叶绿体分离和荧光观察

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1、山东大学实马佥手艮告2013年4月20姓名系年级2011级生命基地同组者科目细胞生物学实验题目叶绿体分离和荧光观察学号实验5.叶绿体分离和荧光观察La65.Isolationofcfi[orop[astandfluorescenceobservation摘要：叶绿体作为细胞内的动力工厂，对于生命活动具有重要意义。叶绿体的光合作用所生成的有机物几乎供养了地球上的所有生命。通过此次实验我们可以在光学显微镜下观察到叶绿体的基本形态，也首次接触到了荧光显微镜，观察到了不同以往的显微结构。关键字：叶绿体、光学显微镜、荧光显微镜、分离前言:高等植物中的叶绿体像双凸或平凸透镜，长径5^10um,短径2~

2、4um,厚2~3um高等植物的叶肉细胞•一般含50〜200个叶绿体，可占细胞质的40%,叶绿体的数0因物种细胞类型，生态环境，生理状态而冇所不同。在藻类中叶绿体形状多样，冇网状、带状、裂片状和星形等等,而且体积巨大，可达lOOiim.叶绿体由叶绿体外被、类囊体和基质3部分组成，叶绿体含有3种不同的膜：外膜、内膜、类囊体膜和3种彼此分开的腔:膜间隙、基质和类囊体腔。叶绿体外被由双层膜组成,膜间为10~20™的膜间隙。外膜的渗透性大,如核苷、无机磷、蔗糖等许多细胞质中的营养分子可自由进入膜间隙。内膜对通过物质的选择性很强，C02、02、Pi、H20、磷酸甘油酸、丙糖磷酸，双羧酸和双羧酸氨基酸可

3、以透过内膜，ADP、ATP已糖磷酸，葡萄糖及果糖等透过内膜较慢。蔗糖、C5糖双磷酸酯,C糖磷酸酯，NADP+及焦磷酸不能透过内膜，需要特殊的转运体才能通过内膜。类囊体是单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列。膜上含有光合色素和电子传递链组分，又称光合膜。许多类囊体象圆盘一样叠在一起,称为基粒,组成基粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系统的基粒片层。基粒直径约0.25、.8ym,由10~100个类囊体组成。每个叶绿体中约有40~60个基粒。叶绿体通过内膜形成类囊体来增大内膜面积，以此为在叶绿体中发生的反应提供场所。贯穿在两个或两个以上棊粒之间的没有发生垛叠的类囊体称为棊质类囊体，它们

4、形成了内膜系统的基质片层。由于相邻基粒经网管状或扁平状基质类囊体相联结,全部类囊体实质上是一个和互贯通的封闭系统。类囊体做为单独一个封闭膜囊的原始概念已失去原来的意义，它所表示的仅仅是叶绿体切面的平面形态。类囊体膜的主要成分是蛋白质和脂类(60:40),脂类中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸(约87%),具有较高的流动性。光能向化学能的转化是在类囊体上进行的，因此类囊体膜亦称光合膜，类囊体膜的内在蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌(PQ)、质体蓝素(PC),铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统I、光系统II复合物等。基质是内膜与类囊体之间的空间，主要成分伍括：碳同化相关的酶类，如RuBP羧化酶

5、占基质可溶性蛋白总量的60%;叶绿体DNA、蛋白质合成体系，如ctDNA、各类RNA、核糖体等。一些颗粒成分：如淀粉粒、质体小球和植物铁蛋0等。叶绿体的功能叶绿体：藻类和植物体中含有叶绿素进行光合作用的器官。主要含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素的含量最多，遮蔽了其他色素，所有呈现绿色。主要功能是进行光合作用。几乎可以说一切生命活动所需的能量来源于太阳能(光能)。绿色植物是要的能量转换者是因为它们均含冇叶绿体这一完成能量转换的细胞器，它能利用光能同化二氧化碳和水，合成贮藏能量的有机物，同时产生氧。所以绿色植物的光合作用是地球上有机体生存、繁殖和发展的根本源泉。一些物质在受到激发光照射

6、时，会产生比原激发光波长较长的可见光，即荧光。叶绿体具冇自发荧光和吸收荧光染料发出次生荧光的性能，并且叶绿体是植物细胞所特有的一种细胞器，是细胞生物学等学科的重要研究对象，所以实验常采用植物叶片的叶绿体为观察对象。通过叶绿体的分离，了解细胞器分离的一般原理和方法；通过观察叶绿体的自发荧光和次生荧光，掌握叶绿体产生自发荧光和次生荧光的原理并熟悉荧光显微镜的使用方法。观察材料所需的荧光使用荧光显微镜。决定荧光显微镜质量的主要部件为：荧光光源：一般采用超高压汞灯;激发滤片：一般有紫外、蓝色和绿色等激发滤片，仅使汞灯发出的光屮特定波长的激发光透过照射到标本上，而将其他光都吸收掉；阻断滤光片：荧光一

7、般都比激发光弱，为能观察到专一的荧光，在物镜后面需加阻断滤光片。一是吸收和阻挡激发光进入目镜、以免干扰荧光和损伤眼睛，二是选择并让特异的荧光透过，表现出专一的荧光色彩。一般较高质量的荧光显微镜的汞灯电压在50~200W间，激发滤片和阻断滤光片的波长范围较窄。配置较高的荧光显微镜价格相应要高。一般为本科生实验教学配备的荧光显微镜的配置比科研用荧光显微镜低，如汞灯电压较低(激发光强度低)，激发滤片和阻断滤光片的波长范围较宽等