Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse

Zusammenfassung Beidseitige Adrenalektomie und Hypophysektomie führen bei der Ratte zu gleichartigen histologischen Veränderungen in der Zona externa infundibuli. In beiden Fällen treten in der normalerweise weitgehend goniorinegativen Zona externa infundibuli große Mengen gomoripositiver Granula auf. Sie scheinen Fasern anzugehören, die senkrecht zur Längsachse des Infundibulum verlaufen.Die Befunde werden als weiterer Hinweis dafür betrachtet, daß die gomoripositiven Substanzen der Zona externa infundibuli eine Bedeutung für die Steuerung der Nebennierenrindenfunktion haben.

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Studies on the functional morphology of the neurohypophysisII. Comparison of histological changes in the median eminence of the rat after bilateral adrenalectomy and hypophysectomy

Summary Bilateral adrenalectomy and hypophysectomy in the rat produce similar histological changes in the outer layer of the median eminence. In both cases, abundant gomoripositive granules are observed in the outer layer, which normally reacts gomorinegative. The gomoripositive granules seem to belong to fibres running vertically through the infundibulum.These findings are regarded as a further indication, that the gomoripositive substances of the outer layer of the median eminence play a significant role in controlling adrenocortical function.

     

Energetics of the budding cycle of Saccharomyces cerevisiae during glucose limited aerobic growth

Summary A method for the estimation of the yield on energy (Y _ATP) and of the efficiency of oxidative phosphorylation, in vivo (P/O ratio) is described, which is based on the measurement of effective gas exchange values ( and ) and of the yield coefficient Y of continuously growing populations of baker's yeast which vary in the degree of fermentation and respiration. For Y _ATP a value of 12.0±0.5 and for P/O ratio one of 1.1±0.05 was found and seems to be independent of the type of glucose catabolism (under glucose limitation).The gas exchange of populations of Saccharomyces cerevisiae synchronized at different growth rates was determined. The specific oxygen uptake and carbon dioxide formation rate, Q _{O 2}, and Q _{CO 2}, are shown to depend on the state of the cells in the budding cycle. Increase in gas metabolism and therefore increased energy generation coincides with the initiation of budding. The longer the generation time g the more expressed are these oscillations of energy formation over the budding cycle. The relationship between the course of energy generation and energy storage and the sequence of budding and single cell phase over the division cycle is discussed.     

Über das Axialorgan („mysterious gland“) vonAsterias rubens L.

Zusammenfassung Das Axialorgan vonAsterias rubens und sein Terminalfortsatz im Dorsalsack wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht.Die Hämalkanäle des Axialorgans bilden ein labyrinthartiges Konvolut, das in den Axialsinus hineinragt. Die Wandung der Kanäle besteht aus einer Basalmembran, deren Außenfläche von Coelomzellen (Deckzellen, Epizyten) und Muskelzellen überzogen wird. Beide Zellarten enthalten zahlreiche Einschlüsse verschiedener Form und Struktur. Die Deckzellen breiten sich mit vielen zarten Fortsätzen auf der Oberfläche des Organs zu einem zytoplasmatischen Gitterwerk aus, das morphologisch an den Zellüberzug der Glomeruluskapillaren der Vertebratenniere erinnert. Sowohl die Deckzellen als auch die von ihnen teilweise umschlossenen Muskelzellen besitzen Geißeln, die sich in das Lumen des Axialsinus erheben. Auch die Muskelzellen sind mit Ausläufern versehen. Ein Teil dieser Fortsätze enthält Bündel von dicken und dünnen Myofilamenten. Wahrscheinlich handelt es sich um Muskelzellen vom Paramyosintypus.Die Basalmembran wird hie und da durch lockere Bündel von Kollagenfasern mit periodischer Gliederung ihrer Fibrillen bzw. Filamente verstärkt. Diese Bündel sind in die aufgelockerte Innenschicht der Basalmembran eingelagert.Die Hämalkanäle werden nicht von einer endothelartigen Zellschicht ausgekleidet, verhalten sich also ebenso wie die Blutgefäße der Anneliden. Der Innenfläche der Basalmembran schmiegen sich gelegentlich große freie, an Einschlüssen reiche Zellen vom Typ der Coelomozyten an bzw. diese Zellen lösen sich von ihr ab. Das Lumen der Hämalkanäle ist vielfach von freien Zellen ausgefüllt.Die Wandung der Gefäße des Terminalfortsatzes besitzt grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die der Hämalkanäle im Axialorgan. Im Gegensatz zu diesen enthält sie jedoch viele nackte Axone, die unter und zwischen den Deckzellen und Muskelzellen verlaufen und mit letzteren engen Kontakt aufnehmen. Regelrechte Synapsen wurden jedoch nicht festgestellt. In den Axonen und ihren Endigungen finden sich Vesikel und massendichte Granula, unter ihnen solche, die von einer Membran umschlossen werden und damit an neurosekretorische Elementargranula erinnern.Die mitgeteilten Befunde stehen mit älteren Lebendbeobachtungen in Einklang, wonach das Axialorgan und sein Terminalfortsatz pulsatorische Bewegungen nach Art eines Herzens ausführten. Die strukturelleÄhnlichkeit des Axialorgans, in demRemane (1959) ein Homologen des Glomerulus von Hemichordaten erblickt, mit den Glomeruli der Vertebratenniere läßt darüber hinaus an eine exkretorische Funktion denken. Auf eine vergleichbare Analogie zwischen der sog. Endblase im Maxillarorgan von Crustaceen und den Nierenglomeruli der Wirbeltiere (Tyson, 1968) wird hingewiesen.

