Предмет: Биология
Тип: Курсовая работа
Объем: 27 стр.
|
Закрыть
|
Митохондрии
Содержание
Введение 3
1. Митохондрии 5
1.1 Общие сведения 5
2. Организация и функционирование электронтранспортной цепи митохондрий растений 10
2.1 Характеристика структуры митохондрий 10
2.2 Особенности организации растительных митохондрий 16
2.3 Влияние низкой температуры на функционирование растительных митохондрий 19
Заключение 26
Список литературы 27
Введение
Цитология наука о клетках элементарных единицах строения, функционирования и воспроизведения живой материи. Объектами цитологических исследований являются клетки многоклеточных организмов, бактериальные клетки, клетки простейших. У многоклеточных форм клетки входят в состав тканей, их жизнедеятельность подчинена координирующему влиянию целостного организма. У бактерий и простейших понятия "клетка" и "организм" совпадают; мы вправе говорить о клетках-организмах, ведущих самостоятельное существование. Подавляющее большинство клеток не видимы невооруженным глазом; поэтому изучение клеток тесно связано с развитием техники микроскопирования. Первые микроскопы были сконструированы в начале XVII в. Впервые клетки в срезах пробки описаны в 1665г. английским естествоиспытателем Робертом Гуком, применившим для их наблюдения построенную им усовершенствованную модель микроскопа. Он видел, что все вещество пробки состоит из большого числа маленьких отделений, разграниченных тонкими диафрагмами, или полостей, наполненных воздухом. Эти полости, или ячейки, он назвал "клетками" (от греч. kytos полость). Термин "клетка" утвердился в биологии, несмотря на то что Роберт Гук наблюдал, собственно, не клетки, а лишь целлюлозные оболочки растительных клеток и что клетки в действительности не полости.
Это комплексная наука, связанная с химией, физикой, математикой, другими биологическими науками. Клетка - самая мелкая единица живого, лежащая в основе строения и развития растительных и животных организмов нашей планеты. Она представляет собой элементарную живую систему, способную к самообновлению, саморегуляции, самовоспроизведению.
Митохондрии представляют собой окруженные двойной мембраной органеллы, специализирующиеся на синтезе ATP - путем транспорта электронов и окислительного фосфорилирования. Хотя они имеют свою собственную ДНК и аппарат белкового синтеза, большинство их белков кодируется клеточной ДНК и поступает из цитозоля. Более того, каждый поступивший в органеллу белок должен достичь определенного субкомпартмента, в котором он функционирует. В митохондриях имеется четыре субкомпартмента: митохондриальный матрикс, внутренняя мембрана, межмембранное пространство и внешняя мембрана, обращенная к цитозолю.
Тема актуальна, так как немногие белки, которые кодируются собственным геномом митохондрий, расположены в основном во внутренней мембране. Они обычно образуют субъединицы белковых комплексов, другие компоненты которых кодируются ядерными генами и поступают из цитозоля. Образование таких гибридных агрегатов требует сбалансирования синтеза этих двух типов субъединиц; каким образом координируется синтез белка на рибосомах разных типов, разделенных двумя мембранами, остается загадкой.
Гипотеза заключается в том, что разность потенциалов в определенной области мембраны митохондрий передается вдоль нее и превращается в работу в другой области той же мембраны.
Объект исследования – цитология.
Предмет исследования – митохондрии.
Цель курсовой работы – изучить митохондрии.
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
рассмотреть общие сведения о митохондриях;
исследовать организацию и функционирование электронтранспортной цепи митохондрий растений.
1. Митохондрии
1.1 Общие сведения
Как известно, митохондрии являются структурами, которые осуществляют синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) - основной энергетической единицы всего царства живого. Обычно митохондрии представляют собой мелкие (длиной 0,5-3 мкм) внутриклеточные образования, располагающиеся в местах, где необходимо использование энергии для любых жизненных процессов. Возник вопрос, каким образом транспортируется в клетке энергия - путем ли диффузии АТФ и нет ли в клетках структур, исполняющих роль электрических проводников, которые могли бы энергетически объединять отдаленные друг от друга участки клетки. Гипотеза заключается в том, что разность потенциалов в определенной области мембраны митохондрий передается вдоль нее и превращается в работу в другой области той же мембраны.
2. Организация и функционирование электронтранспортной цепи митохондрий растений
2.1 Характеристика структуры митохондрий
Митохондрии являются основным поставщиком энергии для клетки. Они находятся в цитоплазме животных, растительных и других эукариотических клеток.
