The neoflavanoids,a new class of natural products

Zusammenfassung Der Name Neoflavanoid wurde für eine neuerdings erkannte Gruppe von phenolischen Naturstoffen vorgeschlagen, die durch ein Gerüst von 15 Kohlenstoffatomen vom 4-Aryl-chroman-Typ charakterisiert sind. In dieser Hinsicht ergänzen die Neoflavanoide die wohlbekannten Flavanoide und Isoflavanoide. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass die Neoflavanoide biosynthetisch sehr wohl auf einem ganz anderen Wege gebildet werden könnten als die Flavanoide und die Isoflavanoide. Die beiden letzteren Verbindungsgruppen entstehen über Polyketide unter Beteiligung von Cinnamat, während die strukturellen Muster, die für Neoflavanoide typisch sind, darauf hinweisen, dass ihre Biosynthese formell durch Cinnamylierung von Phenolen oder den entsprechenden Polyketiden vor sich geht. Diese Annahme hat dazu geführt, dass man nach Fällen gesucht hat, in denen Neoflavanoide und C-Cinnamylphenole gleichzeitig auftreten; Beispiele dafür können jetzt angegeben werden.Die Neoflavanoide wurden bisher ausDalbergia undMachaerium-Arten isoliert und umfassen Dalbergichinole, Dalbergione und Dalbergine. Es ist wahrscheinlich, dass diese Verbindungen in der Natur durch Biooxydation ineinander übergehen und dies erklärt ihr gemeinsames Vorkommen mit strukturell verwandten Benzophenonen. Man kann erwarten, dass auch Neoflavene als Naturstoffe gefunden werden.Die Dalbergione stellen ein interessantes Beispiel dar für das gleichzeitige natürliche Vorkommen von strukturell verwandten Naturstoffen entgegengesetzter Konfiguration und dies war der Grund dafür, dass man ein Dalbergion-Paar zuerst als Quasirazemat isolierte.

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This account is based on The Robert Gnehm Lecture given at the Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich, on May 14, 1965, and lectures given to the Chemical Societies in Basel and Lausanne on May 19 and 20, 1965.     

Aspects of mass spectrometry in organic chemistry

Zusammenfassung Massenspektrometrie ist die instrumentalanalytische Methode mit der grössten Anwendungsvielfalt im naturwissenschaftlichen Bereich. Auf dem Gebiet der organischen Chemie sind derzeit qualitative Strukturanalyse und die Analyse stabiler Isotopen die wichtigsten in einer ganzen Reihe von Applikationsmöglichkeiten. In strukturanalytischer Hinsicht handelt es sich im wesentlichen um eine chemische Reaktionsspektroskopie, die als Nebenprodukt der Ionenerzeugung anfällt. Man könnte diese Tatsache für synthetische oder präparative Zwecke ausnützen, wenn der Mengendurchsatz in einem Massenspektrometer nicht so klein wäre.Der wissenschaftlichen Forschung sind in diesem Zusammenhang Aufgaben gestellt, welche die Entwicklung optimaler Geräte zum Ziel haben, eine wirkungsvolle Bearbeitung und Auswertung der riesigen Datenmengen, die besonders in Zusammenhang mit hochauflösender Massenspektrometrie und in direkter Kombination mit Gaschromatographie anfallen, sowie ein besseres Verständnis für die Vorgänge, die der massenspektrometrischen Strukturanalyse zugrunde liegen, um sichere Voraussagen zu ermöglichen.In jüngster Zeit zeichnet sich eine Entwicklung ab, die sich das Massenspektrometer als vielversprechendes Instrument der chemischen Grundlagenforschung zunutze macht. Die Untersuchung des Zerfalls metastabiler Ionen scheint eine wirkungsvolle Methode zu werden, um Informationen über die Kinetik und Thermodynamik monomolekularer Abbaureaktionen zu erarbeiten.     

