细胞组分的分离与鉴定
简要说明细胞组分的分级分离原理及其意义
简要说明细胞组分的分级分离原理及其意义细胞是构成生命体的基本单位，由多种不同的细胞组分组成，包括细胞膜、细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等等。
有时需要对这些组分进行分级分离，以便对它们进行更加准确的研究。
本文将简要介绍细胞组分的分级分离原理及其意义。
一、细胞组分的分级分离原理1.离心分离离心分离是指通过离心机对样品进行高速离心，从而分离出不同密度的细胞组分。
在离心分离过程中，样品中的组分会随着转速增加而沉淀到不同的位置。
例如，通过离心可以将细胞核和线粒体分离出来。
2.凝胶电泳分离凝胶电泳是指将样品注入到聚丙烯酰胺凝胶中，然后通过电泳将不同大小的分子分离出来。
较大的分子会被凝胶阻滞，不能通过凝胶移动，而较小的分子则会迅速通过凝胶。
这种方法可以将蛋白质、DNA和RNA等分离出来。
3.峰值分离峰值分离是指将样品通过柱层析分离出来。
柱层析是一种利用不同分子的大小、形状、电荷和亲和性的差异分离化合物的方法。
例如，通过柱层析可以将核糖体不同组分分离出来。
二、细胞组分的分级分离意义1.提高细胞学研究的精度通过分级分离细胞组分，可以更加准确地研究细胞生物学。
例如，分离出核糖体的不同组分可以研究它们在蛋白质合成过程中的作用，从而更好地了解细胞代谢的机制。
2.提高疾病诊断的准确性某些疾病的诊断需要分离出细胞组分，例如，癌症诊断需要分离出癌细胞。
分级分离细胞组分可以提高疾病诊断的准确性，从而更好地治疗和预防疾病。
3.推动药物研发许多药物是从天然产物中提取出来的，例如植物中的药物。
通过分离出植物中不同的化合物，可以研究它们的结构和功能，从而更好地开发出新的药物。
总之，分级分离细胞组分可以提高细胞学研究的精度，提高疾病诊断的准确性，推动药物研发。
这种方法对相关领域的研究和发展非常重要。
细胞组分的分级分离
离心机机型 低速离心机 高速离心机 超速离心机
转速 8 000转/分 8 000~25 000转/分 25 000 ~ 80 000转/分
分离方法
❖ 差速离心分离法：利用不同离心速度产生的不同离 心力，将各种亚细胞组分和各种颗粒分开。
❖ 密度梯度离心分离法：将要分离的细胞组分铺放在密 度逐渐增加的介质表面，在超速离心力的作用下， 不同的组分以不同的沉降速率沉降，形成不同的 沉降带。
线粒体含量较多；长度适合观察，约5μm；肝脏较软，易 于破碎，并且适于快速提取，因而利于保持线粒体活性。
细胞器沉降先后顺序先后是细胞核、线粒体、溶酶体和其 他微体、核糖体和大分子。
詹纳斯绿B可专一性地对线粒体进行超活染色，这是由于线 粒体内的细胞色素氧化酶系的作用，使詹纳斯绿B染料始终保持 氧化状态(即有色状态)呈蓝绿色；而线粒体周围的细胞质中詹 纳斯绿B被还原成无色的化合物。
一半肝组织，0.25M蔗糖洗3次，加3ml 0.25M蔗糖，剪碎
匀浆（5-8次），6层纱布过滤至10ml离心管 取出1ml至dorf管（A），3000rpm，10min
沉淀加入1ml 1M蔗糖，悬
上清入dorf管(B)
涂片1 涂片2
3800rpm,10min
12000rpm,20min
弃上清，沉淀加少量 0.25M蔗糖，悬
❖ 离心技术：
1. 是分离细胞器（如细胞核、线粒体、高尔基体）及各种大分子基 本手段。
2. 转速为10-25kr/min的离心机称为高速离心机。
3. 转速>25kr/min，离心力>89Kｇ者称为超速离心机。
4. 目前超速离心机的最高转速可达100000r/min，离心力超过500Kg。
颗粒直径 103nm 102~104nm 102nm
某大学生物工程学院《细胞生物学》考试试卷(886)
某大学生物工程学院《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（45分，每题5分）1. 细胞坏死往往会引起炎症，而程序性细胞死亡不会引起炎症，根本原因是细胞是否破裂。
（）答案：正确解析：程序性细胞死亡不会导致细胞破裂，因而不会有伤口，也就不会引起感染。
2. 受体都分布于质膜表面，在信息传递和细胞识别过程中起信号接收器的作用。
（）答案：错误解析：受体分为胞内受体和胞外受体两种类型。
3. 体外细胞培养很容易被微生物所污染，因此细胞工程所有的实验都必须在无菌条件下进行，所有的实验器械和试剂都是以相同的方式消毒灭菌。
（）答案：错误解析：细胞工程实验用到的灭菌方式有高压蒸汽灭菌，高温灭菌，以及过滤等方法。
不同的试验器械和试剂所需要的灭菌方式不尽相同，例如：玻璃品类的器皿可以通过高压蒸汽灭菌，金属类则可以通过灼烧的方法进行高温灭菌。
4. Na＋K＋泵只存在真核生物的细胞质膜而不存在于囊泡膜。
（）答案：错误解析：只存在动物的细胞质膜，而不存在于其他生物膜。
5. 常染色质的所有基因都具有转录活性。
（）答案：错误解析：处于常染色质状态只是基因转录的必要条件，而不是充分条件，常染色质并非所有基因都具有转录活性。
