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04 2-3 细胞及其组分的分离纯化和分析.ppt

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本课件讲解细胞及其组分的分离纯化与分析方法,包括流式细胞分选仪的直方图、二维图与等高图显示及单细胞悬液制备,差速、速度区带与等密度三类离心法的比较,纸层析与柱层析,以及SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳与双向电泳的分辨率差异。

第三节细胞及其组分分离纯化与分析封面,点明本节涵盖流式分选、离心、层析与电泳
流式细胞分选仪结构示意图页,展示液流系统、光学检测与分选装置的整体组成
流式细胞仪直方图显示说明,指出横标为荧光或散射光强度、纵标为细胞相对数及其优缺点
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第1页:第三节细胞及其组分的分离纯化和分析

第三节 细胞及其组分的分离纯化和分析

本节介绍流式细胞分选技术、细胞组分的分级分离(差速离心、速度区带离心、等密度离心)、层析技术以及 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳与双向电泳。

第2页:流式细胞分选仪

流式细胞分选仪

本页以示意图展示流式细胞分选仪的整体构成,包括液流系统、光学系统与分选系统。

第3页:流式数据的直方图显示

4. 计算机系统
将收集的光信号转换成数字信号再进行处理分析。
①直方图
横标以道数表示,代表所测荧光或散射光强度,纵标表示细胞的相对数;优点是可定性、可定量,缺点是只能显示一个参数与细胞之间的关系。

第4页:流式数据的二维图显示

②二维图
横、纵标分别表示与细胞有关的两个独立参数,平面上的每个点表示同时具有相应坐标值的细胞存在。
优点
显示两个独立参数与细胞相对数之间的关系,反映信息量大。
缺点
细胞点密集的地方难以显示它的精细结构。

第5页:流式数据的二维等高图

③二维等高图:等高图上每一条连续曲线代表具有相同细胞数的细胞群,即等高;曲线层次越高,代表的细胞数越多。

第6页:单个细胞悬液的制备

(二)样品的制备 1. 制备单个细胞悬液:分离不同类型的细胞后,用蛋白水解酶(胰蛋白酶、胶原酶)消化细胞间结合物质,或用金属离子螯合剂(乙二胺四乙酸 EDTA)除去细胞互相粘着所依赖的 Ca²⁺,然后用轻微的机械方法即可制备成单个细胞悬液。

第7页:细胞固定染色与分选

2. 细胞固定、染色
活细胞无需固定,死细胞用甲醛、乙醇、丙酮固定;流式细胞标本一般可不染色,但要观察细胞内特殊分子(如 DNA、RNA)则需染色。
3. 细胞分选
根据所测参数把目标细胞从混合群体中分选出来。

第8页:流式细胞分选仪的分选原理

流式细胞分选仪

本页以示意图展示流式细胞分选的分选过程:含目标细胞的液滴被充电后在电场中偏转,分别落入不同收集管。

第9页:细胞组分的分级分离

二、细胞组分的分级分离

分级分离按原理分为两类:利用颗粒大小不同(差速离心法、速度区带离心法)与利用颗粒密度不同(等密度离心法)。

第10页:三种离心法的原理比较

分级分离原理:依据颗粒大小或密度的不同选择相应的离心方法。

三种离心方法的分离依据与适用对象
分离依据方法适用对象
颗粒大小不同差速离心法大小、形状差异显著的组分,按沉降速度不同分离
颗粒大小不同速度区带离心法大小差别不显著的组分
颗粒密度不同等密度离心法大小、形态相似而密度不同的组分

第11页:差速离心法

1、差速离心法:用于分离大小、形状不同显著的组分,根据颗粒沉降速度不同得以分离。

第12页:速度区带离心法

2、速度区带离心法:用于分离大小差别不显著的组分。

第13页:等密度离心法

3、等密度离心法:按细胞组分的浮力密度不同进行分离的方法,适用于大小、形态相似而密度不同的组分。常将样品通过高浓度的蔗糖或氯化铯的密度梯度沉降,在达到与自身密度相等的位置就停滞不再向下沉降。此方法直接证明了 DNA 的半保留复制。

原文写作“不保留复制”,按其论证的 DNA 复制方式修正为“半保留复制”。

第14页:

第15页:层析

三、层析

本部分介绍纸层析与柱层析,其中柱层析常用离子交换层析、凝胶过滤层析和亲和层析三种方法。

第16页:纸层析

1、纸层析

纸层析以滤纸作为支持介质,利用不同物质在固定相与流动相之间分配系数的差异实现分离。

第17页:柱层析

2、柱层析:使蛋白质混合液通过含有多孔固体基质的柱中,不同蛋白质与基质相互作用被不同程度的滞留,这样可在柱底将它们分别收集。

第18页:柱层析的常用方法

柱层析的常用方法:

  • 离子交换层析。
  • 凝胶过滤层析。
  • 亲和层析。

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第22页:SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳

四、SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE):电泳(electrophoresis)是指在含有蛋白质分子的溶液里加上电场,蛋白质就会按照它的净电荷、大小和形状,以一定的速度在电场中移动,这一技术叫电泳。

第23页:聚丙烯酰胺凝胶的组成

聚丙烯酰胺凝胶:由丙烯酰胺+N,N′-亚甲双丙烯酰胺聚合而成。

第24页:

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第26页:双向电泳的分辨率

五、双向电泳 目的:单向 SDS-PAGE 电泳分辨力差,只能分开 50 种左右的蛋白;双向电泳可分辨 1000 种以上的蛋白质,一般为 2000~15000 种。

第27页:双向电泳第一步等电聚焦

步骤:1、等电聚焦电泳:按蛋白质等电点的不同在第一向进行分离。

第28页:双向电泳第二步SDS电泳

步骤:2、在垂直于第一次电泳的方向上进行 SDS-PAGE 电泳,按分子量大小进行第二向分离。

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