Le molybdène en biologie

Zusammenfassung Durch seine Beteiligung an der Reduktion der Nitrate und an der Aufnahme von Stickstoff, spielt das Molybdän eine erhebliche Rolle im Cyclus dieses Elements. Aus diesem Grunde ist es nützlich, diejenigen Stoffwechselprozesse zu kennen, an denen das Molybdän entscheidend beteiligt ist. Es ist das Ziel dieser Übersicht, einen zusammenfassenden Einblick in den Stand unserer Kenntnisse auf dem Gebiet dieses Oligoelements zu geben; eine chronologische Betrachtung erlaubt uns, zuerst diejenigen biochemischen Vorgänge zu betrachten, für die seine Einwirkung als gesichert gilt.Die Gesamtheit der Arbeiten über die Nitratreduktion lassen darauf schliessen, dass das Molybdän spezifisch zur Funktion der Nitratreduktase gehört. Indem es integraler Bestandteil der aus Mikroorganismen und höheren Pflanzen extrahierten Nitratreduktase ist, kommt ihm eine Rolle im Elektronentransport, welcher von den Nitraten zu den Nitriten führt, zu. Es handelt sich hier um die erste Stufe der Reaktionen, die zur Ammoniakbildung führen.Man weiss schon lange, dass Molybdän zur Bindung des Luftstickstoffs benötigt wird. Unsere Kenntnisse über eine spezifische Beteiligung des Elements an diesem Vorgang verdankt man jedoch neueren Arbeiten, vor allem jenen, welche die Bindung von Stickstoff in zellfreien Extrakten zum Gegenstand haben. Diese Ergebnisse werden im Lichte der neuern Theorien über den Mechanismus der Stickstoffbindung besprochen.Abschliessend werden einige andere Reaktionen des pflanzlichen und tierischen Stoffwechsels betrachtet, an denen das Molybdän Anteil hat.     

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.     

The primary structure of transfer ribonucleic acid

Zusammenfassung Aus einem Vergleich der beschriebenen Sequenzen verschiedener Transferribonukleinsäuren lassen sich Schlüsse über die allgemeine Struktur dieser Moleküle ziehen. Sämtliche Sequenzen lassen Basenpaarungen zu, die sich zweidimensional in einer Kleeblattform darstellen lassen. Die bisher bekannten Transferribonukleinsäuren lassen sich in 3 Klassen aufteilen, je nachdem, ob sie 3–4 Basenpaare im DHU- und einen kurzen oder langen Extra-Arm besitzen. Die Verteilung der seltenen Nukleotide weist eine auffallende Regelmässigkeit auf. MethylierteBasen kommen meistens nur an einer bestimmten Stelle des Moleküls vor, nur vier wurden an zwei Stellen beschrieben. Dihydrouridin und Pseudouridin wurden an 6 bzw. 9 Stellen gefunden. Dies dürfte darauf hinweisen, dass die Enzyme, die Nukleotide in der Transferribonukleinsäure modifizieren, nicht spezifische Transferribonukleinsäuren erkennen, sondern spezifische Stellen in den verschiedensten Molekülen. Anhand der serinspezifischen Transferribonukleinsäuren aus Rattenleber wird gezeigt, dass multiple Species vorliegen, die zum Teil das gleiche Codon erkennen können, sich aber in der Primärsequenz unterscheiden.     

The influence of the thymus on radiogold clearance

Zusammenfassung Die Radiogoldclearance thymektomierter erwachsener Mäuse ist gegenüber scheinthymektomierten bzw. den Kontrolltieren vermindert. Eine zusätzliche Immundepression durch Ganzkörperbestrahlung mit 350 R führt gegenüber den einzelnen Vergleichsgruppen zu keiner Änderung der Radiogoldclearance. Daraus kann mit aller Vorsicht geschlossen werden, dass der Thymus sowohl die Immunreaktionen als auch die Phagozytosefunktion als übergeordnetes Zentrum steuert. Jedes System scheint aber für sich eine funktionelle Einheit zu bilden.     

