The filling mechanism of the swimbladder

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass die Erzeugung der hohen Gasdrucke, welche in der Schwimmblase von Tiefseefischen beobachtet werden, durchVervielfachung bekannter Konzentrier-Einzeleffekte in der durch das rete mirabile gegebenen Haarnadelgegenstromvorrichtung möglich ist.Der Konzentrier-Einzeleffekt — eine kleine Erhöhung der Gaskonzentration in den afferenten relativ zu benachbarten efferenten Kapillarelementen — dürfte bei allen Gasen durch eine geringe Erhöhung der Elektrolytkonzentration (Aussalzwirkung) zustande kommen.Im Falle von Sauerstoff überlagern sich der Aussalzwirkung bei Zusatz von Milchsäure die durch pH-Verschiebung bedingten Bohr- und Rooteffekte, wobei die Substanzen dem Blut am Scheitel des rete durch die dort befindliche Drüse zugefügt werden.Auf Grund der vorliegenden Berechnungen, die sich auf die beim Aal gegebenen Verhältnisse stützen, würde eine relative Erhöhung des Salzgehaltes um 0,02M/I im Falle von Stickstoff einen Einzeleffekt erzeugen, aus welchem infolge der durch das rete bewirkten Vervielfachung ein Partialdruck von etwa 25 Atm N₂ aufgebaut werden könnte.Eine relative Erhöhung des Milchsäuregehaltes in den efferenten Kapillaren um 45 mg% (beim Aalin vivo experimentell bestätigt) müsste für Sauerstoff einen Einzeleffekt hervorbringen, der bis zu Enddrucken von 3000 Atm multipliziert werden kann. Die genaue Analyse lässt in diesem Fall erkennen, dass bei niedrigen Partialdrücken der Bohr- und Rooteffekt, und nach Erreichung hoher O₂-Drücke, der Aussalzeffekt den im Gegenstrom vervielfachten Einzeleffekt bildet.Es wird ein Modellversuch beschrieben, bei welchem die Anreicherung eines Gases durch Vervielfachung des Aussalzeffektes in einer Gegenstromvorrichtung tatsächlich durchgeführt wurde.Es wird weiter darauf hingewiesen, dass der Vorgang im Gesamteffekt einenaktiven Transport darstellt und es wird die Herkunft der für einen solchen Vorgang benötigten freien Energie durch eine thermodynamische Betrachtung aufgezeigt.Im übrigen wurde versucht, die allgemeinen Prinzipien der Gegenstrom-Multiplikation verständlich zu machen, und bestehende Theorien über die Gaskonzentrierung in der Schwimmblase wurden im Lichte dieser Erkenntnisse einer sachlichen Diskussion und Kritik unterworfen.     

Determination of the biliary dead space usign14C-taurocholate as a marker

Zusammenfassung Mit der vonBarber-Riley angegebenen Methode wird das Gallengangsvolumen auf Grund der unbekannten Transitzeit der verwendeten Testsubstanz vom Ort der Injektion bis zum Gallencanaliculus (präbiliäre Transitzeit) überschätzt. Es wird eine Methode angegeben, bei der¹⁴C-Taurocholat als Testsubstanz benützt wird. Auf Grund der choleretischen Wirkung dieses Gallensalzes ist es möglich, den Zeitpunkt des ersten Erscheinens von¹⁴C-Taurocholat in den Gallencanaliculi zu ermitteln und damit den bisher durch die unbekannte präbiliäre Transitzeit gegebenen Fehler zu eliminieren. Der mit dieser Methode bestimmte Gallengangtotraum der Ratte betrug 2.3±SEM 0.11 l/g Leber.     

Serotonin storage mechanism and its interaction with reserpine

Zusammenfassung Es gelang nicht, mit physikalisch-chemischen Methoden einen HT-Komplex in hämolysierten oder homogenisierten Suspensionen von Kaninchen-Thrombozyten nachzuweisen. Versuchsergebnisse über die HT-Aufnahme durch Thrombozyten stimmen mit der Möglichkeit überein, dass das Amin in den Zellen durch einen aktiven Transportmechanismus konzentriert wird. Es wird angenommen, dass die Abgabe von normalem HT aus der Zelle unter Reserpineinwirkung, durch eine Hemmung des Aufnahmemechanismus und langsame, passive Diffusion aus den Zellen erfolgt.     

