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.     

Potentiation of bradykinin action on smooth-muscle by cysteine

Zusammenfassung Die Wirkung von Bradykinin, aber nicht von Angiotensin I und II auf das isolierte Meerschweinchenileum und den Uterus der Ratte wird durch Cystein verstärkt. Die Sensibilisierung der glatten Muskulatur ist auf die Hemmung der Kininase, die sich in den Geweben jener Organe befindet, durch Cystein zurückzuführen. Fragmente von Uterus oder Heum von Tieren, deren hintere Extremitäten unter Druck mit Tyrode durchströmt und zur vollkommenen Ausblutung gebracht wurden, inaktivieren das Bradykinin, wenn sie damit inkubiert werden. Diese Inaktivierung kann durch Vorbehandlung der Organe mit Cystein verhindert werden.     

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 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.     

In vitro lysis of erythrocytes and chromaffine granules by prenylamine

Zusammenfassung In der Oberflächenaktivität des Prenylamins, bedingt durch den lipophilen Diphenylpropylanteil des Moleküls, wird die Ursache dafür erblickt, dass hohe Konzentrationen zur Freisetzung von Brenzcatechinaminen aus chromaffinen Granula sowie von Hämoglobin aus Erythrocyten führen. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten schwere Membranschädigungen der mit Prenylamin inkubierten Granula. Prenylamin hemmte bzw. verhinderte die Hämolyse der in hypotonischer Salzlösung suspendierten Erythrozyten. Ein gemeinsamer Mechanismus, der sowohl die granulolytische und hämolytische als auch die protektive Wirkung auf Granula- und Erythrozytenmembran erklären könnte, wird diskutiert.     

b-nucleic acid,and the initial step of deoxyribonucleic acid-degradation by deoxyribonuclease I

Zusammenfassung Feulgen fand, dass die Degradation der Desoxyribonukleinsäure durch Pankreatin keine Mononucleotide bildete, jedoch auf der Stufe der Oligonucleotide (b-Nukleinsäure) blieb. In dieser Mitteilung wird die b-Säure mit dem ersten Degradationsprodukt identifiziert, welches aus Nukleinsäure unter Einwirkung von DNase 1 gebildet wird, und der Verlauf der Nukleinsäure-Degradation wird ausführlich verfolgt.     

Adrenocortical lipoid hyperplasia induced in rats by aniline

Zusammenfassung Subkutan injiziertes Anilin verursacht bei der Ratte eine Vergrösserung der Neben-nierenrinde mit beachtlicher Ansammlung von Lipoiden. Morphologisch unterscheiden sich diese Veränderungen wesentlich von denen, die nach schwerer unspezifischer Stresswirkung entstehen, ähneln aber den durch Aminoglutethimid hervorgerufenen Läsionen. Es scheint, dass die Corticoidsynthese durch Anilin gestört wird und dass die Gewichtssteigerung der Nebennieren auf die ausgleichende Ausschüttung von ACTH zurückzuführen ist.     

Cosmic radiation and cancer mortality

Zusammenfassung Es wird versucht, die Krebssterblichkeit in verschiedenen Orten und Ländern mit der dort vorhandenen Intensität der kosmischen Strahlen in Verbindung zu bringen. Gewisse klinische Faktoren beeinflussen allem Anschein nach die offensichtliche Abhängigkeit der Krebssterblichkeit von der geographischen Breite und damit von der Stärke der kosmischen Strahlen. Im Hinblick auf neuere experimentelle Ergebnisse (Erzeugung von kosmischen Strahlenschauern unter Blei und Krebserkrankungen) wird auf den Zusammenhang zwischen Krebssterblichkeit und «percent urbanity» hingewiesen. Die Häufigkeit bestimmter Krebsarten ist indessen, das muß betont werden, von der geographischen Breite vollkommen unabhängig. Bei der Auswertung des angeführten Materials ist einige Vorsicht notwendig; definitive Schlußfolgerungen sind noch nicht möglich. Es werden Vorschläge zum Ausbau dieser Forschungen gemacht.     

