Walter Url

ORGANIZATION AND DYNAMICS OF CORTICAL ENDOPLASMIC RETICULUM IN INNER EPIDERMAL CELLS OF ONION BULB SCALES

SummaryThe cortical endoplasmic reticulum (ER) of living onion inner epidermal cells has been studied by video-microscopy. We observed local movements of individual ER membranes, which cause transformations of the polygonal net. Membrane tubules glide along one another, causing transfiguration, reduction and decomposition of polygons. Membrane tubules and lamellae also extend from the existing net and thus increase the amount of ER. These movements occur in close correlation with organelle movements, suggesting a structural coalignment of the net with actin microfilaments (MFs). The membranes in the cortical cytoplasm are not distributed randomly but are tethered to certain domains; even when dislocated, they return to such anchoring points. This was not observed with ER reaching deeper into the cytoplasm. We therefore propose that close associations of ER and the plasma membrane (PM) stabilize the cortical ER and may stabilize coaligning MFs as well.

UV-Strahlenwirkungen auf Zellen vonAllium cepa, besonders deren Chondriosomen und Plastiden

u Untersuehung kann als eine Fort se~zup~g und Ergiinzung zu den schon vo~ Jahren verSffentlichten Beebachtungen (B i e b 1 1942 a, b) iiber die Wirkung kurzwelliger ulfravicletter Strahlen auf die Epidermen der Zwiebelschupper~ yen Al l ium cepa gel~en. Die innerhalb 24 Sfunden le~ale Bes~rahlungsdauer wurde damals bei Verwendung e~nes geraden ftanauer Quarzbrenners und einer EI~_~fernung yon 22 cm fiir die Innenepidermis der Zwiebelschuppen mit 1 Minute bes~immt. Eine viertel und eine halbe Minute Bestrahlung fiihrten in der arlgegebenen Zeit noch zu keinen ~Sdlichen Schiidigungen. Der A b s t e r b e v e r l a u f einer 2 Minuten bestrahlten Innenepidermiszelle wurde folgendermaflen beschrieben (1942 a): 1. LoslSsung des Zellkernes aus den ihn urspriinglich mnfassenden Plasmaf~iden, 2. Verschwinden der durch den Zellraum ziehenden Plasmas~riinge und Einstellung der PlasmastrSmung, 3. feine Granulation des Plasmas, 4. Abrundung des Zellkernes, Annahme einer dunkleren F~irbung und einer feinkSrneligen Struktur sowie Hervortreten der Nukleo.len, 5. s~arke ErhShung der Lichtbrechung des Zellkernes, scharfe Konturierung desselben, Auftreten eines kSrnchenfreien Holes um den mten Zellkern und gleichzeitig damit 6. mehr oder weniger deutlich sichtbare Koagulafion des Plasmas. Als erste z e 11 p h y s i o 1 o g i s c h erfal~bare Strahlenwirkung war im Plasmolyseversuch sowohl nach letaler Bestrahlung wiihrend der Latenzzeit wie auch als Folge hinreiehend starker subletaler Besfrahlung ein raseherer Plasmolgseeintritt und eine sehnelle~e t/undung des abgehobenen Pro,toplasten beobaehtet wo,rdem Ursaehe hiefiir ist, wie aueh naehfolgende

Phasenoptische Untersuchungen an Innenepidermen der Zwiebelschuppe vonAllium cepa L.

