对渗透稳定剂的认识

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问题:原生质体的再生培养,为什么要加甘露醇?
理由:维持细胞膜内外渗透压平衡,提高渗透压,防止水分渗入细胞内部,造成细胞破裂。
教材:浙科版选修3P24原生质体获得方法:在0.5-0.6mol/L的甘露醇溶液环境下用纤维素酶和果胶酶混合液处理植物细胞。
在植物的细胞培养中,原生质体的分离与培养在解决整体植株上研究植物性状及其遗传特性的困难中,直到了重要作用。由于植物细胞壁的存在,植物的组织培养和克隆有一定的难度。20世纪60年代到70年代,科学家发明了去除细胞壁、获得原生质体的方法,解决了植物组织培养和植物克隆的难题。
植物细胞壁对细胞有良好的保护作用。去除细胞壁之后如果溶液中的渗透压和细胞内的渗透压不同,原生质体有可能涨破或收缩。因此在酶液、洗液和培养液中渗透压应大致和原生质体内的相同,或者比细胞内渗透压略大些。渗透压大些有利于原生质体的稳定,但也有可能阻碍原生质体的分裂。
因此,在分离原生质体的酶溶液内,需加入一定量的渗透稳定剂,其作用是保持原生质体膜的稳定,避免破裂。
常用的两种系统。
1.糖溶液系统:包括甘露醇、山梨醇、蔗糖和葡萄糖等,浓度约在0.40~0.80mol/L。
本系统还可促进分离的原生质体再生细胞壁并继续分裂,其缺点是有抑制某些多糖降解酶的作用。
2.盐溶液系统:包括 KCl、MgSO4和 KH2PO4等。
盐溶液系作渗透稳定剂时对材料要求较严格,且使原生质体稳定,使某些酶有较大活性。但是易使原生质体形成假壁,同时使分裂后细胞是分散的。
在原生质体的获得和培养中,添加牛血清蛋白可减少或防止降解壁过程中对细胞器的破坏。近年来多采用在盐溶液内进行原生质体分离,然后再用糖溶液作渗透稳定剂的培养基中培养。此外,酶溶液里还可加入适量的葡聚糖硫酸钾,它可提高原生质体的稳定性。这种物质可使RNA酶不活化,并使离子稳定。
另外,甘露醇在医药上是良好的利尿剂,降低颅内压、眼内压及治疗肾药、脱水剂、食糖代用品、也用作药片的赋形剂及固体、液体的稀释剂。甘露醇注射液作为高渗透降压药,是临床抢救特别是脑部疾患抢救常用的一种药物,具有降低颅内压药物所要求的降压快、疗效准确的特点。
1.组织脱水作用。
提高血浆渗透压,导致组织内(包括眼、脑、脑脊液等)水分进入血管内,从而减轻组织水肿,降低眼内压、颅内压和脑脊液容量及其压力。
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