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Quantitative Untersuehungen fiber die Aufnahme von Nilblau durch g~irende Here Von Alfred Leman Aus dem lnstitut ftir Allgemeine Botanik der Friedrich-S&iller-Universit~it, Jena (Direktor: Prof. Dr. Hans Wartenberg) Mit 5 Textabbildungen (Eingegangen am 19. Januar 1964) Einfiihrung Im Zusamm.enhang mit .and,eren Arb.eiten war es erfor'.derlich, die Anf- nahme yon Nilblau dutch tIefes,uspensionen quantitativ zu verfolgen. Nil- blau wird als Y, italfarbs'toff und Redoxindikator vielfach verwendet. Lit.er.aturangaben sind hier'iiber bei D r a w e r t (1952) zu fin.den. Wenig er- giebig ist ,die Literatur fiber quantitative Analysen der Aufnahme yon ~i,tai- farbsto.ffen in leben.de Zellen. Neben den ~ilferen Arbeiten yon P f e f f e r (I886) urM I r w i n (19'26) besehrieben C o 11 a n d e rund Vi r t ,a n .e n (1938) eine kolor.imelri,sehe Methode fiir Konzentr.ation:sbest.immungen in u gr, ol]er Int.ernodialzellen der Charaeeen, die yon C o 11 a n d e r, L ~i n e g r e n und A r h i m o (1943) un.d B a z i n (1946) zur quantita,tiven Besfimmung yon Farbstoffkonzenir.ati,onen -verwendet wurde. Ax m a eh e r (19'33) .und K ti 1 b e 1 (1947 un.d 1948) verfolgten .d.ie Aufnahme versehi.ed.ener Farbstoffe dureh Hefezellen, in.dem sie d~i,eRestltis.ung kolor.imetrierten. F 1 a s e h (1956) arbeitete mit einem yon Kin z,el (1955) en,twiekel~en Mikrokolorimeter. B a r f e 1 s (1954), B a r t e 1 s und S e h w ,an .f .e,s (19'55 und 1957/58) un.d S e h w a n f e s (1962) fiihrten mikrospektrofo~tometrisehe Me,ssungell an ge- f~irbt.en Zellen aus, B a n e h e rund H ti 1 z 1 (1961) verwendeten .die mikro- photometri,sehe Meth.o.de. Da in der Literatur auf~er den Angaben A xmaehers (1955) ni&ts welter tiber .die Spe.ieherungsintensitiit yon Nilblau in lebenden Zellen zu finden ist, seheint es yon Interes.se, bier einige Ergebnisse zu beriehten. Methode Als Farbstoff wurde ,,NilMau stand. Bayer" verwen, det. Ob es sigh dabei um ein Sulfat oder ein Chlorid handelte, w,ar nieht zu ermitteln, naeh den Ausfiihrungen yon H a r m s (1957) i:st .das aueh yon rain.deter Bedeutung, da

Quantitative Untersuchungen über die Aufnahme von Nilblau durch gärende Hefe

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Quantitative Untersuehungen fiber die Aufnahme von Nilblau durch g~irende Here

Von

Alfred Leman

Aus dem lnst i tut ftir Allgemeine Botanik der Friedrich-S&iller-Universit~it, Jena (Direktor: Prof. Dr. Hans W a r t e n b e r g )

Mit 5 Textabbi ldungen

(Eingegangen am 19. Januar 1964)