Parathion metabolism in rat liver and kidney slices

Zusammenfassung Es werden quantitative Angaben über die Bildung von Paraoxon aus Parathion und seine weitere Aufspaltung durch Inkubation mit Leber- und Nierenschnitten und Rattendarm gemacht. Unter der Voraussetzung, dass die Inkubation der Gewebeschnitte im wesentlichen den Verhältnissen im Organismus entsprechen, würde das die Umwandlung bewirkende Enzymsystem im Verlaufe von 24 h etwa 75% des anwesenden Parathions zu Paraoxon überführen.     

Telophase behavior of extranuclear chromatin and its bearing on telophase changes in chromosomes

Zusammenfassung Extranukleares Chromatin, in der Form azentrischer Fragmente oder Teile ungebrochener Chromosomen, welche aus der Kernregion von Heuschreken-Neuroblasten herausragen, unterliegt nicht gleichzeitig mit dem intranuklearen Chromatin den telophasischen Veränderungen. Der oder die für die Telophaseveranderungen vor allem verantwortlichen Faktoren scheinen in der Kernregion der Zelle lokalisiert zu sein. Es werden Belege dafür gegeben, dass die Chromosomen während der Telophase sich bedeutend vergrössern, und es wird die Ansicht vertreten, dass im Spindelmaterial, zum Teil wenigstens, die für die Schwellung der Chromosomen verantwortliche Substanz zu sehen ist.

---

---

Work performed for Atomic Energy Commission under Contract No. W-7405-eng-26.     

The fossil vertebrates from East Greenland and their zoological importance

Zusammenfassung Kurzer Bericht über die dänischen Expeditionen nach Ostgrönland (Lauge Koch) 1929–1957. Die zoologische Bedeutung des fossilen Vertebratenmaterials (über 10000 Exemplare) wird angedeutet. Neuere Ergebnisse über die Evolution der Tetrapodenzunge werden besonders im Zusammenhang mit Grönlandmaterial besprochen. Damit wird die Ansicht bestätigt, dass sich die Urodelen selbständig aus porolepiformen Crossopterygiern entwickelt haben, während Anuren, Sauropsiden und Säugetiere von Osteolepiformiern abzuleiten sind. Die Auswertung des umfangreichen Fossilmaterials ergibt eine diphyletische Herkunft der Tetrapoden.     

Alternative molecular forms of erythrocyte catalase

Zusammenfassung Katalase aus Erythrocyten vom Menschen (und Pferd) lässt sich säulenchromatographisch und elektrophoretisch in drei Fraktionen A, B und C auftrennen, wobei die Fraktionen A und B die Tendenz haben, in die Fraktion C überzugehen. Durch Chromatographie unter Ausschluss von Luftsauerstoff konnte gezeigt werden, dass die Katalase in den Erythrozyten in der Form A vorliegt. Setzt man das Hämolysat dagegen einige Zeit Luftsauerstoff aus, wird die Katalase bei der Chromatographie in Form C eluiert. SH-blockierende Reagentien verhindern die Umwandlung von A in C, während C mit Mercaptoäthanol zu A reduziert werden kann. Es wird angenommen, dass dem Übergang von Fraktion A in B und C eine Bildung von Disulfidbrücken zugrunde liegt und dass es sich bei den beobachteten alternativen Formen möglicherweise um Katalase-Konformere handelt.     

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.     

Brain concentrations of LSD-25 (delysid) after intracerebral or intravenous administration in conscious animals

Zusammenfassung Die Radioaktivität in Gehirn, Leber und Dünndarm der Maus nach intravenöser und nach intrazerebraler Injektion von¹⁴C-Lysergsäure-diäthylamid (Delysid) wurde bestimmt. Es ergibt sich, dass die radioaktive Substanz nach intrazerebraler Injektion mindestens ebenso schnell in der Leber erscheint und durch die Galle in den Dünndarm ausgeschieden wird, als das bei intravenöser Anwendung der Fall ist. Da nach intravenöser Injektion des markierten Delysids nur eine minimale Aktivität im Gehirn erreicht wird, kann geschlossen werden, dass die Blut-Liquor-Schranke wohl den Übertritt des Delysides vom Blut ins Gehirn weitgehend hemmt, aber den Austritt der Verbindung aus dem Gehirn nicht behindert.Die schnelle Ausscheidung von¹⁴C-markiertem Delysid aus dem Gehirn nach intraventrikulärer Injektion wurde in Versuchen an der Katze bestätigt.     

