在细胞生物学研究中，亚细胞的分级分离是zui基础也是zui关键的步骤。研究细胞和细胞结构成分需要分离特定的膜相系统和细胞器，包括细胞膜、高尔基体、内质网、细胞核、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体和细胞骨架等，有时还需要分离高尔基体和内质网分泌的囊泡。
为了进一步研究细胞器的核膜，需要将已分离的细胞器进一步破碎和分离。分离细胞器和细胞膜一般是在适合被分离细胞器和细胞膜的介质里把细胞或组织破碎，使细胞中的成分释放到介质中，称为匀浆，有多种方法能够达到这一目的，包括物理、生物和化学方法。根据细胞器、细胞膜的大小和密度采用落地式大容量冷冻离心机差速离心法进行粗分离，再采用等密度区带离心法或速率区带离心法进行纯化。由于分离细胞器和细胞膜具有明显的密度差异，在分离过程中主要采用阶梯梯度法和一步屏障法分离，特殊情况下采用连续梯度法分离。
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