放射性同位素标记作者：李顺字来源：《中学生物学》2009年第10期放射性同位素标记是运用同位素来追踪物质运行、变化规律，用放射性同位素标记的化合物化学性质不会变化。科学家通过追踪放射性同位素的化合物，可以弄清化学反应的详细过程，这种技术核心理念就是“区别理念”。高中教材中主要应用的同位素是氢的同位素3H（细胞器一一系统内的分工合作）、氧的同位素180（植物光合作用过程）、硫的同位素，35S和32P（DNA是主要遗传物质）、碳的同位素14c（卡尔文循环）、15N（DNA半保留复制）等，在这些同位素的研究中，无不凸显“区别”理念的应用。1通过放射性物质标记用来“区别”不同细胞器在外分泌蛋白合成的作用理论：研究细胞器在外分泌蛋白合成的作用时，标记某一氨基酸如亮氨酸的3H，在一次性给予放射性标记性的氨基酸的前提下，通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，就可以看出明确的细胞器在外分泌蛋白的合成和运输中的作用。研究手段：观察放射性在不同的细胞器出现的时间，来观察不同细胞器在外分泌蛋白中作用。【例1】从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸培养液中，该培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。连续取样，并分离核糖体和内质网，测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如图1所示。请回答：(1)______________________________________________________________放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积，最可能的原因是(2)放射性氨基酸在核糖体上积累之后，在内质网中也出现了，且数量不断增多，最可能的原因是。(3)____________________________________实验中，培养液相当于细胞中的。解析：在腺体细胞合成蛋白质时，其要吸收放射性标记的氨基酸，内质网和核糖体在合成蛋白质中的作用是：核糖体合成蛋白质的场所，而内质网是加工蛋白质的场所，因此，放射性氨基酸应先出现在核糖体上，然后出现在内质网上。答案：(1)氨基酸在核糖体上形成了肽链(2)肽链进入内质网中进行加工(3)细胞质基质2通过放射性物质标记用来“区别”元素的来源或去向理论：在光合作用过程的研究中，研究氧气是来源于二氧化碳或水时，通过分别给予放射性H218O、Ci8O2，分别看植物放出的氧气是否有放射性，通过两次给予两种物质的氧来“区别”氧气到底来自与二氧化碳还是水(其实光合作用的卡尔文循环中对二氧化碳中“c的标记，根据其出现在不同物质中，研究光合作用中暗反应碳元素的具体去向也是这一“区别理念”的应用）。研究手段：分别标记二氧化碳或水，检查产生的氧气是否有放射性；或标记“C来研究其去向。【例2】图2是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量比为（）A，1：2B，2：1C，8：9D，9：8解析：因为小球藻进行光合作用放出的氧气来自于水，因此，左边的试管中放出的氧气不具有放射性，其分子量是32，而右边的试管中放出的氧气来自于带有放射性的水中的氧，因此，其放出氧气的分子量是36,故答案选c。3通过放射性物质“量”的变化用来“区别”研究反馈调节机制理论：在生物的反馈调节中某一种物质的变化，会引起一系列的调节反应，在这一过程中会引起其他物质的相应变化。标记某一物质，用一定方法处理，通过反馈调节中物质放射性“量”的变化，来“区别”不同物质对于反馈调节中合成某些物质的影响。研究手段：检查放射性物质在某器官中的变化量，研究反馈调节的机制。【例3】为了探究动物体内甲状腺激素分泌的调节机理，某同学设计了如下实验：知识准备：碘是合成甲状腺激素的原料。甲状腺是合成、贮存、分泌甲状腺激素的器官。材料用具：略。方法步骤：第一步：取健康雄兔15只，将注射部位消毒后，分3组，给每只兔注射适量的放射性碘溶液。第二步；每隔一定时间用放射性测量仪分别测定每只兔子甲状腺中碘的放射量，记录并计算平均值。第三步：3d后，将15只实验兔随机均分为A、B、C三组。第四步：向A组注射一定量无放射性的甲状腺激素溶液，向B组注射等量无放射性的促甲状腺激素溶液，向c组注射等量生理盐水。第五步：每隔一定时间，分别测定三组兔子甲状腺...