New directions in the chemistry of natural products: The organic chemist as a pathfinder for biochemistry and medicine

Zusammenfassung Im Rückblick und Ausblick wird anhand einiger ausgewählter Arbeiten aus dem Laboratorium des Verfassers gezeigt, wie die Ziele und Methodologie der modernen Naturstoff-Forschung sich im Laufe der letzten 20 Jahre geändert haben. Noch immer kommen die unerwartetsten Anregungen für ungewöhnliche Strukturen aus der Natur, so zum Beispiel die neuen Tier-AlkaloideHistrionicotoxin und seine Begleiter, die an einem Spiro-cyclohexyl-piperidin-Skelett, Azetylen- und Allen-Seitenketten enthalten. Mehr noch als die Struktur interessiert beimBatrachotoxin die selektive Wirkung auf den passiven Transport von Natrium-Ionen durch Membranen elektrogener Gewebe, ein Effekt, der durchTetrodotoxin reversibel aufgehoben werden kann. Heute zählt man auch die Eiweiss-Stoffe zu den wichtigen Naturprodukten. Ihre Erforschung wurde durch die Einführung selektiver Spaltungsmethoden ermöglicht und erleichtert, was am Beispiel desImmunoglobulins und desKollagens gezeigt wird. Diese Spaltungsmethoden beruhen auf der Ausnutzung benachbarter Gruppen-Effekte, die weiterhin auch als Basis zum Ausbau von Enzym-Modellen dienen. Die Beschäftigung mit der Chemie der Überträgersubstanzen der Nervenfortleitung, wie Dopamin und Noradrenalin, führte zur Auffindung von6-Hydroxydopamin, das zum ersten Mal selektiv «chemische Sympathektomie» erlaubt. In der physiologischen Inaktivierung dieser Nervenhormone spielt dieBrenzkatechin O-Methyltransferase eine grosse Rolle im Stoffwechsel, der man durch Reindarstellung und Beschreibung des Enzyms näherzukommen versucht. Im Stoffwechsel von aromatischen Substraten bedeutet die ersteIsolierung eines Arenoxyds einen wichtigen Fortschritt. Ein derart labiles Stoffwechselprodukt spielt in der langfristigen Toxikologie aromatischer Arzneimittel und in der Ätiologie von Krebs durch cancerogene Kohlenwasserstoffe eine Rolle. Zum Studium von Oxydationsmechanismen mikrosomaler oder Modell-Hydroxylierungen wird als Kriterium mehr und mehr die sogenannteNIH-Verschiebung herangezogen.

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13. Paul Karrer Lecture, presented 30 June 1971, in the Aula of the University of Zurich. German title: Neue Ziele in der Naturstoffchemie: Der organische Chemiker als Wegbereiter der Biochemie und Medizin.     

Pineal body and urinary sodium excretion in the rat

Zusammenfassung Ein salinischer Extrakt desCorpus pineale erzeugt bei normalen, nicht aber bei adrenalektomierten Ratten eine starke Retention von Natrium. Auf Grund der besonderen anatomischen Verhältnisse des Corpus pineale der Ratte vertreten wir die Auffassung, dass die wirksame Substanz, wahrscheinlich Adrenoglomerulotropin, in der Zirbeldrüse selbst erzeugt wird und nicht aus der Nachbarschaft dort angereichert wird.     

The problem of continuity or discontinuity in the fundamental concepts of theoretical physics

Zusammenfassung Das Problem der Kontinuität oder der Diskontinuität der räumlichen Struktur der Materie und des zeitlichen Ablaufs der physikalischen Vorgänge wird vom Standpunkt der modernen theoretischen Physik kritisch beleuchtet. Es wird zunächst diskutiert, inwieweit man diese Frage überhaupt auf Grund von experimentellen Beobachtungen entscheiden kann. Es werden dann die experimentellen Beobachtungen aufgezählt, aus denen hervorzugehen scheint, dass die Materie den Raum diskontinuierlich in der Form von Elementarteilchen erfüllt und die physikalischen Elementarvorgänge diskontinuierlich in der Zeit vor sich gehen. Dem steht entgegen, dass es neuerdings gelungen ist, eine innere Struktur der Elementarteilchen festzustellen, und dass die Grundgleichungen der Quantentheorie die Form von Differentialgleichungen für kontinuierliche «Wellenfunktionen» haben. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die moderne Physik doch wieder im Prinzip den Kontinuumstandpunkt eingenommen hat. Im Gegenteil besteht derzeit die Tendenz, alle physikalischen Wechselwirkungsvorgänge auf den zeitlich diskontinuierlichen Austausch von unbeständigen, neuartigen Elementarteilchen zwischen den räumlich diskontinuierlichen Elementarbausteinen der Materie anzusehen. Es erhebt sich die Frage, ob nicht vielleicht auch die Kontinuumvorstellung von Raum und Zeit selbst aufgegeben werden sollte. Zum Schluss wird kurz darauf hingewiesen, dass man möglicherweise die physikalische Welt nur begreifen kann, wenn man sowohl Kontinuum- als auch Diskontinuumvorstellungen gleichzeitig benützt.Substance of a lecture given to the Studium Generale of the University of Mainz in May 1964.     

