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Fracture faces in intact cells and protoplasts ofBacillus stearothermophilus. A study by conventional freeze-etching and freeze-etching of corresponding fracture moieties

Bruchflächen in intakten Zellen und Protoplasten vonBacillus stearothermophilus. Eine Untersuchung mit Hilfe der konventionellen Gefrierätzung und der Gefrierätzung korrespondierender Bruchhälften

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Summary

The cytoplasmic membrane in intact cells and protoplasts ofBacillus stearothermophilus was investigated by means of thin sectioning, conventional freeze-etching and freeze-etching of corresponding fracture moieties. Two different membrane views are obtained in freeze-etching of intact cells as well as of protoplasts. This requires the adoption of a concept of membran cleaving along a central plane. Temperature-dependent differences in fracturing processes either at −100° C or at −196° C were not observed. Deep-etching (5–10 minutes at −95° till −98° C) coarsens membrane structures. Both fracture halves of the membrane are covered with particles of 5 to 10 nm in diameter, regionally showing a paracrystalline array. Membrane structures of vesicles (remnants of mesosomes), observed in freeze-etched protoplasts, are explained as resulting from cleaving along a central plane.

Zusammenfassung

Die Cytoplasmamembran intakter Zellen und Protoplasten vonBacillus stearothermophilus wurde mit Hilfe der Ultradünnschnittechnik, der normalen Gefrierätzung und der Gefrierätzung korrespondierender Bruchhälften untersucht.

Bei der Gefrierätzung intakter Zellen und Protoplasten konnten jeweils zwei Membranansichten mit unterschiedlicher Struktur zur Darstellung gebracht werden. Diese Befunde sowie die Ergebnisse der Gefrierätzung korrespondierender Bruchhälften von Protoplasten beweisen, daß die Cytoplasmamembran entlang einer zentralen Ebene aufgespalten wird.

Beide Membranbruchflächen sind mit 5–10 nm großen Partikeln besetzt, die lokal eine parakristalline Ordnung aufweisen. Unterschiede im Bruchverhalten der Cytoplasmamembran bei −100° C und −196° C wurden nicht festgestellt. Durch Tiefätzung (5–10 Minuten bei −95° bis −98° C) trat eine Vergröberung der Membranstrukturen auf.

Die in gefriergeätzten Protoplasten dargestellten vesikulären Membranstrukturen (Reste der unvollständig ausgestoßenen Mesosomen) werden analog zu der Cytoplasmamembran mit einer Spaltung der Membran entlang einer zentralen Ebene erklärt.

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  1. Uwe B. Sleytr

    Present address: Institut für Lebensmitteltechnologie der Hochschule für Bodenkultur, Gregor Mendel-Straße 33, A-1180, Wien, Österreich

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  1. Institute of Food Technology, University of Agriculture, Vienna, Austria

    Uwe B. Sleytr

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  1. Uwe B. Sleytr
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Sleytr, U.B. Fracture faces in intact cells and protoplasts ofBacillus stearothermophilus. A study by conventional freeze-etching and freeze-etching of corresponding fracture moieties. Protoplasma 71, 295–312 (1970). https://doi.org/10.1007/BF01279638

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01279638

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