实验二 细胞核与线粒体的分离与观察

实验二细胞核,叶绿体,线粒体的分级分离与观察一、实验目的：1、了解细胞器分离的一般原理和方法；2、掌握分级分离的原理和注意事项;3、观察叶绿体的自发荧光和次生荧光.4、线粒体的分离方法以及詹纳斯绿B超活染色的方法.二、实验原理：将组织匀浆后悬浮在等渗介质中进行差速离心,是分离细胞器的常用方法.细胞组分的分离在等渗溶液〔0.35mol/L Nacl或0.4mol/L蔗糖溶液〕中进行.●将匀浆液在1000r/min的条件下离心2 min以全除组织残渣和未破碎的细胞.●在3000r/min的条件下离心5 min,即可获得沉淀的叶绿体〔混有部分细胞核〕.●上清液在高速冷冻条件下10000rpm/min分离10分钟,所得沉淀即为线粒体,可反复离心一次.三、实验步骤：第一部分细胞核与叶绿体的分离与观察1、选取新鲜的菠菜叶,洗净搽干后去除叶梗和粗脉,称30g于150ml0.35mol/L Nacl溶液中,放入组织捣碎机<间歇>；低速匀浆1min；间歇匀浆.2、将匀浆用6层纱布过滤于烧杯中.3、每小组取滤液4 ml在1000r/min的条件下离心2 min；4、取上清液在3000r/min的条件下离心5 min；沉淀即为叶绿体〔混有部分细胞核〕；上清夜转入干净的离心管中用于线粒体分离.5、叶绿体观察：➢将沉淀用0.35mol/L Nacl悬浮.〔浓度不要太高,不利于观察〕➢取叶绿体悬液一滴于载玻片上,加盖玻片即可在普通光学显微镜和荧光显微镜下观察；➢取叶绿体悬液一滴于载玻片上,再滴加一滴0.01%吖啶橙染料,加盖玻片即可在荧光显微镜下观察.第二部分线粒体的分级分离以及超活染色观察6 第4步获得的上清液在高速冷冻条件下10000rpm/min分离10分钟,所得沉淀即为线粒体,可反复离心一次.收集沉淀涂片,用1%詹纳斯绿B染色5-10分钟,线粒体为蓝绿色圆形颗粒.实验过程最好在0-4o C的条件下进行；如果在室温下,要迅速分离和观察.〔教师演示示X〕第三部分人口腔黏膜上皮细胞线粒体的超活染色与观察一、实验目的：观察活细胞内线粒体的形态、数量与分布.二、实验原理：线粒体是细胞进行呼吸作用的场所,其形态和数量随不同物种、不同组织器官和不同生理状态而发生改变.詹纳斯绿B是一种毒性较小的碱性染料,可专一性的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,这些染料被还原为无色的色基〔即无色状态〕.三、实验步骤：1、取清洁载玻片,滴2滴1/5000詹纳斯绿B染液；2、用牙签宽头在口腔颊黏膜处稍用力刮取上皮细胞,将刮下的黏液状物放入载玻片的染液中,染色10-15 min；〔作用,染液不可干燥,必要时加滴染液〕；3、盖上盖玻片,置显微镜下观察.四、实验结果：在低倍镜下,选择平展的口腔上皮细胞,换高倍镜观察,可见扁平状上皮细胞内,核周围的胞质中,分布着一些被染成蓝绿色的颗粒状或短棒状的结构,即为线粒体.实验作业：3 绘口腔上皮细胞示线粒体形态与分布.。

实验四细胞核的分离[实验目的]1. 为了研究细胞核及其组分。

2. 定量分析细胞核的生化组分及其它一些特殊成分。

[实验原理]1956年由chauveau等人提出，用高密度介质来分离细胞核。

由于细胞核的密度较大，在高密度介质中，在高速离心条件下沉降下来，从而达到与细胞质其它成分分开来的目的。

chauveau 的方法是将动物肝脏直接在2.2mol/l蔗糖溶液中匀浆，然后高速离心40 000g 1小时，细胞核沉淀到底部，线粒体和完整细胞，包括红血球漂浮在液面，通过一步操作即可分离得到细胞核。