Lamellar bodies in oocytes ofSenopus laevis and their relation to the mode of fixation

Zusammenfassung Nach Doppel-Fixierung der Ovarien vonXenopus laevis sind in Oocyten kurz vor und in der frühen Dotterbildungsphase lamelläre Einschlusskörper («myelin-like figures») zu finden. Es wird gezeigt, dass Verunreinigungen des Glutaraldehyds für das Zustandekommen der «myelin-like figures» verantwortlich sind, diese selbst jedoch erst durch die nachfolgende Einwirkung von OsO₄ in Erscheinung treten. Bei Verwendung von gereinigtem Glutaraldehyd sind die lamellären Einschlusskörper nicht nachzuweisen. Sie bestehen wahrscheinlich aus einem Lipoprotein-Komplex und finden sich nur in lipidsynthetisch stark aktiven Oocyten. Daraus wird geschlossen, dass diese Körper morphologische Artefakte sind, die auf Grund einer normalen physiologischen Aktivität entstehen.     

Discrimination of genetic sex in embryos of d-rR strain of the medaka (Oryzias latipes)

Zusammenfassung Die Körperfarbe des männlichen d-rR Medaka ist wegen des in Xanthophor enthaltenen Carotinoid-Pigments orange, die der weiblichen wegen seiner Abwesenheit uni. Die Färbung erfolgt im allgemeinen nach der Ausbrütung. Wird das rote Carotinoid des Paprikas unmittelbar nach der Befruchtung injiziert, so wird die dorsale Körperoberfläche des männlichen Embryos durch das Pigment gefärbt, was die Feststellung des erblichen Geschlechts schon vor der Ausbrütung erlaubt. Beurteilungsfehler konnten bis auf weniger als 10% herabgedrückt werden.     

Hashish

Zusammenfassung Der Autor referiert über die frühere chemische Bearbeitung des Haschischproblems, wobei namentlich die Arbeiten vonCahn (bis 1933) wichtig sind. Die beiden Substanzen Cannabinol und Cannabidiol aus Haschisch sind inaktiv, der Träger der physiologischen Wirkung konnte noch nicht rein dargestellt werden. Synthetische Tetrahydrocannabinole zeigen zum Teil starke Haschischwirkung. Der Autor vermutet, daß die Struktur des natürlichen Wirkungsträgers ähnlich sein wird wie diejenige der aktiven synthetischen Produkte.     

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.     

Spontaneous miniature activity and gradation of transmission at the neuromuscular junction

Zusammenfassung Aus den bisher veröffentlichten experimentellen Befunden über presynaptische, für die neuromuskuläre Erregungsübertragung massgeblich erscheinende Vorgänge wird geschlossen, dass die Förderung der Erregungsübertragung in direkter Beziehung zur Grösse des Aktionspotentials in den motorischen Nervenendigungen steht, während die Frequenz der spontanen Miniaturentladungen an sich kein eindeutiges Mass für die Intensität des Übertragungsvorganges von Nervimpulsen zum Muskel darstellt.     

Effect of ionizing radiation on the testes of rat

Zusammenfassung Röntgenstrahlen haben einen bemerkenswerten Einfluss auf die Inklusionen der männlichen Geschlechtszellen, wie er durch die Verklumpung des Chromatins, die Aggregation der Mitochondrien und die Granulanatur des Golgikörpers evident wird.     

A new method for the synthesis of serine ethanolamine phosphate

Zusammenfassung Eine einfache neue Methode für die Herstellung von Serine-Äthanolamin-Phosphat, einem natürlichen Phosphorsäurediester, wird entwickelt. Sie benützt die Einwirkung von Äthelinimin auf Serinephosphat und eignet sich besonders für die Herstellung von kleineren Mengen radioaktiver Verbindungen. Auf eine mögliche ähnliche Reaktion zwischen Äthelinimin und der Serinephosphatgruppe von Proteinen wird hingewiesen.     

