Skip to main content
Download PDF
  • Published:

Intrazelluläre Zellzotten in Nahrungsvakuolen von Ciliaten

Lamellar microvilli in food vacuoles of ciliates

Helgoländer wissenschaftliche Meeresuntersuchungen volume 12, pages 61–77 (1965)Cite this article

Abstract

With progressing age, the food vacuoles ofMetafolliculina adrewsi develop a border of folds, which attains its most pronounced differentiation at a stage where maximum resorption of nutrient substances presumably takes place. This border of folds, similar to the well known brush border at the free cell surface, consists of lamellar cytoplasm protuberances and causes a considerable enlargement of the membrane area of the food vacuole within the cell, thus favoring the permeation of nutrient substances. In old food vacuoles the border of folds undergoes involution, an observation that also points to the functional significance of this structure. InMetafolliculina the degree of digestion of the vacuole contents and the morphological changes of the vacuole wall enable a distinction to be made between 4 different stages of age and function of the food vacuoles respectively: (1) ingestion vacuoles, (2) digestion vacuoles, (3) resorption vacuoles and (4) egestion vacuoles. The resorption vacuole evidently shows structural and functional analogies to the resorbing intestinal epithelia of Metazoa. The morphological findings are discussed in the light of current concepts on substance uptake by the cell.

Zusammenfassung

1. Die Nahrungsvakuolen vonMetafolliculina andrewsi entwickeln mit zunehmendem Alter einen Faltensaum, der seine höchste Differenzierung in dem Altersstadium erreicht, wo die stärkste Resorption der Nährstoffe zu vermuten ist.

2. Dieser Faltensaum besteht aus lamellenartigen Cytoplasmaprotuberanzen und bewirkt — ähnlich wie der Bürstensaum an der freien Zelloberfläche — innerhalb der Zelle eine erhebliche Oberflächenvergrößerung der Nahrungsvakuole zugunsten der Permeation der Nährstoffe.

3. Bei alten Nahrungsvakuolen werden die Falten wieder zurückgebildet, eine Tatsache, die die funktionelle Bedeutung dieser Struktur weiterhin unterstreicht.

4. An Hand des Verdauungsgrades des Vakuoleninhalts und der morphologischen Veränderungen der Vakuolenwand lassen sich bei den Nahrungsvakuolen vonMetafolliculina deutlich vier Alters- beziehungsweise Funktionsstadien unterscheiden: 1. Ingestionsvakuolen, 2. Digestionsvakuolen, 3. Resorptionsvakuolen und 4. Egestionsvakuolen.

5. Die morphologischen Befunde an der Resorptionsvakuole, die strukturelle und funktionelle Parallelen mit den resorbierenden Darmepithelien von Metazoen aufweist, werden im Rahmen der heutigen Vorstellungen über die zelluläre Stoffaufnahme diskutiert.

Zitierte literatur

  • Andrews, E. A., 1923.Folliculina: case making, anatomy and transformation.J. Morph. 38, 207–278.

    Google Scholar 

  • —— 1946. Ingestion organs in folliculinids and in stentor.J. Morph. 79, 419–444.

    Google Scholar 

  • Bautzmann, H. &Schmidt, W., 1960. Vergleichende elektronenmikroskopische Untersuchungen am Amnion von Sauropsiden und Mammaliern (Huhn, Katze, Mensch).Z. Zellforsch. mikrosk. Anat. 51, 571–588.

    Google Scholar 

  • Bergener, M., 1962. Die Feinstruktur des Dünndarmepithels während der physiologischen Milchresorption beim jungen Goldhamster.Z. Zellforsch. mikrosk. Anat. 57, 428–474.

    Google Scholar 

  • Brandt, P. W. &Pappas, G. D., 1962. An electron microscopic study of pinocytosis in ameba. 2. The cytoplasmic uptake phase.J. biophys. biochem. Cytol. 15, 55–71.

    Google Scholar 

  • Carasso, N., Favard, P. &Goldfischer, S., 1964. Localisation, à l'echelle des ultrastructures, d'activités de phosphatases en rapport avec les processus digestifs chez un cilié(Campanella umbellaria).J. Microscopie 3, 297–322.

    Google Scholar 

  • Chapman-Andresen, C. &Nilsson, J. R., 1960. Electron micrographs of pinocytosis channels inAmoeba proteus.Expl. Cell Res. 19, 631–633.

    Google Scholar 

  • Duve, C. de, 1963. The lysosome concept.In: Reuck, A.V.S. de & M. P. Cameron (Eds): Lysosomes. Churchill, London, 1–35.

    Google Scholar 

  • Favard, P. &Carasso, N., 1963. Mise en évidence d'un processus de micropinocytose interne au niveau des vacuoles digestivesd'Epistylis anastatica (Cilié Péritriche).J. Microscopie 2, 495–498.