Einfiihrung

I m Zusamm.enhang mi t .and,eren Arb .e i ten w a r es erfor' .derlich, d ie A n f - n a h m e yon N i l b l a u d u t c h t I e fe s ,uspens ionen q u a n t i t a t i v zu ve r fo lgen . Ni l - b l a u w i r d als Y, i t a l f a rbs ' to f f u n d R e d o x i n d i k a t o r v i e l f a c h v e r w e n d e t . L i t . e r . a tu rangaben s ind hier ' i iber be i D r a w e r t (1952) zu fin.den. W e n i g e r - g i eb ig is t ,die L i t e r a t u r f iber q u a n t i t a t i v e A n a l y s e n d e r A u f n a h m e yon ~i , ta i - farbsto . f fen in leben.de Zel len. N e b e n d e n ~ilferen A r b e i t e n y o n P f e f f e r (I886) urM I r w i n (19'26) be seh r i eben C o 11 a n d e r u n d V i r t ,a n .e n (1938) e ine kolor.imelri ,sehe M e t h o d e f i i r Konzent r .a t ion :sbes t . immungen in u gr, ol]er In t . e rnod ia l ze l l en d e r C h a r a e e e n , d i e yon C o 11 a n d e r, L ~i n e g r e n u n d A r h i m o (1943) un.d B a z i n (1946) zur quan t i t a , t i ven B e s f i m m u n g yon Farbs to f fkonzen i r . a t i , onen -verwendet w u r d e . A x m a e h e r (19'33) .und K ti 1 b e 1 (1947 un.d 1948) v e r f o l g t e n .d.ie A u f n a h m e versehi.ed.ener F a r b s t o f f e dureh He feze l l en , in.dem sie d~i,e Restl t is .ung ko lor . imet r ie r ten . F 1 a s e h (1956) a r b e i t e t e m i t e i n e m yon K i n z , e l (1955) en,twiekel~en M i k r o k o l o r i m e t e r . B a r f e 1 s (1954), B a r t e 1 s u n d S e h w ,an .f .e,s (19'55 u n d 1957/58) un.d S e h w a n f e s (1962) f i i h r t e n mikrospek t ro fo~tomet r i sehe Me,ssungell a n ge- f~irbt.en Ze l len aus, B a n e h e r u n d H ti 1 z 1 (1961) v e r w e n d e t e n .die m i k r o - photometr i , sehe Meth.o.de.

D a in d e r L i t e r a t u r auf~er den A n g a b e n A x m a e h e r s (1955) n i & t s we l te r t iber .die Spe . ieherungs in tens i t i i t yon N i l b l a u in l e b e n d e n Zel len zu f inden ist, sehein t es yon Interes.se, b i e r e in ige E r g e b n i s s e zu ber ieh ten .

Methode

Als F a r b s t o f f w u r d e , ,N i lMau s t a n d . B a y e r " verwen, det. O b es sigh d a b e i um e in S u l f a t oder e in C h l o r i d h a n d e l t e , w, a r nieht zu e rmi t t e ln , naeh den A u s f i i h r u n g e n yon H a r m s (1957) i:st .das aueh yon ra in .deter B e d e u t u n g , da

Page 2: Quantitative Untersuchungen über die Aufnahme von Nilblau durch gärende Hefe

232 A. Leman

die Konsti tut ion .des Kations ohnehin nieht genau bekannt ist. Die nicht sehr hal tbare Stammliisung war 5 . 1 0 - 4 m bzw. 2 .1 0 - * m , wobei das yon H a r m s (1957) angegebene Mol,ekul.argewicht yon Nilblau BB unter der stillsehweigenden Annahme eines einwertigen Anions zugrunde gelegt war.

Die Hefe,su.spension bestand aus 0,2 g friseher Bii&erh,efe, die in 120 ml Kulturliisung suspen.diert wur,de. Die Kulturliisung i.st aus 250ml 1/1.~ n Phosphatpuffer einer abgestufien Aziditiitsreihe yon pH 3,1 bis 7,6 (gemes- sen re.it Chinhy,dronelektrode) 12,5g tl,ohrzu&er, 5m] einer 6%igen Magnesiumsulfatli~.sung und 1 ml einer bei 200 gesii:ttigten Aspar.aginl~i,sung zusammengesetzt worden.

