Growth and Growth Substances / Wachstum und Wuchsstoffe.pdf

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书籍描述

内容简介
Der Gesamtenergieaufwand fUr einen WachstumsprozeB ist einmal yom Ge- samtbetrag der zu leistenden Arbeit, zum anderen von dem Nutzeffektabhangig, mit dem die Energie verwertet wird. Die erste GroBe variiert vor aHem bei den verschiedenen Formen des Wachstums (s. oben), die zweite wird wesentlich yom Entwicklungszustand des wachsenden Systems und von den AuBenbedingungen bestimmt. Prinzipiell konnen wir erwarten, daB die Zellen oder Gewebe wahrend des Wachstums eine Atmungssteigerung gegeniiber dem stationaren Zustand zeigen, wenn wir auch von vornherein keine einfache und gleichbleibende Abhangigkeit von Atmungs-und Wachstumsintensitat vermuten diirfen. Eine prazise Ermitt- lung dieses Atmungsmehrbetrages aber ist auBerordentlich schwierig, zumeist sogar unmoglich. Er ergabe sich aus der Differenz zwischen der Gesamtatmung und der Grundatmung ("Erhaltungsatmung"), setzte also die Kenntnis auch der zweiten GroBe voraus. Die Atmung einer Zelle vor Wachstumsbeginn (etwa der unbefruchteten Eizelle) oder nach Beendigung des Wachstums (z. B. einer aus- differenzierten Gewebszelle) wird von der Grundatmung der wachsenden Zelle mehr oder weniger weit, praktisch immer aber in unbestimmbarem AusmaB ab- weichen, zumal zu der Erhaltungsatmung meist eine zusatzliche "Funktions- atmung" kommt. Es ist deshalb auch nicht verwunderlich, daB die Gesamt- atmungsintensitat wachsender Zellen oder Gewebe derjenigen ausdifferenzierter nicht immer iiberlegen, gelegentlich sogar unterlegen ist, wie wir sehen werden. Wir miissen uns dies vor Augen halten, wenn wir z. B. iiber die Tragweite der Vergleiche zwischen den Atmungsintensitaten der verschiedenen Zonen eines wachsenden Organs urteilen wollen.

目录
Inhaltsverzeichnis-Contents.- II. General survey.- I. Definition of growth.- II. Growth and development.- Cellular character and growth.- Meristems.- Differential growth.- Growth patterns.- Rates of growth.- Growth and size.- Growth and correlation.- Cellular behavior and growth.- Genes and growth.- III. Growth types in different plant groups.- Literature.- III. Anatomische Grundlagen des Wachstums.- I. Das Wachstum der Zelle.- 1. Das Plasmawachstum.- 2. Das Wachstum der Zellwand.- a) Neubildung von Membranen bei der Teilung.- b) Das Streckungswachstum der Zellwand.- c) Das Differenzierungswachstum der Zellwand.- II. Das Wachstum der Gewebe und Organe.- 1. Zonen des aktiven Plasmawachstums.- 2. Zonen des Membranwachstums.- a) Die Wurzel.- b) Die Sprossachse.- c) Seitenorgane.- 3. Orte der Gewebedifferenzierung.- III. Anhang.- Literatur.- IV. Wachstum als Gesamtprozess.- A. Methoden der Wachstumsmessung.- I. Einleitung.- II. Langenmessung.- 1. Direktmessung mit Hilfe eines Massstabes.- 2. Zeiger am Bogen nach Sachs u. a.- 3. Auxanograph.- 4. Magnetische Auxanometer.- 5. Spiegelauxanometer.- 6. Torsionsauxanometer von V. Ubisch.- 7. Aufhangung des Objektes.- 8. Interferometer nach Meissner und Laibach.- 9. Auxanometer von Koningsberger.- 10. Horizontalmikroskop.- Markierungen.- Das Horizontalmikroskop.- 11. Kinematographische Registriermethode.- III. Messung von Krummungen und Circumnutationsbewegungen.- IV. Dicken- und Umfangsmessung.- V. Flachenmessung.- 1. Direkte Flachenmessung.- 2. Photoelektrische Methode.- 3. Flachenmessung auf Grund der Konstanz der Blattformen.- VI. Volumenmessung.- Mikropotetometer nach Cholodny.- Literatur.- B. Growth as a general process.- I. Introduction.- II. The grand period of growth.- III. The progress of growth-formulas, rates, and interpretations.- 1. Lower plants.- a) Individual cells.- b) Populations.- 2. Higher plants.- a) Over-all growth.- b) The shoot apex.- c) The root.- d) Differential growth.- e) The leaf.- f) The flower.- g) The fruit.- 3. Cell division and cell growth.- IV. Temperature and growth.- Conclusion.- Literature.- C. Energetik des Wachstums.- a) Gesamtenergiebilanz des Wachstums.- I. Grundbegriffe.- 1. Definition und Mass der Energie.