其后又有不少研究者对此方法进行了改进，例如加进氯化钙、氯化镁、氯化钾等改变分离介质的渗透压；选择介质的ph以及不同的高密度蔗糖溶液离心方法等。

这样减少了细胞核的脆性，防止聚集，维持恒定的ph，就能保持细胞核的精细结构。

虽然这一方法比较简单，能得到较高纯度的细胞核，也已被广泛采用，但实验需要高速离心机，这在一般实验室不能进行，此方法要用高浓度的蔗糖，如果要分离大量的细胞核，也很不经济。

目前在一般实验室中更多的是用柠檬酸分离细胞核，在柠檬酸介质中分离细胞核可以显著地除去附着在细胞核膜上的细胞质成分。

由于柠檬酸降低了溶液的ph值，这样可以减少细胞核的破碎率，并能分离得到较高分子质量的核酸，可能是由于核糖核酸（一种酸溶性蛋白）被柠檬酸除去，以及二价阳离子被柠檬酸螯合所致。

柠檬酸的浓度对分离细胞核的质量有较大影响。

通常在较低的ph值时，可以得到较高的细胞核。

但在过酸条件下，可能引起细胞核成分的改变和酶的失活。

为了研究细胞内核酸，一般常在ph值为4，甚至在ph值为2.5时分离细胞核。

如为了分离细胞核的酶，则需要较温和的条件，此时可以在ph值为6～6.2的极稀柠檬酸溶液中分离细胞核。

细胞核纯度的鉴定，可以从两方面进行，用光学显微镜或电子显微镜进行形态观察和生物化学方法进行酶活力的测定，某些细胞质的酶（如过氧化氢酶、碱性磷酸酶、淀粉酶和脂酶等），在纯细胞核制品中活力应较低或检查不出来。

细胞器线粒体的分离与观察高熹1120152430（李安一）（北京理工大学生命学院16121501班）摘要：差速离心法是交替使用低速和高速离心，用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。

此法适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的分离。

离心分离出细胞核与线粒体，进行染色，对细胞核和线粒体的形态进行观察并记录。

关键词：差速离心法；细胞核；线粒体；实验。

1 引言差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。

起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。

收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。

线粒体是真核细胞特有的，司能量转换的重要细胞器。

细胞种的能源物质——糖、脂肪、部分氨基酸在此进行最终的氧化，并通过偶联磷酸华生成ATP，供给细胞生理活动之需。

对线粒体的结构和功能的研究通常是在离体线粒体上进行的。

制备线粒体用组织匀浆在悬浮介质中进行差速离心的方法。

在一给定的离心场中（对于所使用的离心机，就是选用一定的转速），球形颗粒的沉降速度取决于它的密度、半径和悬浮介质的粘度。

在一均匀悬浮介质中离心某一时间内，组织匀降中的各种细胞器及其它内含物由于沉降速度不同而停留在高低不同的位置。

依次增加离心力和离心时间，就能使这些颗粒按其大小、轻重分批沉降在离心管底部，从而分批收集。

细胞器中最先沉降的是细胞核，其次是线粒体，其他更轻的细胞器和大分子可依次再分离。

悬浮介质通常用缓冲的蔗糖溶液，它比较接近细胞质的分散相，在一定程度上能保持细胞器的结构和酶的活性，在pH7.2的条件下，亚细胞组分不容易重新聚集，有利于分离。

整个操作过程应注意样品保持4，避免酶失活。

线粒体的鉴定用詹纳斯绿活染法。

詹纳斯绿B（janus green B）是对线粒体专一的活细胞染料，毒性很小，属于碱性染料，解离后带正电，由电性吸引而堆积在线粒体膜上。

实验十一线粒体的分离及活性测定线粒体是真核细胞的一个重要细胞器，好氧生物细胞需能的 25%以上是靠有氧呼吸供给，而线粒体是细胞内惟一有氧呼吸的场所，因此，人们就一细胞“动力站”之称。