Beim Ver:sueh.sbeginn wurden zu l19ml der Here.suspension 1 ml .der ieweil,s verwendet.en Farbstamml~i,sung gegeben, s.o .daft eine Farbstoff- konzemrat ion yon 4,2.10 -6 m bzw. 1,7-10-~ m .entst;and. Danach wurden die Ver,s,uchsgefiil~e gesehlo~ssen, verdunkelt , bei 280 gehMten, zur Yer.tr~ei- bung der Luf t 50 min mit ger.einigtem Argon b.egast und naeh 25, 50, 90, 180, 270, 560, 500 und 700 min bei gelindem Argoniiberdruek dureh ein mit Glas- hahn v.er:sehlieftbares Ober laufrohr Proben yon je 5 ml .entnommen. Die Yer- suehe fan.den also unter anaeroben B.edingungen ,s.tatt. Die Pr.oben wur.den sofort abzentr ifugiert und die iiber:s,iehende Li3sung (gegebenenfalls naeh viilligem Aufoxy.d.ier.en .des Farbstoffes dureh die Luf~t) mit einem L.ange- Kolorimeter lnit anges&lo:ssen,em Multifl.ex-GMvanometer n,a& entspreehen- den Eiehkurven k,olorimetriert. Danaeh i,st .die Az.idi~iit .der Proben gemes- sen wor.den. Um z.u verhindern, daft sieh die Here abs.etzte, s tanden ,die Versuehsgefiifte wiihrend .d.er gesamten u (meist etwa 12 Stun- den) auf .einem Magnetriihrer. Di,e Bewegung der Hefezel len .in der Farb- liisung bewirkt , .daft die Kulturfliis.sigkeit in unmit te lbarer N~ihe der Hefe- zellen nieht an Farbstoff verarmt un.d s,o der Prozeft .des Anfiirbens ge- h.emmt wir.d (vgl..aueh D r a w e r t u n d E n d 1 i e h t956).

Ergebnisse 1. Die Hefezel len bat ten aus b.e~den Farbbi idern (4 ,2 .10-6m und

1,7 - 10 -5 m) bereit,s naeh 25 rain in fast allen Proben ,s.o viel Farbstoff' auf- genommen, daft .die , , Innenkonzentrat ion" 1 mii d.er resul,tierenden Auflen- konzenirat.ion im Gleichgewieht ,stand. Lediglich bei pH 3,1 nahmen .die Hefezellen .etwa bis zu 200 min, bei pH4,0 ,und 4,9' his ,etwa 90min nod~ weitere, aber unerhebliehe Mengen .an Farbstoff auf (Abb. 1).

2. Aus beiden verwendeten Anfangskonzentra t ionen .der FarBbhder ent- nahmen .die Hef.ezellen bei den entspreehenden Azi.ditiiten anniihernd gleiehe prozentual,e Mengen der An[angskonzentra t ion an Farl)sioff. Setzt man nadl

1 Unter ,lnnenkonzentration" soll hier und im folgenden stets die yon den Hefezellen aufgenommene Farb.stoffmenge verstanden werden, die sieh aus der Differenz zwis&en Anfangskonzentration der Aul3enl6sung und der unter den jeweiligen Bedingungen gemessenen Restkonzentration der Aul3enliJsung" ergibt, glei&giiltig, an welchem Ort der Zelle und auf welehe Weise der Farbstoff in den Hefezellen festgehalten wird. Neuere detaillierte Angaben iiber Speicherungsorte und -bedingungen fiir Nilblau in Hefezellen siehe bei W e i x 1 - H o f m a n n (1960).