    Google Scholar 

  • —— 1964. Étude de la pinocytose au niveau des vacuoles digestives de ciliés péritriches.J. Microscopie 3, 671–696.

    Google Scholar 

  • Gresson, R. A. R. &Threadgold, L. T., 1959. A light and electron microscope study of the epithelial cells of the gut ofFasciola hepatica L.J. biophys. biochem. Cytol. 6, 157–162.

    Google Scholar 

  • Hadži, J., 1951. Studien über Folliculiniden.Dela Slov. Acad. Znan. Umet. Hist. nat. Med. 4, 1–390.

    Google Scholar 

  • Hayward, A. F., 1963. Electron microscopy of induced pinocytosis inAmoeba proteus.C. r. Trav. Lab. Carlsberg 33, 535–558.

    Google Scholar 

  • Helander, H. F., 1962. Ultrastructure of fundus glands of the mouse gastric mucosa.J. Ultrastruct. Res. (Suppl.)4, 1–123.

    Google Scholar 

  • —— 1965. Morphology of animal secretory gland cells.In: Wohlfarth-Bottermann, K. E. (Hrsg.): Sekretion und Exkretion. Springer, Berlin, 2–26.

    Google Scholar 

  • Holter, H., 1965. Physiologie der Pinocytose bei Amöben.In: Wohlfarth-Bottermann, K. E. (Hrsg.): Sekretion und Exkretion. Springer, Berlin, 119–146.

    Google Scholar 

  • Jurand, A., 1961. An electron microscope study of food vacuoles inParamecium aurelia.J. Protozool. 8, 125–130.

    Google Scholar 

  • Komnick, H., 1963. Zur funktionellen Morphologie der Salzsäureproduktion in der Magenschleimhaut.Histochemie 3, 354–378.

    Google Scholar 

  • —— 1965. Funktionelle Morphologie von Salzdrüsenzellen.In: Wohlfarth-Bottermann, K. E. (Hrsg.): Sekretion und Exkretion. Springer, Berlin, 289–314.

    Google Scholar 

  • —— &Wohlfarth-Bottermann, K. E., 1964. Morphologie des Cytoplasmas.Fortschr. Zool. 17, 1–154.

    Google Scholar 

  • ——, —— 1965. Das Grundplasma und die Plasmafilamente der AmöbeChaos chaos nach enzymatischer Behandlung der Zellmembran.Z. Zellforsch. mikrosk. Anat. 66, 434–456.

    Google Scholar 

  • Kurtz, S. M., 1964. The kidney.In: Kurtz, S. M. (Ed.): Electron microscopic anatomy. Academic pr., New York, 239–265.

    Google Scholar 

  • Moericke, V. &Wohlfarth-Bottermann, K. E., 1960. Zur funktionellen Morphologie der Speicheldrüsen von Homopteren. 4. Mitt. Die Ausführgänge der Speicheldrüsen vonMyzus persicae (Sulz.),Aphididae. Z. Zellforsch. mikrosk. Anat. 53, 25–49.

    Google Scholar 

  • Müller, M. &Röhlich, P., 1961. Studies on feeding and digestion in Protozoa. 2. Food vacuole cycle inTetrahymena corlissi.Acta morph. hung. 10, 297–305.

    Google Scholar 

  • —— &Törö, I., 1962. Studies on feeding and digestion in Protozoa. 3. Acid phosphatase activity in food vacuoles ofParamecium multimicronucleatum.J. Protozool. 9, 98–102.

    Google Scholar 

  • —— &Törö, I., 1963. Fine structure and enzymic activity of protozoan food vacuoles.In: Reuck, A. V. S. de & M. P. Cameron (Eds): Lysosomes. Churchill, London, 201–225.

    Google Scholar 

  • Palay, S. L. &Karlin, L. J., 1959a. An electron microscopic study of the intestinal villus. 1. The fasting animal.J. biophys. biochem. Cytol. 5, 363–372.

    Google Scholar 

  • —— 1959b. An electron microscopic study of the intestinal villus. 2. The pathway of fat absorption.J. biophys. biochem. Cytol. 5, 373–384.

    Google Scholar 

  • Policard, A., Bessis, M., Collet, A. &Giltaire-Ralyte, L., 1955. Une formation submicroscopique cellulaire peu connue: Les microvillosités.Bull. Microsc. appl. 5, 133–138.

    Google Scholar 

  • Rhodin, J., 1964. Correlation of ultrastructural organisation and function in normal and experimentally changed proximal convoluted tubule cells of the mouse kidney. Godvil, Stockholm.

    Google Scholar 

  • —— 1958. Anatomy of kidney tubules.Int. Rev. Cytol. 7, 485–534.

    Google Scholar 

  • Roth, L. E., 1960. Electron microscopy of pinocytosis and food vacuoles inPelomyxa.J. Protozool. 7, 176–185.

