WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Процес регенерації, аналіз вегетативного розмноження - Курсова робота

Процес регенерації, аналіз вегетативного розмноження - Курсова робота

Рис. 1. Поділ клітини за допомогою поперечної перегородкм [11, с. 217]

КС — клітинна стінка; ЦМ — цитоплазматична мембрана; Н — нуклеоїд;

ПП — поперечна перегородка

Серед актиноміцетів поширене розмноження фрагментами гіф, а деякі бактерії можуть розмножуватися за допомогою спор, але не ендоспор. Бактеріям притаманний високий темп розмноження, що характеризується часом генерації, тобто часом, упродовж якого відбувається поділ бактеріальної клітини. Час генерації визначається видом бактерій, їхнім віком і умовами довкілля. За сприятливих умов час генерації для багатьох видів бактерій коливається в межах від 15 до 30 хв.

Уявити швидкість розмноження і утворення бактеріальної маси допоможуть такі приклади. Якщо бактерія ділитиметься через кожні 20 хв. то з однієї бактерії за 24 год може утворитися 72 генерації. Це становить 472 • 1019 особин. Холерний вібріон за 30 год спроможний дати таке потомство, яке могло б покрити суцільним шаром усю поверхню земної кулі. Академік В.І. Вернадський наводить приклад, що "за сприятливих умов одна бактерія за 4—5 днів може утворити 1036 особин, об'єм яких... дорівнює океанові" [7, с. 86].

Насправді ж у природі немає таких ідеальних умов, за яких бактерії могли б безперешкодно розмножуватися. Брак поживних речовин, несприятливі температурні умови, згубний вплив продуктів обміну, поїдання бактерій іншими організмами та багато інших чинників — усе це негативно позначається на розмноженні бактерій. Велика швидкість розмноження прокаріотів — еволюційне пристосування до збереження виду.

Надзвичайно важливою умовою процесу поділу бактерій є реплікація ДНК. Поділ клітини починається лише через деякий час по тому, як закінчиться реплікація ДНК. Є дані про те, що сигналом для поділу клітини є початок реплікації молекули ДНК й що подвоєння ДНК і поділ клітин відбуваються зі швидкістю, властивою для кожного виду бактерій.

в) Вегетативне розмноження найпростіше побудованих організмів

Загальною властивістю всіх живих систем є самовідтворювання їх, завдяки чому можливий ріст організму, а також заміщення його відмерлих та пошкоджених тканин.

У багатоклітинних організмах клитини розмножуються поділом. Розрізняють прямий поділ клітини та ядра — амітоз (ami-tosis cellularis) і непрямий — мітоз (mitosis cellularis). Розмноження статевих клітин називають мейозом (meiosis).

Амітоз — найпростіший спосіб поділу, при якому спочатку ділиться ядро, а потім — цитоплазма. Проте поділ ядра не завжди супроводиться поділом цитоплазми, і тому утворюються дво- та багатоядерні клітини. Амітоз характерний для клітин епідермісу, моноцитів, нейроцитів автономної нервової системи тощо.

Найпоширеніший спосіб поділу клітин — мітоз, під час якого протягом кількох фаз відбувається повна перебудова ядра (Рис. 2).

Мітоз починається з профази, в процесі якої формується мітотичний апарат. При цьому збільшується ядро, з'являються, а потім скорочуються та ущільнюються хромосоми (chromosomae). У кінці фази руйнується каріотека, зникає ядерце і виникає веретеноподібний пучок трубчастих ниток — центральне веретено, що розміщується між двома полюсами, утвореними з центросоми.

У метафазі центральне веретено досягає повного розвитку. Максимально укорочені хромосоми поступово пересуваються до його екватора і розміщуються в одній площині. Метафаза завершується появою на кожній хромосомі поздовжньої щілини, яка розщеплює її на дві ідентичні половини (сестринські хромосоми).

Рис. 2. Схема мітозу: [11, с. 216]

а—в — профаза; г—д — метафаза; е — анафаза; е—ж — телофаза; 1 — ядро; 2 — ядерце; 3 — центріола; 4 — хромосоми; 5 — діастер; 6 — центральне веретено.

За метафазою йде анафаза, під час якої сестринські хромосоми роз'єднуються та розходяться до протилежних полюсів.

Завершує мітоз телофаза, яка починається утворенням двох ядер, їхніх каріотеки та ядерець, появою перетяжки в екваторіальній зоні клітини і завершується відокремленням дочірніх клітин.

Після поділу клітина переходить у стан відносного спокою, або в інтерфозу, під час якої нагромаджуються ДНК, білок, енергія, відбуваються подвоєння хромосом та інші процеси, характерні для даного виду клітин.

За допомогою мітозу розмножується більшість клітин тіла (соми) багатоклітинного організму, завдяки чому зберігається певна кількість хромосом у ядрі, постійна для кожного виду.

