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  • 發布時間:2019-04-11 14:49 原文鏈接: 離體線粒體的氧化作用和磷酸化作用實驗

    實驗方法原理當供給植物組織充足的氧氣時,植物細胞可使底物完全氧化。以葡萄糖為呼吸底物完全氧化時,最后生成CO2,吸收的O2被還原成水,并且每克分子葡萄糖的氧化產生38克分子ATP:

    其中大部分ATP是通過稱為氧化磷酸化作用形成的,這也是細胞內形成可利用能量的主要過程,現在可以肯定三羧酸循環及其與之相偶聯的氧化磷酸化作用是在線粒體中進行的。在線粒體中進行這些反應的速度可用耗氧量來表示,也可用形成ATP的量來表示。

    本實驗用黑暗中萌發的綠豆子葉或黑暗催芽的馬鈴薯塊莖制備離體的線粒體,以琥珀酸為底物定性測定O2的消耗和產生的ATP,并應用丙二酸抑制呼吸作用觀察耗氧量的變化。
    儀器、耗材

    測氧儀紫外分析儀冷凍高速離心機血色素吸管玻璃管層析用玻璃缸移液管反應瓶研缽DEAE

    實驗步驟

    一、儀器藥品


    1.提取液:0.1 M 磷酸緩沖液pH7.0 0.4M 蔗糖
    0.005M EDTA 

    2.反應液:

    (1)0.1M磷酸緩沖液pH7.0

    (2)1.5M蔗糖溶液(25.67g蔗糖用蒸餾水定容為50 ml )。

    (3)ADP(腺二磷)50mg/ ml (50mgADP溶于1 ml 水中)。

    (4)CytC(細胞色素C)1mg/ ml (1mgCytC溶于1 ml 水中)。

    (5)NAD(氧化輔酶Ⅰ)3.3mg/ ml (3.3mgNAD溶于0.5 ml 水,用NaOH調至pH7.0,再定容為1 ml )。

    (6)CoA(輔酶A)(每支50單位,250單位相當于1mg)。

    (7)TPP(焦磷酸硫胺素)50mg/ ml (3.3mgNAD溶于0.5 ml 水,用NaOH調至pH7.0,再定容為1 ml )。

    (8)0.2MMgCl2(2.03gMgCl2·6H2O定容于為50 ml )。

    (9)1.1M葡萄糖(10.9葡萄糖加水定容為50 ml )。

    (10)0.1M琥珀酸(0.118g琥珀酸溶于5 ml 水,用NaOH調至pH7.0,再定容為10 ml )。

    3.0.1M丙二酸(pH7.0)

    0.017g丙二酸溶于1 ml 水中,用NaOH調至pH7.0,再定容為2 ml 。

    4.0.025 N HCl


    二、實驗步驟

    1.線粒體懸浮液的制備

    (1)25℃下暗處萌發3-4天的綠豆芽,摘取子葉,去掉下胚軸、根和芽。

    (2)取30g子葉、40 ml 提取液和少量石英砂,在研缽中(研缽置于冰鹽浴中)快速研磨成勻漿,雙層紗布過濾。

    (3)濾液于0℃下,3000rpm離心10分鐘,棄去沉淀。

    (4)上清液于0℃下,12000rpm離心20分鐘,棄去上清液。沉淀懸浮于18 ml 提取液中。

    (5)上述懸浮液在0℃,12000rpm下離心20分鐘,棄去上清液,沉淀懸浮于2 ml 提取液中,即為線粒體懸浮液。保存在冰箱中。

    2.儀器安裝及耗O2量的測定

    反應瓶主室中按下表加入反應液:

    如圖,安裝好測氧儀、氧電極、記錄儀。檢查儀器是否正常。在側臂中加入0.5 ml 線粒體懸浮液,插入氧電極,密閉反應瓶,待測氧儀穩定后,將側臂內線粒體懸浮液輕輕倒入反應室,在磁力攪拌器上攪拌或不斷地輕輕搖動反應瓶。20℃下反應10分鐘。記錄氧分壓的變化,由記錄曲線比較正常的線粒體和加抑制劑的線粒體耗O2的變化。

     


    測氧裝置圖

    3.測定ATP的形成

    (1)DEAE──纖維素的再生:使用以后的纖維素先用0.5N NaOH溶液浸泡30分鐘-1小時,然后用布氏漏斗濾去NaOH溶液,再用0.5NHCl溶液浸泡30分鐘-1小時,用蒸餾水沖洗至中性,備用。

    已處理好備用的DEAE──纖維素(DE-22),傾倒去過多的水,將纖維素攪拌后均勻地鋪在干凈的玻璃板上,然后輕輕振動玻璃板,使纖維素分布均勻、表面光滑。放于60℃處烘干備用。

    (2)點樣:用血色素吸管吸取①標準APP10mm3,②反應液20mm3,③線粒體懸液20mm3,④反應10分鐘后的樣品20mm3分別在DEAE──纖維素薄層上點樣,用冷風吹干。

    (3)展層:層析缸中倒入0.025N HCl,將纖維素薄層平放入內,使液面低于點樣線,蓋好蓋子,待前沿走到離薄層上端1 cm 時立即取出,用熱風吹干。

    (4)風干后的薄層板在紫外分析燈下觀察形成的ATP。

    實驗記錄及報告

     

    展開


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