相差顯微鏡被應用來進行顯微攝影和活動中細胞研究

  有關線粒體蛋白質(zhì)來源的問題，乃是線粒體如何復制這個
更為一般的問題的一部分。
  早期細胞學家觀察了某些只含有二、三個線粒體的細胞的
分裂（例如無脊椎動物的精細胞的發(fā)育）。他們表明，新的線
粒體能夠從先前存在的線粒體分裂而產(chǎn)生。近來在藻類的電子
顯微鏡研究中也有了同樣的觀察；發(fā)現(xiàn)藻類的線粒體的分裂與
細胞分裂是并行的。不進行分裂的細胞，如肝細胞的電子顯微
鏡象，也表明線粒體能夠分裂。

  當原生動物四膜蟲在氚化胸腺嘧啶脫氧核苷中生長時，它
的線粒體DNA 便被標記。
  如果細胞隨后移到?jīng)]有放射性的培養(yǎng)基中，在細胞生長期，
這些被標記的DNA 的結(jié)局可用放射自顯影術(shù)追蹤。在細胞生長
和分裂時，線粒體按比例地增多，因而每個細胞所包含的數(shù)目
仍是十分恒定的。通過計數(shù)在線粒體上存在的放射自顯影的顆
粒數(shù)目能夠表明，在標記期間合成的DNA 是隨機分布在整個線
粒體群中的。


  換句話說，每當整個線粒體群加倍時，每個線粒體的平均
標記數(shù)便減半。如果線粒體復制是通過某種分裂過程來進行，
即親代細胞器把它的分子，包括DNA 在內(nèi)，差不多以相等的量
提供給“子代”線粒體，那么上述情況是可預期的。類似的結(jié)
果已在脈孢菌中利用標記脂肪前體而得到。這樣類型的試驗不
是完全精確的，因為特別是脂類，除了生長和分裂之外，放射
性的大分子還能通過其他機理從標記的細胞器擴散到最初未標
記的細胞器上。細胞器可以發(fā)生暫時的融合，并且單個大分子
也可以“交換”方式出入于原來完整的結(jié)構(gòu)。然而，所得結(jié)果
有助于使多數(shù)研究者相信，在大多數(shù)情況下，生長和分裂是線
粒體復制的主要方式。

  活細胞中線粒體的可塑性利用相差顯微鏡和顯微電影攝影
術(shù)對于活細胞的研究，顯示出在許多細胞中線粒體是不斷地運
動的。它們的形狀和體積可以發(fā)生明顯的變化，并且可以相互
融合或分為幾個部分。電子顯微鏡的靜止象不能顯示出這樣的
運動。例如，在電子顯微鏡象中可以看到一些大鼠肌細胞中的
高度分支的線粒體，其實這些很可能是線粒體在融合或碎裂過
程中的剎那間的形象。據(jù)最近報道，生長在富于葡萄糖的培養(yǎng)
基中的酵母，含有一個或幾個大的、分支多的線粒體，而在其
它培養(yǎng)基中生長的細胞則好象具有許多小球形的線粒體。甲狀
腺的激素甲狀腺素、鈣離子和其它生理活性物質(zhì)，可使線粒體
在試管中膨脹。

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