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The axial organ of the starfish, Asterias rubens L.

Summary The axial organ and its terminal process (head piece) in the dorsal sac ofAsterias rubens were investigated with the light-and the electronmicroscope.The hemal channels of the axial organ form a labyrinthine system (spongy body) which is situated within the axial sinus. The walls of the channels consist of a basement membrane, the outer surface of which is covered by coelomic epithelial elements (epicytes) and muscle cells. Either cell type contains numerous inclusions of different shape and structure (phagocytosis, lysosomes). The epicytes spread with many delicate processes on the surface of the organ, thus moulding a cytoplasmic meshwork which is similar to the visceral layer of the glomerular capillaries of the vertebrate kidney. The muscle cells which are also provided with cytoplasmic processes, part of which contains bundles of thick and thin filaments (presumably constituting fibres of the paramyosin-type), are to some extent enclosed by the covering cells. Eithercell type bears cilia projecting into the lumen of the axial sinus.The basement membrane contains occasionally bundles of collagen fibres showing a periodical structure of their individual fibrils. These bundles are embedded in the loose interior layer of the basement membrane.The hemal channels are not lined by an endothelial cellular layer, resembling in this respect the vessels of the annelides, Occasionally, big free coelomocytes rich of inclusion bodies, cling to the inner surface of the basement membrane or become detached of it. The lumen of the hemal channels is frequently crowded with free cells.The structure of the vascular wall in the terminal process is principally the same as in the axial organ proper. In contrast to this it contains, however, many naked axons which run under or between the epicytes and muscle cells and which come into close contact with the latter. Typical synapses, however, have not been detected. Inside the axons and their terminals, vesicles and electron dense granules are to be found. The dense granules are often surrounded by a distinct membrane, thus bearing a close similarity to neurosecretory elementary granules.Our findings are in accordance with older in vivo observations after which the axial organ and its terminal process undergo contractions comparable to the pulsations of a heart. In addition to this, the structural similarity of the axial organ with the glomeruli of the vertebrate kidney suggests an excretory function. As already pointed out byRemane (1959) the axial organ of the Echinoderms might be the homologue to the glomerulus of Hemichordata. A comparable analogy between the terminal sac in the maxillary gland of the crustacea and the glomeruli of the vertebrate kidney (Tyson, 1968) is referred to.

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Die Untersuchungen wurden mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Elektronenmikroskopische Autoradiographie mit H3-Thymidin an der Thymusrinde der Maus

Zusammenfassung Ultradünnschnitte durch die Thymusrinde erwachsener männlicher Mäuse wurden mit einer Einkristallschicht von Ilford-L 4-Photoemulsion überzogen. In elektronenmikroskopischen Autoradiogrammen können die mit H³-Thymidin markierten Zelltypen besser erkannt werden als in lichtmikroskopisch-autoradiographischen Untersuchungen am gleichen Gewebe.Den größten Anteil der freien Zellen stellen die kleinen Lymphocyten mit dichten, von wenigen Ausnahmen abgesehen, unmarkierten Kernen und schmalem Zytoplasmasaum. In der subkapsulären Zone finden sich gehäuft große Lymphozyten und ihre Vorstufen mit einem umfangreichen, nicht so dichten Kern und einem breiteren, freie Ribosomen enthaltenden Zytoplasmasaum. 83% der Kerne dieser Zellen sind deutlich markiert. Die epithelialen Retikulumzellen im Inneren der Rinde und das Randepithel haben unmarkierte Kerne. Nur vereinzelt werden markierte Retikulumzellen unmittelbar unter dem Randsaum gefunden. Plasmazellen sind in der Rinde nur selten zu finden. Ihre Kerne weisen keine Markierung auf. Die lichtmikroskopisch-autoradiographisch erhobenen Befunde von Hinrichsen (1963, 1965) werden elektronenmikroskopisch bestätigt: Bei der Maus stellt die unmittelbar unter der Kapsel liegende Randzone des Thymus die Keimschicht zur Bildung von Thymuslymphozyten dar.

