第一篇：提交 細胞生物學實驗教案匯總[精選]

細胞生物學實驗

Cell Biology Experiment

目 錄

1.顯微鏡的結構及細胞形態觀察、大小測量和死活細胞鑒定 2.液泡系和線粒體的活體染色 3.葉綠體的分離與觀察

4.DNA的細胞化學——Feulgen反應 5.多糖的顯示——PAS反應

6.細胞內堿性蛋白和總體蛋白的原位顯示 7.細胞骨架的光學顯微觀察和永久制片技術 8.植物原生質體的制備與融合 9.蠶豆根尖微核試驗 10.膜的通透性

11.血細胞的分化和不同類型血細胞的觀察

實驗報告要求

1．注意頁面四邊留白，不要擠到頁邊！2．抬頭填寫完整。

3．注意事項自己總結，不要抄襲！4．組長檢查后上交存檔。

生物繪圖注意事項

1．2H 以上繪圖鉛筆削尖、繪圖橡皮、直尺

2．邊看顯微鏡邊按視野中實際情況繪圖，以精確為主，不能藝術加工。

3．應找到最典型、最能說明繪圖目的的物像來繪圖。先輕勾出輪廓，檢查無誤后，再以準確清晰的線作最后描繪。

①實線表示輪廓，虛線表示被遮蔽但需表現的輪廓，線粗細應均勻有規律

②圓點的疏密表示明暗、凹凸（越暗的地方點越多）點點時筆尖直立，點大小、疏密要均勻、整齊、渾圓，不能像“，”。

4．用尺向右側引出水平指示線，線右端平齊字注在右側。圖下方寫上所畫圖的名稱及放大倍數。圖的右側和下方需寫文字說明，所以圖應繪在繪圖紙上偏左上方的位置。

5．一幅圖只要詳細畫出部分結構，其余勾畫出輪廓即可。

規范

不規范

實驗一 普通顯微鏡的使用及細胞形態觀察、大小測量和死活細胞鑒定

一、實驗目的

1．熟悉普通光學顯微鏡的基本構造和性能，掌握使用方法。2．了解細胞的一般形態和基本結構。

3．掌握顯微測微尺的使用，對細胞大小有一直觀認識。4．了解鑒定死活細胞的方法。

二、實驗原理

1．顯微測微尺的使用

鏡臺測微尺：表示絕對長度，長1 mm，分成100小格，每小格為0.01mm。不被用來直接測量，而是用它來校正目鏡測微尺，故其質量對所測微體影響極大。

目鏡測微尺：是一塊比目鏡筒內徑稍小的有標尺的圓形玻璃片，標尺長10毫米、分為100格。需要鏡臺測微尺校正為絕對長度再測定細胞大小。

2．死活細胞鑒定:臺盼藍是一種低毒的活體染色劑，只能透過質膜受損的細胞或死細胞。

三、實驗用品 1．試驗材料：

洋蔥內表皮細胞

口腔上皮細胞、（人的口腔上皮細胞是扁平、多邊形的，形狀不很規）

2．試劑

0.2%臺盼藍溶液 3．儀器

測微尺（2套）、普通光學顯微鏡、刀片、鑷子、玻璃滴管、吸水紙、牙簽。

四、試驗方法

一、細胞死活的鑒定

0.2%臺盼藍染色5-10分鐘后進行觀察。

二、細胞大小測量

1）測量時，鏡臺微臺尺換成樣本，2)目鏡測微尺來測量細胞的大小

3)改變顯微鏡的放大倍率，則需對目鏡測微尺重新進行標定。

三、細胞形態的觀察

五、注意事項

取口腔黏膜上皮細胞注意的問題

1．口腔上皮細胞主要分布在口腔兩側頰部。用消毒牙簽的鈍端，在漱凈的口腔任意一側的頰部，輕輕刮幾下。

2．取材前，口腔一定要用清水漱凈，去除口腔內的食物殘渣。