Excitatory and inhibitory pathways involved in lower reflex integration

Zusammenfassung Auf Grund der Frequenzabhängigkeit des respiratorischen Effektes der afferenten Vagusreizung und des lokalisatorischen Nachweises von zwei getrennten zentralen Schaltstellen für den inspiratorischen und den exspiratorischen Effekt läßt sich ein funktionelles Schema der vagalen Atmungsreflexe aufstellen. Die afferenten Lungenfasern des Vagus treten in synaptische Verbindung mit Schaltneuronen im Nucleus tractus solitarii und in der angrenzenden Zone der Formatio reticularis lateralis. Auf einem mehr kaudalen Niveau sind diese Schaltneurone inspiratorisch wirksam; ihre Neuriten bilden erregende Synapsen an den inspiratorischen Motoneuronen. Auf einem etwas mehr kranialen Niveau sind sie exspiratorisch wirksam; es wird angenommen, daß sie über besondere Synapsen eine direkte Hemmung auf die inspiratorischen Motoneurone ausüben. Diese exspiratorischen bzw. inspiratorischhemmenden Schaltneurone haben ein geringeres «Summationsvermögen» als die inspiratorischen und werden daher erst durch höhere afferente Erregungsfrequenzen in Aktion versetzt. Ihr hemmender Einfluß ist aber imstande, die motorische Auswirkung der gleichzeitig immer vorhandenen inspiratorischen Aktivierung gänzlich zu verhindern. Dieses Prinzip des doppelten zentralen Schaltweges für Erregung und Hemmung läßt sich in verallgemeinerter Form auf spinale Reflexe anwenden, wo ein hemmender Einfluß steigender afferenter Erregungsfrequenzen ebenfalls besteht. Ein in ähnlicher Weise antagonistisch wirkendes Schaltneuron-system ist für Reflexe mit tonischem Charakter als grundlegend anzunehmen, während der direkte monosynaptische Schaltweg als sekundär vereinfachter Mechanismus für gewisse phasische Reaktionen zu betrachten ist.     

Chemical modifiers of passive ion permeability of the erythrocyte membrane

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über die Probleme gegeben, die bei der Interpretation der Wirkung von Substanzen auftreten, welche die passive Ionenpermeabilität der Erythrozytenmembran beeinflussen. Dabei wird besonderes Gewicht auf Hemmstoffe der Anionenpermeabilität gelegt.1-Fluoro-2,4-Dinitrobenzol (DNBF) und 5-Methoxy-2-Nitrotropon (MNT) können mit Aminogruppen kovalente Bindungen eingehen. Beide Substanzen werden von der Erythrozytenmembran irreversibel gebunden. Sie hemmen die Permeabilität für Anionen und steigern sie für Kationen. Die Wirkung des MNT auf die Kationenpermeabilität wird allerdings nur sichtbar, wenn es zusammen mit einer nahezu hämolytischen Menge an Äthanol dem Inkubationsmedium zugesetzt wird. Die Beobachtungen stehen im Einklang mit der Hypothese, dass die Erythrozytenmembran ein Anionenaustauscher ist, in dem Aminogruppen als Träger der positiven Festladungen vorhanden sind.Schwieriger lässt sich die Hemmwirkung einer Reihe von Stoffen erklären, die nicht mit Aminogruppen reagieren können. Dinitrophenol und Benzoat hemmen den Sulfationenfluss nichtkompetitiv, ohne dabei eine Steigerung des Kaliumeffluxes herbeizuführen. Auch aliphatische Verbindungen, darunter primäre Alkohole und Amine, können die Anionenpermeabilität vermindern, wobei bereits ein deutlicher Hemmeffekt auftritt, bevor der Kaliumefflux vergrössert wird. Die einzige Gemeinsamkeit dieser chemisch sehr heterogenen Gruppe an Hemmstoffen ist der polar-apolare Charakter ihrer Moleküle, was zu einer Anreicherung dieser Stoffe an Grenzflächen zwischen Lipid und Wasser führen sollte.Die Beziehung zwischen Sulfatpermeabilität und Hemmstoffkonzentration lässt sich mit Hilfe einer einfachen, aus der Enzymkinetik bekannten Formel beschreiben. Zwischen dem gemessenen Sulfatfluss und der aufgrund der Festladungshypothese berechneten Sulfatkonzentration in der Membran besteht ein exponentieller Zusammenhang, der durch eine empirische Gleichung wiedergegeben werden kann. Mit Hilfe dieser Gleichung lässt sich der Anionenfluss auch in Gegenwart eines Hemmstoffes (Phenol) beschreiben, wobei sich nur eine der beiden empirischen Konstanten erheblich ändert.Die geschilderten Ergebnisse legen die Vermutung nahe, dass die Anionen bei der Penetration durch die Erythrozytenmembran mindestens zwei verschiedene, hintereinander geschaltete Permeabilitätsbarrieren überwinden müssen.     

