The respiration of insects at reduced pressures II. The uptake of oxygen by Tenebroides mauritanicus

The respiration of larvae of Tenebroides mauritanicus exposed to reduced pressures in air was measured in a specially designed chamber by means of gas chromatography. Both O₂ uptake and CO₂ output were progressively reduced as the pressure was lowered from 200 to 35 mm Hg. There were differences in the amounts of gases exchanged when the insects were exposed under dry or moist conditions. When expired CO₂ was allowed to accumulate, in some experiments it had a marked stimulating effect on O₂ uptake between 60 and 200 mm. The respiratory quotient at the various pressures was calculated and the values found under different conditions of pressure and moisture are discussed.

---

Zusammenfassung In der ersten Veröffentlichung dieser Reihe beschrieben Monro, Dumas und Buckland (1962) die Kohlendioxyd-Ausatmung der Larven von T. mauritanicus bei verringertem atmosphärischen Druck. Unter 65 mm nahm die CO₂-Ausatmung deutlich und fortschreitend ab. Um zu zeigen, daß dieser Verringerung der CO₂-Produktion tatsächlich eine Abnahme der Atmung entspricht, wurde ein Apparat entwickelt, mit dessen Hilfe O₂-Aufnahme und CO₂-Abgabe der Insekten gaschromatographisch gemessen werden konnten.Bei dreistündiger Exposition wurde unter den experimentellen Bedingungen gefunden, daß sich im Vergleich mit der Reaktion bei höherem Druck sowohl O₂-Aufnahme als auch CO₂-Abgabe bei 100, 60 und 30 mm fortschreitend verringert. Bei so niedrigem Druck war die Atmung während der Expositionszeit gleichmäßiger als bei höherem Druck, bei dem von Zeit zu Zeit deutliche Schwankungen auftraten. Bemerkenswert war ein deutlicher Unterschied in der Respirationsrate bei feuchtigkeitsgesättigter Luft und unter trockenen Bedingungen. Bei hoher Luftfeuchtigkeit war die O₂-Aufnahme zwischen 100 und 400 mm größer als bei Trockenheit und die CO₂-Abgabe war größer von 65 mm aufwärts. Daraus wird gefolgert, daß in diesem Druckbereich bei Trockenheit der Austausch beider Gase durch dauernden oder zeitweisen Verschluß der Atmungswege behindert wird.In einigen Versuchen wurde CO₂ durch Absorption aus der die Insekten umgebenden Atmosphäre entfernt. Abwesenheit von CO₂ verringerte die O₂-Aufnahme im Bereich von 60–200 mm besonders bei Feuchtigkeit. Bei Trockenheit war die O₂-Aufnahme bei hohem CO₂-Gehalt signifikant geringer. Hier mag wiederum Schließung der Atmungswege die stimulierende Wirkung des CO₂ vermindert haben.Berechnungen des Respirationsquotienten aus den verfügbaren Daten zeigen eine stetige Abnahme dieses Wertes mit abnehmendem Druck bei Feuchtigkeit, während der R.Q. in trockener Umgebung bei jedem Druck ziemlich konstant blieb. Es werden keine endgültigen Schlüsse aus diesen Berechnungen gezogen, aber es wird angenommen, daß die feuchte Umgebung einen freieren Gasaustausch durch die Atmungswege erlaubt und daher bessere Bedingungen zur Bestimmung des tatsächlichen R.Q.-Wertes bei vermindertem Druck bietet.

---

---

In this paper pressures are given as absolute pressures expressed in mm Hg.     

The fine structure of the sieve tubes of Salix caprea (L.) and its relation to the electroosmotic theory

Summary The sieve plate pores of Salix caprea in preparations fixed in glutaraldehyde are normally found to be occupied by slime fibrils showing periodic banding such as occur in a number of other species. Arguments are put forward to suggest that the occurence of fibrils in this position is natural and not an artefact of preparation. The sieve tubes further possess prominent and persistent nucleoli showing a radiating structure of tubules. The endoplasmic reticulum often occurs in parietal stacks reminiscent of other species.This evidence is discussed in relation to the electroosmotic theory of translocation.This work formed part of that submitted for the degree of Ph. D. of the University of London by U. Mishra.     

Column chromatography of human small-intestinal maltase, isomaltase and invertase activities

1. The maltase, isomaltase and invertase (sucrase) activities of solubilized mucosal preparations from human jejunum and ileum were studied with column chromatography on anion-exchange (diethylaminoethyl- and triethylaminoethyl-)cellulose and Sephadex G-200 gel. 2. On ion-exchange cellulose columns both kinds of enzyme preparations yielded two major disaccharidase peaks. The first peak contained maltase Ia (=isomaltase) and maltase Ib (=invertase). The second peak contained maltase II and maltase III. 3. On Sephadex G-200 gel columns jejunal preparations yielded the corresponding peaks as on ion-exchange columns, but the peaks appeared in the reverse order in the effluent. The ileal preparation studied yielded a single peak on gel columns, containing all the activities studied and eluted with the `void volume'. 4. Precipitation with ethanol did not affect the behaviour of the enzymes during ion-exchange chromatography. When gel filtration was performed after ethanol precipitation of the enzymes, however, two peaks were obtained also with the ileal preparation, and subfractionation of the invertase was obtained with both kinds of preparations. 5. The second peak from ion-exchange chromatograms, containing maltase II and maltase III, on concentration was found to have very weak isomaltase activity, probably exerted by these enzymes as such. This activity accounts for only about 1% of the total isomaltase activity of the mucosa. 6. The results support the concept of the specificity of the human small-intestinal disaccharidases previously described after heat-inactivation experiments. The subfractionation of the invertase that under certain conditions is seen on Sephadex G-200 columns appears most likely to be an artifact. Consequently the nomenclature for the human maltose-, isomaltose- and sucrose-splitting enzymes proposed by another research group after gel-filtration chromatography studies should be abandoned. It seems more logical to keep the nomenclature based on heat inactivation [maltase Ia (=isomaltase), maltase Ib (=invertase or sucrase), maltase II and maltase III] until increased knowledge about the specificity and structure of these enzymes makes possible a more rational nomenclature.