У тісному зв'язку з розмноженням клітин перебуває здатність їх до утворення (синтезу) білка. Про це свідчать досліди з уведенням у багатоклітинний організм мічених атомів; виявлено, що синтез білка найактивніший у щойно поділених клітинах.

У синтезі білка беруть участь багато дуже складних механізмів, єдиних або подібних для найрізноманітніших клітин.

Молекула білка утворюється дезоксирибонуклеїновою (ДНК) та рибонуклеїновою (РНК) кислотами, а також 20 амінокислотами різних видів. При цьому використовується енергія, накопичена у вигляді аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ). Процес починається з приєднання до рибосомальної РНК ядерної РНК, яка проникає в цитоплазму крізь ядерну пору. Ця молекула утворюється на молекулі ДНК, яка має форму нитки і містить інформацію про специфічну будову того або іншого білка. Молекули ДНК знаходяться в основному в хроматині ядра (іноді — в мітохондріях).

РНК, яка сформувалась на молекулі ДНК, "копіює" з неї інформацію та передає її в рибосому, де і утворюється молекула білка даного різновиду. Процес цей значно складніший, ніж викладена нами схема, і до кінця ще не вивчений. Доскональне з'ясування механізму біологічного синтезу білка має велике теоретичне та практичне значення, оскільки дає змогу впливати на нього при профілактиці та лікуванні захворювань, пов'язаних із порушенням утворення та обміну білка.

  1. ВИКОРИСТАННЯ ВЕГЕТАТИВНОГО РОЗМНОЖЕННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ У ЛЮДСЬКІЙ ДІЯЛЬНОСТІ

Чимало галузей харчової промисловості пов'язано з діяльністю розмноженням мікроорганізмів (випікання хліба, виноробство, пивоваріння, отримання спирту, кисломолочних продуктів тощо). Лікарські засоби — антибіотики — також отримують у результаті діяльності мікроорганізмів. Для вдосконалення їхньої продуктивності використовують методи селекції. За допомогою рентгенівського випромінювання і хімічних речовин прискорюють мутагенний процес і добором створюють кращі раси (штами) мікроорганізмів. Цим способом у селекційних рас у тисячі разів вдалося підвищити вихід низки антибіотиків, зокрема пеніциліну, порівняно з вихідними штамами мікроорганізмів, взятими для селекції з природи. Отримано дріжджові гриби, які синтезують кормовий білок із парафінів нафти, природного газу, відходів рослинництва (соломи зернових культур, стебел соняшнику, відходів лісового господарства). У кондитерській промисловості широко використовують лимонну кислоту, яку отримують в результаті життєдіяльності спеціально виведених мікроорганізмів. У світі нині виробляють близько 400 тис. т цього продукту [3, с. 16]. Таку кількість його не змогли б забезпечити жодні цитрусові плантації.

Створюються штами мікроорганізмів, які здатні вилучати цінні метали із руд, промислових відходів для виробництва бактеріальних добрив, стимуляторів росту і мікробіологічних засобів захисту рослин від шкідників і хвороб.

Для виробництва цих та інших речовин за допомогою вегетативного розмноження мікроорганізмів створено спеціальний напрям народного господарства — мікробіологічну промисловість. У промислових масштабах нині виробляють багато амінокислот, які використовують як кормові добавки, вітамінів тощо.

Біотехнологією називають свідоме виробництво потрібних людині продуктів і матеріалів за допомогою біологічних об'єктів і процесів. Біотехнологія виникла на зорі цивілізації, коли первісна людина навчилася не просто збирати корисні для себе рослини, а й вирощувати їх на оброблюваних полях, не тільки полювати на диких звірів, а й розводити приручених тварин. Ця первісна біотехнологія значно полегшила життя людини, бо вона почала отримувати значно більше їжі і сировини для виготовлення одягу, а затрачала на це менше праці. Поступово біотехнологія вдосконалювалася, людина почала створювати нові сорти культурних рослин і породи свійських тварин, учитись ефективніше їх використовувати.

На початку XX ст., коли, здавалося б, людина навчилася отримувати від природи все, що можна, виникла нова наука — генетика. Проте минуло майже 50 років, доки її результати почали приносити користь. Свідомим поєднанням випадкових спадкових змін (мутацій) людина навчилася створювати все досконаліші сорти і породи, а також різновиди (штами) корисних мікроорганізмів, на основі яких виникла мікробіологічна промисловість (див. вище).

У 50-х роках нашого століття виникла нова наука — молекулярна біологія, а ще через 20 років на її основі — генна інженерія [3, с. 21]. Всього 10 років знадобилось їй, щоб дати біотехнології нову зброю: принципову можливість свідомо створювати організми, які б продукували сполуки і здійснювали процеси, необхідні людині. Тобто можна стверджувати, що виникла нова біотехнологія, яка обіцяє людині небувалий прогрес.

Loading...

 
 

Цікаве