ZusammenfassungAn Oberepidermiszellen der Zwiebelschuppen verschiedener Sorten vonAllium cepa wurden mit positivem Phasenkontrast und negativem Anoptralkontrast Beobachtungen durchgeführt und mit einem neuen Mikroblitzgerät von Reichert Mikrophotographien angefertigt.Die Golgi-Körper sind von den Mitochondrien deutlich zu unterscheiden. Während die knapp nach der Präparation verkürzten Mitochondrien zumindest schwach oval sind, haben die Golgi-Körper einen kreisrunden Umriß und einen deutlich schwächeren Phasenkontrast. Wenn sie sich drehen sieht man auf ihre Schmalseite und erkennt die Scheibenform.In allen Fällen beinhaltet das Plasma lange dünne, schlauchförmige intraplasmatische Vakuolen. Bei leichter Alteration und Verlangsamung der Strömung verkürzen und verdicken sich die Vakuolen und zerfallen dann auch in einzelne Bläschen. Ihre Verteilung und ihr Verhalten zeigt viele Züge, die dem Endoplasmatischen Retikulum zugeschrieben werden, doch ist ihre Dimension zu groß.Neben den altbekannten, etwa 1μ großen, Sphärosomen finden sich immer wesentlich kleinere (0,3μ und darunter) Körper, die besonders im Dunkelfeld dasselbe optische Verhalten zeigen. Zwischen den beiden gibt es keine Übergänge in der Größe.In selteneren Fällen finden sich im Plasma dünne fadenförmige Gebilde mit einem Durchmesser von 0,3μ und darunter. Sie liegen frei im Plasma oder sind in anderen Fällen offenbar am Kern adhäriert.

Das Verhalten der Chondriosomen bei Kappenplasmolyse

ZusammenfassungDie Chondriosomen bleiben bei vital-reversibler Kappenplasmolyse nach Form und Grö\e unverÄndert erhalten. Sie verquellen nicht, wenn Cytoplasma und Zellkern auf ein Vielfaches ihres Ausgangsvolumens aufquellen, und sind somit in ihrem Hydratationsvermögen vom Plasma, dem sie eingebettet sind, stark verschieden.Nach systrophischer Plasmasammlung liegen die Chondriosomen stets flÄchig nebeneinander, nicht mehrschichtig übereinander (Abb. 4, 5). In der intaktenAllium- Zelle strömen sie meist langsamer als die SphÄrosomen. Sie scheinen einer weiter nach au\en gelegenen Plasmaschicht anzugehören.

Permeabilitätsstudien mit Fettsäureamiden

ZusammenfassungPermeabilitätsversuche mit Fettsäureamiden unter Verwendung der Col1anderschen Simultanmethode zeigen ebenfalls die schon bekannten Permeabilitätsunterschiede zwischen den verschiedenen Gewebeschichten der Stengel krautiger Pflanzen. Wie andere Anelektrolyte (Harnstoff, Glyzerin, Methylharnstoff) dringen auch Formamid, Acet- und Propionamid in die Protoplasten der Epidermis am schnellsten ein, in die Subepidermis etwas langsamer und in die Protoplasten der tieferliegenden Parenchymschichten am langsamsten.Bei allen bisher untersuchten Zellen permeiert Formamid schneller durchs Plasma als Acetamid, dieses wiederum wesentlich langsamer als Propionamid. Trotz der etwa gleichen Größe der Moleküle von Acetamid und Harnstoff ist es dem Fettsäureamid auch in Fällen hoch porenpermeabler Plasmen vomGentiana Sturmiana-Typ („rapide Harnstofftypen“) nicht möglich, den Porenweg zu benützen. Es findet sich kein Anzeichen einer porengeförderten Acetamidpermeabilität.Mit Wartiovaara ist diese Tatsache wahrscheinlich damit zu erklären, daß die Ultrafilterwirkung des Protoplasmas nicht nur von der Größe, sondern auch vom Bau der permeierenden Moleküle abhängt und daß beim Acetamid die hydrophobe Methylgruppe ein starkes Hindernis für die Porenpermeation darstellt.

Beiträge zur Frage der lichtmikroskopischen Sichtbarkeit des endoplasmatischen Retikulums in Pflanzenzellen

