Changes in certain kinetic properties of hepatic microsomal aniline hydroxylase and ethylmorphine demethylase associated with postnatal development and maturation in male rats

1. Changes in certain kinetic properties (V(max.) and apparent K(m)) of hepatic microsomal mixed-function oxidases have been studied as a function of postnatal development and maturation in male rats. 2. Microsomal cytochrome P-450 content changed only slightly between 1 and 12 weeks of age. 3. Aniline hydroxylase activity (V(max.)) increased abruptly between 1 and 2 weeks of age to greater than adult activities and then returned to a plateau value between 4(1/2) and 12 weeks of age. Ethylmorphine demethylase activity remained low and relatively constant between 1 and 3 weeks of age and then increased markedly ( approximately 100%) between 3 and 4(1/2) weeks. 4. The apparent Michaelis constant (K(m)) for aniline hydroxylation increased almost linearly with time between 1 and 6 weeks of age and tended to reach a plateau value thereafter. The apparent K(m) for ethylmorphine demethylation increased between 1 and 3 weeks of age and then decreased abruptly to a constant value between 6 and 12 weeks. 5. The data indicate that developmental changes in the activity of these microsomal oxidases do not correlate temporally with each other or with changes in microsomal cytochrome P-450 content. 6. The most dramatic changes in enzyme activity were associated with early development (1-3 weeks) and weaning (3-4 weeks). 7. Changes in weight of seminal vesicle, a criterion of sexual maturation in male rats, were most prominent between 6 and 8 weeks of age and thus appeared to be separated in time from the prominent changes in enzyme activity.     

Zur Wirkung des Lichtes auf die circadiane Periodik des Stoffwechsels und der Aktivität beim Buchfinken (Fringilla coelebs L.)

Zusammenfassung Bei 8 Buchfinken (4, 4) wurden Sauerstoffverbrauch und Hüpfaktivitätsowohl unter Bedingungen eines künstlichen Licht-Dunkel-Wechsels (LD 1212 Std; ohne Dämmerung) als auch im Dauerlicht (LL) bei konstanter Umgebungstemperatur (18–20° C) kontinuierlich gemessen. Im 1. Teil des Versuchs wurde die Beleuchtungsstärke während der Dunkelzeit (D) zwischen 0,01 und 1,0 Lux bei gleichbleibender Beleuchtungsstärke während der Lichtzeit (10 Lux) geändert. Im 2. Teil des Versuchs wurden die Vögel im Dauerlicht von 1 und 10 Lux untersucht. Vier Vögel wurden zusätzlich bei 100 Lux gemessen.Das mittlere Niveau des Sauerstoffverbrauchs (pro Std) und die mittlere Aktivitätsmenge (pro Stunde) während einer Periode sind bei der Mehrzahl der untersuchten Vögel linear und positiv miteinander korreliert (Abb. 2 und 3; Tabelle 1).Änderungen des mittleren Aktivitätsumsatzes (Differenz von mittlerem Niveau des Gesamtumsatzes und des Ruheumsatzes) sind ebenfalls positiv mit Änderungen der Aktivitätsmenge korreliert. Diese Aussage beruht auf der Voraussetzung, daß sich die circadiane Periodik des Gesamtstoffwechsels aus mindestens zwei Periodizitäten zusammensetzt: der Periodik des Grundstoffwechsels (vegetative Periodik) und der Periodik von Ruhe und Aktivität (Aktivitätsperiodik).Bei Änderungen des Zeitgebers (Erniedrigung der Zeitgeberamplitude und gleichzeitige Erhöhung der mittleren Beleuchtungsstärke) werden folgende Parameter signifikant verändert: die positive Phasenwinkel-Differenz zwischen Stoffwechselperiodik und Zeitgeber wird vergrößert, die Dauer der Aktivität (Aktivitätsumsatz ₃ ) wird verlängert, die Schwingungsbreite der Stoffwechselperiodik wird erniedrigt (Abb. 4; Tabelle 2).Unter Dauerlicht-Bedingungen werden durch eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke von 1 auf 10 Lux folgende circadianen Parameter erhöht: die Frequenz, das mittlere Niveau der Stoffwechselperiodik (Gleichwert), der Ruheumsatz, das -Verhältnis (Verhältnis Aktivitätszeit/Ruhezeit) und die Aktivitätsmenge pro Zeiteinheit. Die Schwingungsbreite der Stoffwechselperiodik bleibt unverändert (Abb. 5). Außerdem besteht eine regelhafte Beziehung zwischen dem Formfaktor der Stoffwechselschwingung und der Beleuchtungsstärke, beziehungsweise der Spontanfrequenz. Erhöhung der Beleuchtungsstärke von 10 auf 100 Lux hat unterschiedliche Wirkungen auf die circadianen Parameter der 4 gemessenen Vögel.Die unter Dauerlicht-Bedingungen gewonnenen Ergebnisse folgen der modifizierten circadianen Regel, die eine positive Korrelation zwischen Frequenz und Gleichwert der autonomen circadianen Schwingung fordert (Abb. 7).Die unter Zeitgeber-Bedingungen (Licht-Dunkel-Wechsel) gewonnenen Ergebnisse werden auf der Grundlage einer vorwiegenden Beeinflussung des circadianen Schwingers durch die Amplitude der Zeitgeber-Periodik (Zeitgeberstärke) gedeutet. Änderungen der Beleuchtungsstärke während der Dunkelzeit (im Bereich der gebotenen Lichtintensitäten) haben keinen regelhaften Einfluß auf die Stoffwechselparameter der Periodik.