6. 胆固醇在动物细胞膜中含量较高，但不存在于植物和原核生物细胞膜中。
（）答案：错误解析：胆固醇存在于动物细胞和极少数的原核细胞中，在哺乳动物的细胞质膜中，尤为丰富。
多数细菌质膜中不含有胆固醇成分，但支原体细胞膜中胆固醇含量较多，约占36，这对保持细胞膜的完整性是必需的，因其细胞膜含甾醇，故比其他原核生物的膜更坚韧。
植物细胞膜一般无胆固醇。
7. 自主复制DNA序列具有一段11～14bp的同源性很高的富含GC的共有序列。
（）答案：错误解析：ARS含有一段同源性很高的富含AT的共有序列。
植物体内的亚细胞组分分离
植物体内的亚细胞组分分离步骤:准确称取植株鲜样0.5000 g,加入20 mL提取液(0.25 mmol/L蔗糖+50 m mol/L Tris HCl缓冲液(pH 7.5)),研磨匀浆,用尼龙纱布过滤,滤渣为细胞壁部分;滤液在600 r/min下离心10min,沉淀为细胞核部分;上清液在2000 r/min下离心15 min,沉淀为叶绿体部分;上清液在10000 r/min下离心20 min,沉淀为线粒体部分;上清液为含核糖体的可溶部分,每组两次离心,全部操作在4下进行。
植物亚细胞组分的分离步骤:准确称取鲜样0.5000 g,加入20 mL提取液[0.25mol·L-1蔗糖+50 mmol·L-1 Tris-HCl缓冲液(pH7.5)+1mmol·L-1二硫赤鲜糖醇,研磨匀浆,匀浆液在冷冻离心机300×g下离心30 s,沉淀为细胞壁组分;上清液在2000×g下离心15 min,沉淀为细胞核和叶绿体组分;上清液在10000×g下离心20 min,沉淀为线粒体组分;上清液为含核糖体的可溶组分。
全部操作在4℃下进行。
Fractionation of Leaves and Roots.Leaves and roots were homogenized using a mortar and pestle in a medium containing0.25 M sucrose,50 mM Tris-HCl(pH 7.5),and 1 mmdithioerythritol.All steps were performed at 4 C.The resulting brei was strained through eight layers of cheesecloth,and liquid was expressed from the residue.The residue was washed twice with the grinding medium.The pooled washes,together with the first filtrate,were centrifuged at 300g for 30 s.The resulting pellet combined with the residue of the cheesecloth filtration contained mainly cell walls and cell wall debris and was designated as cell wall fraction(I).The supernatant of the first centrifugation step was then centrifuged at 20,000g for 45 min to sediment cell organelles.The pellet was taken as organelle fraction(II).The resultant supernatant solution referred to as soluble fraction(III)was employed in subsequent characterization studies as described.Fractions I and II were analyzed for their Cd content.The supernatant,fraction III,was further fractionated by gel filtration ，using Sephadex G-100,G-25,and G-10(Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala,Sweden).An aliquot of fraction III was applied to a column(100 x 2.6 cm)of G-100 using 50 mm Tris-HCl(pH 7.5) and 0.1 mM dithioerythritol as eluting buffer.Fractions containing Cd were pooled and chromatographed on calibrated G-25(roots) or G-10(leaves)columns(70 x 2.3cm).Fractions were collected on an LKB Ultrarac fraction collector.The effluents were monitored at 280 nm with a Gilford spectrophotometer 2400 S.The activities of the glutamate dehydrogenase and malate dehydrogenase were determined according to references 9 and 23.。
