(一)、死活细胞的鉴别生活细胞近似无色透明,用普通光镜无法观察其形态,需用相差显微镜来观察。
染色排除法:组织培养中检查死活细胞最常用的是“染色排除法”这类方法简单但不甚严格,它只能判断细胞的代谢死亡,不反映细胞能否增殖。
由于未经过固定、专门染色,所以看不到死活细胞的形态差别。
所用染料的分类:一般的生物染料不能穿过活细胞膜只有细胞被固定或细胞膜被破坏,染料才能进入细胞膜。
第一类:死细胞着色,使死细胞着色的大部分是酸性染料。
它们不容易穿透活细胞的质膜,进入胞内,但却能渗透死亡的细胞,使之着色。
如①台盼兰(Trypan blue):0.5-1%的台盼兰,pH7.0-7.2,每毫升细胞悬液加 0.1ml 染液,2分钟后镜检,活细胞没有染上,死细胞全部被染成蓝色。
②苯胺兰(Aniline’ black):0.05%的苯胺黑以 1:10 的量与细胞悬液混匀,1-2 分钟后,死细胞被染成黑色。
③伊红 Y:细胞悬液与细胞悬液混喝,2 分钟后死细胞被染成桃红色。
等。
第二类:活细胞着色,多为碱性染料,如中性红、健那绿、亚甲蓝、甲苯胺蓝等。
它们是一些无毒或毒性很小的染料,由于电性吸引而堆积在细胞中某一特定的结构上从而显色,即它们解离后带正电,其中有的染料可与胞内某些结构专一性的结合。
①1%结晶紫染色生理1%结晶紫盐水与细胞悬液 1:2 混合,立即镜检,或细胞被染成蓝紫色,而死细胞不着色。
属于活细胞染料。
活细胞染料无毒,无物理、化学变化,基本上不影响细胞的生命活动。
②用呀啶橙染色可以鉴别出细胞固定前的死活状态。
丫啶橙是一种与 DNA 和 RNA 都能结合的荧光染料,在兰光或紫外光激发下,DNA 可激发出 530nm 的荧光发射峰,RNA 可激发出 640nm 的荧光发射峰,它与双链 DNA 的结合方式是潜入双链之间,而与单链 DNA 和 RNA 则由静电吸引堆积在磷酸根上。
在蓝光的激发下,细胞核发亮绿色荧光,核仁和胞质 RNAPage 9发桔红色荧光。
因此,原来的活细胞经固定、染色后细胞核呈亮绿色,核仁和散布在细胞质中的 RNA 呈桔红色,胞质其余部分为淡红褐色。
死亡的细胞,因物质发生变形,其核呈暗绿色,胞质整个呈暗绿色。
但丫啶橙的阳离子也可以结合在蛋白质、多糖和膜上而发荧光,但由于经过细胞固定抑制了这种结合,从而主要显示出的是 DNA 和 RNA 两种核酸。
本次实验即选用活细胞染料健那绿来显示线粒体。
(二)细胞核和染色体的染色Giemsa 染色:姬姆萨是常用的染料,可观察核、染色体。
醋酸地依红染色:可显示有丝分裂染色体的微细结构,如次缢痕、染色质丝的螺旋化等。
该染料同时具有固定和染色的作用,因此也可用来坐快速检查有丝分裂指数。
(细胞涂片,0.075 mol 的 KCI 低渗 5-10 分钟,使细胞膨胀,染色体分裂;甲醇固定 10 分钟,空气干燥,滴加 2%醋酸地衣红,染 10-20 分钟后即可观察。
(三)细胞器的特殊染色1、内质网的显示早在 1945 年,有人用电子显微镜就观察到了小鼠成纤维细胞的内质网。
之后,观察内质网基本是采用电子显微镜。
在 80 年代中开始发展了一些活细胞荧光染料,又称“荧光探针”,为显示细胞内的模型结构,包括内质网,提供了新的途径。
DiOC6(3):是一种亲脂性的阳离子荧光染料,可选择性的与负电性的膜结构结合。
在低浓度时仅能染出线粒体,细胞界限不清,较高浓度时(0.5-2.5μg/ml)内质网染色最佳,而容媒体、高尔基体等均然浅色。
2、高尔基体的显示在光镜下观察高尔基体可用景点的固定染色,也可用活细胞荧光染料。
由于高尔基参与分泌这一动态过程,对糖蛋白、糖脂进行加工、分选和运输,所以在活细胞中研究其动态和三维结构具有重要的意义。
Baker 苏丹黑染色法:可用于组织块、体外培养的单层细胞的染色。
染色结果:高尔基体呈黑色囊泡,细胞核呈红色。
Page 10活细胞中高尔基体染色:用荧光探针 NBD-hexanoic ceramide 进行染色。
溶酶体的显示:观察溶酶体可以用电子显微镜,也可以采用细胞化学的方法来现实。
比如,酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶。
这部分内容在下学期讲。
3、线粒体的显示线粒体(mitochondrin):是细胞内一个极为重要的细胞器,是细胞内物质氧化磷酸化产生能量的重要结构。
线粒体的形态结构和功能定位光镜:多为粒状、杆状、线状。
不同的细胞类型,不同的生理状况,其形态大小也有所不同。
电镜:是由二层单位膜围成的膜性囊,⑴.外膜与内膜不连接。
⑵.内膜是皱褶的。
⑶.内膜表面不光化的膜结构向内凹陷,形成嵴。
⑷.嵴上有基体微粒(上面有 ATP 酶,是偶联磷酸化的关键装置)。
