Volume 2, Issue 3-4

Die Möglichkeit einer messenden Verfolgung von komplexen Bindungen Seltener Erden-Ionen in Lösung auf polarographischem Wege wird aufgezeigt. Als für diese Zwecke geeignetstes Element wird das Europium herangezogen, das gleichzeitig auch Aufschluß über das Komplexbildungsverhalten der zweiwertigen Seltenen-Erden-Ionen zu geben vermag. Die Anionen folgender organischer Oxysäuren ergeben in abnehmender Reihenfolge komplexe Bindungen des dreiwertigen Ions, deren Maß aus der Größe der Verlagerung der polarographischen Reduktionsstufe - der Kathodenreaktion Eu 3+ + ⊝ = Eu 2 + entsprechend - feststellbar ist : Citronensäure, Weinsäure, Milchsäure, Apfelsäure, Mandelsäure und Salicylsäure. Die Komplexitätskonstante der Citratkomplexbildung wird größenmäßig festgelegt. Auch in Acetatlösung ist die Europium-Reduktionsstufe gegenüber der reinen Chloridlösung zu unedlerem Potentialwert verschoben. Beim zweiwertigen Ion ist keine Neigung zur Bildung von Komplexen festzustellen, was sich auch mit dem erdalkaliähnlichen Verhalten deckt. Mit Aminosäuren, die vielfach zur Bildung innerer Komplexe führen, ist auch bei den dreiwertigen Seltenen-Erden-Ionen in den zugänglichen Konzentrationsbereichen keine Komplexbildung nachzuweisen. Die Komplexbildungsaffinität der in carbonatalkalischen Lösungen erhältlichen Carbonatkomplexe entspricht etwa jener der in sauren Lösungen verfolgten Citratkomplexe.

Während man früher glaubte, daß orientierte Verwachsungen von Kristallen organischer Verbindungen nur dann eintreten können, wenn Gast- und Wirtskristalle außer der formalgeometrischen Voraussetzung noch Identität oder zumindest eine gewisse Verwandtschaft der Bindungsart aufweisen, liegt dieser Untersuchungsreihe die Vorstellung zugrunde, daß derartige Verwachsungen ohne Rücksicht auf die Bindungsart in den verwachsenden Gittern nur dann eintreten können, wenn die Bausteine der aufwachsenden Verbindungen zu den Bausteinen der Trägerkristalle eine hinreichende chemische Beziehung aufweisen, die von der gleichen Art ist, wie sie beim Eingehen einer Molekülverbindung besteht. Auf Grund dieser neuen Betrachtungsweise gelang es, auch solche Partner zur Verwachsung zu bringen, für die wegen ihrer unterschiedlichen Bindungsart nach der früheren Vorstellung eine Verwachsung kaum zu erwarten war; ebenso gelang es unschwer, auf Grund der neuen Vorstellung für Vertreter einer Reihe von Stoffklassen, für die bis dahin Verwachsungspartner vergeblich gesucht wurden, orientierte Verwachsungen zu erhalten, so z. B. für aromatische Kohlenwasserstoffe und Chinon. In der vorliegenden Mitteilung werden im Anschluß an frühere Untersuchungen die Beziehungen zwischen der Fähigkeit zur Bildung von Molekülverbindungen einerseits und zur orientierten Verwachsung andererseits zunächst durch den systematischen Aufbau von Verwachsungen typischer Repräsentanten der Chinhydrone belegt. Darüber hinaus konnte dann auch zu den Abwandlungen der typischen Chinhydrone, die für den Nachweis der konstitutiven Voraussetzung der Chinhydronbildung charakteristisch sind, bis zu den extremen Varianten (Chinhydrone des Tetrachlorphthalsäureanhydrids und Perchlorindons) entsprechende Verwachsungen systematisch aufgebaut werden.

In Proteinen gibt es wahrscheinlich „Kettensysteme“ von Wasserstoffbindungen zwischen den Imidgruppen senkrecht zur Achse der Polypeptidketten. Diese „Systeme“ müssen nach Überlegungen des Verfassers 1 mit zunehmender Gliederzahl stabiler werden. Dies dürfte einer der energetischen Gründe für die geordnete Faltung der Polypeptidkette sein. Wird ein Glied eines solchen Systems durch einen „Treffer“, wie er in der Strahlengenetik vorkommt, ionisiert, so muß sich die Ladung durch Verschiebung der innermolekularen π-Elektronen und der zwischenmolekularen Protonen über einen Teil des „Systems“ ausbreiten. Auch der „Treffbereich“ kann in diesem Energieleitungsmodell veranschaulicht werden.

Die Fortleitung absorbierter Strahlungsenergie in der lebenden Zelle und in bestimmten Eiweißmolekülen ist experimentell begründet, die Fähigkeit der Elektronenleitung ist aus biochemischen Überlegungen zu folgern. Einer aneinander gelegten Kette von Säureamidgruppen, wie sie im Eiweiß als Träger der Wasserstoffbindung anzunehmen ist, kann diese Fähigkeit der Elektronen- und Energiefortleitung zugeschrieben werden. Die Eigenschaften der Säureamidgruppe, ihre Reaktionen und röntgenographischen Untersuchungen stützen diese Annahme. Die Folgerungen, die man für Redoxfermente, als Elektronen übertragende Moleküle mit Eiweißbestandteil, ziehen kann, stehen in Übereinstimmung mit ihren Eigenschaften.

