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.     

150 years of croton oil research

Zusammenfassung Die übersicht befasst sich mit der Entdeckungsgeschichte der entzündlich, toxisch und kokarzinogen hochwirksamen Phorbolester ausCroton tiglium L., wobei insbesondere die Anreicherungs- und Isolierungsversuche sowie die Beiträge zur Chemie der Wirkstoffe berücksichtigt werden. Nach ersten Untersuchungen durchPelletier undCaventou im Jahre 1818 erbrachten vor allem die Arbeiten der Arbeitskreise umBoehm sowieFlaschenträger in den zwanziger Jahren dieses Jahrhunderts entscheidende Fortschritte in der chemischen Charakterisierung der Giftstoffe, die als Fettsäureester des Phorbols, C₂₀H₂₈O₆, erkannt wurden. Nach der Entdeckung der kokarzinogenen Aktivität hielt das Crotonöl Einzug in die experimentelle Krebsforschung und gab Anlass zu intensiviertem Bemühen um die Isolierung der Wirkstoffe, die durch Anwendung von Gegenstromverteilungen schliesslich 1962 erstmals frei von inaktiven Begleitstoffen dargestellt werden konnten. Inzwischen ist die Chemie der Phorbolester weitgehend geklärt und ein Strukturvorschlag für das Phorbol erarbeitet worden. Die Biochemie dieser Substanzen im Hinblick auf ihre Tumorpromotion bei der Karzinogenese ist jedoch bislang völlig ungeklärt.     

Effect of metabolic inhibitors on the release of histamine by anaphylatoxin and by antigenin vitro

Zusammenfassung Es wird durchin vitro-Anaphylaxie an Rattenzwerchfell und Meerschweinchenlunge gezeigt, dass die Freisetzung von Histamin durch Dinitrophenol, Cyanid und Sauerstoffmangel gehemmt wird. Diese Hemmung kann aber durch Zufügen von Glukose durchbrochen werden. Die anaphylaktische Freisetzung von Histamin ist also an stoffwechselaktive Mastzellen gebunden.     

Metabolism and storage of biogenic amines

Zusammenfassung Die Entdeckung der Farbreaktionen der Nebennierenmarksubstanz durchVulpian vor 100 Jahren gibt den Anlass zu diesem Überblick über den gegenwärtigen Stand unseres Wissens vom Stoffwechsel der pharmakologisch wirksamen biogenen Amine. Die Bildung des Histamins, des 5-Oxytryptamins und der Katecholamine (Noradrenalin und Adrenalin) und der Anteil der Aminoxydasen an der biologischen Inaktivierung der Amine wird besprochen. Zum Schluss werden die Ergebnisse der Granulaforschung in den letzten Jahren erwähnt und die Bedeutung dieser cytoplasmatischen Strukturen für die intracelluläre Speicherung der biogenen Amine sowie einige Eigenschaften der Granula diskutiert.

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Dedicated for the seventieth birthday of Prof.Arthur Stoll.

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Lecture held at the Swiss Society of Physiology, Biochemistry and Pharmacology, Fribourg 1956.     

Translocation of donor DNA into nucleolar associated chromatin of recipient cell in vitro

Zusammenfassung L-Zellen-Population wurde durch³H-Thymidin-Puls markiert, gewaschen und in Petri-Schalen kultiviert, nach 24- und 48-stündiger Inkubation fixiert und autoradiographisch verarbeitet. In den nach der Inkubation mit³H-Thymidin unmarkiert gebliebenen Zellen erschien um die Nukleolen eine markierte DNS. Eine Vorstellung über den DNS-Einbau wird entwickelt.     

