第一篇細胞生物學

細胞生物學概論生命的基本單位－－細胞細胞膜細胞質(zhì)細胞核1醫(yī)學PPT第一篇細胞生物學細胞生物學概論1醫(yī)學PPT第一章醫(yī)學細胞生物學概論

研究內(nèi)容研究方法2醫(yī)學PPT第一章醫(yī)學細胞生物學概論研究內(nèi)容研究方法2醫(yī)學PPT第一節(jié)

醫(yī)學細胞生物學研究內(nèi)容

細胞生物學是從細胞、亞細胞和分子三個水平研究生命現(xiàn)象和本質(zhì)的科學

醫(yī)學細胞生物學是一門專門研究與人體醫(yī)學有關(guān)的細胞生物學

形態(tài)：觀察和分析細胞內(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過程，真正了解人體的生、老、病、死等各種生命現(xiàn)象。3醫(yī)學PPT第一節(jié)

醫(yī)學細胞生物學研究內(nèi)容細胞生物學是從細胞、亞細胞第二節(jié)

醫(yī)學細胞生物學的研究方法顯微技術(shù)生物化學與分子生物學技術(shù)細胞分離技術(shù)細胞培養(yǎng)與細胞雜交4醫(yī)學PPT第二節(jié)

醫(yī)學細胞生物學的研究方法顯微技術(shù)4醫(yī)學PPT一、顯微技術(shù)

顯微鏡是觀察細胞的主要工具。根據(jù)光源不同，可分為光學顯微鏡和電子顯微鏡兩大類。

5醫(yī)學PPT一、顯微技術(shù)顯微鏡是觀察細胞的主要工具。根據(jù)光源不同，可分普通光學顯微鏡

6醫(yī)學PPT普通光學顯微鏡6醫(yī)學PPT熒光顯微鏡

細胞中有些物質(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

7醫(yī)學PPT熒光顯微鏡細胞中有些物質(zhì)，如葉綠素等，受紫外線照射后可發(fā)熒熒光顯微鏡照片（微管呈綠色、微絲紅色、核藍色）8醫(yī)學PPT熒光顯微鏡照片8醫(yī)學PPT激光共聚焦掃描顯微鏡

9醫(yī)學PPT激光共聚焦掃描顯微鏡9醫(yī)學PPT藍色為細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，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，就能顯示細胞樣品的立體結(jié)構(gòu)。

10醫(yī)學PPT藍色為細胞核激光共聚焦掃描顯微鏡用激光作掃描暗視野顯微鏡照明光線不直接進人物鏡，只允許被標本反射和衍射的光線進入物鏡，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4~200nm的微粒子，分辨率可比普通顯微鏡高50倍。11醫(yī)學PPT暗視野顯微鏡照明光線不直接進人物鏡，只允許被標本反射和衍射的

相差顯微鏡把透過標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)染色的標本和活細胞。一種介殼蟲的染色體

12醫(yī)學PPT

相差顯微鏡把透過標本的可見光的光程差變成振幅差，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，使細胞的結(jié)構(gòu)，特別是一些較大的細胞器，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行。

13醫(yī)學PPT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，使細胞倒置顯微鏡

用于觀察培養(yǎng)的活細胞

14醫(yī)學PPT倒置顯微鏡用于觀察培養(yǎng)的活細胞14醫(yī)學PPT透射電子顯微鏡

1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源，用電磁場作透鏡的電子顯微鏡。電子顯微鏡的放大倍數(shù)最高可達近百萬倍

透射電子顯微鏡

掃描電子顯微鏡

15醫(yī)學PPT透射電子顯微鏡1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源，用RER的形態(tài)

16醫(yī)學PPTRER的形態(tài)16醫(yī)學PPT顯微操作/注射儀

17醫(yī)學PPT顯微操作/注射儀17醫(yī)學PPT二、生物化學與分子生物學技術(shù)

細胞化學技術(shù)組織化學或細胞化學染色：是利用染色劑可同細胞的某種成分發(fā)生反應而著色的原理，對某種成分進行定性或定位研究的技術(shù)。利用這種方法對細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。