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Untersuehungen fiber die Aufnahme ~,on Nilblau dutch g/irende Hefe 233

grober Sehiitzung alas Verhiiltnis Gesa ln tvolmnen der Hefezel len zu Gesamt : volumen tier Kul tur lSsung wie 1 : 1000, liil~t s ich f iir die Farbs tof faufnahlne

Innenkonzen t ra t ion bereehnen. Als Aul3en- der Speieherungsfaktor ~ max--- Aul3enkonzentrat ion

konzent ra t ion muff bei tier Bereehnung natiirlieh di.ejenige gelten, die n a e b

% J

100-

9 0

80

70" / pH 7,6

/ o - - ~ o pH 6,9 60 !

l

5 0 /.-o----'--~ ~ opH 6,0 /"

,*0

/ pH 4,9 30 /

/ 27oO ] / / ' ~ - - o p . 4o

25 50 90 180 270 rmn

Abb. 1. Aufnahme yon Nilblau durch g~irende Hefezellen bei variierter cH. Ordi- nate: Farbstoffaufnahme in Prozent der Anfangskonzentration au~en 4.,2.10-0m.

Abszisse: Versuchsdauer in rain.

T a b . 1. Aufnahme Don NiIblau dutch gSrende HefezeIlen bei uariierter AziditSt nach Einstellung des Gleichgeroichtes in der Farbstoffoerteilung au/ien--innen. Die Konzentrationsroerte der Spalten 1, 2 und J sind abgerundet und geben die jeroeils eingestellte MolaritSt fftr die Versuchsreihe mit der Anfangsaupenkonzentration an

Farbstoff 4,2.10 -6 m an.

p H

1

gemessene Aul~en- konzen~ra~ion nach

E i n s t e l l u n g d e s G l e i c h g e w i c h t e s

Ca / n a x

3,1

4 ,0

4 ,9

6 ,0

6 ,9

7 ,6

P r o t o p l a s m a , Bd. L IX/2

4 ,0 �9 10 - 6

3 , 4 . 10 - 6

2,7 - 10 - 6

2 , 0 - 10 6

1 , 4 - 10 - 6

1 , 0 . 10 - 6

2

errechnete Innen konzentration naeh

Einstellung des

3

Innenkonzentration umgerechnet auf

mittlere Aul3enkon- G l e i c h g e w i c h t e s z e n t r a t i o n 2,7 �9 10 - 6

Ci 1TlaX

4

Ci I n a x

CR ~ R x = S p e i c h e r u n g s -

faktor

2,0 �9 10 4

8 ,0 �9 10 - 4

1,5 �9 10 - 3

2 , 2 . 10 - 3

2 , 8 . 10 - 3

3 , 2 . 10 - 3

1,4 10 - 4

6 ,4 1 0 - 4

1,5 10 -3

3 ,0 10 - 3

5 ,4 10 - 3

8,6 10 - 3

50

240

5 6 0

1100

2 0 0 0

3200

16

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9,34 A. Leman

Einstelhmg des Gleiehgewiehtes in der Farbs4,offv.erteil,ung vorliegt. Der Speieherungsfaktor ist fiir .die bier untersuehten beiden Farbstoffkonzentra- tionen bet gleieher Aziditiit anniihernd gleieh. Auf dieser Grundlage sind die in Tab. 1 eingetragenen Werte .der besseren u wegen fiir die erste Versuehsreihe mit der Anfangskonzentrati.on 4 ,2 .10 -6 m auf eine mi~ttlere En.dkonzentration der Aul3enlgsung yon 2 ,7 .10 -6 m umgerechnet.

67 ..o"" ............. ~ / ~ ........ //

./...0"" ~ '"'""'"'""" / / / I / / / / 5~

,'////'"

/ . /

/ . /

6 i . . ~

3,5 /,,0 d.,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5

cr l o g O -

3 2 0 0 �9 3,50 Z30 ~0~

- Z74

1

:Z38

2 0 0 0

570

UO0

pH

560

240

50

Abb. 2. Aufnahme yon Nilblau dur& g'/rende Hefezellen bet variierter cH nach Einstellung des Gleichgewiehtes in der Farbstoffverteilung aut3en--innen. - - - - - Prozentuale Farbstoffverteilung auf~en--innen bezogen auf die Anfangs- konzentration aul~en 4.,2" 10 -~ m = 100% (Ordinate i), - . . . . . . Speicherungsfaktoren o bezogen auf die Werte der Innenkonzentration Tabelle i Spalte 5 (Ordinate 2),

............... Logarithmen der Spei&erungsfaktoren (Ordinate 3).

