教学问题：高中生物必修1中研究细胞器的分离方法是差速离心法，必修2中研究DNA复制方式——半保留复制的方法是密度梯度离心法，两者之间有什么区别？一、差速离心法 差速离心法是交替使用低速和高速离心，用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。此法适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的分离。 1．工作原理 通常两个组分的沉降系数差在10倍以上时可以用此法分离。例如某样品中有大、中、小三个组分，用差速离心法分离时，把样品放在离心管内，先按大组分的沉降系数选择离心转速和离心时间，当离心结束时正好使大组分全部沉降到离心管底部，这时中小组分中的一部分也会沉降到底部。若原始样品液中三个组分的含量相等，则在原始样品液中大组分占总组分量的三分之一。通过一次离心后分离出的大组分沉淀占总组分量约90%。如要进一步提纯可以把此沉淀物再溶解，再按大组分的沉降条件离心，得到大组分的第二次离心沉淀。通过多次对沉淀和上清液差速离心，可以把三个沉降系数有差别的组份分离提纯，所以这个方法又称为分步离心法。 2．差速离心法的优缺点 差速离心法的优点是样品的处理量较大，可用于大量样品的初分离。其缺点是分离复杂样品和要求分离纯度较高时，离心次数多，操作繁杂。由于沉淀的多次清洗、溶解、再沉淀，容易引起中间损失，所以离心分辨力差。实际分离时由于离心时的对流、扩散和收取沉淀时的污染，对于一些沉降系数相差不大的组分无法进行完全的分离提纯。产品的纯度和回收率都达不到上述理论值。因此差速离心法主要用于大量样品的初步分离提纯。 二、密度梯度离心法 密度梯度离心法又称为区带离心法，可以同时使样品中几个或全部组分分离，具有良好的分辨率。离心时先将样品溶液置于一个由梯度材料形成的密度梯度液体柱中，离心后被分离组分以区带层分布于梯度柱中。 1．工作原理 不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带的方法。 介质梯度应预先形成，介质的最大密度要小于所有样品颗粒的密度。常用的有蔗糖、甘油。 密度梯度液的制备用梯度混合器，形成由管口到管底逐步升高的密度梯度。 2．密度梯度离心法的优缺点 密度梯度离心法的优点是分离效果好，可一次性获得较纯净颗粒，适应范围广，颗粒不会挤压变形，能保持颗粒活性。缺点是离心时间长，需要制备惰性梯度介质溶液，操作严格，不易掌握。 三、密度梯度离心法和差速离心法的区别 1．差速离心法是用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离，密度梯度离心中单一样品组份的分离是借助于混合样品穿过密度梯度层的沉降或上浮来达到的。 2．差速离心用两个甚至更多的转速，而密度梯度离心只用一个离心转速。 3．差速离心是适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分，而密度梯度离心的物质是密度有一定差异的。 |
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