Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Hüllen der Oozyten und Eier des Flussbarsches Perca fluviatilis

Summary

The envelope of oocytes and mature eggs of the perch was examined by light and electron microscope. In oocytes before the formation of the zona radiata most of the clubshaped microvilli project straightly towards the follicular cells. Some, however, run parallel to the oocyte surface. The zona radiata of more mature oocytes consists of the electron dense zona radiata externa and the less electron dense zona radiata interna. While the former consists of a highly organized material, the latter is composed of a substance of low density, with the exception of a few brush-shaped inclusions which are scattered irregularely within the matrix of the zona radiata interna. After treatment with 1% phosphotungstic acid and 0.5% uranyl acetate tiny fibres become visible. External to the zona radiata externa the oocytes are enveloped by a jelly layer, about five times as thick as the zona radiata. The jelly layer appears to consist of a rather homogeneous material of low density. After treatment with a solution of 0,2% ruthenium red the jelly layer is stained intensely red, suggesting the presence of acidic mucopolysaccharides. Within the matrix of the jelly layer are embedded electron dense granules of unknown function. At high resolution they reveal a well organized, crystalloid structure. The jelly layer is penetrated by cytoplasmic processes of the cone-shaped follicular cells. These processes develop extensions which enter the pore canals of the zona radiata. In some cases these extensions envelope the microvilli of the oocytes completely. But normally the microvilli and the extensions are clearly separated. The microvilli make either direct contact with the membrane of the follicular processes or penetrate deeply into membrane interdigitations. Microvilli together with follicular extensions are present in the pore canals of almost mature eggs. They seem to be withdrawn just before ovulation. The pore canals of the zona radiata are partly closed in mature eggs.

Zusammenfassung

Die Hüllen von Oozyten und reifen Eiern des Fußbarsches wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. In Oozyten vor der Bildung der Zona radiata sind die meisten der keulenförmigen Mikrovilli gerade auf die Follikelzellen ausgerichtet. Gelegentlich verlaufen Mikrovilli auch parallel zur Oozytenoberfläche. Die Zona radiata reiferer Eizellen besteht aus zwei Schichten, der elektronendichten Zona radiata externa und der weniger dichten Zona radiata interna. Während die erstere aus einem hochorganisierten Material besteht, ist die letztere aus einer Substanz von geringerer Dichte zusammengesetzt. In der Matrix der Zona radiata interna liegen unregelmäßig angeordnete flaschenbürstenähnliche Einschlüsse. Nach Kontrastierung mit l%iger Phosphorwolframsäure und 0,5% igem Uranylazetat sind feine Fibrillen in der Matrix nachweisbar. Die Zona radiata externa ist außen von einer Gallerthülle umgeben. Sie ist etwa fünfmal so stark wie die gesamte Zona, radiata. Diese Gallerthülle besteht aus homogenem Material von geringerer Dichte. Nach Anfärbung mit 0,2%-igem Rutheniumrot färbt sich diese Schicht intensiv rot. Daraus läßt sich auf das Vorhandensein von sauren Mukopolysacchariden schließen. In der Gallerthülle liegen elektronendichte Körnchen, in denen sich bei hoher Auflösung eine hochorganisierte, kristalloide Struktur nachweisen läßt. Die Gallerthülle wird von den zytoplasmatischen Fortsätzen der kegelförmigen Follikelzellen durchdrungen. Diese Fortsätze gehen in Ausläufer über, die in die Porenkanäle der Zona radiata eindringen. In einigen Fällen umhüllen die Ausläufer der Follikelzellen die Mikrovilli der Oozyte vollständig. Normalerweise liegen die Mikrovilli und die Ausläufer aber deutlich voneinander getrennt. Die Mikrovilli enden entweder direkt an der Zellmembran der Follikelzellen oder sie dringen tief in Membraneinstülpungen ein. Mikrovilli und die Ausläufer der Follikelzellen befinden sich in den Porenkanälen fast reifer Eier. Kurz vor der Ovulation werden sie wahrscheinlich zurückgezogen. Die Porenkanäle reifer Barscheier sind im äußeren Drittel der Zona radiata interna verschlossen.