Towards a methodology of teleonomy

Zusammenfassung Das einzige für die Biologie kennzeichnende Problem der Anpassung von Organismen an ihre Umwelt hat nicht die Bearbeitung erfahren, die es verdient hätte. Als einer der Hauptgründe für diese Lage wird das Fehlen einer formalisierten Methodenlehre für die naturwissenschaftliche Erforschung von Anpassungen, die Teleonomie, angesehen. Nach kurzer Streifung begrifflicher und ihrer Erforschung nach noch offenen Grundfragen, z. B. dem Ökonomieprinzip, wird ein methodischer Ansatz vorgelegt, mit dem Anpassungen entdeckt und ihrer Entstehung nach erforscht werden können. Die teleonomen Methoden umfassen 1. Das Aufsuchen von Korrelationen zwischen untersuchter Eigenschaft und Umwelt, die wie üblich weit oder aber eng, innerhalb der Grenzen des Organismus gefasst sein kann. Die notorische Vieldeutigkeit solcher Korrelationen macht einer Deutung als Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen der Selektion und der von ihr geformten Eigenschaft dort Platz, wo sichergestellt werden kann, dass nur ein Selektionsdruck am Werke ist. 2. Die Veränderung einer Eigenschaft und die daran anschliessende Prüfung auf verschiedenen Fortpflanzungserfolg bei so veränderten und unverändert gebliebenen Gliedern einer Art. Verhaltensweisen, die sich im Experiment oft als unveränderbar erweisen, können auf ihre Funktion hin untersucht werden, indem man ihre Wirkung auf die Umwelt verändert und entsprechend den Fortpflanzungserfolg der betroffenen Individuen miteinander vergleicht 3. Mit Hilfe von Varianten einer Art unter gleichen Selektionsbedingungen kann der Selektionswert einer Eigenschaft quantitativ ermittelt werden.In einem Anhang wird versucht, einige der häufigsten Irrtümer und Missverständnisse klarzustellen, die auch heute noch einer erfolgreichen Teleonomie entgegenstehen.

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Altered version of a paper read at the 3rd German Speaking Ethological Conference 1972 at Radolfzell, Bodensee (Germany, Fed. Rep.)     

Oxygen exchange in the erythrocyte

Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über die mathematischen und experimentellen Aspekte des O₂-Austausches im Erythrozyten gegeben. Der Gesamtprozess kann als eine Sauerstoffdiffusion mit gekoppelter Hämoglobin-Sauerstoff-Reaktion beschrieben werden. Für die mathematische Analyse muss also die partielle Differentialgleichung der Diffusion durch ein Gleichungssystem erweitert werden, das dem chemischen Reaktionsablauf Rechnung trägt. Voraussetzung hierfür ist die Aufstellung eines Modells zur molekularen Interpretation der O₂-Bindungskurve. Die vereinfachten Differentialgleichungen für Diffusion und Reaktion lassen sich unter Beachtung der Rand- und Anfangsbedingungen nur näherungsweise integrieren.Es werden ferner die experimentellen Methoden beschrieben, die für die Verfolgung der schnellen O₂-Austauschvorgänge im Erythrozyten geeignet sind. An einigen Beispielen werden die mit diesen Methoden gewonnenen Untersuchungsergebnisse erläutert. Es zeigt sich, dass die mathematische Analyse und die experimentellen Untersuchungen zu übereinstimmenden Ergebnissen führen.     

