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第三章细胞结构与细胞通讯 细胞学的研究 细胞和细胞组分的大小 a b c 用三种不同显微镜观察到人类精子细胞。 (a)用光学显微镜看到的精子 (b)用透射电子显微镜看到的精子 (c)用扫描电子显微镜看到的精子 扫描电镜 (一) 能够直接观察样品表面的结构，样品的 尺寸可大至120mm×80mm ×50mm。 (二) 样品制备过程简单，不用切成薄片。 (三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移 和旋转。 (四) 景深大，图象富有立体感。扫描电镜的 景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大 几十倍。 (五) 图象的放大范围广，分辨率也比较高。 可放大十几倍到几十万倍，分辨率介于光学 显微镜与透射电镜之间，可达3nm。 (六) 电子束对样品的损伤程度较小。 透射电镜 以电子束透过样品经过聚焦与放大后所产生的 物像，投射到荧光屏上或照相底片上进行观察。 透射电镜的分辨率为0.1～0.2nm，放大倍数为 几万～几十万倍。由于电子易散射或被物体吸 收，故穿透力低，必须制备更薄的超薄切片 （通常为50～100nm）。 组织块要小(1立方毫米以内），常用戊二醛 和饿酸进行双重固定树脂包埋,用特制的超薄切 片机（ultramicrotome）切成超薄切片，再经 醋酸铀和柠檬酸铅等进行电子染色。 电子束投射到样品时，可随组织构成成分 的密度不同而发生相应的电子发射，如电子束 投射到质量大的结构时，电子被散射的多，因 此投射到荧光屏上的电子少而呈暗像，电子照 片上则呈黑色。称电子密度高（electron dense ）。反之，则称为电子密度低（electron lucent）。 激光共聚焦显微镜 利用激光点作为荧光的激发光并通过扫 描装置对标本进行连续扫描。是当今世 界先进的细胞生物学分析仪器。分辨率 比光学显微镜提高了30-40%。 1．细胞及生物荧光样品观察分析。 2．绿色荧光蛋白分析。3．荧光原位杂 交分析。4 ．光切片扫描。5．3D图像 处理。6. 时间序列拍摄成像. 荧光显微镜（左）和激光共聚焦扫描显微镜的成像比较（右） 一、细胞学说 1. 光学显微镜与细胞观察 最早的一架显微镜是由荷兰的眼镜商Z.Jansen于1604年创制的，放大倍数也不 高，约10～30倍。 英国科学家R.Hooke创制了第一架有科学研究使用价值的显微镜，放大倍数为 40～140倍，并用这架显微镜发现了细胞。 Hooke Robert 1635-1703 1665年出版了 《显微图集》 （Antonie Van Leeuwenhoek ） 荷兰的列文虎克（Antonie Van Leeuwenhoek ）首先观察到活细胞。 他称他所观察到的微小生物为微生动物，即微小的动物。 2. 细胞学说 R.Virchow （1821-1902） 1855年，德国病理学（R.C.Virchow，1821－1902）提出“一 切细胞来自细胞”的著名论断，彻底否定了传统的生命自然发 生说的观点。至此细胞学说才全部完成。 现代细胞学说 1.所有生物都是由一个或多个细胞组成的，新陈代谢和遗传等 生命活动都是以细胞为单位进行的。 2.细胞是最小的生命形式，是生物的最基本单元。 3.细胞只能由原来的细胞分裂而来。尽管生命可能酝酿于最初地 球上的早期环境，但生物学家认为现在是不会有细胞自发衍生出 来的。因此，现在地球上的生命都从原来的细胞繁衍而来的。 为什么细胞通常都比较小？ surface area-to-volume ratio 二、细胞概貌 1.原核细胞和真核细胞 原核生物 真核生物 原核细胞