細胞由各種亞細胞結構組成。其重要的研究手段之一是分離純化亞細胞組分，觀察它們的結構或進行生化分析。離心技術是實現這一目標的基本手段。一般認為，轉速為10～25Kr/min的離心機稱為高速離心機；轉速超過25Kr/min，離心力大于89Kg者稱為超速離心機。目前超速離心機的最高轉速可達100Kr/min，離心力超過500Kg。
第一節 亞細胞結構分離的技術
分離亞細胞組分的第一步是制備組織勻漿或細胞勻漿。勻漿（Homogenization）是在低溫條件下，將組織或細胞放在勻漿器中加入等滲勻漿介質（即0.25moL/L蔗糖一0.003mol/L氯化鈣溶液）研磨，使細胞被機械地研碎成為各種亞細胞組分和包含物的混合物。
分離亞細胞組分的第一步是分級分離。它通過由低速到高速離心技術，使非均一混合體中的顆粒按其大小輕重分批沉降到離心管的不同部位，再分部收集，即可得到各種亞細胞組分。由于樣品中各種大小和密度不同的顆粒在離心開始時是均勻分布于整個離心管中，故每級分離得到的第一次沉淀必然不是純的最重的顆粒，須經反復懸浮和離心加以純化。分離亞細胞組分主要離心技術是差速離心和密度梯度離心。
差速離心（differential centrifugation）是在密度均一的介質中由低速到高速逐級離心，用于分離不同大小的細胞和細胞器。
在差速離心中細胞器沉降的順序依次為：細胞核、線粒體、溶酶體與過氧化物酶體、內質網與高爾基體、最后為核糖體。由于各種細胞器在大小和密度上相互重疊，一般重復2～3次效果會好一些。通過差速離心可將細胞器初步分離，但常需進一步通過密度梯離心再行分離純化。
密度梯度離心（density gradient centrifugation）
是用一定的介質在離心管內形成一連續或不連續的密度梯度，將細胞混懸液或勻漿置于介質的頂部，通過重力或離心力場的作用使細胞分層、分離。這類分離又可分為速度沉降和等密度沉降兩種。密度梯度離心常用的介質為氯化銫，蔗糖和多聚蔗糖。分離活細胞的介質要求：能產生密度梯度，且密度高時，粘度不高；
pH中性或易調為中性；濃度大時滲透壓不大；對細胞無毒。①速度沉降（velocity
sedimentation）主要用于分離密度相近而大小不等的細胞或細胞器。這種方法所采用的介質密度較低，介質的最大密度應小于被分離生物顆粒的最小密度。生物顆粒（細胞或細器）在十分平緩的密度梯度介質中按各自的沉降系數以不同的速度沉降而達到分離；②等密度沉降（isopycnic
sedimentation）適用于分離密度不等的顆粒。細胞或細胞器在連續梯度的介質中經足夠大離心力和足夠長時間則沉降或漂浮到與自身密度相等的介質處，并停留在那里達到平衡，從而將不同密度的細胞或細胞器分離。
等密度沉降通常在較高密度的介質中進行。介質的最高密度應大于被分離組分的最大密度。再者，這種方法所需要的力場通常比速度沉降法大10~100倍，故往往需要高速或超速離心，離心時間也較長。大的離心力、長的離心時間都對細胞不利。因此，這種方法適于分離細胞器，而不太適于分離和純化細胞。
分離亞細胞組分的第三步是對分級分離得到的組分進行分析，以確認。常要的分析方法包括形態和功能鑒定。
第二節 細胞核與線粒體的分級分離
一、所需試劑及設備
小白鼠、冰塊、玻璃勻漿器、普通離心機、臺式高速離心機、普通天平、光學顯微鏡、載玻片、蓋玻片、刻度離心管、高速離心管、滴管、10ml量筒、25m1燒杯、玻璃漏斗、解剖剪、鑷子、吸水紙、紗布、蠟盤、平皿、牙簽。0.25moL/L蔗糖一0.003mol/L
CaCl2溶液、1%甲苯胺蘭染液、0.02%詹納斯綠B染液、0.9%NaCl溶液。
附:溶液的配制：
1/300詹納斯綠染液：
取詹納斯綠1克，加Riger氏液300ml。現用現配。
1/3000中性紅染液：
稱取中性紅 (Neutral red)O.1g，加蒸餾水300ml。室溫保存.
Ringer Solution：
NaCl 0.9g
KCl 0.042g
CaCl2 0.025g
蒸餾水 100m1
0.25mol/L蔗糖一0.003mom/L氯化鈣溶液：
蔗糖 85.5g
CaCl2 0.33g
蒸餾水 1000ml
二、操作步驟
（一）制備肝細胞勻漿
將小白鼠用頸椎脫位法處死，迅速開腹取肝，剪成小塊(去除結締組織)盡快置于盛有0.9%NaCl的燒杯中，反復洗滌，除去血污，用濾紙吸去表面的液體。
稱取1g肝組織(濕重)放在小平皿中，用量筒量取8ml預冷的0.25moL/L蔗糖—0.003mol/L
CaCl2溶液，先加少量該溶液于平皿中，盡量剪碎肝組織后，再全加入。剪碎的肝組織倒入勻漿管中，使勻漿器下端浸入盛有冰塊的器皿中，左手持之，右手將勻漿搗桿垂直插入管中，上下轉動研磨3一5次，用8層紗布
(先用蔗糖液濕潤)過濾勻漿于離心管中，然后制備涂片①，做好標記，自然干燥。
（二）分級分離與觀察
1. 細胞核的分離提取與觀察
將裝有濾液的離心管配平后，放入普通離心機，以2500rpm，離心15min；緩緩取上清液，移入高速離心管中，放在冰塊中，待分離線粒體用；同時涂一張上清液片②，做好標記，自然干燥；余下的沉淀物進行下一步驟。
用6m1蔗糖一氯化鈣溶液懸浮沉淀物，以250Orpm離心15min棄上清，將殘留液體用吸管吹打成懸液，滴一滴于干凈的載片上，即涂片③，自然干燥。
將涂片①②③用1%甲苯胺蘭染色后蓋片即可觀察。
2. 線粒體的分離提取與觀察
將上述裝有上清液的高速離心管，從裝有冰塊的燒杯中取出，配平后，以17000rpm離心20min，棄上清，留取沉淀物。加入0.25moL/L蔗糖—0.003mol/L氯化鈣溶液1m1，用吸管吹打成懸液，以17000rpm離心20min，將上清吸入另一試管中，留取沉淀物，加入蔗糖一氯化鈣溶液0.1ml混勻成懸液(可用牙簽)。取上清液和沉淀懸液，分別滴一滴于干凈載玻片上(分別標記④⑤涂片)，各滴一滴0.02%詹納斯綠B染液蓋上蓋片染色20min。
油鏡下觀察，顆粒狀的線粒體被詹納斯綠B染成藍綠色。