细胞结构和功能的实验研究方法细胞组分的观察

《细胞结构和功能的实验研究方法细胞组分的观察》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、细胞结构和功能的实验研究方法──细胞组分的观察四川省绵阳第一中学　冯永康　　认识细胞的结构和功能除了使用显微镜作形态、结构的观察之外，还常常采用细胞组分的观察，以揭示生物大分子在细胞内构建的相互关系，探究细胞内各种细胞器的功能。细胞组分的观察方法主要有：分级离心法、纸层析法、同位素标记法、荧光抗体免疫标记法等。　　1分级离心法分级离心法又叫做超速离心技术。该项实验技术的操作包括：先用低渗匀浆、超声破碎或研磨等方法，使细胞膜破碎，形成细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体等和细胞组分的混合匀浆；再通过差速离心结合密度梯度离心技术，将细胞

2、各组分分离开来。运用超速离心技术，可测知真核细胞内不同结构的生理功能。例7在低温条件下，将绿色植物的叶片置于研钵中，加入某种溶液研磨后，将细胞碎片和细胞器用超速离心技术进行分离。第一次分离成沉淀P1(含细胞核和细胞壁碎片)和上层液体S1；随后又将S1分离成沉淀P2(含叶绿体)和上层液体S2；第三次离心将S2分离成沉淀P3(含线粒体)和上层液体S3；最后一次将S3分离成沉淀P4(含核糖体)和上层液体S4。(如下图所示)。请根据下列问题填入相应的符号（S1-S4和P1-P4）。（1）含DNA最多的部分是（2）与光合作用有关的酶存在于部分。（3）与呼

3、吸作用有关的酶存在于部分。（4）蛋白质含量最多的部分是（5）合成蛋白质的细胞器存在于部分。（参考答案：（1）P1（2）S1；P2（3）S1、S2；P3（4）S1（4）S1、S2、S3；P4）　　2纸层析法纸层析法是以定性滤纸作为惰性支持物，利用样品混合物中的各组分在流动相和固定相两种不同溶剂中分配系数的差异，将它们分离开来。　　实验：绿叶中色素的提取和分离叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，从而将叶绿体中的色素进行了分离。3　　2.1实验操作的简要程序：　　2.2实验操作

4、的注意事项：　　2.2.1提取叶绿体中色素要用到的药品及作用叶绿体中含有两类共4种光合色素（叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素），这些色素均能溶解无水乙醇等有机溶剂中。提取色素时，加入SiO2有助于研磨得充分；加入CaCO3是可防止研磨中色素遭到破坏。　　2.2.2研磨液制备和画滤液细划线采用研磨法制备的叶绿体色素粗提液必须先过滤，过滤时选用单层尼龙布。画滤液细线时，需要小心、均匀轻画、干燥后再重复划2~3次，要求所画滤液细线越细越齐越好，以避免滤纸条上的分离的色带发生重叠。　　2.2.3纸上层析时应该注意的问题不能让层析液没及滤液细线，否则

5、，滤液细线中的色素会溶解到层析液中。由于层析液有毒，容易挥发，所以用小烧杯代替试管时，要用培养皿盖住小烧杯。例8分别在Ａ、Ｂ、Ｃ三个研钵中加２g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。试回答：处理ABCSiO2（少量）＋＋＋CaCO3（少量）－＋＋95%乙醇（10mL）＋－＋蒸馏水（10mL）－＋－（注：“＋”表示加；“－”表示不加。）（１）Ａ处理得到的溶液颜色是，原因。（２）Ｂ处理得到的溶液颜色是，原因是。（３）Ｃ处理得到的溶液颜色是，原因是。（参考答案：（1）黄绿色部

6、分叶绿素遭到破坏（2）几乎无色叶绿体不溶于水（3）深绿色大量叶绿素溶于乙醇中）　　3.同位素标记法同位素标记法又叫同位素示踪法。放射性同位素用于追踪物质的运行和变化规律时，也叫做示踪元素。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以探究并弄清化学反应中的详细过程。3例如，将含有3H的氨基酸注射入豚鼠的胰脏腺泡细胞中，可研究分泌蛋白质的合成和分泌过程；用含有14C的二氧化碳参与光合作用，可追踪碳原子的转移途径；用含有15N、14N的DNA，可证明DNA分子的半保留复制特点；用含有18O的水，可追踪光合

7、作用中的氧原子的转移途径；用含有18O的氧气饲喂小白鼠，可追踪细胞呼吸过程中氧原子的转移途径；用32P标记DNA、35S标记蛋白质，可追踪它们在噬菌体侵染细菌的实验中的去向，从而得到在该实验中究竟是什么物质进入了细菌的事实，以证明遗传物质是DNA，等等。例9为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，可用两种不同的放射性同位素对噬菌体进行标记。再让带有这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此作出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质中含有S元素，而DNA中含有P元素。实验室已备好分别含3H、14C、15N

8、、18O、32P、35S等6种同位素的微生物培养基。试问：你将怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法。参考答案：先将细菌放在含32P或35