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On the effect of light upon the crcadian rhythms of metabolism and activity in the chaffinch (Fringilla coelebs L.)

Summary Oxygen consumption and hopping activity of 8 chaffinches (4 males, 4 females) were measured simultaneously (I) in an artificial 1212 hr light-dark-cycle (LD; without twilight) and (II) in continuous illumination, both at constant temperature (18–20°C). During the first part of the experiment illumination during darktime (D) was varied in both directions between 0.01 and 1.0 lux. Light intensity in L (lighttime) remained constant (10 lux). In the second part of the experiment the birds were exposed to a continuous illumination of 1 and 10 lux. Four birds were also measured at 100 lux.For the majority of the birds, the mean level of oxygen consumption per hour and the average amount of activity (contacts per hour) during one circadian period are positively and linearly correlated to each other (Fig. 2 and 3; Table 1).Changes in the level of the activity metabolism — i.e. the difference between mean level of total metabolism and resting metabolism — are also positively correlated to changes in the amount of activity. This statement is based on the assumption that there exist at least 2 rhythms as basic components of the circadian rhythm of total metabolism: the rhythm of basal metabolic rate (BMR) or vegetative rhythm and the rhythm of activity and rest (activity rhythm).By variation of the Zeitgeber — simultaneous decrease in amplitude and increase in mean level of light intensity — the following parameters are significantly changed: the phase-angle difference between the circadian rhythm of metabolism and the Zeitgeber is increased (positive phase-angle differences are changed in positive direction), the activity time is lengthened, and the amplitude of the rhythm (range of oscillation) is diminished (Fig. 4; Table 2).With an increase in light intensity from 1 to 10 lux (continuous illumination), the following parameters are increased: the frequency of the rhythm, the mean level of metabolism per period, the resting metabolic rate, the -ratio (i.e. ratio activity time/rest time), and the total amount of activity per unit time. The range of oscillation remains unchanged (Fig. 5). There is also a regular change of the form-factor characterizing the shape of the metabolic oscillation, which depends upon light intensity as well as upon frequency (Fig. 8). Increasing light intensity from 10 to 100 lux affected differently the circadian parameters of the four birds tested.The results obtained in continuous illumination follow the modified circadian rule which postulates the positive correlation between frequency and mean level of the autonomous circadian oscillation (Fig. 7).The results obtained under the influence of a Zeitgeber (light-dark-cycle) are interpreted on the basis of the primary influence of the Zeitgeber amplitude (strength of the Zeitgeber) upon the circadian oscillation. The given changes in light intensity during darktime have no significant effect on the metabolic parameters of the rhythm.

     

The submicrosomal distribution of hepatic uridine diphosphate glucuronyltransferases in the rabbit

1. Rabbit liver microsomes were subfractionated into rough- and smooth-surfaced types, and glucuronyltransferase activity in each microsomal subfraction was determined with p-nitrophenol, o-aminophenol and phenolphthalein as substrates. The glucuronyltransferase activity measured with p-nitrophenol and o-aminophenol as substrates was localized predominantly in rough-surfaced microsomes. Glucuronyltransferase measured with phenolphthalein as substrate was equally present in rough- and smooth-surfaced microsomes. 2. Phenobarbital pretreatment of rabbits did not stimulate any of the glucuronyltransferase activities measured in either rough- or smooth-surfaced microsomes. 3. Preincubation of rabbit liver microsomes for 30-60min. at 37 degrees under oxygen did not cause any loss of glucuronyltransferase activity. Such preincubation caused either no change or increased enzyme activity in both submicrosomal fractions. The relative distribution of transferase activity in rough- and smooth-surfaced microsomes was not affected by preincubation.     

Die Littorina-Arten: Kein Modell für die Entstehung der Landschnecken

Zusammenfassung Die europäischen Littorina-Arten verfügen über keinerlei Osmoregulation.Kleine Individuen (Arten) haben kleine Kiemen, die Kiemen wachsen positiv allometrisch.Die Fortpflanzung zeigt keine parallel dem spezifischen Habitat zunehmende Neigung zur direkten Entwicklung.Die Littorina-Arten stellen kein Modell für die Entwicklung der Landschnecken dar, sie zeigen lediglich typische Charaktere von Tieren der Gezeitenzone.