Chemical approaches to intermediates of enzyme catalysis

Zusammenfassung Die Untersuchung von Enzymsubstratkomplexen auf katalyse-induzierte Änderungen der chemischen Reaktivität hat sich als ein aufschlussreicher experimenteller Zugang zum Mechanismus enzymatischer Reaktionen erwiesen. Ternäre Systeme bestehend aus Enzym, Substrat und einem geeigneten Reagens (Tetranitromethan=TNM) sind auf katalyse-abhängige Reaktionen geprüft worden, die nur im vollständigen System, jedoch nicht mit Reagens und Enzym allein oder Reagens und Substrat allein beobachtet werden. Untersuchungen mit Aldolasen und Aspartat-Aminotransferase haben ergeben, dass katalyseinduzierte Reaktivität sowohl auf dem Substrat-als auch auf dem Enzymteil eines Enzym-Substratkomplexes nachgewiesen werden kann.Im Reaktionsmechanismus von Muskelaldolase (eine Lysinaldolase) und von Hefealdolase (eine Metallaldolase) lässt sich mit TNM ein intermediäres Carbanion des Substrats nachweisen. Die TNM-carbanion-Reaktion lässt sich spektralphotometrisch verfolgen und ist benutzt worden, um carboxypeptidase-behandelte Muskelaldolase und den Effekt von Cofaktoren auf die Hefealdolase zu untersuchen.Katalyse-induzierte Reaktivitätsveränderungen einer Enzymseitenkette sind bei der Aspartat-Aminotransferase beobachtet worden. Ein essentieller Tyrosylrest, der in der Abwesenheit von Substrat nicht mit TNM reagiert, wird ungewöhnlich reaktiv im Laufe der Katalyse und ermöglicht dabei seine selektive Nitrierung.Die katalyse-synchrone oder synkatalytische Aktivierung dieses Aminosäurerests scheint ein integraler Bestandteil des katalytischen Mechanismus von Aspartat-Aminotransferase zu sein und wird vermutlich durch katalyse-induzierte Konformationsänderungen des Enzym-Coenzym-Substratkomplexes hervorgebracht. Mögliche funktioneile Zusammenhänge synkatalytischer Reaktivitätsänderungen funktioneller Gruppen mit der Konformationsflexibilität des Enzymproteins und dem Vorkommen metastabiler Zwischenprodukte in der Enzymkatalyse werden diskutiert.     

The jurassic ammonite-faunas of East Greenland

Zusammenfassung Die Juraformation von Ostgrönland ist reichlich fossilführend. Unter den marinen Tieren sind Ammoniten vorherrschend, und es liess sich eine breite und detaillierte Faunen- und Schichtgliederung durchführen. Die Bedeutung der Gliederung wird im Hinblick auf stratigraphische Zonenbildung und allgemeine Korrelation kurz besprochen. Die Gliederung der Schichtfolgen ist zur Aufklärung der Biologie und Evolution der Ammoniten brauchbar. Von besonderem Interesse erweisen sich die Ammoniten des mittleren und oberen Jura von Grönland, da sie ein klares Beispiel geben für die Tendenz einzelner Familien, sich in ihrer Ausbreitung auf begrenzte Faunengebiete zu beschränken. Die Grenzen solcher Provinzen blieben nicht dieselben und Unterbrechungen in den zu beobachtenden Faunen an bestimmten Stellen sind oft auf Auswanderungen der Faunen zurückzuführen. Unterbrechungen dieser Art dürfen keinesfalls übersehen werden, wenn eine phylogenetische Klassifizierung versucht wird. So haben die ermittelten Schichtfolgen von Grönland einige phylogenetische Ungewissheiten aufklären können.     

The comparative physiology of respiratory organs

Zusammenfassung Es wird in diesem Artikel versucht, die Evolution der Atemmechanismen in verschiedenen Entwicklungsrichtungen darzustellen und die Korrelation, welche zwischen Tiergröße und Leistung besteht, aufzuweisen.Die einfachsten Atemeinrichtungen lassen nur geringe Körpergröße und niedrigen Stoffwechsel zu.Kiemen, wie sie bei Wasserorganismen ausgebildet sind, können eine hohe Wirksamkeit entwickeln und erlauben eine gesteigerte Körpergröße.Der Übergang zum Luftleben, wie er in der Geschichte der Vertebraten wirklich vor sich gegangen ist, brachte eine ganz erhebliche Herabsetzung der respiratorischen Wirksamkeit des Kreislaufs mit sich, die erst bei den warmblütigen Säugetieren und Vögeln vollständig überwunden werden konnte.Die Vogellungen, die einen Luftstrom vor- und rückwärts durch die Luftkapillaren treiben, sind sogar wirksamer als diejenigen der Säugetiere.Die Atempigmente im Blute vieler Tierformen zeigen interessante Anpassungen an den Sauerstoff- und Kohlensäuredruck, dem die Tiere ausgesetzt sind.Tracheenatmung, die hauptsächlich durch Diffusion von Sauerstoff durch ein System starrer Röhren hervorgebracht wird, setzt der möglichen Größe der Tracheaten eine feste Grenze, aber sie läßt innerhalb dieser Grenze eine große Mannigfaltigkeit zu.