3. Triigt man tiber ether Abszisse mit den AzidiI~iten des hier unter- suehten Bereiehes .die yon den Hefezel len aufgenommenen Farbstoffmengen al.s Pr, ozente d,er AultenknnzenIration ,ab, dann liegen .die gefundenen Punkte anniihernd auf einer Gera.den (Abb. 2). Eindru&svoller wird .der Verla~uf des Speieherun.gsprozesses bet abnehmender Aziditiit dargestellt, in,dem man fiber tier Abszisse die entspreehenden Speieherungsfaktoren auftriigt. Es entsteht eine zur Abszisse konkave Kurve, die .den progressiven Anstieg der Speieherung besdlreibt. In welehem Verhiiltnis die Speicherungsfaktoren ~'on pH-Wert zu pH-Wert zueinander stehen, i,st zu erkennen, w,enn man fib.er der Abszis'se die Logarithmen der Speieherungs[aktoren als Ordinaten-

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Untersuehungen tiber die Aufnahme yon Nitblau dutch g/irende Hefe 235

werte ,ab,tr~igt. Die Punkte liegen auf ether Kurve, die zwi,schen pH 3,1 und 4,9 konvex zur Abszisse gekriimmt ist, fiber pH 4,9 hi naus bi,s p H 7,6 jedoeh ziemlieh geuau eine Gerade bild,et

4. Der reversible Charak te r .der Gleiehgewichte in .der 17arbstoffverteilung aul~en--innen, .die sieh der Azid i t i t des Milieus entspreehend einstellten, wurde in den Versuehen offenbar, die ,sich tiber l~ingere Z,eit erstreekt.en. Wie oben beschrieben, bestand die Kulturfliis~sigkei,t im wesentlichen dureh- weg aus annahernd a/l~n Phosphatpuffer . Dutch die unterschiedliche

%

!00 '

9 0 �84

8 0

70-

pH

7,6

7,o

i

!

50- ~-4.-.-o--- ~ 1 6,0

~ J J 5 ,0 J , .

50 90 180 270 350 500 720 m/n

Abb. 5. Die Abh/ingigkeit des Gleichgewidates in der Farbstoffkonzentration au~en-- innen mit Nilblau gef~rbter, g/irender Hefezellen bet allm/ihlieher Versauerung des Kultursubstrates fiir die Anfangsazidit/iten pH 6 und pH 7,6. Anfangskonzentration des Farbstoffes aui~en 4,2 �9 10 --sm . . . . . . . . . pH des Kultursubstrates, - - - gemessene Farbstoffaufnahme der Hefezellen in Prozent der Anfangskonzentration aufien, ............... naeh den in Abb. I dargestellten Wertell zu erwartende Farbstoffaufnahme ftir die jeweils herrschende Azidif~it in Prozent der Anfangskonzentration au~en.

Zusamlnens,etzung ,der Puffer fiir ,die verschiedenen Azi.ditaten bedingt, v.ariierte }ed,och ,die Pufferkapazit~it. Daher kam e.s bet anh.altendem G i r e n der Here trofz der relat iv hohen Pufferkapazit~it fri iher oder ~sphter zur Versauerung d.er Kul,turfliiss.igkeit. Paral lel zu .dies.er Versauerung gaben die Hefez.elIen Farbstoff an die Kulturltisung ab. Bet den Yer,suchen, deren KulturliJsung anfangs ,auf pH 7,6, 4,9, 4,0 uud 3,1 g epuffert war, st immten die gem,essenen Werte der Au~enkonzentraf ion .an Farbsf,off w~ihrend der gesamten Versuehs.dauer mit ,den naeh Abb. 2 zu e rwar fenden we~tgehend iiberein. Als Bei,s.piel i~st die gemessene un,d die zu .erwarten.de Yersehiebung des Gl.eichgewichies fiir einen Versuch m,i.t der Anfangsazi,di,f~it 7,6 in Abb. 3 dargestellt. Be.i den Vers,uehen mit einer Anfan~sazi, d.it~it yon p H 6,9 und