Chromosomes of the rock hyrax,Procavia capensis (Pallas), 1767

Zusammenfassung Es werden die Chromosomen eines weiblichen und zwei männlicher Felshyraxarten,Procavia capensis (Pallas), 1767 (Hyracoidea: Mammalia) beschrieben. Ihre diploide Chromosomenzahl ist 2n=54. Mit Ausnahme derX-Chromosomen sind keine eindeutigen Chromosomenkomplement-übereinstimmungen mit denjenigen von Elefanten sichtbar. Hingegen sind die allgemeinen Eigentümlichkeiten der Karyotypen und die Anzahl der Hauptarme der Chromosomen ähnlich und stimmen überdies mit taxonomischen Verbindungen, die zwischen den Hyracoidea und den Proboscidea angenommen werden, überein.     

The microbiological oxidation of conessine

Zusammenfassung Conessin wurde mikrobiologisch durchCunninghamella echinulata in zwei Produkte zerlegt, welche in reiner Form isoliert und mit 7-Hydroxyconessin und 7-Hydroxyconessin identifiziert werden konnten.     

Integrative pattern of reflex actions by impulses in large muscle spindle afferents on motoneurones to hip muscles

Zusammenfassung Es werden die intrazellulären Potentiale an Motoneuronen von Hüftmuskeln abgeleitet. Motoneurone des HüftstreckersSemimembranosus werden von Ia-Impulsen der Hüftstrecker und Kniebeuger erregt, Motoneurone des HüftstreckersAdductor femoris dagegen von den Hüftstreckern und Kniestreckern. Motoneurone der Hüftbeuger werden von Ia-Impulsen gehemmt, nicht nur von deren Antagonisten, sondern auch vom KniestreckerVasto Cruralis.     

The turbidimetric evaluation of platelet aggregation caused by bacterial lipopolysaccharide

Zusammenfassung Die Aggregation von Blutplättchen durchEscherichia coli Endotoxin wurde untersucht: Die Blutplättchenanhäufung erweist sich anfänglich als langsam, dann aber als sehr schnelle Abnahme der optischen Dichte eines blutplättchenreichen Plasmas. Die schnelle Abnahme der optischen Dichte konnte durch Heparin, und zwar nur in grösserer Menge, unterdrückt werden. Der Beginn der schnellen Ansammlung wurde durch Adenosin verzögert, wobei aber Adenosin keine Wirkung auf den Grad der Anhäufung durch das Endotoxin hatte. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass in vitro Thrombin und Adenosindiphosphat die Thrombozytenaggregation durch Endotoxin unterstützen.

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Supported by U.S.P.H.S. grant No. H-7150.

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U.S.P.H.S. Research Career Development Award Recipient.     

The isolation of a phytotoxin from cultures ofDidymella applanata (Niessl)sacc

Zusammenfassung Die Isolierung eines phytotoxischen Stoffes aus der Kulturflüssigkeit vonDidymella applanata (Niessl)sacc., der eine Krankheit bei Himbeeren verursacht, wird beschrieben. Die Symptome dieser Krankheit und die Züchtungsbedingungen für den Mikroorganismus und die Testpflanzen werden angegeben. Das Toxin dürfte ein Oligosaccharid sein.     

Effects of salicylate on water and electrolyte content of human red blood cells

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass Natriumsalicylatin vitro auf menschliche Erythrozyten einendirekten Einfluss ausübt, indem es den Kaliumgehalt vermindert und den Natriumsowie den Wassergehalt vermehrt. Diese Wirkung, die auchin vivo beobachtet werden kann, dürfte die Folge einer Energieverarmung sein, die durch eine Entkopplung der oxydativen Phosphorylierung zustande kommt.     