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Compiled fromA. Krogh. Comparative Physiology of Respiratory Mechanisms, Philadelphia 1940.     

The biosynthesis of penicillin

Zusammenfassung Auf der Grundlage einschlägiger Veröffentlichungen wird ein Mechanismus für die Biosynthese des Benzylpenicillins angegeben, welcher dessen unmittelbare Vorstufen und ihren Aufbau sowie die zur Bildung des Benzylpenicillins führende Reaktionsfolge festlegt. Danach erscheinen als unmittelbare Vorstufenl-Cystein, Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure, Ammoniak oder die Aminogruppe von Aminosäuren und Phenylessigsäure. Die Vereinigung dieser Vorstufen zu Benzylpenicillin vollzieht sich unter Bildung dreier Peptidbindungen und eines mit Dehydrierung verknüpften Ringschlusses. Für den Aufbau desl-Cysteins wird ein Reaktionsschema vorgeschlagen, welches der bei der Biosynthese beobachteten Aufnahme von Ameisensäure, Glycin, Serin, Methionin und Schwefelsäure in das Penicillinmolekül Rechnung trägt. Die Entstehung von Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure wird auf eine Azyloinkondensation von Brenztraubensäure mit Azetaldehyd und nachträgliche Umlagerung des Reaktionsproduktes zurückgeführt. Die Tatsache, dass die festgestellten Vorstufen allgemein verbreitete Stoffwechselprodukte sind, gibt eine wahrscheinliche Erklärung für die Bildung von Penicillin durch verschiedene Spezies vonPenicillium, Aspergillus und anderen Pilzen. Die noch nicht völlig geklärten biochemischen Unterschiede zwischen Stämmen mit hoher und niedriger Penicillinproduktion lassen sich vielleicht darauf zurückführen, dass bei ersteren grössere Mengen der unmittelbaren Penicillinvorstufen oder ihrer Vorläufer zur Verfügung stehen, welche bei letzteren zur Förderung des Wachstums und der Fortpflanzung der Pilze dienen.     

On the ovary development in queenless worker bees (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung Gruppen von 50 Jungbienen wurden in kleinen Versuchskäfigen im Thermostaten bei 30°C gehalten und mit Zuckerteig + 15% Pollen gefüttert. Bei Anwesenheit einer Königin entwickelten sich ihre Ovarien nicht. Ohne Königin waren jedoch die Ovarien bei Tötung nach 3 Wochen deutlich entwickelt. Die hemmende Wirkung geht nicht nur von der lebenden Königin aus: auch bei Anwesenheit einer toten Königin unterbleibt die Ovarienentwicklung. Es genügte sogar bloss deren Kopf oder Abdomen; der Thorax hingegen war nicht deutlich wirksam. Für das Zustandekommen der hemmenden Wirkung ist direkter Kontakt jeder einzelnen Arbeiterin mit der Königin bzw. deren erwähnten Körperteilen erforderlich. Mit Alkohol oder Azeton extrahierte Königinnen waren unwirksam; nach Imprägnierung mit der Extraktflüssigkeit wirkten sie wieder hemmend.Aus den Versuchen scheint somit hervorzugehen, dass die Entwicklung der Arbeiterinnen-Ovarien normalerweise deshalb unterbleibt, weil jede einzelne Arbeiterin in direktem Kontakt vom Körper der Königin eine Substanz aufnimmt, welche die Ovarienentwicklung hemmt.     

The denaturation of proteins: Two state? Reversible or irreversible?

Zusammenfassung Untersuchungen der Denaturie-rungsvorgänge sind für ein Verständnis der Proteinstruktur und -funktion von grosser Bedeutung. Es werden Methoden besprochen, die am ehesten geeignet sind, die Fragen zu beleuchten, ob die Denaturierung einen Zwei-Formen-Prozess darstellt und ob sie reversibel oder irreversibel ist. Sie werden an Beispielen der Harnstoffdenaturierung genetischer Varianten des Rinder--Lactoglobulins erläutert. Es wird ausserdem erörtert, in wieweit sich die Schlussfolgerungen auf die Denaturierung anderer Proteine übertragen lassen.     