16"

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236 A. Leman

6,0 gaben .die Hefezellen naeh etwa 300 rain zu viel Farbstoff an die Kultur- l~isung ab, und zwar enthielten sie nach einiger Zei.t nur etwa 85% des zu erwartenden Farbstoffmenge (Abb. 5).

Bespreehung hn H.inblick auf die Arb.eiten D r a w e r t s (1940), H ti f 1 e s s (1947),

K i n z e I s (1956) un,d das hies beschriebene progressive Anwachsen des Speich,erungsfaktor,s fiir Hefezellen bet sinkender Azi,dit~it lassen sich die dargestellten Ergebnisse gut in das f~irberische Verhalten des b,asisdren Vakuolenfarhstoff:e einm, dnen. ts erscheint le.diglich die starke Speicherung .des F.arbstoffes bet selativ hohen Azidit~iten (pH 5,t his 4,0), bet denen .der Anteil ,der leicht in die ZeUe eindringenden Farbba,senmol.e- ktile gering .sein mutt. In diesem Aziditgtsbereich ist eine Elektroadsorption der Farbionen .an die Zellwand .denkbar. Is,t ,sie tatsiichlich -:orhanden, s.o kann ,auf diese W.eise wohl eine beachtliche Menge an Farbstoff gebunden wesden, wenn man die sehr grofie Oberfl~iche des Hefezellen in Betracht zieht. Eine sichere Entscheidung is't hier jedoch kaum zu treffen, da tier Farbstoff b.ei der geringen SchichLdiek,e tiberha,upt erst ira Sdlwad~ Alkali- schen (Speicherung.sfakt.or 3200!) in der Zelle im mikro.skop~schen Hellfeld erscheint, und zwar ,in des Vakuole. Aut3er.denl macht sich gerade in diesem Azidi'tgtsbereich ein gewisser Fehler bemerkbar: Die kiiufliche B~ickerhefe enth~il,t stets eine Anzahl toter Zellen, deren Plasma auch im s,auren Gebi.et betr~ichtliche Mengen an Farbstoff aufnehmen kann. Sdfliel~lich ,sei in die- sere Zu.sammenhang an e,ine Arbeit yon K i n z e 1 (1959) erinnert, in des die Speicherungsbedingungen fiir ,,volle" Zell, s~ifte ergrtert werden. Under der Ann.ahme, daE in die Vakuole eingedsungener Farbstoff in ,,-~-.ollen" Zell- s~iften an bestimmte Substanzen chenxisch gebunden wisd, begriindet K i n- z e 1 auf der Grundl.age .des Speicherung,smedianismus im D r a w e s t sdlen Sinne, dal] ,,voile" Zellsiifte Farbs,toffe auch alarm speichern ktinnen, wenn die Zellsiifte geringer s.auer sind als .da,s Aufienmedium. Das wiirde eine Verschiebung hoher Speichesungsfiihigkeit des ZelLs~ifte in des Richtung nach saureren Farbb~i,dern bin zur Folge haben. Es fragt sich nun, ob die Zellsiifte der verwendet,en Hefen ,,roll" o, der ,,leer" sind. Da~ d,ie u sich naeh Nilblauf~irbung im schw,ach Alkalischen blau bis blauviolett an- f~irben, spricht eher f.iir ,,leer,e" Zells~ifte, so daE die oben angeftihrte Erkliirung,smSglichkeit wohl nicht in Betracht kommt.