Energy content of propellants and of explosives

Zusammenfassung Gewöhnliche Explosivmittel und Raketentriebstoffe entwickeln nach Zündung Reaktionswärmen, welche den Wertq _v=3 kcal je cm³ nicht überschreiten. Dies gilt besonders für Kombinationen, die nur Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff enthalten. Da die Reaktionsprodukte solcher Triebstoffe alle gasförmig sind, geht im wesentlichen die Sublimationswärme der ursprünglich festen Stoffe verloren, und die Werte vonq _verscheinen entsprechend niedriger. Im gleichen Sinne wirkt die relativ leichte Dissozierbarkeit von CO, CO₂ und H₂O bei den resultierenden Explosionstemperaturen. Um grössere Werte vonq _vzu erzielen, müssen deshalb Elemente, wie Lithium, Bor, Magnesium, Aluminium und Silizium, in die Explosivstoffe eingebaut werden, die nach Detonation feste und flüssige Oxyde und Verbindungen liefern. Es wird an Hand einiger Beispiele gezeigt, dass auf diese Weise Energiemengen verfügbar werden, die im Bereich von 4 bis 7 kcal je cm³ liegen. Zur praktischen Ausführung können die genannten Leichtelemente entweder physikalisch einem gewöhnlichen Explosivstoff beigemischt werden, oder es können diese Elemente mit Wasserstoff, Stickstoff und eventuell Sauerstoff, Fluor usw. zur Verbindung gebracht und mit einem zusätzlichen Oxydationsmittel reagiert werden. Falls man in explosiven Hohlladungen potentiell selbstreagierende Einlagen aus komprimiertem Thermit oder ähnlichen Kompositionen benutzt, werden nach Detonation glühende Teilchen grosser Geschwindigkeit und grosser Durchdringungsfähigkeit ausgeschleudert. Diese Teilchen können auch als in einem Vakuum wie dem interplanetarischen Raum selbstleuchtende künstliche Meteore zu Experimenten verschiedener Art benutzt werden.     

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.     

A mnemonic for configurations of steroidal sapogenins

Zusammenfassung Die Beweggründe für den Gebrauch derD- undL-Konvention in der Nomenklatur der Steroid-Sapogenine sowie ihre Anwendung auf die Konfigurationsanalyse und Formelaufstellung werden diskutiert.     

Fine structure of the tip of chemosensitive hairs in two blow flies and the stable fly

Zusammenfassung Licht- und elektronenmikroskopische Studien der chemorezeptiven Spitze von Geschmackshaaren wurden bei den FliegenPhormia regina, Calliphora vicina undStomoxys calcitrans durchgeführt. Die Geschmackshaare dieser Fliegen ähneln sich strukturell bis auf einen ausgeprägten Öffnungs- und Schliessmechanismus, der für die Geschmackshaare vonStomoxys calcitrans lichtmikroskopisch nicht nachgewiesen werden konnte. Die Resultate werden hinsichtlich der Lokalisation der chemosensiblen Membran diskutiert.     

Location of hormone production in the ovary of the guppy,Poecilia reticulata

Zusammenfassung Enzym-histochemische Untersuchungen weisen darauf hin, dass die sogenannten Corpora lutea praeovulationia im Ovarium vonPoecilia reticulata keine Steroide produzieren und deswegen als Corpora atretica betrachtet werden müssen. Demgegenüber steht fest, dass in den Granulosazellen, die die Oozyten umgeben, die Enzyme 3-Hydroxysteroid-Dehydrogenase, Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase und einige Enzyme des Krebszyklus nachzuweisen sind. Infolgedessen können die Granulosazellen als Steroid-produzierende Zellen angesehen werden.     

Influence of serotonin on the radiation sensitivity of lactate dehydrogenase

Zusammenfassung Die Veränderungen in der Strahlenempfindlichkeit von Milchsäuredehydrogenase durch Serotonin, gebraucht als Serotonin-Kreatinin-Sulfat, wurden spektralphotometrisch untersucht. Die Bestrahlungsdosen variierten zwischen 0–9 · 10⁵ R. Die Serotonin-Konzentrationen variierten zwischen 0–1,23 mM. Die D³⁷-Dosis für eine Serotonin-Konzentration von 246M ist ca. 34mal grösser als für die Kontrollen. Der Schutzeffekt kann durch eine Komplexbildung zwischen Serotonin und den Metallionen, die im Enzym-Molekül vorhanden sind, erklärt werden.     

