ausläufern der Faserastrocyten als auch in den entsprechenden perivasculären Fasergliaformationen ein Fortsatzprofil nie vollständig von Gliafilamenten ausgefüllt wird.

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Light and electron microscopic studies on the structure of fibrous astroglia in the pineal-subcommissural region of primates

Summary In Cebus, Ateles, Macaca, and Pan, the fibrous neuroglia of the posterior commissure, the subcommissural complex and the adjoining recessus (Rec. mesocoelicus, Rec. pinealis) show definite organizational and structural features. In the posterior commissure, fiber bundles course radially and fiber end-feet terminate in the Pia mater. Neuroglia in the subependymal fiber layer of the Recessus pinealis and fibrous astroglia in the Epiphysis cerebri have characteristically short fiber bundles. In the subependymal glial layer of the subcommissural complex, fibrous astroglia forms a dense felt-like network around ependymal channels (Ateles). The dense network of neuroglial fibers surrounding the secretorily-active parts of the subcommissural complex suggests that metabolic exchange through the inner fibrous neuroglial layer is not hindered. Electron microscopy indicates that the processes of the fibrous astrocytes as well as of the corresponding perivascular formations of fibrous neuroglia are not entirely filled with glial filaments.

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Herrn Prof. Dr. Dr. E. Horstmann, Hamburg, gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. Herrn Prof. Dr. H. Hofer, Delta Primate Center, Covington, La., USA, früher Frankfurt a. M., danke ich für das Interesse, das er dieser Studie entgegengebracht hat.     

Die Orientierung der Retinulazellen im Auge von Ocypode

Zusammenfassung Im Krabbenauge lassen sich auf Grund verschiedener Orientierung der Retinulazellmuster ein oberer und ein unterer Augenbereich unterscheiden. Die Muster beider Bereiche sind zueinander spiegelsymmetrisch mit einer bei Normalstellung des Auges horizontalen Symmetrieebene. In einem Übergangsbereich, der sich über mehrere Ommatidienreihen erstreckt, kommen beide Muster nebeneinander vor. Eine Spiegelsymmetrie von Retinulazellmustern war bisher nur bei Insekten bekannt. Da sie in gleicher Weise auch bei Crustaceen auftritt, scheint sie Ausdruck eines allgemeinen Bauprinzips des Komplexauges der Insekten und Crustaceen zu sein.

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On the orientation of retinula cells in the eye of ocypode

Summary In the crab eye an upper and a lower region can be discerned which are composed of ommatidia with different orientations of retinula cell patterns. The patterns of both regions are mirror images of each other with a plane of symmetry that is horizontal for eyes in normal position. In a transitional region extending over several rows of ommatidia both patterns are found in neighbouring ommatidia. A mirror image symmetry of retinular patterns was so far only known in insects. Since it occurs in crustacea as well it seems to express a general principle of construction of the compound eye of insects and crustacea.

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Frl. E.-M. Stauch danke ich für die sorgfältige Durchführung der histologischen Arbeiten, Herrn cand. B. C. Boschek für technische Hilfe, Herrn cand. H. Eckert für das Beschaffen von Tieren und Herrn E. Freiberg für das Anfertigen der Zeichnungen.     

Zur Thermolumineszenz in Lithiumfluorid

Zusammenfassung Aus dem Modell vonRandall u.Wilkins für die Thermolumineszenz lassen sich zwei verschiedene experimentelle Methoden zur Bestimmung der Aktivierungsenergie ableiten; a) die Messung der Halbwertzeit von Elektronen in denTraps als Funktion der Temperatur und b) die Messung der Lage derPeaks derGlowkurve als Funktion der Heizrate. Diese beiden Methoden ergebenaber unterschiedliche experimentelle Werte für die Aktivierungsenergien derTraps. Aus diesem Grunde wird ein erweitertes Modell vorgeschlagen, bei dem dieTraps selbst eine von der Temperatur abhängige Verteilung aufweisen. Die von der Temperatur abhängige Überg angswahrscheinlichkeit derTraps in andere Energiezustände wird gemessen und als Korrektur bei den nach der Methode a) gemessenen Werten angebracht. Es zeigt sich, daß diese dann in guter Übereinstimmung mit den Werten nach der Methode b) sind, auf die eine solche Korrektur nur einen sehr geringen Einfluß hat.