⑸.嵴间为基质,含蛋白质、脂类、DNA、RNA 和核蛋白体。
有关催化线粒体内各种生命活大过程所需的酶和辅酶,都分布在线粒体的基质中。
细胞生命活动中需要的大约 95%的能量来自线粒体。
所以说线粒体是一个重要的细胞器。
细胞的内外环境因素的改变,可引起线粒体结构和功能的异常。
发现和检查线粒体就显得十分重要了。
但线粒体在动物死后极易产生变化,故取材必须新鲜。
实验三健那绿染活细胞线粒体原理:健那绿(Janus green B)是对线粒体专一的活细胞染料,具有脂溶性,能跨过细胞膜,解离后,有染色能力的基团带正电,结合在负电性的线粒体内膜上。
内膜上的细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态,呈蓝绿色。
而在胞质内染料被还原成无色。
线粒体浸泡在染液中能维持活性数小时,使我们能够直接看到生活状态的线粒体的外形,分布及运动。
试剂:0.2%Janus green B 0.1g 加温到 30-40℃,充分生理盐水50ml 溶解。
(需新鲜配置,以保持被氧化的能力)染色:1.培养的细胞或用牙签刮下口腔粘膜上皮细胞;2.涂在干净的载玻片上;2.滴加 0.2%Janus green 液,室温染 10 分钟,盖上盖玻片观察,注意在盖玻片下放两根头发丝,避免细胞被压迫,并可存有较多的液体。
结果:线粒体呈蓝绿色,细胞质接近无色。
实验四过氧化物酶的显示微体:早在 50 年代初有人发现在动物的细胞内存在有一种微小的颗粒,它多见于肝细胞和肾小球上皮细胞内,但也广泛分布在小肠、心肌、骨骼肌、肺、肾上腺、附睾、神经、脊髓、脑等。
在不同的组织中微体所含的酶也不同,如苹果酸合成酶、过氧化氢酶、天东氨酸氨基转移酶等,过氧化氢酶是微体的标志酶。
在过氧化氢酶分子中,有两种酶活性,即过氧化氢酶活性和过氧化物酶活性。
过氧化物酶和过氧化氢酶两者具有相似的化学性质,它们像血红蛋白和肌红蛋白一样,都属于血红蛋白素蛋白,具有相同的辅基,即铁卟啉或血红素。
过氧化氢酶可使过氧化氢分解成水和氧,2H2O2=2H2O+ O2这个分应称为过氧化氢酶反应,过氧化氢酶因有这种分解作用而被划分为分解酶类,也可把它看作是转移酶或岐化酶。
过氧化物酶对纯过氧化氢没有分解作用,但如果有合适的受体存在,则能催化氧转移到受体上,而使受体被氧化,H2O2+AH2=2H2O+A这个反应称为过氧化物酶反应。
过氧化物酶:又称过氧化酶(peroxidase)过氧化物酶是一种氧化还原酶,它除了分布在髓性白细胞外,还广泛的存在于各种组织细胞中。
它的种类很多,如在牛奶中有乳-过氧化物酶、红细胞中的谷胱甘肽过氧化物酶、酵母中的细胞色素 c 过氧化物酶等。
过氧化物酶的功能:是机体中的抗氧化酶,在防止氧代谢物的损伤中具有重要的作用。
⑴过氧化氢对细胞有毒害作用,通过过氧化物酶的作用可清除过氧化氢,防止其在细胞内聚集。
⑵参与肝、肾对有毒物质的解毒。
⑶对细胞的氧张力具有调节作用。
⑷可能参与核酸、脂肪和糖代谢。
反应原理:过氧化物酶在分解H2O2的过程中,必须由过氧化物而来的氧进行氧化作用的。
在反应中有两种底物,即受氢体与供氢体,前者的代表是过氧化氢,后者的代表是联苯胺类的药。
过氧化物酶的反应通式如下:AH2(供氢体) +H2O2受氢体= A(供氢体的氧化物)+ 2H2O过氧化物酶可将底物中的H2O2分解,产生新态氧,使无色的联苯胺蓝氧化为蓝色的联苯胺蓝。
实验:过氧化物酶的显示原理:同上。
材料和方法:材料:0.5%硫酸铜、1%联苯胺(含有 30%的H2O2)、0.5%藏红花、玻片、滴管、剪子、小鼠。
操作方法:⑴涂片:剪小鼠尾部,取血涂片,晾干备用。
⑵在晾干的涂片上滴一滴 0.5%硫酸铜,染 2 分钟。
⑶倾去硫酸铜,滴加联苯胺冲掉硫酸铜,在加一滴新的联苯胺,染 2-5 分钟。
⑷ 1%的藏红花复染。
⑸流水冲洗,晾干、镜下观察。
结果:粒细胞的过氧化物酶反应阳性,呈蓝色颗粒,细胞质为红色。
临床意义:主要用于定性、定位观察急性白血病及其鉴别诊断。
在正常血骨髓中:过氧化物酶阳性的主要是中性粒细胞。
中性粒细胞:原粒时 POX 为阴性,早幼粒时开始出现阳性反应,以后逐渐反应增强。
嗜酸性粒细胞:P0X 可成团块状。
嗜碱性粒细胞:反应多为阴性。
单核细胞:阳性反应颗粒多为细小弥散。
病理:在急粒、慢粒时 POX 增强,在急单时 POX 减弱。
而在急性淋巴型白血病时,POX 是阴性,因此可以与急性粒细胞性白血病和单核细胞型白血病进行鉴别。
在慢性粒细胞性白血病中嗜碱性粒细胞的 POX 反应呈阳性反应。
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