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K. E. WOHLFARTH-BOTTERMANN 



Fig. 1. Schematische Darstellung der Feinstruktur der Mito- 

 chondrien von Paramecium caudattim. A, schematischer 

 Dunnschnitt; B, raumliche Rekonstruktion. 



Es zeigte sich, daB die Mitochondrien von Para- 

 nu'ciiim einen anderen Bauplan besitzen als die 

 Mitochondrien aus Saugergeweben. Im Inneren der 

 Mitochondrien finden sich als wesentliche Struktur- 

 elemente Rdhren bzw. Kanale. 



Uber den Inhalt der TubuH mitochondriales lassen 

 sich vorerst nur Vermutungen anstellen. Es erscheint 

 moglich, daB sie eine Fliissigkeit enthalten, die im 

 elektronenoptischen Bild bislang nicht zur Darstel- 

 lung gebracht wurde. Zweifelsohne bewirken aber 

 diese Rohrenstrukturen eine betriichtHche VergroBe- 

 rung der reaktionsfahigen Oberflache innerhalb der 

 Mitochondrien. 



Wir kommen fur den Aufbau der Mitochondrien 

 von Paramecium zu einem Schema wie nach Fig. 1, 

 das gleichzeitig die Unterschiede im Aufbau von 

 Paramecium-Mitochondrien einerseits und dem bis- 

 lang bekanntgewordenen Strukturprinzip von Sau- 

 ger-Mitochondrien (6, 8, II) andererseits deutlich 

 macht. 



Da man bei Paramecium unter otpimalen Kultur- 

 bedingungen bis zu 4Zellteilungen pro Tag erzeugen 

 kann, wurden nun Tiere mit hoher Teilungsrate 

 iiberpriift in der Hoffnung, Aufschliisse iiber die 

 Entstehung oder Vermehrung der Mitochondrien zu 

 gewinnen. Es lieB sich eine ziemlich geschlossene 

 Entwicklungsreihe von Mitochondrien nachweisen. 

 Aus kleinen cytoplasmatischen Blaschen entstehen 

 groBere Gebilde, die wir als ,,Promitochondrien" 

 bezeichnen konnen. 



Diese Promitochondrien entwickeln Mikrotubuli, 

 die durch weiteres Wachstum in normal groBe 

 Tubuli mitochondriales ubergehen, wobei gleich- 

 zeitig das Mitochondrium selbst heranwiichst. Diese 

 Entwicklungsstadien finden sich nur im Endoplasma. 

 Uber die Natur der cytoplasmatischen Blaschen kann 



noch keine sichere Aussage gemacht werden. Mit 

 Sicherheit sind die cytoplasmatischen Blaschen 

 nicht mit ,,Mikrosomen" oder „Biosomen" zu iden- 

 tifizieren (nach Eichenberger (3) sollen die Mito- 

 chondrien durch Umwandlung von Mikrosomen ent- 

 stehen). 



Unsere heutigen Forschungsmittel erlauben noch 

 nicht, die etwa 700 A groBen ,, cytoplasmatischen 

 Blaschen", aus denen die Mitochondrien entstehen, 

 naher zu charakterisieren. Die Frage nach der Konti- 

 nuitat und Autonomic des Chondrioms kann noch 

 nicht endgultig beantwortet werden. 



Die Untersuchung von Zellen mit hoher Teilungs- 

 rate erbrachte auch weitere Befunde iiber den Ver- 

 mehrungsmodus der Mitochondrien. In den licht- 

 mikroskopischen Untersuchungen hatten Danneel 

 und Giittes (2) sowie Steiner (13) bereits eine Tei- 

 lungsfahigkeit der Mitochondrien verschiedener Zel- 

 len wahrscheinlich gemacht. Wir finden bei Parame- 

 cium Stadien, die sich sowohl als Querteilungen als 

 auch eine Art Knospung interpretieren lassen. Von 

 einer gleichmaBigen Verteilung der Substanz des 

 Mitochondriums kann bei solchen Durchschnii- 

 rungen keine Rede sein. Vielmehr lassen sich alle 

 Zwischenformen zwischen Teilung und Abschniirung 

 verfolgen. 



Von besonderem Interesse ist eine Erscheinung, 

 die sich wiederum an Zellen mit hoher Teilungsrate 

 besonders deutlich zeigt. Man kann an zahlreichen 

 Mitochondrien verfolgen, daB sich die begrenzende 

 Doppelmembran ofTnet und Tubuli ins Cytoplasma 

 entlaBt. Dieser Befund diirfte von Bedeutung fur 

 den Funktionsmechanismus der Mitochondrien sein, 

 wenn sich zeigen lieBe, daB es sich hier wirklich urn 

 eine Art sekretorischer Tiitigkeit der Mitochondrien 

 handelt. 



Die Deutung muBte mit besonderer Vorsicht ge- 

 schehen, da uns ja das Elektronenmikroskop immer 

 nur einzelne Zustandsbilder, nicht aber den konti- 

 nuierlichen Ablauf eines Vorganges in der Zelle zu 

 beobachten gestattet. 



An Hand eines groBen Untersuchungsmaterials 

 lieB sich erharten, daB man wirklich von einer 

 Abscheidung geformter Sekrete bei den Mitochon- 

 drien sprechen kann. Die Richtigkeit dieser AufTas- 

 sung wird durch folgende Befunde bestiitigt: 



1) Der Aquivalenzgrad der elektronenoptischen Bil- 

 der zum lebenden Zustand kann aus der Erfah- 

 rung zahlreicher Reihenversuche mit verschiede- 

 nen Fixierern, pH-Werten und Kontrastierungen 

 als gut bezeichnet werden. 



2) im Cytoplasma lassen sich auch in der niiheren 

 Umgebung von Mitochondrien Strukturen nach- 

 weisen, die den Tubuli mitochondriales auBer- 

 ordentlich iihnlich sind. 



3) Eine Sekretion von Tubuli konnte nur selten an 

 Zellen mit geringer Teilungsrate beobachtet wer- 

 den, sie tritt gehiiuft bei Zellen mit hoher Teilungs- 

 rate auf, bei denen der StofTwechsel erhoht ist. 



4) Und letztlich liiBt sich an entleerten Mitochon- 



