Elektronenmikroskopische und histochemische Studien über die Oogenese der Amphibieneizelle

Zusammenfassung

• 1. Die Zona radiata der Eizelle der Frösche und Schwanzlurche ist gleichartig aufgebaut. Eine extrazelluläre Grundsubstanz enthält zwei zelluläre Anteile: Mikrovilli der Eizelle und Cytoplasmafortsätze der Follikelzellen. Die Zona radiata ist in zwei Schichten geteilt, die sich histochemisch und bei den Urodelen auch elektronenmikroskopisch unterscheiden lassen. Bei jungen Oocyten ist die Oberfläche an bestimmten Stellen mit dem Follikelepithel durch Desmosomen verbunden. Zwischen diesen flächenhaften Anheftungen entsteht die erste Grundsubstanz. Sie wird als ein Produkt des Eies, aber auch der Follikelzelle aufgefaßt.

• 2. Die Feinstruktur des Melanin-Pigmentes ist je nach Tierart verschieden. Jedes Pigmentgranulum ist von einer Membran umgeben. Das Internum kann aus Einzelgranula bestehen (Triton), einen homogenen Aufbau zeigen oder Innenstrukturen aufweisen (Xenopus). Die Pigmentgenese wird als Funktion des „vakuolären Apparates“ der Zelle erklärt. In Bläschen dieses Apparates werden Stoffe abgelagert, die zusammen mit der Melanin-Komponente das Pigmentkorn bilden. Das Melanin-Pigment ist eine hochorganisierte Struktur, die mit einem Komplex-Cytosom vergleichbar ist. Die übrigen Pigmententstehungstheorien lassen sich mit der von uns entwickelten vereinbaren und erklären.

• 3. Das Dotterplättchen setzt sich aus mehreren Teilen zusammen, wobei das Zentrum ein kristalloides Gefüge von hohem Ordnungsgrad ist. Dieser Biokristall besteht aus parallel orientierten Micellen. Je nach Schnittrichtung durch dieses Gefüge resultieren unterschiedliche Strukturbilder. Dem kristallinen Internum folgt eine ebenfalls dichte, aber granulierte Schale, die nach Behandlung mit Phosphorwolframsäure an Kontrast zunimmt und sich basophil gegenüber dem acidophilen Internum verhält. Zwischen dem dichten Anteil und der umgebenden Membran liegt eine lockere Zone mit Granula und feinen Bläschen.

• 4. Die Dotterbildung wurde als ein Prozeß erkannt, an dem fast sämtliche Teile der Zelle aktiv eingesetzt sind. Das Material, das den Dottervorstufen zugeführt wird, ist zuerst in Cytoplasma-Vesikeln elektronenmikroskopisch sichtbar. Ein Teil der Bläschen entsteht durch Pinocytose an der Basis der Mikrovilli, ein anderer Teil vermutlich im Bereich der Golgi-Lamellen. In der Dottervorstufe fließt das gesamte Material zusammen: Sie ist ein großes Cytosom (Komplex-Cytosom). Innerhalb des Komplex-Cytosoms kommt es zur Organisation des Materials.

• 5. Der Dotterkern besteht aus dicht gelagerten Mitochondrien. In den Mitochondrien entstehen Stoffe. Wir nehmen an, daß Teile als Cytosomen abgeschnürt und den Dottervorstufen zugeführt werden.

• 6. Der Begriff „vakuolärer Apparat“, der sich in seiner Konzeption als sehr nützlich für die Erklärung der Pigment- und Dotterbildung erwiesen hat, wird in Anlehnung an die Vorstellungen und Untersuchungen von Schmidt (1961) besprochen. Er beinhaltet die Summe aller Bläschen, Cytosomen und Komplex Cytosomen des Cytoplasmas. Diesen Gebilden soll eine Aufgabe bei der Aufnahme, Anreicherung, Verarbeitung und Abgabe von Stoffen zukommen.

• 7. Als Ursache für die Cytoplasma-Basophilie wurden im elektronenmikroskopischen Bereich freie Ribosomen und 100 mμ große Bläschen mit granulärem Inhalt erkannt. Diese Bläschen dürften mit den Chromidien der älteren Autoren identisch sein. Sie stammen vom Kern und üben eine in den Einzelheiten nicht zu bestimmende Funktion bei der Vitellogenese aus.

• 8. Die Kern-Plasma-Grenze besteht aus zwei Membranen, von denen die innere häufig dicker als die äußere ist und in denen sich in regelmäßiger und dichter Anordnung Poren von etwa 500 Å Lichtungsdurchmesser befinden. Im Bereich der Poren läßt sich bei OsO₄-Fixation (nicht nach KMnO₄-Fixation) durchtretendes Kernmaterial nachweisen.

• 9. Durch histochemische Methoden lassen sich während der Dotterbildung zwei Nucleolen-Typen ermitteln. Eine kleine Form, die ähnlich dem Nucleolus vor Beginn der Dotterbildung keine eindeutig positive Reaktion zeigt und ein großer, meist peripher im Kern liegender Typ, der sich stark mit Pyronin und Gallocyanin-Chromalaun anfärbt und auf NH₂- und SH-Gruppen-Nachweisen positiv reagiert. Elektronenmikroskopisch ist mit Beginn der Dotterbildung ein deutlicher Wechsel in der Struktur des Nucleolus sichtbar. Dieser Wechsel läuft parallel mit der Zunahme der nachweisbaren RNS und locker gebauter Bezirke. Weitere dichte Bezirke enthalten vorwiegend fibrilläres Material. Sie bilden vor der Dotterbildung den Hauptteil des Nucleolus. Der Begriff Nucleolonema wird verworfen.