Auf eine Begrenzung der Speieherungsfak,toren dutch die azi.ditiits- abh~ingige Menge tier im Farbbad vorhandenen Farbbasenmolektile deutet der Kurvenverlauf des Logas.ithmen der Sp.eicherungsfaktoren in Abb. 2. Es wiire zu erwarten, daft der ab pH 5 ger~adlinige Verlauf des Kurve t~ber pHT,6 hinaus nicht mehr geradlinig weiterliiuft, sondern im Alkal.ischetl st.eiler wiirde, so dalt sich eine Wendepunktkurve .ergibf (K 5 l b e 1 1947). Leider It.eft sich auf expesimenteHem Gebiet in diesen Aziditiitsbereichen nicht~s ermitteln, da es unphysi~ologi,s.ch ersdfien, giirenden Hefezellen eine solche Alkali4iit aufzuzwingen. Der in des Abbildung dargestellte Abfall. des Kurve auf der .sauren Seit.e setzt wider die Erwartung .esst ,in z,u sauren C.ebieten ein. Mtigliche Griinde daftir sind .oben besprochen, sofern man

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Untersu&ungen tiber die Aufnahme yon Nilblau dureh g~irende Itefe 237

nieht eine qual i ta t ive Nnderung des Speichermeehanismus im mehr sauren Gebiet annehmen will (B a r t e 1.s und S e h w a n t e ,s 1957/58, A x m a e h e r

1933). Dal] lebende Zellen nu t so lange Farbsfoff au,s ether LS:sung entnehmen,

his eir, v,on .den herrsehei1den Bedingungen bestimmtes 'Gleiehgewieht zwi- sehen Innen- un, d Aufl.enkonz.entra,tion erreieht ist, besehrieb bereits I r w i n (/923) bet Nitel la-Zel len, die mit Bri l lanteresylblau ~qtal g.efiirbt word.en waren. I r w i n land .die Lage d.ieses Gleiehgewiehtes abhiingig yon der Azi,ditiit der AuflenlSsung (1925), von der Konzentratioi1 .tier Auflenliis,ung, der Versu&,stemperatur (1925/28) und tier Art der verwendeten Puffer (1927). Aueh Aeridinorange wird yon Hefezel len bet anniihernd konstanter Aul~en- konzentra4i,on his zu eii1em aziditiKsabhiing.igen Gleiehgewieht aufgenom- men, wobei die stiirkste Zunahme des Speieherungsfaktors zwisehen pH 6,0 und 6,8 li.egf (K i5 1 b e 1 /947). Im Gegensatz dazu fanden B a r ~ e 1 s und S e }l w a n t e s (1957/58), bet ihren Versuehen mit n.eutralrotgefiirbfen A l l i u m - E p i d e r m i s z e l t e n Gleiehgew.ieh/e, die sieh bet pH6,75 ,und 9,60 azi.ditiitsui1abhiingig einstellten und ihre Lage I1ur mit ,der Auflenkoi1zen- t rat ion abiinderten. Die untersehiedliehe Azi.ditiit wirkte s.i& nu t auf die Sp eieherun~sges.ehwindigkeit aus.

B,a n c h e r ui1d H ~ 1 z 1 (1961) hielten bet ihren mikrospektrographi- sehen Untersuehungen neuiral rotgef~rbter Al l ium-Epi .dermisze l len .die Azi- ditiit konstant und babel1 Gle.iehgewi&te gemessei1, .deren Lage yon der Auflenk.onzentration best immt wur.de.