细胞分离方法与原理
细胞分离方法与原理细胞是构成生命的基本单位，其分离对于生物学研究、医学诊断和治疗等领域具有重要意义。
细胞分离技术是指将混合的细胞种群分离出特定类型的细胞或富含某种细胞的组织。
本文将围绕细胞分离的方法和原理展开讨论。
一、细胞分离的方法1. 机械法机械法是最早被使用的细胞分离方法之一，其原理是利用细胞的大小、形状、密度、粘附性等特性，通过物理力学的方法将不同种类的细胞分离出来。
机械法包括过滤、沉淀、离心、切碎、切割等方法。
其中，过滤法是最常用的方法，通过不同孔径的滤网筛选出目标细胞，常用的滤网孔径为0.22μm、0.45μm和0.8μm等。
2. 化学法化学法是利用化学试剂对细胞进行分离的方法。
化学试剂可以改变细胞的表面电荷、粘附性、抗体性等特性，使其与其他细胞或细胞外物质分离。
化学法包括胶体金法、磁珠法、离子交换法、免疫磁珠法等。
其中，免疫磁珠法是一种广泛应用的方法，可以利用特异性抗体对细胞进行分离，具有高效、高选择性和易操作等优点。
3. 生物学方法生物学方法是利用生物学特性对细胞进行分离的方法。
生物学方法包括细胞培养、细胞染色、细胞分选等。
其中，细胞培养是最常用的生物学方法之一，可以将细胞在培养基中生长和繁殖，使其数量达到分离的要求。
细胞染色是利用染色剂对细胞进行染色，从而得到不同形态和结构的细胞，有助于细胞的鉴定和分离。
细胞分选是利用细胞的生物学特性，如大小、形状、表面特性等，对细胞进行分离，常用的方法包括流式细胞术、激光捕获微操作等。
二、细胞分离的原理1. 物理原理细胞分离的物理原理主要包括大小、形状、密度、粘附性等特性。
不同种类的细胞具有不同的大小和形状，通过物理力学的方法可以将其分离出来。
例如，利用过滤法可以分离出大小不同的细胞；利用沉淀法可以分离出具有不同密度的细胞；利用粘附性可以分离出具有不同粘附能力的细胞。
2. 化学原理细胞分离的化学原理主要包括化学试剂对细胞表面电荷、粘附性、抗体性等特性的改变。
第一篇组成人体的细胞第三章 亚细胞结构的分离与鉴定
第一篇组成人体的细胞第三章亚细胞结构的分离与鉴定细胞由各种亚细胞结构组成。
其重要的研究手段之一是分离纯化亚细胞组分，观察它们的结构或进行生化分析。
离心技术是实现这一目标的基本手段。
一般认为，转速为10～25Kr/min的离心机称为高速离心机；转速超过25Kr/min，离心力大于89Kg者称为超速离心机。
目前超速离心机的最高转速可达100Kr/min，离心力超过500Kg。
第一节亚细胞结构分离的技术分离亚细胞组分的第一步是制备组织匀浆或细胞匀浆。
匀浆（Homogenization）是在低温条件下，将组织或细胞放在匀浆器中加入等渗匀浆介质（即0.25moL/L蔗糖一0.003mol/L氯化钙溶液）研磨，使细胞被机械地研碎成为各种亚细胞组分和包含物的混合物。
分离亚细胞组分的第一步是分级分离。
它通过由低速到高速离心技术，使非均一混合体中的颗粒按其大小轻重分批沉降到离心管的不同部位，再分部收集，即可得到各种亚细胞组分。
由于样品中各种大小和密度不同的颗粒在离心开始时是均匀分布于整个离心管中，故每级分离得到的第一次沉淀必然不是纯的最重的颗粒，须经反复悬浮和离心加以纯化。
分离亚细胞组分主要离心技术是差速离心和密度梯度离心。
差速离心（differential centrifugation）是在密度均一的介质中由低速到高速逐级离心，用于分离不同大小的细胞和细胞器。
在差速离心中细胞器沉降的顺序依次为：细胞核、线粒体、溶酶体与过氧化物酶体、内质网与高尔基体、最后为核糖体。
由于各种细胞器在大小和密度上相互重叠，一般重复2～3次效果会好一些。
通过差速离心可将细胞器初步分离，但常需进一步通过密度梯离心再行分离纯化。
密度梯度离心（density gradient centrifugation）是用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。
这类分离又可分为速度沉降和等密度沉降两种。
细胞组分的分级分离方法
细胞组分的分级分离方法
细胞组分的分级分离方法包括密度梯度离心法、贴壁培养法、超速离心法、层析法和电泳法。
密度梯度离心法是根据细胞密度的不同，在高速离心机中经过长时间离心，使细胞分层沉淀，形成密度梯度。
根据密度梯度的不同，可以将不同密度的细胞分开。