Conception nouvelle du galvanotropisme animal Expérience sur les Planaires

Zusammenfassung Die Galvanotaxis der Tiere ist fast immer kathodisch: Orientierung und Fortbewegung zur Kathode. SeitLoeb gehen die Erklärungen dahin, diese Reaktion nur mit Hilfe physiko-chemischer und physiologischer Begriffe zu erklären, jedoch ohne Erfolg. Ausgehend von einer Hypothese vonBohn über die Rolle der inneren Polarität der Organismen bei der Bestimmung ihrer polaren Bewegungen, zeigt der Verfasser, dass im Körper von Strudelwürmern zwei Typen von Anisotropie vorhanden sind bei Verwendung sehr schwacher galvanischer Ströme in Richtung der Längsachse der Tiere: Eine Anisotropie der elektrischen Stromleitung (grössere Leitfähigkeit bei homodromer — Kopf gegen Kathode — als bei antidromer Lage — Kopf gegen Anode); eine Erregungsanisotropie (grössere Erregung durch den elektrischen Strom bei homodromer als bei antidromer Lage). Die elektrische Anisotropie der Gewebe bestimmt die Erregungsanisotropie des Organismus. Die Richtung der Galvanotaxis wird bestimmt durch das Gesetz der maximalen Erregung: das Tier orientiert sich immer so, dass es durch den elektrischen Strom maximal erregt wird. Hieraus die kathodische oder homodrome Orientierung. Die gleichen Resultate ergaben sich auch mit Teilstücken des Strudelwurmes, ebenso mit dem isolierten Rüssel. Experimentell lässt sich die elektrische Anisotropie eines Strudelwurmes umkehren; es erfolgt darauf eine Umkehrung seiner Erregungsanisotropie und seiner Galvanotaxis, die anodisch wird.Die Anodenreaktionen von Echinodermen (zweiphasische Galvanotaxis) und der Wirbeltiere können wahrscheinlich durch das Optimum-Gesetz erklärt werden: Aufsuchen der minimalen Erregungsstellung (Scheminsky, Canella). Im Determinismus des Verhaltens spielen jedoch immer, ob die Galvanotaxis dem Gesetz der maximalen Erregung oder dem Gesetz des Optimums unterliegt, psychologische Faktoren eine Hauptrolle.     

Genetic nature of self-incompatibility in annual chrysanthemum

Zusammenfassung Es werden Beweise für die sporophytische Determinierung der Selbst-Inkompatibilität vonChrysanthemum carinatum erbracht. Die Resultate weisen auch darauf hin, dass die Inkompatibilitäts-Allele im Pollen Dominanz zeigen, während sie im Griffel unabhängig sind. Der Inkompatibilitäts-Typus in dieser Pflanze stimmt mit jenem vonParthenium undCrepis überein, weicht aber von dem beiCosmos gefundenen ab. Es wird angenommen, dass das Schema, wie es bei den erstgenannten Gattungen nachgewiesen wurde, typisch ist für die Familie der Kompositen.     

A transformation of solutions of diffusion equations valid for certain initial and boundary conditions

Zusammenfassung Eine grosse Anzahl von Auflösungen für mathematische Gleichungen, die sich mit der Diffusion einer Substanz von einem Raum (Raum1), in dem sie ursprünglich in einheitlicher Konzentration vorhanden sind, in einen anderen Raum (Raum2) befassen, sind allgemein zugänglich. Es wird eine Methode beschrieben, die Auflösungen dieser Art in solche umwandelt, die sich unter der Bedingung verwenden lassen, dass die diffundierende Substanz ursprünglich abwesend ist, später jedoch mit konstanter Geschwindigkeit (in Raum1) produziert wird. Eine solche Methode der Umwandlung ist für eine Anzahl von Grenzschichtbedingungen (boundary conditions) anwendbar.     