Митохондрии имеют разнообразную форму, и размеры их колеблются в широких пределах. Количество митохондрий в клетке вариабельно и зависит от размера и типа клетки. Локализуются они обычно или недалеко от мест снабжения субстратами, или там, где необходима энергия АТФ, или рядом с клеточными мембранами, через которые активно происходит транспорт.
2.2 Особенности организации растительных митохондрий
Окисление экзогенного НАДН. Основными чертами, отличающими животные митохондрии от растительных, являются наличие у последних «внешней» НАДН-дегидрогеназы, локализованной на внешней стороне внутренней мембраны, ротеноннечувствительной НАДН-дегидрогеназы, локализованной на внутренней стороне внутренней мембраны, и альтернативной оксидазы. В настоящее время существование в растительных митохондриях экзогенной НАДН-дегидрогеназы не вызывает сомнений, но многие аспекты её функционирования изучаются.
2.3 Влияние низкой температуры на функционирование растительных митохондрий
Структурные и функциональные изменения митохондрий растений при низкотемпературном воздействии. Роль температуры, как экологического фактора, заключается в воздействии на скорость большинства биологических процессов: от отдельных поведенческих биохимических и физиологических реакций до поведенческих на уровне организмов и популяций (Озернюк, 1992). Охлаждение, которое не оказывает видимых повреждений, ведет к глубокому и разностороннему действию на физиологические процессы, протекающие в клетке. Необходимо отметить, что изменения в клетке, происходящие в клетке под действием низких температур, не могут происходить без изменений энергетического баланса клетки.
Заключение
Имеющиеся к настоящему времени данные позволяют утверждать, что разобщение окисления и фосфорилирования в митохондриях растений является регулируемым физиологическим процессом. В отличие от животных, обладающих одной системой, регулирующей степень разобщения окисления и фосфорилирования, у растений в митохондриях имеется несколько систем, регулирующих степень сопряжения окислительного фосфорилирования. У всех растений обнаружены альтернативная цианидрезистентная оксидаза, «внешняя» и «внутренняя» НAДH дегидрогеназы и растительные UCP-подобные митохондриальные разобщающие белки. У злаков в дополнение к ним обнаружен белок БХШ 310. Все эти обнаруженные у растений белки являются белками ядерного кодирования, что позволяет говорить о ядерном контроле степени сопряжения окисления и фосфорилирования в митохондриях.
Список литературы
1. Бакеева Л.Е., Ченцов Ю.С. Митохондриальный ретикулум: Строение и некоторые функции // Итоги науки. Общие проблемы биологии. 1989.
2. Берёзов Т.Т., Коровкин Б.Ф., Биологическая химия М., Медицина, 1998.
3. Биохимия человека, Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В., М., Мир, 1993.
4. Войников В.К., Грабельных О.И., Побежимова Т.П., Корзун А.М., Турчанинова В.В., Колесниченко А.В. Влияние различных термогенных систем митохондрий на температуру проростков озимой пшеницы во время холодового шока // ДАН. – 2001. - Т.378, №5.
5. Войников В.К., Колесниченко А.В., Побежимова Т.П., Варакина Н.Н. Первая и шестая хромосомы D-генома озимой мягкой пшеницы контролируют экспрессию белка холодового шока с молекулярной массой 310 кД // Физиология растений. - 1998. - Т.45, №5.
6. Воронцов Н. Н., Л. Н. Сухорукова. Эволюция органического мира. Москва, 1991.
7. Грабельных О.И., Побежимова Т.П., Колесниченко А.В., Сумина О.Н., Пивоварова Н.Ю., Войников В.К. Изучение возможности свободных жирных кислот выступать в качестве субстрата окисления в митохондриях озимой пшеницы // Вестник Харьковского Национального Аграрного Университета. Серия Биология. - 2003. - №5(3).
8. Колесниченко А.В., Боровский Г.Б., Войников В.К. Изменения в содержании белка 310 кД при холодовом закаливании проростков озимой пшеницы // Физиол. и биохим. культ. растений. - 1997. - Т.29, №2.
9. Колесниченко А.В., Побежимова T.П., Войников В.К. Характеристика белков низкотемпературного стресса растений // Физиология растений. - 2000. - Т.47, № 4.
10. Кулинич Л. Я.. Справочник по биологии. Москва, 1986.
