细胞膜和细胞器的分离提纯方法

细胞中的膜结构是整个细胞及多种细胞器的界膜,对于保持细胞和细胞器的独立性是必不可少的,同时,很多重要的功能是在膜结构上完成的。为了研究细胞膜和细胞器的结构与功能,首先要分离出形态与结构完整的、具有生物活性的、纯度高的样品。在研究工作中,分离细胞膜和细胞器可以用以下方法。

首先是制备一定量的细胞,细胞的来源可以是培养细胞,也可以是某种组织。培养细胞的收集相对简单一些,直接用胰蛋白酶将细胞从培养瓶上消化下来,制成细胞悬浮液。比较易碎的组织细胞的收集如肝、脾等,可采用匀浆的方法,稍加研磨就可制成细胞悬液。有些结缔组织,直接研磨不易分离出细胞,可先用适量的胶原蛋白酶处理。

细胞制备出来后,进行匀浆处理。匀浆的方法有多种,如用高速打碎机破碎,低渗,玻璃珠与细胞共振荡,冻融法,超声波打碎等。可根据实验需要和实验室条件来选择。无论选择哪种方法,都要尽可能保持膜的完整性。整个操作过程要避免过于激烈,pH、离子强度和渗透压等条件要适中,一般常用中性和等渗溶液。

匀浆产生的细胞裂解物,可通过一系列差速离心再加上一个梯度离心来分离细胞膜与细胞器,梯度是根据细胞器的大小、密度和沉降特性来设计的。匀浆分步分离的第一步是差速离心,在一系列的离心过程中离心力逐渐加大,并且将细胞器加入具有密度梯度的介质中离心,常用的分离介质有蔗糖、甘油、葡聚糖等。由于每种细胞器的大小和沉降特性不同,因此,可被分离开来。如果只是分离细胞中的某种细胞器,可直接根据那种细胞器所对应的相对离心力,在细胞匀浆后进行离心分离。哺乳动物红细胞的结构比较简单,其细胞膜可用低渗离心的方法分离出来。如果是独特的细胞膜,可根据表面电荷的密度采用电泳的方法分离,也可以采用凝胶过滤的方法分离。

来源:人教版高中生物学新教材必修1教师用书

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