Die Farbstoffkonzentradonen, die bet den besehriebenen Gleiehgewiehten im Zellinnerei1 angesammelt werden, kSnnen bet geeigneten Be3ingungen betriiehtlieh sein. C .o 11 a n d e r, L iJ n e g r e n ui1d A r h :i m.o (/943) sehiif- telten Al l ium-Epidermi . sze l len in 5,5.10 -6 m Neutralrot lbsung und fanden bereit:s I1aeh 10 rain, noeh vor dem Erreiehen ,des Gleiehgewiehtes, im Zell.saft eine Farbstoffkonzentrat ion, die 500real hbher war als ,aui3en. B a n e h e r und H iS lz l (1961) beobaehteten bet Al l ium-Ze l l en mit Neutra l rot ira Fi i rbungsmaximum Speieherungsfaktoren his fast 2000 urrd wiesei1 da rauf bin, daft diese K.onzentration etwa der maximalen WasserliJ.sliehkeit .des Farbst.off:s ent~sprieht. Die bier ,in die,set Arbei t be.sehriebenen Speieher- max ima ftir Nilblau gehen I1oeh iiber diese Zahlen hinau:s (aueh .d.ie Speieherungsg.esehwindigkeit ist hiSher). Das mag mit der griSlteren rel,ativen Oberfliiehe der Hefezel len gegei1iiber .den Zellen hi~herer Pflanzen erkliirt werden. Dabei i,st nieh, t zu verges,sen, .dal~ die genannten Autoren die Farb- s~offkonzentratiollen aueh nur in den Zellsiiften ffemess,en haben, ui1geaehtet der Farbstoffmengen, die in den tibrigen Zellbestan,dteilen zweifello.s noeh vorhanden waren, w~ihren.d bier keine Au,ssage tiber den O f t der Speiehe- rung gemaeht wet.den soll.

In den Versuehen A x m a e h e r s (1933) zur Vitalfiirbung yon Hefezel len mit Nilblau finden sieh leider keine Angaben tiber die obwaltenden Azidi- tiitsverhiiliniss.e. Offenbar arbei,tete er mit ungepuffertem, .destilliertem Was.set als KulturliJ~ung, also bet sehwaeh ~saur.er ell. Da er zudem noeh wesentlieh hi3here Here- und Farbstoffkonzentrat ionen verwendete, sind seine Ergebnisse sehwer mit den Ergebniss.en dieser Arbeit bier verg][eiebbar.

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238 A. Leman

Reehnet m a n se ine Ang,aben e n t s p r e e h e n d urn, so f inder m a n Spe i che rungs - f a k t o r e n , d ie ,abhi ingig yon d e r A u l ~ e n k o n z e n t r a t i o n e t w a zwisehen 100 u n d 800 sehwanken , in e the r z w e i t e n Versuehsr ,eihe sogar zwisehen 300 u n d 1800. D i e l e t z t e r e n W e r t e e rseheinen m i t - - m etho, di,seh beding ' t - - zu hoeh.

Z u s a m m e n f a s s u n g

G i i r e n d e H e f e s u s p e n s i o n e n w u r d e n bet unter .sehiedl ieher Azi .di tht de r Kul tur l i3sung m i t N i l b l a u v i t a l g e f i i r b f u n d d i e F a r b s t o f f a u f n a h l n e ko lo r i - met r i seh ve r fo lg t .

Bet de r M e h r z a h l d e r ~r ,stellte sieh be re i t s naeh e,twa 25 rain e in Gle iehgewieh t in de r F a r b s t o f f v e r t e i l u n g i n n e n - - a u l ~ e n ein. D i e L a g e des Gle iehgewieh tes w a r az id i t i i t sabh~ingig u n d s te l l te sieh be t V e r s a u e r u n g des Ku l tu r s ,ubs t r a t e s zumeis:t au f d ie neue A z i d i t i i f urn.

D e r S p e i e h e r u n g s f a k t o r Konzen~trat ion des F a r b s t o f f e s i n n e n K o n z e n t r a t i o n des F a r b s t o f f e s anf len == a wuehs

mi t de r Alkal i f i i~ de r Aul~enlSsung u ~ d er re iehte be t p H 7,6 m a x i m a l 5200.

L i t e r a t u r

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