Induced metamorphosis in isolated tails ofXenopus larvae

Zusammenfassung Isolierte Schwanzspitzen von Xenopuslarven können durch Thyroxinbehandlung (1:1–1:5 M) zur Metamorphose veranlasst werden. Diein vitro auftretenden Abbauvorgänge im Schwanzgewebe sind denjenigen der normalen Metamorphose, mit Ausnahme der weniger stark entwickelten Gefässkapillaren und der fehlenden Blutzirkulation, durchaus vergleichbar. Schwanzisolate sprechen auf Thyroxin rascher an als die Schwänze von gleich behandelten intakten Larven. Isolierte Schwänze dürften sich in besonderem Masse eignen zu Untersuchungen über den Einfluss von Thyroxin auf biochemische Dedifferenzierungsvorgänge in larvalen Geweben.     

The factor time in the growth of living substances

Zusammenfassung Zu dem wichtigsten Arbeitsgebiet der Kohlenstoffbiologischen Forschungsstation e.V., Essen, gehört die Massenzucht von Algen. Von ausschlaggebender Bedeutung ist dabei die in bestimmten Zeitabschnitten, zum Beispiel Tagen oder Wochen, zu erreichende Zunahme an organischer Trockensubstanz. In Verbindung mit diesen Arbeiten erschien es reizvoll, der Frage nachzugehen, wie es sich mit der Zunahme organischer Substanz je Zeiteinheit bei den verschiedenen Lebewesen — einerseits Tieren und Pflanzen, andererseits Vielzellern und Mikroorganismen — verhalte, insbesondere, welche minimale Zeitspanne in der Praxis nötig ist, um eine Verdopplung der zu Beginn der Beobachtungen vorhandenen organischen Substanz zu erhalten.Als Messzahlen werden Verdopplungsschritte (DS) = doubling step angewandt. Für kurze Zeitspannen wurden folgende « Spitzenleistungen » (aus der Literatur) ermittelt:Bienen-Maden von 0,1 auf 157,6 mg = 10,67 DS in 4 1/2-5 Tagen; Bacterium coli 1 DS in 16,4 min.;Zuckerrüben 3,4 DS in 1 Woche.In dem Aufsatz werden weitere, sich bei dem Thema aufdrängende Probleme behandelt, so die Zunahme von Populationen im begrenzten Lebensraum, zum Beispiel beiDrosphila, die Frage, ob etwa die gesamte lebende Substanz auf Erden gegenüber der anorganischen Materie eine zunehmende Tendenz zeige und weitere Zusammenhänge.     

Histochemical comparison of mast cell and globule leucocyte granules in the rat

Zusammenfassung Es werden die Granulationen von Leukozyten, welche im Dünndarm der Ratte infolge einer Helmintiasis auftraten, mit den Granulationen der Mastzellen im s.c. Gewebe verglichen. Die Granulationen in den Mastzellen verhalten sich gegenüber Heparin und Histamin positiv, während die Leukozyten eine negative Reaktion ergeben. Dies weist darauf hin, dass die beiden Zellen nicht identisch sind und wohl aus verschiedener Matrix stammen.     

Changes in proline and hydroxyproline in collagens during the development of rats

Zusammenfassung Durch Bestimmung des Prolin- und Hydroxyprolingehaltes in unlösbarem Kollagen und in den gesamten Kollagenen der Lunge von Ratten verschiedenen Alters wurde bewiesen, dass in der frühen postnatalen Epoche der Ratte (bis zu 30 Tagen) die Menge des Hydroxyprolins im Kollagen eindeutig steigt, während sich die Menge des Prolins praktisch nicht ändert.     