Diffraction lattices in precious opal

Zusammenfassung Im Jahre 1933 konnte der Verfasser anhand umfangreicher goniometrischer Messungen nachweisen, dass im Edelopal — einem nahezu röntgenamorphen Gel — irgendwelche dreidimensionalen, lichtoptisch wirksamen, periodischen Systeme (Beugungsgitter) wirksam sind. Über die Geometrie, insbesondere über die Symmetrie dieser Systeme, konnten genaue und verbindliche Angaben gemacht werden; über ihre materielle Natur hingegen war beim damaligen Stand der Untersuchungsmethoden nichts zu ermitteln.Vor einigen Jahren ist es nunmehrPense (Mainz, Institut für Mineralogie) gelungen, im Abdruckverfahren diese Beugungsgitter elektronenmikroskopisch sichtbar zu machen. Sie bestehen aus regelmässig im Raum verteilten kleinen Höhlen, die sich zwanglos als Zwickel zwischen dichtgepackten, gleich grossen Kügelchen — vermutlich Chalcedon-Sphärolithen — ausdeuten lassen. Der Edelopal ist damit nach Kunststofflatices und gewissen Viren ein weiteres Beispiel für «Kristalle aus übermolekularen Bausteinen».Es liegt nahe, den Edelopal auch genetisch gleich zu erklären wie die entsprechenden Produkte des Lebens bzw. der organischen Chemie, nämlich aus dem einfachen Packungseffekt ursprünglich im Dispersionsmittel gegeneinander beweglicher Kügelchen im Verlauf eines Sedimentations- oder Abquetschungsvorgangs. Gewisse Beobachtungen scheinen mir aber diese an sich gewiss plausible Erklärung hier zu verbieten: Edelopal pflegt nämlich in ausgesprochenen Pseudomorphosen nach Fossilien, Oolithen u.ä. Bildungen aus kristallinem Calcit aufzutreten, und zwar bei oft bester Erhaltung feinster morphologischer Details. Dieser Befund verträgt sich schlecht mit der Annahme von erst nachträglich sich ordnenden, vorgebildeten Sphärolithen. Eher könnte man daran denken, dass ein schon in den nachher verdrängten Kristallen bestehender Überrhytmus lichtoptisch wirksamer Periode (verschränkte Gleitlamellen, Entmischungen u.dgl.) den Verteilungsplan der Sphärolithzentren bestimmt hat. Dabei sei daran erinnert, dass lichtoptisch wirksame Systeme bei einigen Kristallarten beschrieben sind.     

Increased responsiveness of the thyroid to thyrotropin by pretreatment with thyroid hormones in intact mice

Zusammenfassung Im McKenzie-Bioassay für TSH, LATS oder TRH steigt die Ansprechbarkeit der Mäuseschilddrüse auf TSH an, wenn die Tiere 3 Tage lang mit Schilddrüsenhormon vorbehandelt werden. Die Mengen von Schilddrüsenhormon sind dabei so zu wählen, dass sie zu einer partiellen Substitution führen.     

Action of transmitters on the responsiveness of effector cells

Zusammenfassung Die Regulation der Empfindlichkeit der Effektorzellen ist in der vorliegenden Übersicht an Speicheldrüsen, hauptsächlich an der Submaxillarisdrüse als Modell untersucht worden. Es entwickelt sich eine gesteigerte Empfindlichkeit, wenn man die Verbindung mit dem zentralen Nervensystem durch chirurgische Dezentralisierung oder durch Behandlung mit ganglienblockierenden Substanzen unterbricht. Eine gewisse Sensibilisierung kann auch erhalten werden, indem man die afferenten Nervenfasern im sekretorischen Reflexbogen durchschneidet. Die Versuche deuten darauf hin, dass der sekretorische Impuls eine Rolle bei der Regulation des Empfindlichkeitsniveaus spielt. Dass dieser Effekt ebenso wie der sekretorische durch Acetylcholin vermittelt wird, geht daraus hervor, dass Sensibilisierung eintritt, wenn das Versuchstier mit Botulinustoxin behandelt wird, da dieses die Freisetzung von Acetylcholin verhindert, oder durch Atropinsubstanzen, die die Wirkung des Acetylcholins auf die Drüsenzellen verhindern. Andererseits kann eine durch parasympathische Dezentralisierung hervorgerufene Sensibilisierung durch tägliche Injektionen von Pilokarpin, Mecholyl oder Physostigmin aufgehoben werden; auch das normale Empfindlichkeitsniveau kann durch eine solche Behandlung gesenkt werden. Behandlung mit Botulinustoxin oder mit Atropinsubstanzen oder postganglionäre parasympathische Denervierung ergeben eine Sensibilisierung, die ausgesprochener ist als diejenige, welche auf parasympathische Dezentralisierung folgt. Diese und andere Beobachtungen deuten darauf hin, dass Acetylcholin ständig von den postganglionären Nervenendigungen abgegeben wird und dass dieses Acetylcholin, wie auch das von den Nervenimpulsen freigesetzte, die Empfindlichkeit der Effektorzellen kontrolliert. Entsprechend scheint Sympathin von den postganglionären sympathischen Nervenendigungen abgegeben zu werden und zur Regulation der Empfindlichkeit beizutragen; postganglionäre sympathische Denervierung ruft eine gewisse Sensibilisierung hervor, und eine Behandlung mit Bretylium oder Guanethidin hat den gleichen Effekt.     