Thymidine teratogenesis and mutagenesis inDrosophila melanogaster

Zusammenfassung Wird Thymidin dem Standardnährboden vonDrosophila zugefügt (1–2%), erweist es sich als teratogen. Bei Versuchen mit verschiedenen Stämmen vonD. melanogaster traten in allen Fällen nach Behandlung wiederholt morphologische Missbildungen einer ganz bestimmten Kategorie auf. Ausserdem erwies sich Thymidin bei diesen Konzentrationen auch als mutagen zumindest in bezug auf die Auslösung geschlechtsgebundener rezessiver Letalfaktoren. Der mutagene Effekt kann durch Röntgenbestrahlung des Thymidins vor der Anwendung herabgesetzt werden. Auf die möglichen Ursachen der teratogenen und mutagenen Wirkung des Thymidins beiD. melanogaster wird hingewiesen.     

Proton-proton scattering below 20 MeV

Zusammenfassung Die Resultate der älteren Proton-Proton-Streuexperimente konnten durch die Annahme erklärt werden, dass Protonen, die einen Zentralstoss erleiden, sich bei Annäherung auf etwa 3 × 10^–13 cm stark anziehen. Die Form des entsprechenden Potential-topfes konnte nicht festgelegt werden. Auf Grund späterer Experimente konnte die zulässige Form des Potentials begrenzt, aber nicht eindeutig bestimmt werden.Für Protonen mit höherem Bahndrehimpuls zeigen sich unterhalb 20 MeV nur kleine Abweichungen von der Rutherfordschen Streuung, und nur wenig ist bekannt über die Natur der Wechselwirkung.Die experimentellen Probleme, welche der weiteren Verbesserung der Messgenauigkeit im Wege stehen, werden diskutiert.     

A study of the mode of action of chloramphenicol on the chick morphogenesis

Zusammenfassung Hühnerembryonen, die in vitro mit Chloramphenicol behandelt wurden, zeigten verschiedene Missbildungen, wie Mikrocephalie, offene Neuralrinne, gerade bleibenden Herzschlauch, verkürzte Körperachse. Nachbehandlung solcher Chloramphenicol-Keime mit äquimolaren Lösungen von Phenylalanin, Tyrosin oderOrtho-Aminobenzoesäure ergibt weitgehend oder völlig normale Entwicklung. Durch Behandlung mit Alanin, Phenylmilchsäure oderPara-Aminobenzoesäure wird dagegen die Chloramphenicolwirkung nicht aufgehoben. Auf Grund dieser Ergebnisse wird der mögliche Mechanismus der Chloramphenicolwirkung diskutiert.

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One of us (L.M.) wishes to thank the Atomic Energy Commission for financial assistance.     

A new quantitative relation between internal and external steady-state concentrations in active transport

Zusammenfassung Im aktiven Transport der Aminosäureanalogen (-Aminoisobuttersäure und Cyclopentan-1-aminocarbonsäure) in Gehirnschnitten folgt das Verhältnis im stationären Zustand zwischen der intrazellulären Konzentration und der Lösungskonzentration derFreundlich Adsorptionisotherme,C _i =AC ₀ ⁿ . Dieses Verhältnis stimmt mit dem Modell einer aktiven Pumpe, die der Michaelis-Menten Kinetik folgt und mit einer passiven Ausdiffusion ausgeglichen ist, nicht überein. Es wird vermutet, dass eine Kontrolle des aktiven Transports durch intra- und extrazelluläre Konzentrationen reguliert wird.     

Ciliated smooth muscle cells in the uterus of the rat

Zusammenfassung Das Auftreten von Cilien der glatten Muskelzellen des Rattenuterus wird beschrieben. Auf Grund der Häufigkeit dieser Cilien im Vergleich zu den Zentralkörperchen wird angenommen, dass jede glatte Muskelzelle wenigstens eine Cilie besitzt, die eine Sinnesfunktion erfüllen könnte.     

Stabilizing effect of anti-normal erythrocyte catalase antibody on the labile catalase variant present in Swiss-type acatalasemia

Zusammenfassung Die instabile Katalase-Variante, welche in den Erythrocyten des Akatalasie-Falles A.B. vorkommt, lässt sich in vitro durch Zusatz von Anti-Katalase IgG-Fraktion oder von Fab-Fragmenten ohne Aktivitätseinbusse stabilisieren. Es wird angenommen, dass dies auf eine Fixierung der aktiven Konformation des Enzyms zurückzuführen ist.     

Streptomycin and endocrine system

Zusammenfassung Auf Grund klinischer Erfahrungen, nach welchen anlässlich einer Streptomycintherapie verschiedene endokrine Störungen beobachtet werden konnten, wurden zur Klärung derselben Tierexperimente durchgeführt. Die Versuchsergebnisse deuten auf eine funktionelle Störung der Nebennierenrindenenzyme hin, hervorgerufen durch die Einwirkung des Antibiotikums, wobei die verschiedenen klinischen Symptome als Manifestationen der Verschiebung der normalen Hormonverhältnisse aufgefasst werden.