Evidence that no significant quantities ofp-amino-hyppuric acid are transported by the renal lymphatics

Zusammenfassung Bei der Bestimmung der renalen Plasmaströmung mit der Paraaminohippursäuremethode wird vorausgesetzt, dass dieser Stoff nicht durch die Lymphgefässe aus der Niere abtransportiert wird. Die Kontrolle der PAH-Konzentration im D. thoracicus während der intravenösen Infusion ergab, dass sie die Plasmakonzentration nicht signifikant überschreitet, so dass die «lymphatische PAH-Clearance» gegenüber der renalen Clearance vernachlässigt werden kann.     

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.     

Experimental lymphography by means of a subarachnoidal injection of lipiodol ultrafluid (guerbet)

Zusammenfassung «Paralymphatische» Bahnen sowie Lymphgefässe, welche im Flüssigkeitskreislauf der intrakranialen Strukturen eine wichtige Rolle spielen, können im Tierversuch durch intrazisternal injiziertes Lipiodol ultrafluid dargestellt werden. NachDavson ¹ scheint die Lamina cribrosa das freie Eindringen einer Flüssigkeit aus dem perioptischen Subarachnoidealraum in das Retinalgewebe zu verhindern. Auf Grund der beschriebenen Befunde, welche die Möglichkeit von Kunstprodukten mit Sicherheit ausschliessen, vertreten die Autoren den Standpunkt, dass die Lymphgefässe der Bindehaut und der Orbita mit dem intrakranialen Flüssigkeitskreislauf in direktem Zusammenhang stehen.     

The metabolism of glutethimide (Doriden®)

Zusammenfassung In diesem Übersichtsreferat werden die Stoffwechselstudien mit dem Schlafmittel Doriden^® (-Phenyl--äthyl-glutarimid) geschildert, wobei alle bisher erzielten, teilweise noch nicht veröffentlichten Resultate zusammengefasst sind. Die Untersuchungen wurden an Ratten und Hunden mit Hilfe von¹⁴C-markierter Substanz durchgeführt, speziell im Hinblick auf die Abklärung der Resorption, Verteilung, Ausscheidung und Struktur der Metaboliten des Wirkstoffes. Es wurde gefunden, dass Doriden nach der Resorption in kurzer Zeit praktisch quantitativ in Form von Metaboliten im Harn ausgeschieden wird. Diese bestehen zu mehr als 90% aus Glucuroniden, welche untoxisch sind und keine sedative Wirkung mehr besitzen. Aus der Strukturaufklärung der isolierten Stoffwechselprodukte ging hervor, dass Doriden nach zwei verschiedenen biochemischen Mechanismen metabolisiert wird, und es konnte gezeigt werden, dass dies auf den verschiedenen Stoffwechsel der beiden Antipoden von -Phenyl--äthyl-glutarimid zurückzuführen ist. Versuche mit Gallenfistelratten liessen erkennen, dass 70% der Glucuronide über die Galle und 30% direkt renal ausgeschieden werden. Bei einer solchen Versuchsanordnung konnte eine biologische Halbwertszeit von Doriden von 6,5 h bestimmt werden. Verteilungsstudien mit¹⁴C-markiertem Doriden und mit markierten Glucuroniden nach oraler und parenteraler Gabe liessen erkennen, dass sich Doriden ähnlich wie die ultrakurzwirksamen Barbiturate verhält, indem es eine ausgesprochene Affinität zu lipoidem Gewebe aufweist. Die Glucuronide dagegen sind aus dem Magen-Darm-Trakt bedeutend schlechter resorbierbar, zeigen keine Affinität zu lipoiden Organen und werden — einmal im Blut angelangt — durch die Niere rasch und vollständig eliminiert.

---

---

Registered Trade Mark.

---

H. Keberle published previously under the name ofJ. Kebrle.     

Role of heavy water as solvent in the Antigen-Antibody precipitin reaction

Zusammenfassung Wenn die Lösung zu 50% aus schwerem Wasser bestand, blieb die Bildung von Antigen-Antikörperpräcipitat im Bereich des Antikörperüberschusses unverändert. Dies zeigt, dass die Substitution mit Deuterium die spezifischen Bindungseigenschaften nicht verändert. Dagegen fand sich eine erhöhte Niederschlagsmenge im Bereich des Antigenüberschusses, was auf eine Herabsetzung der Löslichkeit des normalerweise löslichen Antigen-Antikörperkomplexes hinweist.     

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.