The experimental analysis of tuberculous infections

Zusammenfassung Züchtet man Tuberkelbazillen nach den bis heute üblichen Methoden, so begegnet man immer wieder gewissen Schwierigkeiten, die sich nicht leicht beheben lassen: Die Bakterien wachsen nur sehr langsam; sie bilden Klumpen oder kompakte, an der Oberfläche der Kultur schwimmende Häute, die aus einem uneinheitlichen Gemisch verschieden alter, lebender und toter Bakterien bestehen; sie lassen sich nicht gut homogen in einer Aufschwemmung verteilen. Außerdem kann man nur sehr große Inocula mit Erfolg verimpfen, da kleinere Bakterienmengen in der Regel nicht angehen.Diese Umstände erschweren das experimentelle Arbeiten in vielerlei Hinsicht, und es wurde deshalb ein Züchtungsverfahren ausgearbeitet, welches es gestattet, ausgehend von sehr kleinen Inocula (10^–8 mg Bakterien) Kulturen zu bekommen, die sich in flüssigen Nährmedien innert weniger Tage unter homogener Trübung des Milieus entwickeln. Der wesentliche Bestandteil dieses neuen Mediums ist ein nichttoxisches Netzmittel, ein Ölsäureester, und zwar ein Polyoxyäthylenderivat von Sorbitmonooleat (Marken-name «Tween 80»). Dieser Stoff haftet mit Hilfe einer hydrophoben Gruppe am Tuberkelbazillus, mit seinen langen Alkoholketten macht er aber den Bakterienleib nach außen hydrophyl, so daß er in der wässerigen Lösung frei und homogen suspendiert bleibt und zudem leichter Nährstoffe aus der Lösung aufzunehmen vermag. Außerdem scheint die veresterte Ölsäure selbst auch das Wachstum zu fördern.Die so gewachsenen Tuberkelbazillen behalten ihre Virulenz über lange Zeit bei. Ferner lassen sie sich durch Immunseren agglutinieren, was neue diagnostische Möglichkeiten eröffnet. Außerdem ist es möglich, damit Hühnerembryonen und besonders Mäuse zu infizieren, die einen andern Typ von Tuberkulose entwickeln als nach Infektion mit gewöhnlich gewachsenen Tuberkelbazillen, nämlich eine rasch tödlich verlaufende Lungentuberkulose. Obwohl diese akut verlaufende tuberkulöse Infektion von zahlreichen Formen der menschlichen Erkrankung wesentlich verschieden ist, wird doch die Hoffnung ausgesprochen, daß damit dem Experimentator eine neue; praktische Versuchsanordnung zum Studium der Tuberkulose in die Hand gegeben sei.

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The observations and views reported in this article are the result of a program of investigation carried out at the Rockefeller Institute for Medical Research, New York, in collaboration with DrsBernard D. Davis, Gardner Middlebrook andCynthia Pierce.     

On the intraneural state of acetylcholine

Zusammenfassung Durch differenzierende Zentrifugierung von homogenisierten Organen wurde neuerdings nachgewiesen, dass die stark wirksamen, körpereigenen Amine Histamin, Adrenalin und Noradrenalin in Partikeln enthalten sind, die offenbar von halbdurchgängigen Membranen umgeben sind. Reagenzglasbefunde machen es ferner wahrscheinlich, dass diese Amine mit Phosphorlipoiden wasserunlösliche Komplexe bilden. Es sind bereits Anhaltspunkte dafür vorhanden, dass das in nervösen Organen vorhandene Acetylcholin sich den anderen Aminen analog verhält. Sollte sich durch künftige Versuche, für deren Durchführung gewisse Vorschläge gemacht werden, diese Annahme als richtig erweisen, so wäre die Unfähigkeit des Acetylcholins, in ruhenden Organen zu diffundieren, und damit seine Inaktivität und sein Schutz gegen die Esterasewirkung erklärt.

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In honor of Prof.Fritz Verzár on his seventieth birthday.