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.     

Histochemistry of steroid-3β-ol dehydrogenase in the human adrenal cortex

Zusammenfassung Bericht über histochemische Untersuchungen an menschlichen Nebennieren, die chirurgisch bei Fällen von inoperablem Mammacarcinom (mit oder ohne vorhergehende Stimulation mit exogenen ACTH) sowie bei Fällen von Cushingscher Krankheit entfernt worden waren.Anhand der Verteilung der verschiedenen Enzyme und insbesondere des Steroid-3-ol Dehydrogenase wird auf Fragen der Beziehungen der Morphologie und Funktion der normalen Drüse eingegangen und die Cushingsche Krankheit interpretiert.     

An electron microscopy study of fat uptake by endothelial cells of doubly-ligated carotid artery segments

Zusammenfassung Die Endothelschicht von doppelt unterbundenen Abschnitten der A. carotis des Kaninchens wird 3 Tage nach der Unterbindung und Injektion von Intralipid (künstliche Fett-Emulsion) in das Lumen elektronenmikroskopisch untersucht. Die künstliche Hyperlipämie zusammen mit Hypoxie erzeugte eine starke Aufnahme von Fett in Form von intrazellulären Tröpfchen, die viel elektronendichter waren als die ursprünglichen Intralipid-Partikel. Ein morphologischer Hinweis auf den Mechanismus der Fettaufnahme wurde nicht gefunden.     

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.)     

Paper chromatographic study of the role of sulphur-containing amino acids in the process of induction in the chick embryo

Zusammenfassung Die Organisatorregion von Hühnchenembryonen wurde mit CAP behandelt und die Wirkung des CAP auf schwefelhaltige Aminosäuren papierchromatographisch untersucht. Die Analyse ergab, dass Glutathion stärker beeinflusst wurde als Methionin. Die Reduktion des Glutathiongehaltes könnte dem Abfall der Induktionskapazität des Hensenschen Knotens entsprechen, der durch die Behandlung mit CAP hervorgerufen wird.     

The dependence of photosynthesis on the arrangement of chloroplasts

Zusammenfassung Der Zusammenhang zwischen Chloroplastenstellung und Photosynthese wird durch gleichzeitige Messung des Gasaustausches und Registrierung der Chloroplastenstellung untersucht. Die Bewegungen der Chloroplasten in Dunkelheit haben keinen Einfluss auf die Atmungsintensität. Die Bewegungen, welche im schwachen Licht zur Vergrösserung der Assimilationsfläche führen (Bewegung der Chloroplasten von Profilstellung, hervorgerufen durch Dunkelheit oder starkes Licht, zur Flächenstellung), bringen eine Steigerung der Assimilationsintensität. Dagegen schreitet die Photosynthese im starken Licht mit unveränderter Intensität fort. Sie ist unabhängig von den gleichzeitig verlaufenden Chloroplastenverlagerungen. Die Ergebnisse werden auf Grund des Minimumgesetzes diskutiert.     

A new method for assay of radioactive dimethyl sulfoxide and its metabolite,dimethyl sulfone

Zusammenfassung Es wird eine rasch arbeitende Methode für die quantitative Bestimmung von radioaktivem Dimethylsulfoxid und seinem Metaboliten Dimethylsulfon in Lösung beschrieben. Diese Methode beruht auf der selektiven Ausfällung von DMSO als Komplexverbindung mit Stannichloriden.     

Comparative pharmacopsychological study of the effects produced by psychopharmaceuticals on verbal interaction in a group of students

