¿Qué es y cual es el objetivo del fraccionamiento celular, la homogenización y la centrifugación diferencial?

1. ‘¿Qué es y cual es el objetivo del fraccionamiento celular, la homogenización y la centrifugación diferencial?

El fraccionamiento celular es una técnica bioquímica utilizada para separar los distintos orgánulos y componentes celulares para su estudio. La técnica se inicia con la homogeneización. El tejido se tritura en un homogeneizador de manera que las células se comprimen y se libera su contenido. Lo que luego se hace con ese extracto es someterlo a diferentes centrifugaciones a diferentes velocidades y tiempos, de manera que obtenemos fracciones enriquecidas de los distintos orgánulos. 

Para obtener orgánulos celulares intactos el fraccionamiento debe ser isotónico; decir que la presión osmótica o tonicidad del amortiguador debe corresponder a la del interior de la célula, en las soluciones hipotónicas los orgánulos estallarían al captar el agua, en cambio en una hipertónica se encogerían. Después de la homogenización se realiza una filtración gruesa a través de una gasa gruesa para eliminar restos de tejidos o células intactas que no hayan sido fraccionadas. La separación de dichos componentes se inicia con la centrifugación gradual, cuya velocidad se va aumentando poco a poco (expresada en múltiplos de la aceleración gravitaroria de la tierra). De este modo los orgánulos se sedimentan en la suspensión una tras otra, de acuerdo con su tamaño y densidad.

Los núcleos celulares sedimentan a una velocidad relativamente baja, si se decanta la capa superior y se suspende cuidadosamente el sedimento en un medio isotónico se obtiene una fracción enriquecida con núcleos celulares, sin embardo pueden haber otros restos celulares como el citoesqueleto que representa impurezas.

Las partículas de un tamaño y densidad menor que el núcleo se pueden aislar del sobrenadante de la primera centrifugación incrementado gradualmente la velocidad de la centrifugación. Para ello se requieren centrifugas especiales que permiten obtener una a una las fracciones de las mitocondrias, las vesículas membranosas y los ribosomas. El sobrenadante de la ultima centrifugación además del amortiguador contiene el citosol con los componentes solubles de la célula. Estos procesos se llevan a cabo a temperaturas bajas para retardar la acción degradativa de las enzimas liberadas y otros factores. A pesar de estas medidas de precaución los organelos asilados se pierden rápidamente su actividad biológica.

Homogenización.

Consiste en romper las células y liberar sus organelos usando una variedad de mecanismos (moles, picar, triturar, cambios de presión, choque osmótico, congelación y descongelación etc.)

Las células se homogenizan en una solución isotónica, lo cual previene que se rompa su membrana por ósmosis con el pH regulado y a temperaturas bajas para prevenir daños enzimáticos.

La homogenización es un  paso muy común en la preparación de las muestras biológicas antes del análisis de ácidos nucleídos y proteínas, o del estudio de las células, agentes patógenos y otros objetos.

Como resultado queda una pasta fina que consiste de las células y sus organelos por separado.

Se refiere a rompimiento de las células o tejido del cual pretende extraer la organela o molécula de interés.

Centrifugación diferencial.

En este método, el tubo de la centrífuga es llenado inicalmente con una mezcla uniforme de la solución de la muestra, a través de la centrifugación se obtiene una separación de dos fracciones: un pellet que contiene la partícula  sedimentada y un sobrenadante con la fracción no sedimentada de la solución.

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