Quantitative und qualitative elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Struktur des Leberläppchens normaler Ratten

Zusammenfassung Untersucht wurden zufällig ausgewählte Leberstückchen normaler Wistarratten. 25 lückenlose Übersichten von periportalen und zentralen Arealen des Leberläppchens, die aus 2564 elektronenmikroskopischen Einzelaufnahmen (Vergrößerung 4600 x) zusammengesetzt waren, wurden bei einer Gesamtvergrößerung von 53000 x mit Hilfe eines Liniengitters nach der Methode. von Loud quantitativ ausgewertet.Die mittlere Cytoplasmafläche eines Hepatocyten, der im Läppchenzentrum liegt, ist größer als diejenige einer in der Peripherie des Läppchens gelegenen Leberzelle, die Zahl der Anschnitte von Mitochondrien pro Cytoplasmafläche im Zentrum geringfügig größer als in der Peripherie. Die Zahl der Lysosomen pro Cytoplasmafläche ist in der Peripherie des Lobulus dreimal höher als in seinem Zentrum.Der Flächenanteil der Mitochondrienanschnitte an der Cytoplasmafläche im Zentrum beträgt 12,3%, im periportalen Bereich 19,3%. Die mittlere Fläche eines Mitochondrienanschnittes ist im periportalen Gebiet doppelt so groß wie im Zentrum, die Membranprofildichte in Mitochondrien periportaler Zellen ist um etwa ein Drittel größer.Schüsselförmige und schlegeloder hantelförmige Mitochondrien mit parallel zur Längsachse ausgerichteten inneren Membranen wurden nur im Zentrum des Leberläppchens gefunden. Dasselbe gilt für Plasmaprotusionen der Hepatocyten in den Disseschen Raum. Glykogenablagerungen sind gleichmäßig über den Lobulus verteilt, auffallend ist jedoch die ungleichmäßige Verteilung auf die einzelnen Zellen.Die quantitativen Daten werden mit histochemischen Befunden und biochemisch ermittelten Enzymaktivitäten verglichen. Die morphologischen Beobachtungen werden im Zusammenhang mit ähnlichen Befunden, die an pathologisch veränderten Lebern erhoben wurden, diskutiert.

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Structure of the hepatic lobule of the rat

Summary Small randomly chosen pieces of liver tissue of normal Wistar rats were investigated with the electron microscope. 25 survey pictures, consisting of 2564 individual micrographs, were analyzed quantitatively at a final magnification of 53,000 x by a linear scanning method as described by Loud.The average area of cytoplasm is larger in the centrolobular than in the periportal area. The number of mitochondria per unit of cytoplasmic area was roughly the same throughout a liver lobule. However, in the periportal zone the mitochondria were about two times larger than in the center and displayed a 30% higher membrane profile concentration. It was found that the total mitochondrial area per unit of cytoplasm was 12,3% in the centrolobular region as compared to 19,3% in the periportal zone. The number of lysosomes per unit of cytoplasmic area was about three times higher in the periportal than in the centrolobular zone.Cup- and dumbbell-shaped mitochondria with densely packed and longitudinally arranged internal membranes were only found in the centrolobular area. Irregular protrusions of the liver cell into the space of Disse were also found exclusively in this area. The amount of glycogen varied considerably from cell to cell but no significant difference in this respect could be seen between the two zones of the liver lobule.The quantitative findings are discussed with reference to available bio- and histochemical data. The morphological observations are compared with similar observations made on pathologically altered liver cells.

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Herrn Prof. Dr. med. Helmut Ruska zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Morphologie der braunen Inguinaldrüse des Kaninchens

Zusammenfassung Die braune Inguinaldrüse des Kaninchens ist eine einfach gebaute tubulöse Drüse. Das Epithel der Drüsenschläuche ist einschichtig kubisch bis hochzylindrisch und wird von spindelförmigen Myoepithelzellen unterlagert. Die Drüsenzellen besitzen nahezu organellenfreie, fein granulierte Cytoplasmaprotrusionen, die weit in das Lumen hineinragen; in der Lichtung werden häufig isolierte Cytoplasmabereiche gefunden. Der Sekretionsmodus ist somit deutlich apokrin (decapitation secretion).Das endoplasmatische Retikulum ist überall in der Zelle zu erheblich zerklüfteten Cisternen erweitert; Golgi-Apparate sind spärlich. Große, matrixreiche Mitochondrien zeichnen sich durch Armut an Cristae aus. Elektronendichte Sekretpfützen liegen vornehmlich supranukleär; Sekretvakuolen kommen nicht vor.