- 2. Der erste Hauptsatz.- 3. Die maximale Arbeitsfahigkeit reversibler Reaktionen.- 4. Der reale Nutzeffekt (Wirkungsgrad).- 5. Die energetische Koppelung.- II. Die Energiebilanz des Wachstums.- 1. Der energetische Wirkungsgrad der Photo- und Chemosynthese.- 2. Der energetische Wirkungsgrad der Energiebereitstellung in der Zelle.- 3. Der Energiebedarf des stationaren Zustandes (die "Erhaltungsenergie").- 4. Die Gesamtarbeit wahrend des Wachstums.- a) Der Energiebedarf einiger Synthesen.- Polysaccharide.- Fette.- Eiweiss.- b) Der Energiebedarf der Oberflachenvergrosserung.- c) Der Energiebedarf der Membrandehnung.- d) Der Energiebedarf anderer Teilprozesse des Wachstums.- 5. Die Gesamtenergiebilanz des Wachstums.- a) Der okonomische Koeffizient (Pfeffer-Koeffizient).- b) Der "Aufbau-Quotient"und der "Synthetische Wirkungsgrad".- c) Der "Rubner-Koeffizient".- d) Der "Terroine-Koeffizient".- e) Der wahre energetische Wirkungsgrad des Wachstums ("machine efficiency").- III. Die Beziehung zwischen der Gesamtenergiebilanz des Wachstums und der Wachstumsintensitat.- Literatur.- b) Wachstum und Atmung.- I. Einleitung.- II. Der Zusammenhang zwischen Atmungs- und Wachstumsintensitat.- 1. Zur Methodik der Messungen.- 2. Die Beziehungen in den verschiedenen Organismen bzw. Organen.- a) Einzeller.- Heterotrophe Organismen.- Autotrophe Organismen.- b) Thallophyten.- c) Befruchtete Eizelle.- d) Keimende Samen und Sporen.- e) Sprosse und Knospen.- f) Blatter.- g) Wurzeln.- h) Blutenorgane und Fruchte.- i) Unorganisiertes Gewebe.- III. Die Art der Beziehungen zwischen Wachstum und Atmung.- 1. Die Atmung als Energiequelle.- 2. Die Atmung als Bau- und Wirkstofflieferant des Wachstums.- Literatur.- V. Die einzelnen Wachstumsprozesse.- A. Plasmawachstum.- a) Stoffsynthese und Plasmawachstum.- I. Einleitung.- II. Die Voraussetzungen des Plasmawachstums.- III. Die Vermehrung der einzelnen Plasmabestandteile.- 1. Nucleinsauren.- 2. Proteine.- Die Bausteine der Proteine und ihre Bildung.- 3. Lipoidsubstanzen.- IV. Die Koordination der Einzelsynthesen.- Literatur.- b) Le role du noyau cellulaire dans les syntheses.- I. Introduction.- II. Materiaux favorables a l'etude du role du noyau cellulaire dans les syntheses.- 1. Recherches sur des cellules intactes.- 2. Emploi de fragments d'organismes unicellulaires ou d'oeufs.- 3. Emploi d'homogenats cellulaires.- III. Examen des principaux resultats experimentaux.- 1. Experiences faites sur des cellules intactes.- 2. Experiences faites sur des fragments d'organismes unicellulaires.- 3. Experiences faites sur des homogenats.- IV. Conclusions et resume.- Bibliographie.- c) Mechanismus der identischen Reproduktion.- Literatur.- B. Physiologie der Kern- und Zellteilung.- a) The growth of the nucleus.- 1. Changes in volume during nuclear growth.- 2. Changes in amount of DNA during nuclear growth.- 3. Changes in amount of RNA during nuclear growth.- 4. Changes in amount of basic proteins during nuclear growth.- 5. Changes in other proteins of the nucleus during growth.- 6. Conclusion: a generalized hypothesis for nuclear growth prior to division in meristems of roots.- Literature.- b) The physiology of mitosis.- I. The initiation of mitosis.- 1. Temperature.- 2. Radiations.- 3. Nutritional factors and chemical components of the cell.- 4. Energy relations.- II. The cell in mitosis.- 1. Prophase and metaphase.- 2. The spindle.- 3. Temperature.- 4. Velocities of chromosome movements.- 5. Chemicals.- 6. Humoral and systemic control: nucleus and cytoplasm.- Literature.- c) Physiologie der Meiosis.- I. Die Auslosung der Meiosis.- II. Die Physiologie der Chromosomenpaarung und -Verteilung.- 1. Meiosen mit veranderter Zahl der Teilungsschritte.- 2. Die Paarung.- 3. Centromer und Spindelmechanismus.- 4. Spiralisation und Rontgenempfindlichkeit der Chromosomen in der Meiose.- Literatur.- d) Vermehrung anderer Zellorganellen.- 1. Beweise fur die Vermehrung der Piastiden mittels Durchschnurung.- 2. Verteilung der Piastiden bei der Zellteilung.