Фракціонування клітин

З середини XX в. цитологи отримали можливість досліджувати не тільки цілі клітини, а й окремі органели, виділені з клітин в життєздатному стані. Для цього використовується метод фракціонування клітин, заснований на диференціальному центрифугировании.
Для отримання зразків органоїдів фрагменти тканини руйнують таким чином, щоб клітинні структури залишилися неушкодженими. З цією метою підбирають відповідні умови гомогенізації, т. Е. Руйнування клітин, відповідне середовище для виділення клітинних структур, буфер для підтримки певного рН, в процесі виділення підтримують низьку температуру, близьку до нуля. В результаті отримують суспензію клітинних органоїдів, яка містить ядра, мітохондрії, лізосоми, апарат Гольджі, фрагменти ЕПР, рибосоми і обривки клітинних мембран. Суспензію починають центрифугувати на спеціальних приладах – центрифугах. Різні органели осідають на дно пробірки при різних швидкостях центрифугування. Швидкість осідання залежить від розміру частки і її щільності. При низьких швидкостях центрифугування в першу чергу осідають ядра. Отримавши осад ядер, що залишилася суспензію переливають в іншу пробірку для наступного етапу центрифугування. Осад, що складається з клітинних ядер, розмішують і використовують в експериментальній роботі. Так повторюють кілька разів, збільшуючи швидкість і тривалість центрифугування. Найвищі швидкості центрифугування необхідні для отримання найменших органел – рибосом. Ядра осідають на дно пробірки при центрифугировании протягом двох хвилин з прискоренням 2000 g. Осад мітохондрій отримують через 30 хвилин центрифугування з прискоренням 15 000 g, а рибосоми збирають через 3 години центрифугування з прискоренням 40000 g.
За допомогою цього методу вперше в клітинах були відкриті лізосоми – невеликі вакуолі, що містять гідролітичні ферменти і виконують травні функції в клітинах. Після відкриття лізосом методом фракціонування, їх виявили на зрізах клітин під світловим і електронним мікроскопом за допомогою методу цитохімії, виявивши роботу специфічних ферментів.
Можливість отримання чистих фракцій окремих органоїдів дозволила вивчити їх хімічний склад, набір ферментів і, зрештою, зрозуміти, як працює та чи інша клітинна структура.

Питання
1. Що таке гомогенізація клітин?
2. Чому різні органели клітини при центрифугировании осідають на дно не одночасно?
3. Які клітинні органели були відкриті саме за допомогою методу фракціонування клітин?

Посилання на основну публікацію