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On the morphology of the brown inguinal gland of the rabbit

Summary The tubular brown inguinal glands of the rabbit have been studied by light and electron microscopy. The apocrine secretory cells are columnar elements with prominent apical cytoplasmic caps and protrusions extending into the glandular lumen. These protrusions contain neutral mucopolysaccharides demonstrable by light microscopy. The secretory cells are characterized by the presence of large mitochondria with scant cristae and an electron dense matrix. Electron dense plaques, presumably secretory masses, are present in the supranuclear cytoplasm. The cytoplasm contains cisternae of a granular endoplasmic reticulum. Myoepithelial cells are situated between the secretory cells and the basal lamina.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Glutamatdehydrogenase im photosynthetischen Bakterium Rhodospirillum rubrum

Zusammenfassung Glutamatdehydrogenase wurde aus Rhodospirillum rubrum durch Fällung mit Ammoniumsulfat und Chromatographie an DEAE-Cellulose 35 fach angereichert. Das Enzym ist spezifisch auf NAD als Wasserstoffdonator/acceptor und -Ketoglutarat bzw. Glutamat. Hg-Ionen blockieren die Reaktion in beiden Richtungen; Nitrit- und Nitrationen hemmen in höheren Konzentrationen. Die Abbaurate wird durch die Anwesenheit von ATP verringert. Die Stickstoffquelle des Nährmediums wirkt sich nur wenig auf die Ausbildung des Enzyms in den Zellen aus, dagegen wird durch Produkthemmung im natürlichen Milieu bei Wachstum auf Malat und NH₄ ⁺ der Glutamatabbau praktisch unterdrückt.

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Glutamate dehydrogenase from the photosynthetic bacterium Rhodospirillum rubrum

Summary Glutamate dehydrogenase from Rhodospirillum rubrum was purified 35 fold by ammonium sulfate precipitation and chromatography on DEAE-cellulose. The enzyme is specific for NAD as hydrogen donor/acceptor and -ketoglutarate and glutamate for the synthesis, respectively the degradation of the amino acid. Hg²⁺ ions completely inhibit both synthesis and degradation; a weaker inhibition can be shown by addition of various inorganic nitrogen compounds. The rate of the glutamate degradation is reduced by ATP. The nitrogen source of the culture medium is without effect on the formation of the glutamate dehydrogenase, however, under growth conditions in a malate-NH₄ ⁺-solution the glutamate degradation is almost completely suppressed by product inhibition.

     

Zur Kenntnis der cellulolytischen Aktivität in der Gattung Ganoderma (Lackporlinge)

Zusammenfassung Ganoderma resinaceum und Ganoderma pfeifferi verfügen über ein Enzymsystem, das Carboxymethylcellulose und Cellulosepulver anzugreifen vermag; beide Pilze dürfen danach als cellulolytisch aktiv bezeichnet werden. Ganoderma lucidum erweist sich dagegen als cellulolytisch inaktiv. Carboxymethylcellulose wird nur in verschwindend geringer Menge abgebaut und dies nur in Verbindung mit einer organischen N-Quelle; Cellulosepulver wird überhaupt nicht angegriffen.

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On the cellulolytic activity of some species of the genus Ganoderma

Summary Three wood-destroying fungi of the white-root type, Ganoderma resinaceum, Ganoderma pfeifferi and Ganoderma lucidum are tested in their cellulolytic activity. Ganoderma resinaceum and Ganoderma pfeifferi produce an extracellular enzyme system, that degrade Carboxymethylcellulose and insoluble cellulose powder. Ganoderma lucidum degrades Carboxymethylcellulose in a very small extent and only in presence of organic nitrogen sources; cellulose powder was not attacked.

     

Beitrag zur Populationsgenetik der Pyruvatkinase menschlicher Erythrocyten

Summary In 214 healthy young Germans the activity of Pyruvatekinase from red blood cells has been determined. Three persons had values in the heterozygote range between 10.0 and 20.0 U. Suggesting a 2-allele-model the frequency of the three phenotypes in the German population can be calculated as followed: PK(A)=98.6%, PK(AB)=1.4%, PK(B)=0.005%.No correlation could be found between the distribution of blood-and serum-groups and the enzyme-activity.

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Direktor: Prof. Dr. med. G. W. Löhr

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Direktor: Prof. Dr. med. G. G. Wendt

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Volkswagen-Stiftung.

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Herrn Professor Dr.H. E. Bock, Tübingen, zum 65. Geburtstag gewidmet. Wesentliche Teile dieser Arbeit werden von Olaf Praetsch der Medizinischen Fakultät als Dissertation vorgelegt.     

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 Kinetik der Ionenaufnahme durch junge und alte Sprosse von Mnium cuspidatum

Zusammenfassung Die Kinetik der Ionenaufnahme durch junge und alte Sprosse von Mnium cuspidatum wurde untersucht. Die verschieden alten Sprosse unterscheiden sich vor allem durch das Vorhandensein einer aktiven Gipfelknospe bei den jungen Gametophyten, die bei den alten offenbar ihre Tätigkeit eingestellt hat. Im niedrigen Konzentrationsbereich (0–0,5 mM) haben jungen und alte Sprosse hyperbolische Isothermen der Ionenaufnahme, die sich etwas hinsichtlich der apparenten Michaeliskonstanten und der Maximalgeschwindigkeit unterscheiden. Im hohen Konzentrationsbereich (1–10 mM) ist der Unterschied qualitativ. Mit jungen Sprossen erhält man eine lineare oder exponentielle Isotherme, mit alten Sprossen eine hyperbolische Kurve. Der vermutete Einfluß der Gipfelknospe kann mit Effekten von Wuchsstoffen auf den Stofftransport zusammenhängen und läßt einen Einfluß dieser Regulationssysteme auf die Membranfunktion vermuten.

