线粒体的分离

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1、线粒体的分离作者:日期:实验三 线粒体的分离、超活染色与观察一、实验目的1、学习差速离心法分离动、植物线粒体技术。2、观察动、植物活细胞内线粒体的形态、数量与分布。3、学习细胞器的超活染色技术。二、实验原理利用沉降系数不同的颗粒，在一定介质中沉降速度的差异，采取分级差速离心的方法， 将线粒体从细胞悬液中逐级分离出来。离心用的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使样品保持4C,避免酶失活。活体染色是指对生活有机体的细胞或组织能着色但又无毒害的一种染色方法

2、。它的目 的是显示生活细胞内的某些结构，而不影响细胞的生命活动和产生任何物理、化学变化以致 引起细胞的死亡，可用来研究生活状态下的细胞形态、结构和生理、病理状态。体外活体染 色又称超活染色，它是由活的动、植物分离出部分细胞或组织小块，以活体染料溶液浸染， 染料被选择固定在活细胞的某种结构上而显色。詹纳斯绿B(Janus green B)和中性红(neutral red)两种碱性染料是活体染色剂中最重要的染料，对于线粒体的染色各有专一性。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，由电性吸引堆积在线粒

3、体膜上。线粒体 的细胞色素氧化酶使该染料保持在氧化状态呈现蓝绿色从而使线粒体显色，而胞质中的染料 被还原成无色。三、实验材料与方法1、材料：人口腔上皮细胞、大鼠肝脏、玉米黄化幼苗(水稻、高粱等幼苗均可)、洋 葱鳞茎内表皮细胞。2、主要试剂和仪器:Ringer溶液，10%、1/3000中性红溶液，1%、1/5000詹纳斯绿B 溶液；分离介质：0.25mol/L 蔗糖、50mmol/L 的 Tris-盐酸缓冲液(pH7.4)，3mmol/L EDTA, 0.75mg/ml 牛血清白蛋白(BSA)，50mmol/L 的 Tris-HCl 缓冲液(pH7.4), 0.3mol/L 甘露醇(pH7.4)

4、、20%次氯酸钠(NaClO)溶液、1%詹纳斯绿B染液，生理盐水，0.25mol/L蔗 糖+0.01mol/L Tris-盐酸缓冲液(pH7.4), 0.34mol/L 蔗糖+0.01mol/L Tris-盐酸缓冲液(pH7.4), 固定液，姬姆萨染液，1/15mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.8)。温箱，冰箱，冷冻控温高速离心 机(或普通高速离心机)，高速离心机，显微镜，恒温水浴锅，解剖盘，玻璃匀浆器，剪刀、 镊子，双面刀片，载玻片，凹面载玻片，盖玻片，漏斗，小烧杯，表面皿，吸管，牙签，吸 水纸，纱布，瓷研钵，尼龙织物。四、实验方法(一) 大鼠肝线粒体的分离1、制备大鼠肝细胞匀浆。实验前大鼠空

5、腹12h，击头处死，剖腹取肝，迅速用生理盐 水洗净血水，用滤纸吸干。称取肝组织2g,剪碎，用预冷到04C的0.25mol/L缓冲蔗糖 溶液洗涤数次。然后在04C条件下，按每克肝加9ml冷的0.25mol/L缓冲蔗糖溶液将肝组织匀浆化，蔗糖溶液应分数次添加，匀浆用双层尼龙织物过滤备用。注意尽可能先充分剪碎 肝组织，缩短匀浆时间，整个分离过程不宜过长，以保持组分生理活性。2、差速离心。先将3ml 0.34mol/L缓冲蔗糖溶液放入离心管，然后沿管壁小心地加入 3ml肝匀浆使其覆盖于上层。用冷冻控温高速离心机按图7-1顺序进行差速离心。3、分离物鉴定。（1）细胞核：取细胞核沉淀一滴涂片，入甲醇-冰醋

6、酸液固定15min,充分吹干，滴姬姆 萨染液（原液1020倍稀释）染色10min。自来水冲洗，吹干，镜检。结果：细胞核紫红 色，上面附着的少量胞质为浅蓝色碎片。（2）线粒体：取线粒体沉淀涂片（注意勿太浓密），不待干即滴加1%詹纳斯绿B染液染 20m in,覆上盖玻片，镜检。线粒体蓝绿色，呈小棒状或哑铃状。分离细胞核鼠肝1克匀浆I匀浆过滤I滤液（制涂片一张）I将滤液3mL覆盖于相同容积的0. 34mo l/L蔗糖溶液上I700xg 离心 10minIII沉淀（细胞核及碎片）上清液1（制一张涂片，自然干燥）I洗涤（0.25mol/L预冷蔗糖溶液3mL洗涤两次）每次1000xg离心15minIII沉