3．用方簽在口腔壁上輕輕刮動，不要刮在牙縫里，因為牙齒上刮下來的是食物碎屑，不是口腔上皮細胞。

六、作業

1．繪制口腔黏膜上皮細胞及洋蔥內表皮細胞圖（2-3個細胞）

2．列表寫出洋蔥內表皮細胞長軸、短軸長度，并計算平均值。（取3個細胞）3．取口腔黏膜上皮細胞注意的問題 4．生物繪圖注意事項

實驗二 線粒體和液泡系的超活染色與觀察

一、實驗目的

1、了解細胞和細胞器的超活染色技術。

2、觀察動、植物活細胞內線粒體、液泡的形態、數量和分布,了解植物細胞液泡系的發育過程。

二、實驗原理

活體染色是指對生活有機體的細胞或組織能著色但又無毒害的一種染色方法。它的目的是顯示活細胞內的某些結構，而不影響細胞的生命活動和產生任何物理、化學變化以致引起細胞的死亡。活染技術可用來研究生活狀態下的細胞形態結構和生理、病理狀態。

根據所用染色劑的性質和染色方法的不同，通常把活體染色分為體內活染與體外活染兩類。體內活染是以膠體狀的染料溶液注入動、植物體內，染料的膠粒固定、堆積在細胞內某些特殊結構里，達到易于識別的目的。

體外活染又稱超活染色，它是由活的動、植物分離出部分細胞或組織小塊，以染料溶液浸染，染料被選擇固定在活細胞的某種結構上而顯色。

活體染色之所以能固定、堆積在細胞內某些特殊的部分，主要是染料的電化學特性起重要作用。堿性染料的膠粒表面帶陽離子，酸性染料的膠粒表面帶有陰離子，而被染的部分本身也是具有陰離子或陽離子，這樣，它們彼此就發生了吸引作用。但不是任何染料都可以作為活體染色劑之用，應選擇那些對細胞無毒性或毒性極小的染料，而且總要配成稀淡的溶液來使用。一般是以堿性染料最為適用，可能因為它具有溶解在類脂質的特性，易于被細胞吸收，Janus green B和中性紅兩種堿性染料是活體染色劑中最重要的染料，對于線粒體和液泡系的染色各有專一性。

線粒體是細胞內重要的細胞器，線粒體內膜上分布有細胞色素氧化酶，該酶能使詹姆斯綠B保持在氧化狀態，呈現藍綠色從而使線粒體顯色，而細胞質中的染料被還原成無色。液泡 5

是細胞內濃縮產物的主要場所，有十分重要的功能。中性紅是液泡的特殊染色劑，將液泡染成紅色。在活細胞中，細胞質和細胞核不著色。如果細胞死亡，染料會彌散開來，使核著色。

三、實驗用品

（一）器材

顯微鏡、恒溫水浴鍋、鑷子、刀片、載玻片、蓋玻片、吸管、牙簽、吸水紙等。

（二）試劑

1、Ringer 溶液 生理鹽水、緩沖液

氯化鈉0.85g（變溫動物用0.65g）；氯化鉀 0.25g ；

氯化鈣 0.03g ；蒸餾水100ml 2、10%、1/3000中性紅溶液

稱取0.5中性紅溶于50ml Ringer溶液，稍加熱（30-40度）使之很快溶解，用濾紙過濾，裝入棕色瓶于暗處保存，否則易氧化沉淀，失去染色能力。

臨用前，取已配制的1%中性紅溶液1ml，加入29mlRinger溶液混勻，裝入棕色瓶備用。3．1%、1/5000詹姆斯綠B溶液

稱取50mg詹姆斯綠B溶于5ml Ringer溶液中，稍加 微熱（30-40度）使之溶解，用濾紙過濾后，即為1%原液。取1%原液1ml加入49ml Ringer溶液，即成1/5000工作液，裝入瓶中備用。最好現用現配，以保持它的充分氧化能力。