Behaviour of the Khapra beetleTrogoderma granarium towards the assembling scent released by the female

Zusammenfassung Es wird nachgewiesen, dass der Duft virginer Käfer der GattungTrogoderma granarium als hetero- und homosexuelles Attraktans, als Arrestans sowie bei den Männchen als Aphrodisiacum wirkt. Die Weibchen werden weniger stark angelockt und überdies wirken taktile Stimuli synergistisch zum olfaktorischen Stimulus. Lockstoffe verschiedenerTrogoderma-Arten werden nur von weiblichen und nicht von männlichen Käfern abgegeben und sind höchstwahrscheinlich gattungsspezifisch.     

Formation of asparagine and increase in the free amino acid content in virus infected leaves ofAbelmoschus esculentus

Zusammenfassung Papierchromatographische Analysen der freien Aminosäuren und Amide in gesunden und mit «yellow mosaic»-Virus infizierten Blättern vonAbelmoschus esculentus zeigen neben einer Zunahme von Leucin, Phenylalanin, Valin + Methionin und Asparaginsäure die Bildung einer neuen, ninhydrinpositiven Substanz und Asparagin in den infizierten Blättern. Es werden Anregungen für weitere Untersuchungen gemacht.     

The chemistry of the polymyxin antibiotics

Zusammenfassung Die Chemie der Polymyxine, einer Klasse von basischen Polypeptid-Antibiotika, begann 1954, als durch Gegenstromverteilung erstmals ein definierter Vertreter, das Polymyxin B₁ in reiner Form isoliert werden konnte (L. C.Craig). Partialhydrolyse mit Mineralsäuren führte zum Schluss, dass es sich um Cyclohepta- oder Cyclooctapeptide mit Seitenketten handelt, die, -Diaminobuttersäure (Dab) enthalten (W.Hausmann).Amidartige Verknüpfung der Seitenkette mit einer Fettsäure [(+)-6-Methyloctansäure (MOA) oder 6-Methylheptansäure (IOA)] (S.Wilkinson) verleiht diesen Antibiotika den Charakter von Invertseifen. Sie sind besonders gegen gramnegative Erreger wirksam. Schwierigkeiten bereiteten die Aufklärung der Verknüpfungsweise der Seitenkette (- oder-) und die Beantwortung der Frage, ob das Molekül nebend-Phenylalanin in der Ringsequenz noch einend-, -Diaminobuttersäurerest in Nachbarschaft zur Fettsäure in der Seitenkette enthält. Synthetische Versuche mitd-, -Diaminobuttersäure an dieser Stelle führten zu hochaktiven Produkten, die aber mit natürlichem Polymyxin B₁ nicht identisch waren. Entscheidende Fortschritte wurden mit dem bakteriellen Enzym Nagarse (T.Suzuki) erzielt, das schrittweise die Seitenkette bis zum Ringpeptid abbaut. Dabei ergab sich, dass den Polymyxinen die allgemeine Struktur eines Cycloheptapeptides mit-verknüpfter Seitenkette zukommt (Figur 4).Die Polymyxine B₁ E₁ (Colistin A) sowie Circulin A unterscheiden sich voneinander nur durch eine Variation in der gleichen Dipeptidsequenz des 7-gliedrigen Ringes. Die im Polymyxin B₁ vorhandene Dipeptidsequenzd-Phe-l-Leu ist in Polymyxin E₁ (Colistin A) durchd-Leu-l-Leu und in Circulin A durchd-Leu-Ll-Ile ersetzt. Im Polymyxin D₁ ist neben dem Ersatz der entsprechenden Sequenz durchl-Leu-l-Thr noch ein, -Diaminobuttersäurerest der Seitenkette durch eind-Serin ausgetauscht. Die entsprechenden Verbindungen mit dem Index 2 unterscheiden sich von denjenigen mit dem Index 1 durch einen Austausch der (+)-6-Methyloctansäure durch 6-Methylheptansäure.Die Struktur von Polymyxin B₁ E₁ und Circulin A konnte durch Totalsynthese gesichert werden (K.Vogler). Weitere Fortschritte in der Erforschung der Natur der noch unbekannten Vertreter sind in Kürze zu erwarten.