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Thermoluminescence in lithiumfluorideI. Measurement of the activation energy of electrons in different traps

Summary From the model ofRandll andWilkins for the thermoluminescence two different experimental methods can be derived for the determination of activation energies a) the measurement of half life time of electrons in the traps as a function of temperature and b) the measurement of the position of the glow curve peak as function of heating rate. Both methods result in different experimental values for the activation energy of electrons in the traps. Therefore a more advanced model is suggested where the traps have a temperature dependent distribution. The temperature dependent transition probability of the traps into other energy levels has been measured and has been applied as a correction to the values measured according to method a). In this way a good agreement could be obtained with the data from method b). The latter method is less influenced by such correction.

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Diese Arbeit wurde im Rahmen des Euratom-Forschungsvorhabens Bio-D-Frankfurt a. M. durehgeführt. Herrn stud. nat.Egri sei für seine ausgezeichnete Hilfe bei den umfangreiehen Messnngen herzlich gedankt.     

Das endoplasmatische Retikulum subletal bestrahlter Hühnerherzmyoblasten im Dienste des Stofftransportes

Zusammenfassung Durch eine kombinierte elektronenmikroskopisch-histochemische Methode nach Komnick wurden Natrium- und Chloridionen im proximalen Tubulusepithel der Rattenniere dargestellt. Während die als Natriumanimonat gefällten Natriumionen intrazellulär — d. h. intracytoplasmatisch, intramitochondrial, intranukleär — und extracellulär in den zwischenzelligen Faltenräumen vorkommen, beschränkt sich die Lokalisation der als AgCl gefällten Chloridionen weitgehend auf die Räume zwischen den einzelnen Tubulusepithelien.Die Möglichkeit einer passiven interzellulären Diffusion des Chloridions und eines aktiven transzellulären Transports des Natriumions wird diskutiert.

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Summary Sodium and chloride ions are localized in the proximal tubule cells of the rat kidney by a combined electron-microscopic-histochemical method after Komnick. Sodium ions, precipitated as sodium-antimonate, are found in the cytoplasm, the mitochondrial matrix, and the nucleoplasm as well as extracellularly.Chloride ions, precipitated as AgCl, are mainly localized between adjacent tubule cells.The possibility of a passive intercellular diffusion of chloride ions and an active transcellular transport of sodium ions is discussed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Auszugsweise vorgetragen auf dem 3. Symposium der Gesellschaft für Nephrologie, Berlin 1964.     

Einfluß der Vielfachstreuung von Elektronen auf die Ionisation in gasgefüllten Hohlräumen

Zusammenfassung Beim Einbringen eines gasgefüllten Hohlraums in ein elektronenbestrahltes, festes oder flüssiges Material erhöht sich die Teilchenflußdichte im Volumenbereich des Hohlraums infolge geringerer Elektronenstreuung durch das Gas. Die im Gas erzeugte Ionisation übertrifft daher den Wert, der dem ungestörten Strahlungsfeld vor Einbringen des Hohlraums entspricht. Nach der Theorie der Kleinwinkel-Vielfachstreuung wird der zusätzliche im Gasvolumen liegende Weg von Elektronen und die daraus resultierende zusätzliche Ionisation für verschiedene Hohlraumformen berechnet. Die abgeleiteten Gesetzmäßigkeiten ermöglichen ein quantitatives Verständnis der von anderen Autoren experimentell beobachteten Streueffekte und die Abschätzung von Fehlereinflüssen der Vielfachstreuung bei luftgefüllten Ionisationskammern in der Elektronendosimetrie.

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The effect of multiple electron scattering on the ionization in gas- filled cavities

Summary If a gas-filled cavity is inserted into an electron-irradiated solid or liquid material, the fluence of electrons within the volume now occupied by the cavity is increased due to the weakness of scattering from the gas. The amount of ionization produced in the gas therefore oversteps the amount corresponding to the undisturbed radiation field that was present prior to the insertion of the cavity. The additional track length of electrons within the cavity and the additional ionization resulting from it are calculated from the theory of small angle multiple scattering. The regularities derived in this way are used to understand the magnitude of the scattering effects observed by other authors and to estimate the experimental errors of gas-filled ionization chambers in electron dosimetry introduced by multiple scattering.

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Meinem LehrerBoris Rajewsky zum 75. Geburtstag gewidmet.

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Herrn Dr. H.-J.Schopka sei für eine Diskussion über die theoretische Bedeutung des Streueffektes herzlich gedankt.