公卫备考经验：膜结合细胞器和内膜系统的研究方法

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　　膜结合细胞器和内膜系统的研究方法虽然电子显微镜能够获得高度清晰的细胞内膜系统的结构，但是不能研究单个膜结合细胞器的结构和功能。离心分离技术、同位素示踪技术和突变技术是有效的研究内膜系统的方法。 放射自显影术胰腺系统中胰泡细胞具有最发达的内膜系统， 主要功能是合成消化酶类。
　　这些酶类合成之后要从胰腺系统经由导管分泌到小肠中行使功能。这些酶是如何分泌出去的？ Jamws Jamieson 和George Palade使用放射自显影技术证明了蛋白质分泌起始于内质网，经高尔基体到达细胞外。 差速离心分离与功能分析 微粒体分离虽然放射自显影技术证明了分泌蛋白合成的起始部位，但不能证明合成分泌蛋白的是何种细胞器。Albert Claude和Christian De Duve发展了细胞组份分离技术，分离到了具有蛋白质合成和分泌功能的结构。这些结构称为微粒体。
　　用机械匀浆将细胞破碎，各种膜细胞器破碎，并且重新自我融合形成各种球形膜泡，通过较高速度离心除去细胞核、线粒体、过氧化物酶体等细胞器。收集悬浮液再用较低速度离心，然后用电子显微镜检查离心后分开的两部分结构。发现上层的囊泡表面是光滑的，沉淀下的囊泡表面有核糖体颗粒。 微粒体的功能研究通过差速离心分离的微粒体不仅保留了膜的结构特征，同时还具有活细胞中的生物活性和功能。如来自高尔基体的囊泡具有将蛋白质和脂进行糖基化修饰的作用。用从这些囊泡中分离的特殊蛋白作为抗原制备抗体，然后将制备的抗体与特定的颗粒如金颗粒结合，再通过免疫电镜技术就能够对用作抗原的酶进行定位，通过这些研究详细揭示了高尔基体在复杂的糖装配中的具体过程。
　　用突变体研究内膜系统的功能为了研究编码与分泌途径相关蛋白的基因，科学家们筛选了一些突变体，在这些突变体中，内膜结构不正常。如获得的涉及ER出芽小泡形成基因发生突变酵母突变体的ER就特别大； 若是涉及与高尔基体融合的基因突变，这种酵母突变体中就会积累大量的分泌泡。通过对酵母突变体的研究， 揭示了小泡运输的过程。＇
　　野生型是分泌正常的酵母，A、B、C、D、E是五类不同的sec基因突变，代表了蛋白质分泌的五个过程。A：分泌蛋白不能进入内质网，B： 内质网出芽缺陷，C：分泌小泡不能与高尔基体融合：D：高尔基体不能形成分泌泡；E：分泌泡不能与质膜融合。目前已经分离和克隆了几十个与分泌途径相关的基因，通过序列分析，表明这些基因与哺乳动物分泌基因具有同源性， 推测哺乳动物的细胞分泌过程与酵母相似。