- 3. Piastidenteilung unter Berucksichtigung der genetischen Piastidenautonomie und Piastidenstruktur.- 4. Chondriosomen und Mikrosomen.- Literatur.- C. Zellstreckung und Wandwachstum.- a) Zellstreckung und Stoffwechsel.- I. Einleitung.- II. Die Schicksale der einzelnen Zellteile wahrend der Streckung und die kausale Verknupfung der Veranderungen mit dem Streckungsvorgang.- 1. Die Zellmembran.- 2. Das Plasma.- 3. Der Zellkern.- 4. Die Vacuole.- III. Der Energiebedarf der Zellstreckung und seine Deckung.- Literatur.- b) Physics of cell elongation.- A. The osmotic and water conditions.- a) Anatonosis. Osmoregulation.- b) Cell wall tensility.- c) The role of turgor.- d) Additional factors in water absorption. The term A.- B. Cytoplasmic factors in cell elongation.- C. Temperature.- D. Light.- a) Occurrence of a light sensitive elongation. Etiolation.- b) Light-growth reactions.- c) Spectral sensitivity.- d) Light perception.- e) Mechanism of the light actions.- Literature.- c) The growth of the cell wall.- I. General survey of the problem.- II. Increase in wall area.- 1. Increase in wall area during cell division.- 2. Increase in area during cell vacuolation.- a) The chemical composition of primary walls.- b) Electron-microscopical appearance of growing cell walls.- c) The physical properties of growing walls and hypotheses of growth.- Structural properties.- Mechanical properties and the effect of growth substances.- III. The walls of growing cells as part of the living cell.- Literature.- VI. Die chemische Regulierung des Wachstums.- A. General survey.- The scope of growth-substance research.- Terminology of growth substances.- Literature.- B. Growth factors: Metabolic factors limiting growth.- a) General introduction.- b) Bacteria and fungi.- I. Historical sketch.- II. The growth response.- III. Synthesis and function.- IV. Growth factor requirements as systematic characters.- V. The growth factors.- 1. Thiamine.- 2. Riboflavin.- 3. Nicotinic acid.- 4. Pantothenic acid.- 5. Pyridoxine.- 6. Biotin.- 7. The folic acid group.- 8. p-Aminobenzoic acid.- 9. The vitamin B12 group.- 10. Lipoic acid.- 11. Inositol.- 12. Amino acids, amides, amines, and peptides.- 13. Nucleic acid constituents.- 14. Fatty acids.- 15. Miscellaneous growth factors.- Literature.- c) Phytoflagellates and algae.- I. Introduction.- II. Thiamine.- III. Cobalamin.- IV. Biotin.- V. Other growth factors.- VI. Ecology.- VII. Conclusion.- Literature.- d) Vitamins as growth factors in higher plants.- I. Introduction.- II. The occurrence, biosynthesis, biochemical function and growth effects of different vitamins.- 1. Vitamin A and carotenoids.- 2. Thiamine and lipoic acid.- 3. Riboflavin.- 4. Nicotinic acid.- 5. Pantothenic acid.- 6. Pyridoxine.- 7. Biotin.- 8. Folic acid and p-aminobenzoic acid.- 9. Vitamin B12.- 10. Inositol.- 11. Choline.- 12. Vitamin C.- 13. Vitamin D.- 14. Vitamin E.- 15. Vitamin K.- 16. Vitamin P.- 17. Amino acids.- 18. Purines and pyrimidines.- III. The effects of vitamins in different types of growth processes.- 1. Tissue culture.- 2. Excised root culture.- 3. Stems, buds and leaves.- 4. Excised flowers and ovaries. Pollen tubes.- 5. Decotylised and immature embryos.- 6. Cuttings and decapitated plants.- 7. Parasites and mycotrophic plants.- 8. Intact normal plants.- Literature.- C. Die Auxine.- a) Historische Ubersicht.- I. Die Entdeckung der Existenz der Auxine.- II. Die Aufhellung der Bedeutung der Auxine.- 1. Tropismen.- 2. Streckungswachstum.- 3. Callusbildung und Cambiumtatigkeit.- 4. Parthenokarpie.- 5. Wurzelbildung.- 6. Korrelative Hemmung.- 7. Schlussbetrachtung.- III. Die Aufklarung der chemischen Konstitution der Wuchsstoffe. Nomenklatur.- 1. Naturlich vorkommende Wuchsstoffe.- 2. Synthetische Wuchsstoffe. Herbizide. Antagonismus und Synergismus von Wuchsstoffen.- 3. Nomenklatur der Wuchsstoffe.- Literatur.- b) Die biogenen Auxine.- 1. Chemistry of the native auxins.- I. Auxins a and b.- II. Naturally-occurring indole compoun...

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