第一篇細(xì)胞生物學(xué)

1、第一篇 細(xì)胞生物學(xué),細(xì)胞生物學(xué)概論 生命的基本單位細(xì)胞 細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核,第一章 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)概論,研究內(nèi)容,研究方法,第一節(jié) 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究內(nèi)容,細(xì)胞生物學(xué)是從細(xì)胞、亞細(xì)胞和分子三個水平研究生命現(xiàn)象和本質(zhì)的科學(xué),醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門專門研究與人體醫(yī)學(xué)有關(guān)的細(xì)胞生物學(xué),形態(tài)：觀察和分析細(xì)胞內(nèi)各部分的超微結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu),功能：探索和揭示生命活動的具體反應(yīng)過程，真正了解人體的生、老、病、死等各種生命現(xiàn)象,第二節(jié)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的研究方法,顯微技術(shù) 生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù) 細(xì)胞分離技術(shù) 細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞雜交,一、顯微技術(shù),顯微鏡是觀察細(xì)胞的主要工具。根據(jù)光源不同，可分為光學(xué)顯微鏡和電子顯微

2、鏡兩大類,普通光學(xué)顯微鏡,熒光顯微鏡,細(xì)胞中有些物質(zhì)，如葉綠素等，受紫外線照射后可發(fā)熒光；另有一些物質(zhì)本身雖不能發(fā)熒光，但如果用熒光染料或熒光抗體染色后，經(jīng)紫外線照射亦可發(fā)熒光,熒光顯微鏡照片 （微管呈綠色、微絲紅色、核藍(lán)色,激光共聚焦掃描顯微鏡,藍(lán)色為細(xì)胞核 綠色為微管,激光共聚焦掃描顯微鏡用激光作掃描光源，由于激光束的波長較短，光束很細(xì)，所以共焦激光掃描顯微鏡有較高的分辨力，大約是普通光學(xué)顯微鏡的3倍。 調(diào)焦深度不一樣時，就可以獲得樣品不同深度層次的圖像，這些圖像信息都儲于計算機內(nèi)，通過計算機分析和模擬，就能顯示細(xì)胞樣品的立體結(jié)構(gòu),暗視野顯微鏡,照明光線不直接進(jìn)人物鏡，只允許被標(biāo)本反射和衍

3、射的光線進(jìn)入物鏡，因而視野的背景是黑的，物體的邊緣是亮的。 利用這種顯微鏡能見到小至 4200nm的微粒子，分辨率可比普通顯微鏡高50倍,相差顯微鏡,把透過標(biāo)本的可見光的光程差變成振幅差，從而提高了各種結(jié)構(gòu)間的對比度，使各種結(jié)構(gòu)變得清晰可見。 這種顯微鏡最大的特點是可以觀察未經(jīng)染色的標(biāo)本和活細(xì)胞,一種介殼蟲的染色體,微分干涉差顯微鏡,優(yōu)點是能顯示結(jié)構(gòu)的三維立體投影影像，使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，特別是一些較大的細(xì)胞器，如核、線粒體等，立體感特別強，適合于顯微操作。 目前像基因注入、核移植、轉(zhuǎn)基因等的顯微操作常在這種顯微鏡下進(jìn)行,倒置顯微鏡,用于觀察培養(yǎng)的活細(xì)胞,透射電子顯微鏡,1932年Ruska發(fā)明了以

4、電子束為光源，用電磁場作透鏡的電子顯微鏡 。 電子顯微鏡的放大倍數(shù)最高可達(dá)近百萬倍 透射電子顯微鏡 掃描電子顯微鏡,RER的形態(tài),顯微操作/注射儀,二、生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù),細(xì)胞化學(xué)技術(shù) 組織化學(xué)或細(xì)胞化學(xué)染色：是利用染色劑可同細(xì)胞的某種成分發(fā)生反應(yīng)而著色的原理，對某種成分進(jìn)行定性或定位研究的技術(shù)。 利用這種方法對細(xì)胞的各種成分幾乎都能顯示，包括有無機物、醛、蛋白質(zhì)、糖類、脂類、核酸、酶等,免疫細(xì)胞化學(xué) 根據(jù)免疫學(xué)原理，利用抗體同特定抗原專一結(jié)合，對抗原進(jìn)行定位測定的技術(shù)。 如果將抗體結(jié)合上標(biāo)記物，再與組織中的抗原發(fā)生反應(yīng)，即可在光鏡或電鏡下顯示出該抗原存在于組織中的部位。 常用的標(biāo)記物有

