实验方法原理
当供给植物组织充足的氧气时,植物细胞可使底物完全氧化。以葡萄糖为呼吸底物完全氧化时,最后生成CO2,吸收的O2被还原成水,并且每克分子葡萄糖的氧化产生38克分子ATP: 其中大部分ATP是通过称为氧化磷酸化作用形成的,这也是细胞内形成可利用能量的主要过程,现在可以肯定三羧酸循环及其与之相偶联的氧化磷酸化作用是在线粒体中进行的。在线粒体中进行这些反应的速度可用耗氧量来表示,也可用形成ATP的量来表示。 本实验用黑暗中萌发的绿豆子叶或黑暗催芽的马铃薯块茎制备离体的线粒体,以琥珀酸为底物定性测定O2的消耗和产生的ATP,并应用丙二酸抑制呼吸作用观察耗氧量的变化。 | |
仪器、耗材 | |
实验步骤 | 一、仪器药品 1.提取液:0.1 M 磷酸缓冲液pH7.0 含0.4M 蔗糖, 0.005M EDTA 2.反应液: (1)0.1M磷酸缓冲液pH7.0 (2)1.5M蔗糖溶液(25.67g蔗糖用蒸馏水定容为50 ml )。 (3)ADP(腺二磷)50mg/ ml (50mgADP溶于1 ml 水中)。 (4)CytC(细胞色素C)1mg/ ml (1mgCytC溶于1 ml 水中)。 (5)NAD(氧化辅酶Ⅰ)3.3mg/ ml (3.3mgNAD溶于0.5 ml 水,用NaOH调至pH7.0,再定容为1 ml )。 (6)CoA(辅酶A)(每支50单位,250单位相当于1mg)。 (7)TPP(焦磷酸硫胺素)50mg/ ml (3.3mgNAD溶于0.5 ml 水,用NaOH调至pH7.0,再定容为1 ml )。 (8)0.2MMgCl2(2.03gMgCl2·6H2O定容于为50 ml )。 (9)1.1M葡萄糖(10.9葡萄糖加水定容为50 ml )。 (10)0.1M琥珀酸(0.118g琥珀酸溶于5 ml 水,用NaOH调至pH7.0,再定容为10 ml )。 3.0.1M丙二酸(pH7.0) 0.017g丙二酸溶于1 ml 水中,用NaOH调至pH7.0,再定容为2 ml 。 4.0.025 N HCl 二、实验步骤
反应瓶主室中按下表加入反应液:
如图,安装好测氧仪、氧电极、记录仪。检查仪器是否正常。在侧臂中加入0.5 ml 线粒体悬浮液,插入氧电极,密闭反应瓶,待测氧仪稳定后,将侧臂内线粒体悬浮液轻轻倒入反应室,在磁力搅拌器上搅拌或不断地轻轻摇动反应瓶。20℃下反应10分钟。记录氧分压的变化,由记录曲线比较正常的线粒体和加抑制剂的线粒体耗O2的变化。
测氧装置图 3.测定ATP的形成(1)DEAE──纤维素的再生:使用以后的纤维素先用0.5N NaOH溶液浸泡30分钟-1小时,然后用布氏漏斗滤去NaOH溶液,再用0.5NHCl溶液浸泡30分钟-1小时,用蒸馏水冲洗至中性,备用。 已处理好备用的DEAE──纤维素(DE-22),倾倒去过多的水,将纤维素搅拌后均匀地铺在干净的玻璃板上,然后轻轻振动玻璃板,使纤维素分布均匀、表面光滑。放于60℃处烘干备用。 (2)点样:用血色素吸管吸取①标准APP10mm3,②反应液20mm3,③线粒体悬液20mm3,④反应10分钟后的样品20mm3分别在DEAE──纤维素薄层上点样,用冷风吹干。 (3)展层:层析缸中倒入0.025N HCl,将纤维素薄层平放入内,使液面低于点样线,盖好盖子,待前沿走到离薄层上端1 cm 时立即取出,用热风吹干。 (4)风干后的薄层板在紫外分析灯下观察形成的ATP。 实验记录及报告
|
5月3日,中国科学院广州生物医药与健康研究院刘兴国课题组在《细胞-代谢》(CellMetabolism)上发表了题为AnovelproteinCYTB-187AAencodedbythemitocho......
中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员刘兴国团队与合作者,首次发现线粒体可使用细胞质标准密码翻译第14个功能蛋白,打破了传统观点认为的线粒体基因只翻译13个蛋白的定律。相关研究近日发表于《细胞-代谢......
图线粒体编码基因CYTB的双重翻译模式在国家自然科学基金项目(批准号:92254301、92357302、32025010)等资助下,中国科学院广州生物医药与健康研究院刘兴国研究员团队在线粒体基因组编......
南京大学生命科学学院教授张辰宇、陈熹、王延博,医学院教授方雷等人通过研究揭示了一项重大发现:年轻血液中的小细胞外囊泡(sEVs)具有显著延长寿命、恢复整体生理功能以及逆转与年龄相关的退化变化的能力。4......
几十年来,我们已经知道超过50%的癌症存在体细胞的线粒体DNA(mtDNA)突变。而生殖细胞中的线粒体DNA突变是人类遗传性代谢疾病最常见的原因,其影响已经得到证实。然而,线粒体DNA突变在癌症中的生......
RNA编辑广泛存在于植物的线粒体和叶绿体中。RNA编辑作为一种RNA转录后加工机制,对于调控基因表达具有重要意义。RNAC-U的编辑是胞嘧啶(C)经过脱氨转变为尿嘧啶(U)的过程。在此过程中,PPR(......
肿瘤微环境中T细胞效应功能的丧失是免疫治疗失败的主要原因之一。代谢适应对T细胞功能和命运具有重要的调控作用。线粒体能量代谢受到多种线粒体行为的影响,包括线粒体融合和线粒体-内质网耦连,而目前人们对肿瘤......
帕金森病是一种脑部疾病,它会逐渐导致行动困难、震颤,最终痴呆。在其长达数年的病程中,早期诊断往往非常困难。近日,一项使用啮齿动物和帕金森病患者组织的研究表明,血液样本中发现的DNA损伤为早期诊断该疾病......
在一项新的研究中,来自美国西北大学的研究人员发现线粒体能调节肺泡上皮细胞发育所必需的细胞信号,其中肺泡上皮细胞是交换氧气和二氧化碳以避免呼吸衰竭的关键细胞。相关研究结果于2023年8月9日在线发表在N......
近日,《氧化还原生物学》(RedoxBiology)在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员周小龙研究组与中国科学院生物物理研究所研究员陈畅研究组的合作研究成果Mitochondrialtr......