Eine Diskussion von Konstellationen der Peptidkette zeigt die Unwahrscheinlichkeit ebener Faltungsformen, wenn die Peptidkette nur wenig Glykokoll enthält und bei einem Faltungs-Entfaltungsmechanismus die Seitenkettenreste nicht umgeklappt werden dürfen. Durch Rotation der Peptidbindungen wird eine räumliche Faltungsform der Peptidkette erhalten, welche mit den Röntgendaten des α-Keratins verträglich ist. Diese Konstellation erlaubt die Entfaltung zur gestreckten Zickzackkette (Verlängerung um 30%), ohne Rhythmus und Richtung der Seitenketten in bezug auf die Ketten-Ebene zu ändern.

Unter Berücksichtigung verschiedener Fehlerquellen wird das Molekulargewicht des Tabakmosaikvirus aus der Sedimentations- und Diffusionskonstante zu 40,7 · 10 6 bestimmt.

In schwach alkalischer Lösung entstehen aus dem Tabakmosaikvirus 8 verschiedene Spaltproteine definierter Größe und außerdem in einigen Fällen freie Nucleinsäure. Die Anzahl, Größe und Gestalt der Spaltproteine wird bestimmt und eine Vorstellung über ihre Anordnung im ursprünglichen Virusmolekül entwickelt. Aus den chemischen und serologischen Eigenschaften ergibt sich, daß es sich um native Eiweißstoffe handelt. Über die Kinetik der Zerfallsreaktion lassen sich bisher nur einige qualitative Angaben machen.

Bei der infektiösen Polyederkrankheit von Insektenlarven entstehen in den Kernen fast aller Körperzellen polyederförmige Proteinkristalle. Die Natur dieser Polyeder wird bei Schwammspinner-, Nonnen- und Seidenraupen untersucht. Sie bestehen zum größten Teil aus dem nicht infektiösen, sehr einheitlichen Polyeder-Protein mit einem Molekulargewicht von 276 600 bzw. 336 000 bzw. 378 000 und zu wenigen Prozent aus dem infektiösen Polyeder-Virus-Protein mit einem Partikelgewicht von etwa 10 9 . Diese infektiösen, nucleinsäurereichen Polyeder-Virus-Partikel konnten rein dargestellt, elektronenmikroskopisch aufgenommen und ihre Sedimentations- und Diffusionskonstante gemessen werden. Das Polyeder-Protein und das Virus-Protein konnten in kleine Teile gespalten werden, die wieder zu hochmolekularen Teilen aggregieren. Polyeder-Protein und Polyeder-Virus sind serologisch verwandt.

Der chromogene Anteil des roten Haarkeratins läßt sich bei vorsichtiger Laugenhydrolyse von dem Keratin abspalten. Es wird ein Verfahren angegeben, durch Chromatographie diesen abgespaltenen Anteil zu isolieren.

Das von Zernike, Köhler und Loos konstruierte Phasenkontrast-Mikroskop wird erstmalig an lebenden Metaphytenzellen zu zytologischen Untersuchungen angewandt. Zur Beobachtung der Plasmakonfiguration, der Chondriosomen sowie zur Analyse der Zytoplasmaströmung ist dieses neue Mikroskopierverfahren bestens geeignet. Modellversuche zeigten, daß insbesondere nucleinsäure- und lipoidreiche Strukturen den stärksten Phasenkontrast liefern. Daher ist das Phasenkontrast-Verfahren für die Untersuchung der Struktur lebender Ruhekerne von besonderer Bedeutung. Die Chromomeren geben einen sehr starken Phasenkontrast. An isolierten Chloroplasten gelang es, durch die stark aufquellende Wirkung von KCNS die Proteinlamellen der Chloroplasten so zu verbreitern, daß der lamellare Feinbau der Chloroplasten im Phasenkontrastbild mikroskopisch sichtbar gemacht werden kann. Die wie ein Buch aufgeblätterten Chloroplasten lassen dann hell erscheinende Proteinschichten und dunkel kontrastierte Lipoidschichten erkennen. Der lamellare Feinbau konnte an Stichproben aus verschiedenen Angiospermenfamilien allgemein bestätigt werden. Die autochthone Stärke liegt in den hell erscheinenden quellfähigen Proteinschichten. Für das Studium der Kern- und Zellteilung in vivo an den Staubfadenhaaren von Tradescantia virginica hat sich das Phasenkontrast-Mikroskop als sehr geeignet erwiesen. Es werden einige Einzelheiten über die Chromosomen, die Spindel, den Phragmoplasten und über die Entstehung der Quermembran mitgeteilt.

Die folgende Darstellung beschäftigt sich mit der Beschaffenheit der Laubgewächsflora des mitteleuropäischen Tertiärs. 1 Ihre Grundlage bilden neue Untersuchungen über die botanische Zugehörigkeit der kohlig erhaltenen Reste von Früchten und Samen. Mit Rücksicht auf die Bedeutung dieser Organe für die Systematik der heutigen Angiospermen sind diese Fossilien besonders wichtig. Viele Einzelheiten des Wandels der Flora vom Beginn des Tertiärs bis zum Erscheinen des Menschen werden durch die Befunde über die Zugehörigkeit der Frucht- und Samenreste in ein neues Licht gestellt.

Auf Grund von Zeitrafferfilmaufnahmen wird die Kriechbewegung der auf ungeschlechtlichem Wege entstandenen Frustei des tentakellosen Süßwasserpolypen Craspedacusta sowerbii Lank analysiert. Außer oekologischen Daten werden auch die Ergebnisse von Temperatur- und Hindernisversuchen mitgeteilt.

Es wird über den Polymorphismus bei den Nebenaugen der Araneen berichtet und versucht, auf Grund dieser Ergebnisse systematische Reihen aufzustellen.