18醫(yī)學PPT二、生物化學與分子生物學技術(shù)細胞化學技術(shù)18醫(yī)學PPT免疫細胞化學根據(jù)免疫學原理，利用抗體同特定抗原專一結(jié)合，對抗原進行定位測定的技術(shù)。如果將抗體結(jié)合上標記物，再與組織中的抗原發(fā)生反應，即可在光鏡或電鏡下顯示出該抗原存在于組織中的部位。常用的標記物有熒光素和酶。熒光素標記的稱為免疫熒光法酶標記的稱為酶標免疫法19醫(yī)學PPT免疫細胞化學19醫(yī)學PPT顯微光譜分析技術(shù)細胞中有一些成分具有特定的吸收光譜，核酸、蛋白質(zhì)、細胞色素、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行定位、定性，甚至定量測定20醫(yī)學PPT顯微光譜分析技術(shù)20醫(yī)學PPT放射自顯影術(shù)用于研究標記化合物在機體、組織和細胞中的分布、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）標記的化合物導入生物體內(nèi)，將標本制成切片或涂片，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，即可得知標本中標記物的準確位置和數(shù)量。

21醫(yī)學PPT放射自顯影術(shù)21醫(yī)學PPT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。

22醫(yī)學PPT分子雜交技術(shù)22醫(yī)學PPT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)鏈可被帶有熒光標記的抗體所識別，從而顯示出位置。

23醫(yī)學PPT人類染色體最初是使用帶放射性的DNA探針，通過放射自顯影來顯PCR技術(shù)聚合酶鏈式反應（polymerasechainreaction，PCR）用于在體外將微量的目標DNA大量擴增，以便進行分析。

24醫(yī)學PPTPCR技術(shù)24醫(yī)學PPT三、細胞分離技術(shù)

離心技術(shù)流式細胞術(shù)細胞電泳

25醫(yī)學PPT三、細胞分離技術(shù)離心技術(shù)25醫(yī)學PPT離心技術(shù)－－差速離心

速度逐漸提高，樣品按大小先后沉淀

26醫(yī)學PPT離心技術(shù)－－差速離心速度逐漸提高，樣品按大小先后沉淀26用差速離心法分離已破碎的細胞各組份

27醫(yī)學PPT用差速離心法分離已破碎的細胞各組份27醫(yī)學PPT

A等速度沉降，B等密度沉降

離心技術(shù)－－密度梯度離心28醫(yī)學PPT

A等速度沉降，B等密度沉降離心技術(shù)－－密度梯度離心28醫(yī)流式細胞術(shù)流式細胞術(shù)是對單個細胞進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，包在鞘液中的細胞通過高頻振蕩控制的噴嘴，形成包含單個細胞的液滴，在激光束的照射下，這些細胞發(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)分選出高純度的細胞亞群，分離純度可達99%。包被細胞的液流稱為鞘液，所用儀器稱為流式細胞計。

29醫(yī)學PPT流式細胞術(shù)29醫(yī)學PPT30醫(yī)學PPT30醫(yī)學PPT細胞電泳在一定PH值下細胞表面帶有凈的正或負電荷，能在外加電場的作用下發(fā)生泳動的現(xiàn)象稱為細胞電泳。引起細胞電泳的電位值稱為ξ電位。各種細胞或處于不同生理狀態(tài)的同種細胞電荷量有所不同，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胞。在恒定的電場條件下，同種細胞的電泳速度相當穩(wěn)定，因而可通過測定電泳速度來推算出細胞的ξ電位。ξ電位常因細胞生理狀態(tài)和病理狀態(tài)而異，因此在診斷疾病上有一定價值。31醫(yī)學PPT細胞電泳31醫(yī)學PPT四、細胞培養(yǎng)與細胞雜交

細胞培養(yǎng)

選用最佳生存條件對活細胞進行培養(yǎng)和研究的技術(shù)。細胞融合通過培養(yǎng)和誘導，兩個或多個細胞合并成一個雙核或多核細胞的過程稱為細胞融合或細胞雜交。32醫(yī)學PPT四、細胞培養(yǎng)與細胞雜交細胞培養(yǎng)32醫(yī)學PPT動物細胞培養(yǎng)

