Summary
The transport of chloride in isolated tissue from Nepenthes pitchers was investigated using 36Cl-, an Aminco-Cotlove chloride-titrator for the determinations of Cl- concentrations, and KCN and AsO -4 -as metabolic inhibitors.
The tissue was brought in contact with different experimental solutions (=medium). The surface corresponding to the outside of the pitchers was cut with a razor blade to remove the cutinized epidermal layer. At this surface the Cl- uptake from the medium is a metabolic process which depends on the Cl--concentration of the medium in a manner that corresponds to the Michaelis-Menten kinetics. The Michaelis-constant of this transport step was 3×10-2M. The Cl--efflux into the medium, however, is a passive process.
The opposite surface of the tissue slices (corresponding to the inside of the pitchers) carries the glands. The chloride secretion taking place here is also dependent on metabolism. In vitro it occurs even when a high gradient of chloride concentration has been set up between the medium and the solution which is in contact with the glands. In vivo the Cl--concentration of the pitcher fluid and the amount of Cl- per gram of tissue water are almost equal.
The rôle of chloride in the physiology of Nepenthes is still under investigation, A correlation between the chloride content of the pitcher fluid and its enzymatic activity (Casein-test), however, could already be demonstrated.
Zusammenfassung
Der Cl--Transport durch isolierte Gewebescheiben aus dem die überdachten Drüsen tragenden Teil von Nepenthes-Kannen wurde untersucht. An der der Kannenaußenseite entsprechenden Fläche, deren cutinisierte Epidermis durch oberflächliches Anschneiden mit einer Rasierklinge entfernt wurde, nehmen die Gewebescheiben aus den Versuchslösungen Cl- durch metabolischen Trägertransport auf, während die Cl--Abgabe passiv ist. Die Cl--Sekretion durch die drüsentragende Oberfläche hängt von der Bereitstellung energiereicher Phosphate durch den Stoffwechsel ab. Zwischen dem Chloridgehalt und der caseinspaltenden Aktivität des Kannensekretes konnte eine Korrelation nachgewiesen werden.
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Literatur
Arisz, W. H., I. J. Camphuis, H. Heikens, and A. J. Van Tooren: The secretion of the salt glands of Limonium latifolium Ktze. Acta bot. neerl. 4, 322–338 (1955).
Böszörmenyi, Z., G. G. J. Bange, and E. Cseh: Some characteristics of the absorption of halide ions by wheat and barley. Tenth Intern. Bot. Congr. 196, Abstr. of papers, 170.
Budd, K., and G. G. Laties: Ferricyanide-mediated transport of chloride by anaerobic corn roots. Plant Physiol. 39, 648–654 (1964).
Höfler, K.: Über Eintritts- und Rückgangsgeschwindigkeit der Plasmolyse und eine Methode zur Bestimmung der Wasserpermeabilität des Protoplasten. Jb. wiss. Bot. 73, 300–350 (1930).
Huber, B., u. K. Höfler: Die Wasserpermeabilität des Protoplasmas. Jb. wiss. Bot. 73, 351–511 (1930).
Kandler, O., u. H. Schmideder: Untersuchungen über die Geschwindigkeit der Fibrinverdauung bei Nepenthes. Z. Bot. 40, 317–326 (1952).
Lüttge, U.: Untersuchungen zur Physiologie der Carnivoren-Drüsen. I. Die an den Verdauungsvorgängen beteiligten Enzyme. Planta (Berl.) 63, 103–117 (1964a).
—: Untersuchungen zur Physiologie der Carnivoren-Drüsen. III. Der Stoffwechsel der resorbierten Substanzen. Flora (Jena) 155, 228–236 (1964b).
—: Untersuchungen zur Physiologie der Carnivore-Drüsen. Ber. dtsch. bot. Ges. 77, 181–187 (1964c).
Lüttge, U.: Untersuchungen zur Physiologie der Carnivoren-Drüsen. II. Über die Resorption verschiedener Substanzen. Planta (Berl.) im Druck.
—, u. J. Wiegl: Zur Mikroautoradiographie wasserlöslicher Substanzen. Planta (Berl.) 64, 28–36 (1965).
Mather, K.: Statistical analysis in biology. New York: Interscience Publ. 1946.
Morrissey, S.: Chloride ions in the secretion of pitcher plants. Nature (Lond.) 176, 1220–1221 (1955).
Mueller, P., D. O. Rudin, H. T. Tien, and W. C. Wescott: Formation and properties of bimolecular lipid membranes. In: J. F. Danielli, K. G. A. Pankhurst, and A. C. Riddiford (Ed.), Rec. Progr. in Surface Sci. 1, 379–393 (1964).
Pappius, H. M.: Water transport at cell membranes. Canad. J. Biochem. 42, 945–953 (1964).
Schmucker, T., u. G. Linnemann: Carnivorie. In: Handbuch der Pflanzenphysiologie, Bd. XI. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959.
Weigl, J.: Die Bedeutung der energiereichen Phosphate bei der Ionenaufnahme durch Wurzeln. Planta (Berl.) 60, 307–321 (1963).
—: Zur Hemmung der aktiven Ionenaufnahme durch Arsenat. Z. Naturforsch. 19b, 646–648 (1964).
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Lüttge, U. Untersuchungen zur Physiologie der Carnivoren-Drüsen. Planta 68, 44–56 (1966). https://doi.org/10.1007/BF00385370
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