5、熒光素和酶。 熒光素標(biāo)記的稱為免疫熒光法 酶標(biāo)記的稱為酶標(biāo)免疫法,顯微光譜分析技術(shù) 細(xì)胞中有一些成分具有特定的吸收光譜，核酸、蛋白質(zhì)、細(xì)胞色素、維生素等都有自己特征性的吸收曲線。例如，核酸的吸收波長為260nm，而蛋白質(zhì)的則為280nm。根據(jù)細(xì)胞成分所具有的這種特性，可利用顯微分光光度計對某些成分進(jìn)行定位、定性，甚至定量測定,放射自顯影術(shù) 用于研究標(biāo)記化合物在機體、組織和細(xì)胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用機理、作用部位等等。 原理是將放射性同位素（如14C和3H）標(biāo)記的化合物導(dǎo)入生物體內(nèi)，將標(biāo)本制成切片或涂片，涂上鹵化銀乳膠，組織中的放射性即可使乳膠感光。顯示還原的黑色銀顆粒，即可得

6、知標(biāo)本中標(biāo)記物的準(zhǔn)確位置和數(shù)量,分子雜交技術(shù) 具有互補核苷酸序列的兩條單鏈核苷酸分子片段，在適當(dāng)條件下，通過氫鍵結(jié)合，形成DNA-DNA，DNA-RNA或RNA-RNA雜交的雙鏈分子。 這種技術(shù)可用來測定單鏈分子核苷酸序列間是否具有互補關(guān)系,人類染色體 端粒DNA的 熒光原位雜交,最初是使用帶放射性的DNA探針，通過放射自顯影來顯示位置。后來又發(fā)明了免疫探針法，將探針核苷酸的側(cè)鏈加以改造，探針雜交后，其側(cè)鏈可被帶有熒光標(biāo)記的抗體所識別，從而顯示出位置,PCR技術(shù) 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）用于在體外將微量的目標(biāo)DNA大量擴增，以便進(jìn)行分析,三、

7、細(xì)胞分離技術(shù),離心技術(shù) 流式細(xì)胞術(shù) 細(xì)胞電泳,離心技術(shù)差速離心,速度逐漸提高，樣品按大小先后沉淀,用差速離心法分離已破碎的細(xì)胞各組份,A等速度沉降，B等密度沉降,離心技術(shù)密度梯度離心,流式細(xì)胞術(shù) 流式細(xì)胞術(shù)是對單個細(xì)胞進(jìn)行快速定量分析與分選的一門技術(shù)。 在分析或分選過程中，包在鞘液中的細(xì)胞通過高頻振蕩控制的噴嘴，形成包含單個細(xì)胞的液滴，在激光束的照射下，這些細(xì)胞發(fā)出散射光和熒光，經(jīng)探測器檢測，轉(zhuǎn)換為電信號，送入計算機處理，輸出統(tǒng)計結(jié)果，并可根據(jù)這些性質(zhì)分選出高純度的細(xì)胞亞群，分離純度可達(dá)99%。 包被細(xì)胞的液流稱為鞘液，所用儀器稱為流式細(xì)胞計,細(xì)胞電泳 在一定PH值下細(xì)胞表面帶有凈的正或負(fù)電荷

8、，能在外加電場的作用下發(fā)生泳動的現(xiàn)象稱為細(xì)胞電泳。 引起細(xì)胞電泳的電位值稱為電位。 各種細(xì)胞或處于不同生理狀態(tài)的同種細(xì)胞電荷量有所不同，故在一定的電場中的泳動速度不同，因此可用來分離不同種類的細(xì)胞。 在恒定的電場條件下，同種細(xì)胞的電泳速度相當(dāng)穩(wěn)定，因而可通過測定電泳速度來推算出細(xì)胞的電位。電位常因細(xì)胞生理狀態(tài)和病理狀態(tài)而異，因此在診斷疾病上有一定價值,四、細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞雜交,細(xì)胞培養(yǎng) 選用最佳生存條件對活細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)和研究的技術(shù) 。 細(xì)胞融合 通過培養(yǎng)和誘導(dǎo)，兩個或多個細(xì)胞合并成一個雙核或多核細(xì)胞的過程稱為細(xì)胞融合或細(xì)胞雜交,動物細(xì)胞培養(yǎng),群體培養(yǎng)（左）和克隆培養(yǎng)（右,植物細(xì)胞培養(yǎng),1、組織培養(yǎng)：誘發(fā)產(chǎn)生愈傷組織，如果條件適宜，可培養(yǎng)出再生植株。 2、懸浮細(xì)胞培養(yǎng)：適合于進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)，制取植物代謝產(chǎn)物。 3、原生質(zhì)體培養(yǎng)：脫壁后的植物細(xì)胞稱為原生質(zhì)體。 4、單倍體培養(yǎng)：通過花藥或