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The Littorina species of the European coasts: No model for the evolution of terrestrial gastropods

Summary The Littorina-species of the European coasts are completely isoosmotic with their environment.Small specimens (species) have very small gills; with increasing size the gills grow rapidly. The gills of different species of identical size show no difference. The reproduction does not trend towards direct development parallel to the habitat of the species.Therefore the Littorina species are no model for the evolution of terrestrial gastropods, their characteristics are merely those of intertidal animals.

     

Mikropinozytose im Zentralnervensystem

Zusammenfassung An durch Perfusion mit Glutaraldehyd fixierten Rattengehirnen wurde das Erscheinungsbild der Mikropinozytose in Elementen der Meso- und Neuroglia sowie an den Perikarya und synaptischen Endformationen der Nervenzellen elektronenmikroskopisch dargestellt.Die bei der Mikropinozytose von der Zellmembran invaginierten Caveolen und Tubuli können einfache Verzweigungen zeigen. Ihre Oberfläche und die der mikropinozytotischen Bläschen zeigen an der gegen das Zytoplasma gerichteten Membranseite einen Stachelsaum. Diese Membrandifferenzierung dürfte mit der Resorption besonderer, zum Teil makromolekularer Substanzen zusammenhängen.Im Bereich großer Synapsen, z.B. in den Moosfasertelodendren der Glomerula cerebellaria oder in der Zona glomerulosa des Bulbus olfactorius sind mikropinozytotische Invaginationen und Bläschen sehr häufig. Möglicherweise übernehmen sie von den postsynaptischen Dendriten, die dünne Zytoplasmaprotrusionen in die Invaginationen hineinsenden, Stoffe. Es wird vermutet, daß es sich hierbei um inaktivierte Transmittersubstanz handelt, die auf diesem Wege dem präsynaptischen Abschnitt wieder zugeführt wird. Die zurückresorbierten Abbauprodukte der Transmittersubstanz werden in einem präsynaptischen Golgi-Komplex resynthetisiert und in synaptischen Bläschen angereichert. Dieses morphologische Bild ergänzt die biochemische Hypothese eines Acetylcholin-Kreislaufes im Bereich von Nervenendigungen.Entsprechende mikropinozytotische Erscheinungen wurden in caudalen Abdominalganglien von Leucophaea maderae beobachtet. Es wird angenommen, daß die Mikropinozytose ein allgemein verbreiteter Resorptionsmechanismus im Zentralnervensystem ist.Herrn Prof. Dr. F. Wassermann zum 80. Geburtstag gewidmet.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Two substrate sites in the renal Na+-d-glucose cotransporter studied by model analysis of phlorizin binding and-d-glucose transport measurements

Summary Time courses of phlorizin binding to the outside of membrane vesicles from porcine renal outer cortex and outer medulla were measured and the obtained families of binding curves were fitted to different binding models. To fit the experimental data a model with two binding sites was required. Optimal fits were obtained if a ratio of low and high affinity phlorizin binding sites of 1:1 was assumed. Na⁺ increased the affinity of both binding sites. By an inside-negative membrane potential the affinity of the high affinity binding site (measured in the presence of 3 mM Na⁺) and of the low affinity binding site (measured in the presence of 3 or 90 mM Na⁺) was increased. Optimal fits were obtained when the rate constants of dissociation were not changed by the membrane potential. In the presence of 90 mM Na⁺ on both membrane sides and with a clamped membrane potential,K _D values of 0.4 and 7.9 M were calculated for the low and high affinity phlorizin binding sites which were observed in outer cortex and in outer medulla. Apparent low and high affinity transport sites were detected by measuring the substrate dependence ofd-glucose uptake in membrane vesicles from outer cortex and outer medulla which is stimulated by an initial gradient of 90 mM Na⁺(out>in). Low and high affinity transport could be fitted with identicalK _m values in outer cortex and outer medulla. An inside-negative membrane potential decreased the apparentK _m ofhigh affinity transport whereas the apparentK _m of low affinity transport was not changed. The data show that in outer cortex and outer medulla of pighigh and low affinity Na⁺-d-glucose cotransporters are present which containlow and high affinity phlorizin binding sites, respectively. It has to be elucidated from future experiments whether equal amounts of low and high affinity transporters are expressed in both kidney regions or whether the low and high affinity transporter are parts of the same glucose transport moleculc.     

Collagen fiber arrangement of the human shoulder joint capsule--an anatomical study

The polariscopic examination of isolated shoulder joint capsules shows that the entire capsule does not have a homogeneous collagen structure. Most of the capsule is characterized by regular collagen fibers which cross at an obtuse angle in the area of the musculus supraspinatus and at an acute angle in the area of the m. infraspinatus. The density of the collagen network increases from the medial to the lateral part. Deviating from this basic pattern of the joint capsule, there is a different collagen texture in the area between the m. supraspinatus and the m. subscapularis. This texture has dissociated, rarefied and irregular collagen fibers. This means that the area--in comparison with the remainder of the capsule--is characterized not only by missing reinforcing ligaments but also by a deviating pattern of the collagen fibers. This different collagen structure is already existent in the fetus.