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The kinetics of ion uptake by young and old branches of mnium cuspidatum

Summary Isotherms of K(Rb)-, Cl- and SO₄-uptake by young and old branches of the moss Mnium cuspidatum were investigated. Old moss gametophytes from the 1966 vegetation period were collected in the forests surrounding Darmstadt from February to mid-April 1967 and from the 1967 season in late September 1967. Young plants were sampled from mid-April to the end of May 1967 and they were also grown by water culture of old plants.Both young and old branches have hyperbolic isotherms of ion uptake in the low concentration range (0–0.5 mM) (Fig. 1–3), which slightly differ in K _mand V _max (Table). Isotherms in the high range (1–10 mM), however, are drastically different, changing from linear or exponential with young moss branches to hyperbolic with old gametophytes (Figs. 1–3).The linear or exponential high-range isotherm obtained with young moss plants is compared with other examples reported in the literature (Fig. 4). As the leaflets of the moss plants, which constitute 2/3 of the fresh weight of the material used in the experiments, have well developed vacuoles, the correlation between hyperbolic isotherms and vacuolation does not apply here (Fig. 4a, Torii and Laties, 1966).The change in shape of the high-range moss isotherm with age resembles the change from exponential to hyperbolic kinetics in isolated potato discs during washing (Fig. 4b, Laties, Macdonald and Dainty, 1964). The events triggered by isolation of potato discs from the interior of the tuber may be similar to the changes in the moss material under the control of the terminal bud, which is only active in the young branches.The suggested influence of the active terminal bud of young moss plants on the ion absorption process of cells in the tissue may be related to effects of growth substances on translocation reported in the literature and may point to a direct effect of these regulatory systems on membrane function.In this respect the comparison of corn root stele and cortex is of interest. Isolated steles, both freshly isolated and after washing, have exponential isotherms in the high range (Fig. 4c), whereas cortex displays a hyperbolic isotherm which changes little with ageing (Lüttge and Laties, 1967). In contrast to the case in potato and moss materials, this phenomenon is not simply due to ageing but involves morphogenetic differences.Temperature is another factor which influences the shape of the high range isotherm. All examples discussed so far refer to experiments at room temperature. At low temperatures high-range isotherms for proximal root tissue or aged potato discs have an exponential shape (Torii and Laties, 1966; Laties, Macdonald and Dainty, 1964). It thus appears that the exponential isotherm of young moss branches indicates that as in freshly isolated potato discs or in corn root stele the metabolic high-range uptake system is not developed.

     

On the Significance of Cytokinin Incorporation into RNA

The clarification of the following 2 questions was attempted: (a) are cytokinins precursors in the formation of sRNA, (b) is the observed incorporation of cytokinins into sRNA related to the action of the hormone? Although Escherichia coli contains cytokinins in its sRNA, no cytokinin auxotroph mutants of E. coli could be found and the statistical probability for the existence of such mutants is extremely low. This suggests that cytokinins are not precursors in the synthesis of sRNA. A radioactive cytokinin, 6-benzylamino-9-methyl-purine was synthesized and it was tested whether or not it is incorporated into sRNA of soybean callus tissue. Masking the 9-position of the purine inhibited the incorporation of this cytokinin into RNA while not affecting its biological activity. This is taken as an indication that the observed incorporation of cytokinins such as benzyladenine into sRNA is not related to the action of this hormone.     

Inactivation of bacteriophage, DNA, and ribonuclease by thermal hydrogen atoms

T1 phage, BU-T1 phage, infectious DNA extracted from phage phiX 174, and chromatographically purified ribonuclease were exposed to thermal hydrogen atoms, and the loss of plaque-forming ability, infectivity, or enzymatic activity was determined after various exposure times. Atomic hydrogen was generated by two different methods: (1) by a high-frequency discharge in hydrogen gas and (2) by irradiating a foil of polyethyleneter-ephthalate with 2-MeV protons. With increasing exposure time the surviving fraction of all objects tested approaches a constant level. After subtracting this constant "indestructible" fraction in either system, all objects were inactivated according to exponential curves. Furthermore, no BU sensitization was found to occur in BU-T1 phage exposed to atomic hydrogen, whereas gamma irradiation of samples from the same batches revealed a BU effect of a factor of 2.2. These experiments demonstrate hydrogen atoms to be efficient in causing biological damage. Consequently the terminology of "direct" and "indirect" radiation effect may have to be redefined.