    Google Scholar 

  • Ruska, C., 1960. Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhaltes. 1. Wasser und Natriumchlorid.Z. Zellforsch. mikrosk. Anat. 52, 748–777.

    Google Scholar 

  • Schmidt, W., 1965. Morphologische Aspekte der Stoffaufnahme und intrazellulären Stoffverarbeitung.In: Wohlfarth-Bottermann, K. E. (Hrsg.): Sekretion und Exkretion. Springer, Berlin, 147–161.

    Google Scholar 

  • Schneider, L., 1964. Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Ernährungsorganellen vonParamecium. 2. Die Nahrungsvakuolen und die Cytopyge.Z. Zellforsch. mikrosk. Anat. 62, 225–245.

    Google Scholar 

  • Sedar, A. W., 1964. Stomach and intestinal mucosa.In: Kurtz, S. M. (Ed.): Electron microscopic anatomy. Acad. pr., New York, 123–148.

    Google Scholar 

  • Sitte, H., 1965. Beziehungen zwischen Zellstruktur und Stofftransport in der Niere.In: Wohlfarth-Bottermann, K. E. (Hrsg.): Sekretion und Exkretion. Springer, Berlin, 343–377.

    Google Scholar 

  • Smith, D. S. &Littau, V. C., 1960. Cellular specialization in the excretory epithelia of an insect,Macrosteles fascifrons Stål. (Homoptera).J. biophys. biochem. Cytol. 8, 103–133.

    Google Scholar 

  • Staubesand, J., 1965. Cytopempsis.In: Wohlfarth-Bottermann, K. E. (Hrsg.): Sekretion und Exkretion. Springer, Berlin, 162–189.

    Google Scholar 

  • Steinbrecht, R. A., 1964. Feinstruktur und Histochemie der Sexualduftdrüse des SeidenspinnersBombyx mori L.Z. Zellforsch. mikrosk. Anat. 64, 227–261.

    Google Scholar 

  • —— &Schneider, D., 1964. Die Faltung der äußeren Zellmembran in den Sexuallockstoff-Drüsenzellen des Seidenspinners.Naturwissenschaften 51, 41.

    Google Scholar 

  • Thoenes, W., 1961. Die Mikromorphologie des Nephrons in ihrer Beziehung zur Funktion. T. 1. Funktionseinheit: Glomerulum — proximales und distales Konvolut.Klin. Wschr. 39, 504–518.

    Google Scholar 

  • —— 1965. Transportwege in den Harnkanälchen der Säugerniere.In: Wohlfarth-Bottermann, K. E. (Hrsg.): Sekretion und Exkretion. Springer, Berlin, 315–342.

    Google Scholar 

  • Uhlig, G., 1963a. Untersuchungen über die Folliculiniden(Ciliata, Heterotricha) der Deutschen Bucht.Veröff. Inst. Meeresforsch., Bremerh. (Sonderbd.), 115–121.

  • —— 1963b. Der Gehäusebau beiMetafolliculina andrewsi (Ciliata, Heterotricha).Zool. Anz. (Suppl. Bd.)27, 498–507.

    Google Scholar 

  • -- Die mehrgliedrige Kultur litoraler Folliculiniden.Helgoländer wiss. Meeresunters. 12, 52–60.

  • Wohlfarth-Bottermann, K. E., 1957. Die Kontrastierung tierischer Zellen und Gewebe im Rahmen ihrer elektronenmikroskopischen Untersuchung an ultradünnen Schnitten.Naturwissenschaften 44, 287–288.

    Google Scholar 

  • —— 1960. Protistenstudien. 10. Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen an der AmöbeHyalodiscus simplex n. sp. Protoplasma 52, 58–107.

    Google Scholar 

  • Zetterqvist, H., 1956. The ultrastructural organization of the columnar absorbing cells of the mouse jejunum. Godvil, Stockholm.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Biologische Anstalt Helgoland, Meeresstation, Helgoland

    Gotram Uhlig, Hans Komnick & Karl-Ernst Wohlfarth-Bottermann

  2. Zentrallaboratorium für angewandte Übermikroskopie am Zoologischen Institut der Universität Bonn, Germany

    Gotram Uhlig, Hans Komnick & Karl-Ernst Wohlfarth-Bottermann

Authors
  1. Gotram Uhlig
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Hans Komnick
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Karl-Ernst Wohlfarth-Bottermann
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Additional information

Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Uhlig, G., Komnick, H. & Wohlfarth-Bottermann, KE. Intrazelluläre Zellzotten in Nahrungsvakuolen von Ciliaten. Helgolander Wiss. Meeresunters 12, 61–77 (1965). https://doi.org/10.1007/BF01612094

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01612094

Helgoland Marine Research

ISSN: 1438-3888

Contact us