Будова, функції та методи дослідження мітохондрій
Курсовой проект - Биология
Другие курсовые по предмету Биология
ЗМІСТ
ВСТУП
РОЗДІЛ 1. МІТОХОНДРІЇ ЯК ОРГАНОЇДИ КЛІТИНИ, ЇХ БУДОВА ТА ФУНКЦІЇ
1.1 Загальна будова мітохондрій
1.2 Генетична система мітохондрій
1.3 Функції мітохондрій
1.4 Походження мітохондрій
РОЗДІЛ 2. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ МІТОХОНДРІЙ
РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ МІТОХОНДРІЙ НА СУЧАСНОМУ ЕТАПІ
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП
Мітохондрії (від греч. mitos - нитка і chondrion - зернятко, крупинка), хондріосоми, які постійно присутні в клітинах тварин і рослин, органоїд, який забезпечує клітинне дихання, у результаті якого енергія вивільнюється або акумулюється в легко використовуваній формі. Вони відрізняються рядом характерних морфологічних, біохімічних та функціональних властивостей, до яких можна віднести розмір, форму, особливість зафарбовуватись, специфічну структурну організацію, ліпопротеїдний склад та вміст великої кількості ферментів і коферментів, які разом приймають участь в процесах трансформації енергії в клітині. В фізіологічному відношенні мітохондрії являють собою біохімічну „машину”, призначення якої видобувати енергію з харчових речовин та акумулювати її за допомогою фосфорилювання в фосфатних звязках аденозинтрифосфата. Таким чином, мітохондрії органоїди, які продукують енергію життєво необхідну для клітини.
Значних успіхів в дослідженні мітохондрій було досягнуто з використанням таких методів, як електронна мікроскопія та біохімічний аналіз цих органоїдів після їх виділення. Особливо багато було зроблено в 50-60-х рр. минулого століття. Тому виникає непідробний інтерес до зясування ролі мітохондрій, особливостей їх функціонування та успадковування, їхньої специфічної генетики.
Метою нашої курсової роботи ми обрали визначення досягнень сучасної біології у тій області, яка стосується вивчення мітохондрій. Відповідно до мети потрібно вирішити такі задачі:
- на основі літературних джерелах встановити будову мітохондрій та їх функції
- зясувати особливості мітохондріального геному, його функціонування, процеси успадковування;
- визначити методи, які використовуються при дослідженні мітохондрій як субклітинних структур;
- провести аналіз сучасних досліджень з даного питання на основі матеріалів журналу „Цитологія и генетика”.
Огляд сучасних матеріалів з цієї теми дасть можливість оцінити стан та глибину досліджень, які проводяться в цій царині нашими науковцями.
РОЗДІЛ 1. МІТОХОНДРІЇ ЯК ОРГАНОЇДИ КЛІТИНИ, ЇХ БУДОВА ТА ФУНКЦІЇ
1.1 Загальна будова мітохондрій
Вивчення біохіміками і цитологами мітохондрій лише в 40-50-х роках нашого сторіччя, коли методами диференціального центрифугування вдалося одержати чисті фракції мітохондрій і показати, що в них локалізуються ферменти дихального ланцюга, циклу Кребса й окисного фосфорилювання; у 1952-53 р. були проведені дослідження ультраструктури мітохондрій.
Мітохондрії відсутні у прокаріот (бактерій, синьозелених водоростей) і зустрічаються практично у всіх еукаріотичних клітинах, за винятком деяких паразитичних протестів (Entamoeba hystolytica, Trychomonas) і вільноживучої Реlomyxa polustris, що живе в умовах дефіциту кисню. Кількість мітохондрій у клітині значно варіює: клітки деяких водоростей і містять по одній мітохондрії, сперматозоїди різних видів тварин - від 20 до 72, у соматичних клітинах ссавців, як правило, 500-1000 мітохондрій, а в гігантської амеби Chaos chaos їхнє число досягає 500 000.
Однак обємні реконструкції мітохондрій по серіях зрізів, отримані для багатьох обєктів за допомогою електронно-мікроскопічних досліджень, показали, що кількість мітохондрій у клітинах, очевидно, значно менша, ніж передбачалося раніш.
Так, у дріжджів, грибів, у гаметах хламідомонад є одна гігантська, сильно розгалужена мітохондрія. Природно, що на звичайних зрізах при цьому виявляються багаточисленні дрібні мітохондрії (рис. 1.1). У фібробластах і нервових клітках мозку, які культивуються in vitro, при реконструкції виявляються довгі нитковидні мітохондрії, а в лімфоцитах - дві-три великі мітохондрії, розташовані навколо ядра. У поперечносмугастих мязових волокнах невелика кількість сильно розгалужених гігантських мітохондрій утворює так звану мітохондріальну мережу.
Рис. 1.1 - Гігантська мітохондрія гриба: 1 ядро, 2 ділянки мітохондрій в поперечному розрізі
Пластичність організації мітохондрій виявляється в їх змінах в онтогенезі. Наприклад, спочатку в зооспорі одного з ооміцетів всього одна велика мітохондрія. В ході розвитку вона стає більш тонкою, у ній зявляються наскрізні отвори і в кінці утворюються чотири мітохондрії: одна велика і три дрібні. В окремих представників голкошкірих велика частина дрібних мітохондрій в ооцитах по мірі росту цих клітин зливаються, і виникає гігантська кільцеподібна мітохондрія, яка оточує звичайні дрібні мітохондрії і деякі інші органоїди (зокрема, апарат Гольджі). Після попадання ооцитів у морську воду відбувається відгалуження, а потім і фрагментація гігантської кільцеподібної мітохондрії на численні дрібні. Одночасно з цим спостерігається активізація дихання ооциту. Подібні зміни відмічаються в ході клітинного циклу у Euglena gracilis. Дрібні мітохондрії обєднуються в гігантську, котра потім фрагментується. І в цьому випадку активізація дихання збігається з утворенням численних дрібних мітохондрій з однієї гігантської.
Розміри і форма мітохондрій, я?/p>