线粒体结构和功能上的研究至今向来是一个非常活跃的领域，本试验在于学会分离线粒体和测定线粒体活力，以高活力的线粒体制剂用于各种目的的研究。

一、仪器与设备：1.冰冻高速离心机，或者万转/分离心机。

2.组织捣碎机或者匀浆器。

3.冰浴，研钵、漏斗、纱布(尼龙布)、量筒、微量注射器、移液管、试管等。

4.瓦氏呼吸器(氧极普测试系统)。

5.显微镜、冰浴。

6.分光光度计。

二、材料与试剂：1.绝大多数的动植物材料通常都可以制备线粒体，但最好是生活力强，生长旺盛，幼嫩组织为好，如心肌、肝脏、骨骼肌、黄化幼苗、块根、块茎等。

2.TriS-HCl (0.05M，pH7.2)缓冲液。

3.磷酸缓冲液(0.2M，Ph7.2)。

4.提取洗涤液：在 1000ml 溶液中含有甘露醇 (0.35M)、牛血清蛋白 (Bovine Serum Albumin，BSA，1mg/ml)，EDTA (0.001M)，TriS-HCl (0.01M，pH7.2)缓冲液。

5.悬浮液(同试剂 4，但不加 BSA)。

6.反应液：在 1000ml 溶液中含有甘露醇(0.35M)、蔗糖(0.25M)、KCl (10ml，pH7.2)、EDTA (0.2mM)、MgCl2 (5mM)、TriS-HCl (10mM，pH7.2)。

7.反应底物：α—酮戊二酸 0.4M，ADP 0.06M。

三、线粒体的分离：线粒体在离体条件先很容易受各种因素 (物理和化学的)作用而失活，特殊是膜的完整性极其重要，因为惟独完整的线粒体才干进行有氧呼吸。

所以在分离操作中要掌握以下几个要点：[1].整个过程要保持在低温下(0-4 o C)进行。

[2].要注意分离介质的 pH 值， pH 值应和被采用的材料一致。

细胞核的分离与鉴定设计型实验设计报告_(2)一、实验目的1.熟悉细胞分离和鉴定的基本操作方法。

2.掌握用离心技术从小鼠肝脏中提取细胞核的方法。

3.通过细胞核染色体形态的观察，了解细胞核在生物体中的作用。

二、实验原理细胞分离和鉴定是细胞学的基础实验，也是细胞学研究的重要手段之一。

细胞分离是将组织或细胞块中相关性高的细胞或不同类型的细胞分离开，以便进行对其性质和功能的分析和研究。

细胞鉴定是针对某种细胞类型，利用某种特异性分辨手段，对该细胞的特定结构或成分进行检测和区分，以便识别该细胞类型的性质和角色。

2.离心技术离心是利用离心机中高速旋转的离心头，通过离心力的作用，使样品中不同的物质沉淀到零件上，从而实现分离的技术手段。

离心用于分离固体及液体的混合物，也可用于分离生物学样品中的细胞、细胞器、酶和其他生物大分子，常用于提取细胞核或线粒体等细胞器。

三、实验步骤1.制备小鼠肝脏组织样品取2只小鼠，用无菌注射器注射适量无菌生理盐水溶液，待小鼠麻醉后，将小鼠放在消毒过的工作台上，采用外科手术的方法，将小鼠的腹部切开，取出小鼠肝脏，用无菌生理盐水清洗小鼠肝脏，用吸水纸吸干水分后，将小鼠肝脏组织分为小块状，存放于无菌离心管中备用。

2.分离细胞核将小鼠肝脏样品加入预冷的离心管中，用等体积的细胞破碎缓冲液A混合，使溶液刚好能淹没样品。

再次加入等体积的细胞破碎缓冲液B，使样品浓度适当。

将混和物在冰上慢慢摇晃，5分钟后，离心5分钟，去除上清液，洗涤后继续离心5分钟，去除上清液，洗涤后再次离心5分钟，去除上清液，离心操作后小鼠肝脏组织在管底沉淀下来。

3.制备细胞核标本将离心完成后的小鼠肝脏组织中的细胞核有效部分，制备成固定标本。

首先，将组织标本样品用福尔马林固定10-20分钟；然后，在干净玻璃片上滴上碘静（10-15μL），用酒精进行漂白，再用氢氧化钠溶液中和酒精，将玻璃片在空气中晾干，制备成细胞核标本。

4.细胞核染色滴一滴核染色剂（主要成份为酸性染料FOSCIN）在经过固定、漂白、中和后的细胞核标本中央，静置2-3分钟，漂洗干净后，在细胞核标本切片下滴上甘油凝胶，覆盖上玻片，并晾干即可。