Zusammenfassung In einer pharmakopsychologischen Gruppenuntersuchung wurde das Problem der Wirkung von pharmakologisch und klinisch unterschiedlichen Psychopharmaka auf die verbalen Interaktionen in einer Gruppe von gesunden Probanden angegangen. Mittelpunkt der Untersuchung war die Frage, ob Thioridazin (Melleril®), Desipramin (Pertofran ®) und Placebo unterschiedlich auf Quantität und Qualität der verbalen Interaktionen der Gruppenteilnehmer wirkten. Von dieser Fragestellung wurde ein Beitrag zum Verständnis der Wirkungsweise von Psychopharmaka hinsichtlich ihrer sozialen Wirkkomponente erwartet. Der Versuch diente in erster Linie methodischen Abklärungen im Hinblick auf eine spätere Anwendung dieser Versuchsanordnung an Patientenkollektiven.Dem Versuch lag die Struktur des Lateinischen Quadrats (6 Probanden, 6 Versuchstage, 2×3=6 Präparate) zugrunde. Die statistische Auswertung ergab keine Unterschiede zwischen den Präparaten untereinander und gegenüber Placebo hinsichtlich der untersuchten Parameter der verbalen Interaktionen. Hingegen fanden sich signifikante Differenzen zwischen den einzelnen Probanden in Bezug auf ihre verbale Aktivität. Die Gründe für dieses Resultat werden diskutiert. Eine Wiederholung des Versuchs an gesunden Probanden mit entsprechenden Änderungen im Procedere ist angezeigt, bevor die Versuchsanordnung bei Patientengruppen angewendet wird.     

Immunosuppressive and specific antimitotic effects of ovalicin

Zusammenfassung Ovalicin, isoliert aus dem Kulturfiltrat vonPseudeurotium ovalis, hemmt die Bildung von Antikörpern schon nach einmaliger Applikation. Es kommt zur Ausbildung einer partiellen immunologischen Toleranz. Die Abstossungszeit von homologen Hauttransplantaten wird bei Mäusen durch eine einmalige Ovalicinbehandlung signifikant verlängert. Die Substanz hemmt den Anstieg des Milzgewichtes bei Mäusen, die mit Schaferythrozyten immunisiert und/oder mit lebenden Leukämie-L-1210-Zellen geimpft wurden; letzteres gilt auch für den isologen Wirt (L-1210-Zellen in DBA/2-Mäusen). Die Hemmung des Milzgewichtanstieges durch Ovalicin geht parallel mit einer Reduktion des Mitoseindex in der Milz von immunologisch stimulierten Tieren; die Mitosenzahl im Darmepithel wird hingegen nicht beeinflusst.     

Experimental gout from alloxan in pigeons. Findings in the joints and serous membranes

Zusammenfassung Bei Tauben erzeugt intravenös gegebenes Alloxan bekanntlich Läsionen, die denen der Eingeweidegicht ähneln. Chemische und mikroskopische Untersuchungen zeigten eine große Menge von Uraten auf Perikardium, Peritoneum und Pleura. Die große Zunahme der Harnsäure im Blute, die von anderen Autoren kolorimetrisch festgestellt wurde, wird durch die Urikasemethode bestätigt. In der vorliegenden Mitteilung wird weiterhin über ein der Gelenkgicht ähnliches Bild bei alloxanbehandelten Tauben berichtet. Verschiedene Tierarten mit einem «ureotelic-proteic metabolism» zeigen nach Alloxan weder eine nennenswerte Harnsäurezunahme im Blut noch eine Gicht der Eingeweide oder der Gelenke.     

Interaction of cocaine with angiotensin and tyramine on the isolated rabbit aortic strips

Zusammenfassung An der isolierten Kaninchenaorta hebt Kokain erst in hoher Konzentration die kontraktile Wirkung von Angiotensin auf. Hingegen wird die Wirkung von Tyramin am selben Präparat in sehr viel niedrigerer Konzentration aufgehoben. Prokain antagonisiert bei gleicher Konzentration die Wirkung der beiden Pharmaka. Die Ergebnisse lassen annehmen, dass eine indirekt sympathomimetische Wirkung von Angiotensin an der isolierten Kaninchenaorta sehr fraglich ist. Ausserdem gibt die gefundene antagonistische Wirkung der verwendeten Lokalanästhetika gegenüber den myotropen Pharmaka den Eindruck, dass dieser Antagonismus unspezifisch ist und nichts mit ihrer lokalanästhetischen Wirkung zu tun hat.     

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.