群體培養(yǎng)（左）和克隆培養(yǎng)（右）

33醫(yī)學PPT動物細胞培養(yǎng)群體培養(yǎng)（左）和克隆培養(yǎng)（右）33醫(yī)學PP植物細胞培養(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、懸浮細胞培養(yǎng)：適合于進行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模細胞培養(yǎng)，制取植物代謝產(chǎn)物。3、原生質(zhì)體培養(yǎng)：脫壁后的植物細胞稱為原生質(zhì)體。4、單倍體培養(yǎng)：通過花藥或花粉培養(yǎng)可獲得單倍體植株，經(jīng)人為加倍后可得到完全純合的個體。34醫(yī)學PPT植物細胞培養(yǎng)1、組織培養(yǎng)：誘發(fā)產(chǎn)生愈傷組織，如果條件適宜，正常淋巴細胞具有分泌抗體的能力，但不能在體外長期培養(yǎng)，瘤細胞可以在體外長期培養(yǎng)，但不分泌抗體。于是英國人Kohler和Milstein1975將兩種細胞雜交而創(chuàng)立了單克隆抗體技術(shù)，獲1984年諾貝爾獎。35醫(yī)學PPT正常淋巴細胞具有分泌抗體的能力，但不能在體外長期培養(yǎng)，瘤細胞第一篇細胞生物學

細胞生物學概論生命的基本單位－－細胞細胞膜細胞質(zhì)細胞核36醫(yī)學PPT第一篇細胞生物學細胞生物學概論1醫(yī)學PPT第一章醫(yī)學細胞生物學概論

研究內(nèi)容研究方法37醫(yī)學PPT第一章醫(yī)學細胞生物學概論研究內(nèi)容研究方法2醫(yī)學PPT第一節(jié)

醫(yī)學細胞生物學研究內(nèi)容

細胞生物學是從細胞、亞細胞和分子三個水平研究生命現(xiàn)象和本質(zhì)的科學

醫(yī)學細胞生物學是一門專門研究與人體醫(yī)學有關(guān)的細胞生物學

形態(tài)：觀察和分析細胞內(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過程，真正了解人體的生、老、病、死等各種生命現(xiàn)象。38醫(yī)學PPT第一節(jié)

醫(yī)學細胞生物學研究內(nèi)容細胞生物學是從細胞、亞細胞第二節(jié)

醫(yī)學細胞生物學的研究方法顯微技術(shù)生物化學與分子生物學技術(shù)細胞分離技術(shù)細胞培養(yǎng)與細胞雜交39醫(yī)學PPT第二節(jié)

醫(yī)學細胞生物學的研究方法顯微技術(shù)4醫(yī)學PPT一、顯微技術(shù)

顯微鏡是觀察細胞的主要工具。根據(jù)光源不同，可分為光學顯微鏡和電子顯微鏡兩大類。

40醫(yī)學PPT一、顯微技術(shù)顯微鏡是觀察細胞的主要工具。根據(jù)光源不同，可分普通光學顯微鏡

41醫(yī)學PPT普通光學顯微鏡6醫(yī)學PPT熒光顯微鏡

細胞中有些物質(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

42醫(yī)學PPT熒光顯微鏡細胞中有些物質(zhì)，如葉綠素等，受紫外線照射后可發(fā)熒熒光顯微鏡照片（微管呈綠色、微絲紅色、核藍色）43醫(yī)學PPT熒光顯微鏡照片8醫(yī)學PPT激光共聚焦掃描顯微鏡

44醫(yī)學PPT激光共聚焦掃描顯微鏡9醫(yī)學PPT藍色為細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，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，就能顯示細胞樣品的立體結(jié)構(gòu)。

45醫(yī)學PPT藍色為細胞核激光共聚焦掃描顯微鏡用激光作掃描暗視野顯微鏡照明光線不直接進人物鏡，只允許被標本反射和衍射的光線進入物鏡，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4~200nm的微粒子，分辨率可比普通顯微鏡高50倍。46醫(yī)學PPT暗視野顯微鏡照明光線不直接進人物鏡，只允許被標本反射和衍射的

相差顯微鏡把透過標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)染色的標本和活細胞。一種介殼蟲的染色體