7、淀（细胞核）上清液2（与上清液1合并）分离线粒体混合上清液lOOOOxg离心10III沉淀（线粒体）上清液（弃去）I洗涤，加0.25mol/L预冷蔗糖溶液6mL ,10000xg离心lOmin，重复洗涤两次III沉淀（线粒体） 上清液（制一张涂片，后弃去）（二）玉米线粒体的分离1、玉米种子用20%次氯酸钠溶液浸泡lOmin消毒，清水冲洗30min,再浸泡清水15h。 将种子平铺在放有湿纱布的盘内，保持湿度，置温箱28于暗处培育23d。待芽长到1- 2cm长时剪下下约15g，放04C 1h。2、加3倍体积分离介质，在瓷研钵内快速研磨成匀浆。3、用多层纱布过滤，滤液经700xg离心10min。除去

8、核和杂质沉淀。4、取上清液10000xg离心10min,沉淀为线粒体。再同上离心洗涤一次。5、沉淀为线粒体，可存于0.3mol/L甘露醇中，注意以上匀浆化及离心均控制在04C 进行。6、线粒体的观察：取线粒体沉淀涂在清洁的载玻片上，不待干立即滴加1%詹纳斯绿B 染色20min，放上盖玻片，用显微镜观察，线粒体是蓝绿色圆形颗粒。（三）人口腔粘膜上皮细胞线粒体的超活染色观察1、取清洁载玻片放在37C恒温水浴锅的金属板上，滴2滴1/5000詹纳斯绿B染液。2、实验者用牙签钝端在自己口腔颊粘膜处稍用力刮取上皮细胞，将刮下的粘液状物放 入载玻片的染液滴中，染色10 15min （注意不可使染液干燥，必要

9、时可再加滴染液），盖 上盖玻片，用吸水纸吸去四周溢出的染液，置显微镜下观察。3、在低倍镜下，选择平展的口腔上皮细胞，换高倍镜或油镜进行观察。可见扁平状上 皮细胞的核周围胞质中，分布着一些被染成蓝绿色的颗粒状或短棒状的结构，即是线粒体。（四）洋葱鳞茎表皮细胞线粒体的超活染色观察1、用吸管吸取1/5000詹纳斯绿B染液，滴一滴于干净的载玻片上，然后，撕取一小片 洋葱鳞茎内表皮，置于染液中，染色10-15min。2、用吸管吸去染液，加一滴Ringer液，注意使内表皮组织展开，盖上盖玻片进行观察。3、在高倍镜下，可见洋葱表皮细胞中央被一大液泡所占据，细胞核被挤至一侧贴细胞 壁处。仔细观察细胞质中线粒体

10、的形态与分布。五、作业与思考：1、将线粒体沉淀作一涂片，用姬姆萨染色，检查是否混杂细胞核和胞质碎片，估计分 离所得线粒体的纯度。2、分离介质0.25mol/L及0.34mol/L缓冲蔗糖溶液哪一种在下层？有什么作用？3、绘口腔上皮细胞示线粒体形态与分布。4、用一种活体染色剂对细胞进行超活染色，为什么不能同时观察到线粒体等多种细胞 器？【资料】1、1%詹纳斯绿B染液：称取50mg詹纳斯绿B溶于5ml Ringer溶液中，稍加微热(30 40C),使之溶解，用滤纸过滤后，即为1%原液。取1%原液1ml加入49ml Ringer溶液， 即成1/5000工作液装入瓶中备用。最好现用现配，以保持它的充分

11、氧化能力。2、0.25mol/L蔗糖+ 0.01mol/L Tris-盐酸缓冲液(pH7.4)： 0.1mol/L三羟甲基氨基甲烷 (Tris) 10ml； 0.1mol/L盐酸8.4ml；加重蒸水到100m 1；再加蔗糖使浓度为0.25mol/L；蔗糖为密度梯度离心用D ( + )蔗糖3、0.34mol/L蔗糖+0.01mol/L Tris-盐酸缓冲液(pH7.4)：配方与前类似4、固定液：甲醇-冰醋酸(9： 1)5、姬姆萨染液：Giemsa粉0.5g，甘油33ml，纯甲醇33ml。先往Giemsa粉中加少量甘 油在研钵内钵磨至无颗粒，再将剩余甘油倒入混匀，56C左右保温2h令其充分溶解，最

12、后 加甲醇混匀，成为姬姆萨原液，保存于棕色瓶。用时吸出少量用1/15 mol/L磷酸盐缓冲液作 1020倍稀释6、1/15mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.8)： 1/15mol/L KH2PO4 50ml+1/15mol/L Na2HPO4 50ml7、分离介质：0.25mol/L 蔗糖、50mmol/L 的 Tris-盐酸缓冲液(pH7.4)、3mmol/L EDTA、 0.75mg/ml牛血清白蛋白(BSA)8、50mmol/L 的 Tris-HCl 缓冲液(pH7.4)： 50ml 0.1mol/L 三羟甲基氨基甲烷(Tirs)溶液 与42ml 0.1mol/L盐酸混匀后，加水稀释至100ml9、Ringer 溶液氯化钠0.85(变温动物用0.65g)氯化钾0.25g氯化钙0.03g蒸馏水100ml10、10%、1/3000中性红溶液称取0.5g中性红溶于50ml Ringer 液,稍加热(3040C)使之很快溶解，用滤纸过滤， 装入棕色瓶于暗处保存，否则易氧化沉淀，失去染色能力。临用前，取已配制的1%中性红溶液1ml，加29ml Ringer溶液混匀，装入棕色瓶备用。