Порядок виконання роботи і рекомендації

Запитання для самоперевірки

1. Назвіть основні гістохімічні реакції.

2. цитохімічні методи вивчення рослинної клітини

3. Вкажіть розміри об’єктів на мікрофотографії

Лабораторна робота № 2.4

Ультраструктурна організація мітохондрій, пластид. Вивчення хлоропластів в клітинах зрілих плодів фруктів

Мета роботи

Вивчення функцій ультраструктурних компонентів клітин

Завдання

Вивчення хлоропластів в клітинах

Теоретичні відомості

Головними функціональними навантаженнями пластид і мітохондрій є процеси енергетичного характеру, що призводять до синтезу специфічних молекул аденозинтрифосфату (АТФ), що є донорами енергії для будь-яких клітинних процесів.

В мітохондріях, хлоропластах, так само як в бактеріях, АТФ синтезується одним і тим же способом: за допомогою енергії, що віддається електронами при просуванні їх по електроннотранспортной ланцюга білків внутрішній мембрани, відбувається перенос, "перекачування" протонів з внутрішньої сторони мембрани на зовнішню. Внаслідок цього виникає електрохімічний протонний градієнт, енергія якого за допомогою інших білків використовується для синтезу АТФ.

У хлоропластах рослин, крім того, при використанні енергії АТФ, утвореної в результаті фосфорилювання, відбувається найважливіший біологічний процес - зв'язування СО2 і синтез вуглеводів.

Лізосоми як мембранні внутрішньоклітинні частинки були відкриті біохіміками (Де Дюв, 1955). При вивченні легкої подфракціі макросом з гомогенатов печінки щура було знайдено, що ця подфракція (на відміну від основної фракції макросом - мітохондріальної фракції) має групою кислих гідролітичних ферментів (гідролаз), розщеплюють білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди і ліпіди. Склалося враження, що ці ферменти містяться в особливого роду цитоплазматичних частинках, лізосомах. Виявилося, що ферменти ізольованих лізосом проявляють свою активність тільки в тому випадку, якщо попередньо викликається пошкодження самих лізосом, або впливом осмотичного шоку або детергентів, або заморожуванням і відтаванням препаратів. На підставі цього було зроблено висновок, що лізосоми оточені липопротеидной мембраною, яка перешкоджає доступу знаходяться зовні субстратів до ферментів, які знаходяться всередині лізосом.

Характерною рисою лізосом є те, що вони містять близько 40 гідролітичних ферментів: протеїнази, Нуклеази, глікозідази, фосфорілази, фосфатази, сульфітази, оптимум дії яких здійснюється при рН 5. У лізосомах кисле значення середовища створюється через наявність в їх мембранах H + помпи, залежною від АТФ. Крім того, в мембрані лізосом вбудовані білки-переносники для транспорту з лізосом в гіалоплазму продуктів гідролізу: мономери розщеплених молекул - амінокислоти, цукру, нуклеотиди, ліпіди. При ознайомленні з роботою лізосом, завжди виникає питання, чому ж ці мембранні освіти не переварюють самі себе? Найімовірніше, що мембранні елементи лізосом захищені від дії кислих гідролаз олігосахаридних ділянками, які або не впізнаються лізосомними ферментами, або просто заважають гідролазами взаємодіяти з ними. Так чи інакше мембранні компоненти лізосом дуже стійкі до гідролаз, що містяться всередині лізосомних бульбашок.

Наявність деяких гідролаз можна виявити гістохімічними методами. Так однією з характерних гідролаз, що виявляються як у світловому так і в електронному мікроскопі, є кисла фосфатаза, за наявності якої можна чітко визначити, є той чи інший мембранний пухирець лізосомах.

Під електронним мікроскопом видно, що фракція лізосом складається з дуже строкатого класу бульбашок розміром 0,2-0,4 мкм (для клітин печінки), обмежених одиночній мембраною (товщина її близько 7 нм), з дуже різнорідним вмістом всередині (мал. 187, 188). У фракції лізосом зустрічаються бульбашки з гомогенним, безструктурним вмістом, зустрічаються бульбашки, заповнені щільним речовиною, що містить у свою чергу вакуолі, скупчення мембран і щільних однорідних частинок; часто можна бачити всередині лізосом не тільки ділянки мембран, а й фрагменти мітохондрій і ЕР. Іншими словами, ця фракція з морфології виявилася вкрай неоднорідною, незважаючи на сталість присутності гідролаз.

Подібні по морфології частинки були описані ще раніше в різних тканинах багатьох тварин. Однак цитологи не могли з'ясувати функціональні значення цих поліморфних частинок. І тільки поєднання біохімічних, цитохімічних та електронно-мікроскопічних методів досліджень дозволило досить детально розібратися в будові, походження та функціонуванні клітинних лізосом

Дата добавления: 2015-11-16