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Summary Sections of the thymus of adult male mice were covered with Ilford-L 4 photographic emulsion. In electron microscopic autoradiograms, the labelled cell types after H³-thymidine injection — can be more easily identified than with light microscopic autoradiographic methods.Most of the free cells are small lymphocytes with dense, mostly unlabelled nuclei and scanty cytoplasm. In the sub-capsular zone larger lymphocytes with a bigger, but not so condensed nucleus and more extensive cytoplasm containing free ribosomes can be found. 83% of their nuclei are labelled with tritiated thymidine. The nuclei of epithelial reticulum cells in the inner cortex and the surface epithelium are unlabelled. Only very few labelled reticulum cells can be found immediately under the connective tissue layer. Plasma cells are rarely found in the cortex. Their nuclei are not labelled. The light microscopic autoradiographic findings by Hinrichsen (1963, 1965) are electronmicroscopically confirmed: the lymphocytes of the mouse thymus originate in the immediately sub-capsular cortex of the thymus.

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Herrn Professor Bargmann zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

THE STRUCTURE OF CELLS DURING TOBACCO MOSAIC VIRUS REPRODUCTION : Mesophyll Cells Containing Virus Crystals

The submicroscopic organization of mesophyll cells from tobacco leaves systemically infected with tobacco mosaic virus (TMV) is described. After fixation with glutaraldehyde and osmium tetroxide the arrangement of the TMV particles within the crystalline inclusions is well preserved. Only the ribonucleic acid-containing core of the virus particles is visible in the micrographs. Besides the hexagonal virus crystals, several characteristic types of "inclusion bodies" are definable in the cytoplasm: The so-called fluid crystals seem to correspond to single layers of oriented TMV particles between a network of the endoplasmic reticulum and ribosomes. Unordered groups or well oriented masses of tubes with the diameter of the TMV capsid are found in certain areas of the cytoplasm. A complicated inclusion body is characterized by an extensively branched and folded part of the endoplasmic reticulum, containing in its folds long aggregates of flexible rods. Certain parts of the cytoplasm are filled with large, strongly electron-scattering globules, probably of lipid composition. These various cytoplasmic differentiations and the different forms of presumed virus material are discussed in relation to late stages of TMV reproduction and virus crystal formation.     

Die Ausdrucksbewegungen der Sichelente,Anas falcata L.

Zusammenfassung Die Ausdrucksbewegungen der Sichelente,Anas (Eunetta) falcata Georgi, werden beschrieben, soweit möglich vorläufig analysiert und mit denen nächstverwandter Arten, vor allem denen vonAnas (Nettium) crecca crecca L.,Anas (Chaulelasmus) strepera L. undAnas (Mareca) penelope L. verglichen. Dieser Vergleich ergibt, genau wie der morphologischer Merkmale des Gefieders und der Knochentrommel, eine systematische Stellung vonfalcata genau zwischen den drei genannten Arten, näher den beiden erstgenannten als der dritten. Die Verteilung der Merkmal-Gemeinsamkeiten einerseits mitcrecca, andererseits mitstrepera, läßt den Schluß zu, daß die drei Arten divergent aus einer gemeinsamen Ahnenform entstanden seien. Keine gemeinsamen Merkmale, die bei anderen Arten fehlen, verbinden die drei genannten Formen zu einer Gruppe.Beim Gesellschaftsspiel der Sichelerpel sind, im Gegensatz zu dem aller anderen bisher daraufhin untersuchten Schwimmentenarten, alle beteiligten Bewegungsweisen, einschließlich des einleitenden Schüttelns, zur Ente hin orientiert, die hier, wie beicrecca undstrepera, am Spiel der Erpel sehr regen Anteil nimmt. Dagegen fehlen solche Bewegungen, die durch Ritualisierung aus Angriffsverhalten entstanden sind, beim Gesellschaftsspiel völlig, spielen aber eine große Rolle, analog dem Triumphgeschrei der Gänse und Tadorninen, beim Zusammenhalt der bereits verpaarten Tiere.