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细胞生物学发展史上里程碑事件:
1665年,英国科学家胡克(RobortHook)发明显微镜,发现细胞(死细胞,植物细胞壁)
1667年荷兰人列文虎克(A.vanleewenhoek)发现活细胞。
1953年,詹姆斯沃森(J.D.Waston)和弗朗西斯克里克(H.C.Criok)共同发现DNA双螺旋结构。
19世纪30年代,德国人施莱登、施旺和魏尔肖共同创立了细胞学说:一切植物、动物都是由细胞组成的;细胞是一切动植物生命活动的基本单位;一切细胞来源于原有的细胞分裂。
分辨率的概念及分辨率的调节
分辨率:是区分临近两个物点最小距离的能力。分辨距离越小,分辨能力越高。一般规定:显微镜或人眼在25cm明视距离处,能清楚的分辨被检测物体细微结构最小间隔的能力,称为分辨率。
分辨率的调节:分辨率的大小取决于光的波长和镜口率以及介质的折射率。
公式:R=0.61λ/NANA=N*sin(α/2)
λ:照明光源的波长;n:介质折射率;α:镜口角;NA:镜口率
不同显微技术的适用性
普通光学显微技术:
普通光学显微镜:观察细微结构,显示细胞中的特殊结构,称为显微结构。
荧光显微镜:观察细胞中的荧光,研究荧光在组织和细胞内的分布。
相差显微镜:利用相差显微镜和微分干涉差显微镜可以直接观察到未经固定和染色的活细胞(倒置相差显微镜可以直接观察贴附在培养瓶底上的活细胞运动)。
暗示野显微镜:照明光线不能直接进入,散射光线可以,使黑暗背景中呈现明亮的物体。适合观察活细胞内某些细胞器,及液体介质中未染色的细菌真菌等,及血液中白细胞等的运动。
激光扫描共焦显微镜:观察细胞内Ca2+的分布、胞质中骨架纤维的网状结构、细胞核内染色体的排列的等图像。
电子显微技术:
投射电子显微镜:最基本技术是超薄切片技术,切片厚度是40-50nm,可以单染,也可以双重染色增大反差。固定技术,化学固定剂戊二醛的锇酸(四氧化锇),包埋剂环氧树脂(万能胶)。负染色技术控制分辨率。冷冻蚀刻技术观察细胞断裂面的结构。
细胞的电子影像技术:用视频反差增强显微镜观看细胞内显微结构。
细胞数字图像处理技术。
超薄显微技术的过程
取材、固定、脱水、浸透、包埋、切片及染色。
常用固定剂、包埋剂
固定剂:戊二醛和四氧化锇
包埋剂:环氧树脂
复型膜冰冻蚀刻技术主要适用于研究什么
观察标本中细胞断裂面处的结构
细胞分离和组分分离的主要方法是什么
细胞分离:流式分离技术
组分分离:差速离心、密度梯度离心
细胞融合
又称细胞杂交。细胞彼此接触时,,两个或两个以上细胞合并形成一个一个细胞的过程
PCR技术概念
聚合酶链反应,又称基因体外扩充增技术。原理类似于体内天然DNA复制机制。
变形:升温DNA双链解离。
复性:降温,引物与模板结合。
延伸:升温,合成模板单链互补链,形成DNA双链。
质膜(图)的概念、内膜和生物膜
质膜:又称细胞膜,是指围绕在细胞最外层,由脂质、蛋白质和糖类组成的薄层结构。
内膜:是指位于细胞质内,在结构、功能乃至发生上相关的膜围绕的细胞器或细胞结构的总称。
生物膜:也称为生物被膜,是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。
细胞膜的化学组成
主要成份是脂质和蛋白质,此外还含有少量的糖和金属离子,糖类主要以糖脂和糖蛋白的形式存在。
膜脂:动物细胞膜上常见脂质有9种,属于甘油磷脂、鞘、鞘脂、胆固醇三种。
膜蛋白:根据膜脂分子的结合方式,可以分为整合蛋白、脂锚定蛋白、外周蛋白三类。
糖类:90%以共价键形式和蛋白质连接形成糖蛋白。
膜蛋白的类型
整合蛋白:又称内在蛋白,指部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧,以非极性氨基酸与脂质双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上的蛋白分子,一般分布在细胞膜细胞质的一侧。
脂锚定蛋白:又称脂连接蛋白,是指共价键与膜上的脂肪酸或糖脂结合的蛋白分子。
外周蛋白:又称附着蛋白,这种蛋白完全外露在脂质双分子层的内外双侧,通过非共价键附着在脂的极性头部,或整合蛋白亲水区的一侧,间接与膜结合。
流动镶嵌模型的特点
强调了膜的流动性。
蛋白质镶嵌在脂类中表现出分布的不对称性。
影响膜流动性的一些因素
温度:当环境温度在相变温度以上,膜脂分子处于流动的液晶态;相变温度以下,处于不流动的晶体状态。膜脂相变温度越低,流动性越大;反之,流动性越小。
膜脂的脂肪酸链饱和程度及长度:饱和程度高的脂肪酸链因紧密有序地排列,流动性小;不饱和脂肪酸链由于不饱和键的存在,分子间排列疏松无序,流动性大。脂肪酸链的增长,尾链相互作用机会增多,易于凝集,相变温度增高,流动性下降。
胆固醇含量:胆固醇对膜流动性的调节作用随温度的不同而改变。相变温度以上,降低膜的流动性;相变温度以下,可以缓解低温引起的膜脂流
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