这种方法分离效果好，可以获得较为纯的细胞，适用于大多数细胞类型的分离。
但这种方法需要使用大型设备，操作也比较复杂，需要专业人员操作。
贴壁培养法是根据细胞贴壁生长速度的不同，将不同种类的细胞分离。
这种方法需要在培养皿中加入适量的培养液，然后将待分离的细胞悬液加入培养皿中，让其在培养液中贴壁生长。
由于不同种类的细胞贴壁生长速度不同，因此经过一定时间的培养，可以观察到不同种类的细胞在培养皿中形成的“岛屿”状分布。
根据不同种类的细胞形成的“岛屿”状分布的不同，可以将它们分离出来。
此外还有超速离心法、层析法和电泳法等方法。
这些方法各有特点，可以根据实验需求选择合适的方法进行细胞组分的分级分离。
某理工大学生物工程学院《细胞生物学》考试试卷(1412)
某理工大学生物工程学院《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（15分，每题5分）1. SDS是离子型去垢剂，可以用于膜蛋白的纯化。
（）答案：错误解析：SDS对蛋白质的作用较为间歇性，可以引起蛋白质变性，因此在纯化膜蛋白之时，常采用但非离子型去垢剂。
2. 核糖体存在于一切细胞内。
（）答案：错误解析：极个别高度分化的细胞内没有核糖体，如哺乳动物成熟的完备红细胞等。
3. 细胞外基质中的分泌蛋白主要是从高尔基体分泌小泡中分泌到细胞外的。
（）答案：正确解析：分泌蛋白主要在粗面内质网上合成，在进入胞质加工修饰，通过膜泡运输的方式分泌到细胞外基质中会。
2、名词解释（20分，每题5分）1. 简单扩散答案：简单扩散又称自由扩散，属被动运转的一种，是指脂溶性物质或分子质量小且不带电荷的物质在膜内外存在浓度差的条件下沿着浓度梯度通过细胞质膜的现象。
分子或离子的这种自由扩散这种方式的跨膜运转，不需要细胞量身定制能量，也不须要膜蛋白的协助。
解析：空2. 接触抑制（contact inhibition）答案：接触抑制是指细胞培养过程中出现明显的一种体外现象。
在培养开始后，分散的细胞悬液在培养瓶中不久就会贴附在瓶壁上，原来呈圆形的细胞一经贴壁便会迅速铺展而变成多种形态，随即细胞开始分裂，贴壁土壤形成致密的单层细胞。
当细胞分裂、生长到表面相互接触时，就会停止增殖，维持相互接触的持续保持单层细胞状态直至衰老，这就是接触抑制。
解析：空3. isodensity centrifugation答案：isodensity centrifugation的中文名称是等密度离心，是指根据被分离所称样品的密度差异来分离样品的方法。
在这种离心分离方法中，要用电磁辐射密度梯度产生一种密度梯度，这种密度梯度覆盖了待分离物质的密度，这样，通过离心使不同密度的颗粒悬浮到相应的介质密度区。
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1.差速离心（differenFra bibliotekial centrifugation）
在密度均一的介质中由低速到高速逐级离心， 用于分离不同大小的细胞和细胞器。
在差速离心中细胞器沉降的顺序依次为：核、 线粒体、溶酶体与过氧化物酶体、内质网与高尔基 体、最后为核蛋白体。
速度逐渐提高，样品按大小先后沉淀
2.密度梯度离心(density gradient centrifugation)
3.差速离心法分离细胞器
低速离心分离细胞核
每组取10ml滤液，3000r/min离心10min，制备 一张上清液涂片，做好标记，自然干燥。
吸去上清，用10ml 0.25 mol/L 蔗糖液悬浮沉 淀物，用吸管混匀，配平后以3000r/min离心10 min。吸去上清液，加入0.5ml蔗糖溶液，用吸管吹 打成悬液，制备一张涂片，做好标记，自然干燥。
一、实验目的
了解用细胞匀浆和差速离心的方法分级分离 细胞组分的原理及过程。
熟悉离心机、匀浆器的使用方法。
二、实验内容
㈠实验原理 细胞内各种结构的比重和大小都不相同，在 同一离心场内的沉降速度也不相同，根据这一原 理，常用不同介质和不同转速的离心法，将细胞 内各种组分分级分离出来。 此法是通过组织细胞匀浆、分级分离（密度 梯度离心或差速离心）和分析三个步骤完成的。
用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的 密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部， 通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。常 用的介质为氯化铯，蔗糖和多聚蔗糖。
㈡实验方法
1. 处死家兔：耳缘静脉空气栓塞法
2. 制备肝细胞匀浆: 家兔处死后，立即剖腹取肝，迅速浸入预 冷的 生理盐水中洗去血污，用滤纸吸干。 按每克肝重加9ml冷的0.25mol/L蔗糖溶液 匀浆 化。（20g×9ml/g=180ml） 用八层纱布（先用少量蔗糖液湿润），过 滤匀 浆液于烧杯中。制备一张滤液涂片，做好 标