臺灣國際科展

探索細胞內的發電廠─從活體細胞粒線體的膜電位變化,探討酵母菌的凋亡

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2019年
科別
微生物學
得獎情形
四等獎
學校名稱
臺北市立敦化國民中學
指導老師
劉睿荷
作者
吳仲崴
關鍵字
酵母菌,粒線體,膜電位

摘要或動機

粒線體,『細胞內的發電廠』,它生產了我們生存所需的幾乎所有能量。除了產生能量,它也參與了細胞的凋亡的過程,或反應出自由基所引起細胞的老化。我們在此實驗中,利用酵母菌模式,跟兩個特殊的螢光染劑(JC-1與Rhodamine 123),來活體測量酵母菌裡的粒線體膜電位的變化,以了解細胞的早期凋亡的過程。並且,透過加入抗氧化劑與否,測量氧化游離基的產生,探討跟粒線體膜電位之間的關聯性。實驗結果顯示,的確酵母菌經過長期培養,且無提供適當的營養補充條件下,雖然外表還活著,但JC-1的螢光染色顯示,粒線體膜電位是有逐步遞減的現象,代表酵母菌活力慢慢衰弱。但是,另外氧化游離基的實驗結果卻沒有如預期般增加,反倒是跟JC-1的表現呈正相關現象。抗氧化劑的加入,非但沒有增加酵母菌的活力,反而是減弱了粒線體膜電位的表現,而氧化游離基也同時降低。這樣的實驗結果,雖然跟事前的預期結果不同,但也可能暗示1. 胡亂加入抗氧化劑,對生物不盡然是有幫忙的。2. 酵母菌在這一種生長條件中,可能需要一些氧化物的刺激或幫忙。3. 粒線體是細胞內氧化作用最強的單位,如果他生命力變弱了,自然產生氧化游離基的能力變弱,而非氧化游離基一開始去減弱粒線體的活性。此實驗的重大意義,是告訴我們,氧化游離基或抗氧化物的腳色並非一成不變的,甚至你原來認為的粒線體膜電位改變是細胞凋亡的起始原因,也可能相反,粒線體膜電位改變只是細胞凋亡後來發生的結果。科學的有趣也就是在這裡!我們藉助於【實驗】,不斷地實驗,去挑戰既有的知識跟原理,會讓我們發現更多的真理,一個單細胞的酵母菌就有這麼多問題需要去回答,那麼放眼將來不孕症醫師想嘗試『卵質轉移』,主要就是要取得健康的粒線體,增加懷孕的機會,那就可能需要更多的實驗跟努力,才能給出一個真正的正確答案。


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檔案名稱 檔案大小 格式
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