47醫(yī)學PPT

相差顯微鏡把透過標本的可見光的光程差變成振幅差，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，使細胞的結(jié)構(gòu)，特別是一些較大的細胞器，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行。

48醫(yī)學PPT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，使細胞倒置顯微鏡

用于觀察培養(yǎng)的活細胞

49醫(yī)學PPT倒置顯微鏡用于觀察培養(yǎng)的活細胞14醫(yī)學PPT透射電子顯微鏡

1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源，用電磁場作透鏡的電子顯微鏡。電子顯微鏡的放大倍數(shù)最高可達近百萬倍

透射電子顯微鏡

掃描電子顯微鏡

50醫(yī)學PPT透射電子顯微鏡1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源，用RER的形態(tài)

51醫(yī)學PPTRER的形態(tài)16醫(yī)學PPT顯微操作/注射儀

52醫(yī)學PPT顯微操作/注射儀17醫(yī)學PPT二、生物化學與分子生物學技術(shù)

細胞化學技術(shù)組織化學或細胞化學染色：是利用染色劑可同細胞的某種成分發(fā)生反應而著色的原理，對某種成分進行定性或定位研究的技術(shù)。利用這種方法對細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。

53醫(yī)學PPT二、生物化學與分子生物學技術(shù)細胞化學技術(shù)18醫(yī)學PPT免疫細胞化學根據(jù)免疫學原理，利用抗體同特定抗原專一結(jié)合，對抗原進行定位測定的技術(shù)。如果將抗體結(jié)合上標記物，再與組織中的抗原發(fā)生反應，即可在光鏡或電鏡下顯示出該抗原存在于組織中的部位。常用的標記物有熒光素和酶。熒光素標記的稱為免疫熒光法酶標記的稱為酶標免疫法54醫(yī)學PPT免疫細胞化學19醫(yī)學PPT顯微光譜分析技術(shù)細胞中有一些成分具有特定的吸收光譜，核酸、蛋白質(zhì)、細胞色素、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行定位、定性，甚至定量測定55醫(yī)學PPT顯微光譜分析技術(shù)20醫(yī)學PPT放射自顯影術(shù)用于研究標記化合物在機體、組織和細胞中的分布、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）標記的化合物導入生物體內(nèi)，將標本制成切片或涂片，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，即可得知標本中標記物的準確位置和數(shù)量。

56醫(yī)學PPT放射自顯影術(shù)21醫(yī)學PPT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。

57醫(yī)學PPT分子雜交技術(shù)22醫(yī)學PPT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)鏈可被帶有熒光標記的抗體所識別，從而顯示出位置。

58醫(yī)學PPT人類染色體最初是使用帶放射性的DNA探針，通過放射自顯影來顯PCR技術(shù)聚合酶鏈式反應（polymerasechainreaction，PCR）用于在體外將微量的目標DNA大量擴增，以便進行分析。

59醫(yī)學PPTPCR技術(shù)24醫(yī)學PPT三、細胞分離技術(shù)

離心技術(shù)流式細胞術(shù)細胞電泳

60醫(yī)學PPT三、細胞分離技術(shù)離心技術(shù)25醫(yī)學PPT離心技術(shù)－－差速離心

速度逐漸提高，樣品按大小先后沉淀

61醫(yī)學PPT離心技術(shù)－－差速離心速度逐漸提高，樣品按大小先后沉淀26用差速離心法分離已破碎的細胞各組份

62醫(yī)學PPT用差速離心法分離已破碎的細胞各組份27醫(yī)學PPT

A等速度沉降，B等密度沉降

離心技術(shù)－－密度梯度離心63醫(yī)學PPT

A等速度沉降，B等密度沉降離心技術(shù)－－密度梯度離心28醫(yī)流式細胞術(shù)流式細胞術(shù)是對單個細胞進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，包在鞘液中的細胞通過高頻振蕩控制的噴嘴，形成包含單個細胞的液滴，在激光束的照射下，這些細胞發(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)分選出高純度的細胞亞群，分離純度可達99%。包被細胞的液流稱為鞘液，所用儀器稱為流式細胞計。

64醫(yī)學PPT流式細胞術(shù)