Die an Innenepidermiszellen der Zwiebelschuppe vonAllium cepa zu beobachtenden schlauchförmigen „intraplasmatischen Vakuolen“, in der vorliegenden Arbeit kurz als „Schläuche“ bezeichnet, werden näher untersucht. Sie heben sich im Protoplasma im Phasenkontrast als nichtkontrastierte, massearme Zonen ab. Diese Gebilde werden als Elemente des endoplasmatischen Retikulums (ER) angesprochen. Vergleichende Literaturstudien bekräftigen diese Ansicht. An tierischen Zellen wurden mehrfach im positiven Phasenkontrast dunkle, längliche oder netzförmige Gebilde als Elemente des ER erkannt. Die bei Pflanzenzellen auftretenden, äußerlich sehr ähnlichen Gebilde sind dagegen Plasmaleisten. Sie entstehen zwischen vergrößerten vakuolenartigen Elementen des ER. In jedem Fall ist es notwendig, streng zwischen dem ER sensu strictu, welches aus den Membranen und der von diesen umschlossenen intrazisternalen Phase (IZP) besteht, und dem „Grundplasma“, der extrazisternalen Phase (EZP), in der die Organellen liegen, zu unterscheiden. Im Lichtmikroskop (Phasenkontrast) werden an erwachsenen Pflanzenzellen die Membranen des ER nicht aufgelöst. Wenn die Membranen aber auseinanderweichen und die IZP durch Wasseraufnahme ein größeres Volumen einnimmt, kann man den Kontrastunterschied zwischen IZP und EZP sehen.

Wirkungen vonα-Strahlen auf die Pflanzenzelle

The biological effects of alpha particles on cells of onions (Allium cepa) and other plants were investigated. Po/sup 210/ served as the source of alpha particles. Comparisons of radiation resistance of cells of different plants, the dose dependence of radiation effects, seasonal changes in radiation sensitivity, survival times after different strengths of irradiation, cytomorphologic and cell-physiologic observations, and regeneration ability are discussed. Plasmolytic effects of various solutions on normal and irradiated cells were observed. (M.C.G.)

Rosettensystrophe in Thioharnstoff-Zucker-mischlösungen

Zusammanfassung1.Die Schädlichkeit des Thioharnstoffs auf Zellen der Innenepidermis vonAllium cepa, vor allem in hypertonischen Konzentrationen, wird bestätigt (vgl. Höfler 1939, Hofmeister 1942 Biebl 1942).2.Hypotonische Thioharnstoff-Lösungen führen zur Bildung von Plasmasträngen und teilweiser Sammlung des Plasmas um den Kern.3.Wird einer knapp hypertonischen (z.B. 0,45 molaren), Traubenzucker-lösung 0,3–0,4 mol Thioharnstoff zugsetzt, so kommt es schon nach 60 bis 90 Minuten zur Bildung perfekter “Rosettenstropohen”. Diese Reizreaktion des noch voll vitalen Plasmas wird beiAllium der Wirkung des Thioharnstoffs zugeschrieben. Dagegen lösen im Kontrollversuch plasmolysierende reine Lösungen von Zucker, Harnstoff, Glyzering, KCl, KNO3 oder CaCl2 innerhalb gleicher Beobachtungszeiten noch keine systrophe aus.4.Die schnelle und fast vollständige systrophische Ballung des Protoplasmas um den Zellkern in den Zucker-Thioharnstoff-Mischlösungen führt dazu, daß die Vakuolen im wesentlichen nur mehr von den Plasmagrenzschichten umspannt sind. Auf die dadurch gegebene Möglichkeit der Untersuchung der Permeabilitätseigenschaften dieser wird hingewiesen.5.Bei längerer Einwirkung führt Thioharnstoff auch in den Mischlösu-gen zu leichten Schädigungen in Form von Exosmoseerscheinungen.

Einige Beobachtungen an Innenepidermen der Zwiebelschuppe vonAllium cepa L. im ultravioletten Licht

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Untersuchungen ber Strahlenschutz an Pflanzenzellen: II. Schutzwirkung verschiedener schwefelhaltiger Verbindungen gegen kurzwellige UV-Strahlen

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 Material und Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 I. Die Wirkung verschiedener Bereiche kurzwelliger UV-Strahlen . . . . . . 267 1. Versuche mit Schott-Filtern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 2. Versuche mit Kiivetten-Filtern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 a) Resistenzgrenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 b) Wirkung subletaler Bestrahlungen mit verschiedenen UV-Bereichen auf das Protoplasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 lI. Sehutz durch Vorbehandlung mit den in Kiivetten auf ihre physikalisehe UV-Absorption geprtiften Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 1. Stoffe ohne wesentliche UV-Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 2. Stoffe mit starker UV-Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 a) Schutzwirkungen bet subletaler Bestrahlung . . . . . . . . . . . . 287 b) Schutz gegen letale UV-Bestrahlung . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Besprechung tier Versuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504