（三）材料

人口腔上皮細胞、洋蔥鱗莖內表皮細胞、小麥幼根根尖。

四、實驗方法

(一)線粒體的超活染色與觀察

1、人口腔粘膜上皮細胞線粒體的超活染色觀察

載玻片→ 37℃水浴鍋的金屬板→滴兩滴詹納斯綠B染液

牙簽→從口腔粘膜刮取上皮細胞→放入載玻片染液→染色10-15分鐘（注意不可使染液干燥, 必要時可再加滴染液）→蓋上蓋玻片用吸水紙吸去四周溢出的染液→觀察 2.洋蔥鱗莖表皮細胞線粒體的超活染色

載玻片→撕取一小片洋蔥鱗莖內表皮滴→一滴詹納斯綠B染液→染色10-15分鐘 吸去染液→加一滴Ringer液，注意使洋蔥內表皮展平→蓋上蓋玻片→觀察

（二）液泡系的超活染色與觀察

刀片→小麥幼苗根尖→切一縱切面→中性紅染色5-10分鐘

吸去染液→加一滴Ringer液→蓋上蓋玻片→鑷子輕輕下壓蓋玻片→觀察 五．實驗結果

在小麥根尖細胞制片中，可見細胞質中散在很多大小不等的染成玫瑰紅色的圓形小泡，這是初生的幼小液泡。然后，由生長點向延長區觀察，在一些已分化長大的細胞內，液泡的染色較淺，體積增大，數目變少。在成熟區細胞中，一般只有一個淡紅色的巨大液泡，占據細胞的絕大部分空間，將細胞核擠到細胞一側貼近細胞壁處。六．注意事項

1、詹姆斯綠B溶液現用現配，以保持它的充 分氧化能力。

2、實驗中速度要快，以免組織細胞死亡。

七、作業 ．畫出你所觀察到的線粒體和液泡的圖像.2 ．總結實驗成功或失敗的原因.實驗三 葉綠體的分離與觀察

一、實驗目的

通過植物細胞葉綠體的分離，了解細胞器分離的一般原理和方法。

二、實驗原理

細胞器分離的過程包括兩個主要階段：破碎細胞和細胞組分的分離。葉綠體的分離采用在等滲溶液中進行組織勻漿、分離。葉綠體的分離采用差速離心或密度梯度離心法進行。差速離心主要是采取逐漸提高離心速度的方法分離不同大小的細胞器。起始的離心速度較低，讓較大的顆粒沉降到管底，小的顆粒仍然懸浮在上清液中。收集沉淀，改用較高的離心速度離心懸浮液，將較小的顆粒沉降，以此類推，達到分離不同大小顆粒的目的。差速離心的分辨率不高，沉降系數在同一個數量級內的各種粒子不容易分開，常用于其他分離手段之前的粗制品提取。

三、實驗用品

1.材料： 菠菜葉片

2.試劑：蒸餾水，0.35mol/L氯化鈉溶液

3.儀器：普通離心機、天平、顯微鏡、鑷子、載玻片、蓋玻片、離心管、吸水紙等

四、實驗方法

1.菠菜葉片(去葉脈)3g → 0.35mol/L氯化鈉15ml→研磨(冰浴)→勻漿過濾(6層紗布)→濾液在1000rpm離心2min→棄沉淀，上清液3000rpm離心5min →去上清液→沉淀為葉綠體(混有部分細胞核)，用0.35mol/L氯化鈉溶液懸浮 →滴片觀察

2.取葉綠體懸液1滴置于載玻片上，加蓋玻片后用用普通光學顯微鏡觀察葉綠體的形態結構 3.菠菜葉手切片觀察

新鮮菠菜葉，刀片切出一斜面置于載玻片上，滴加1-2滴NaCl溶液，蓋上蓋片，顯微鏡下觀察。用鑷子攝取或刀片刮取新鮮菠菜葉片葉肉，滴加1-2滴NaCl溶液，作臨時裝片。

五、實驗結果

1.普通光鏡下，可看到葉綠體為綠色橄欖型，高倍鏡下可看到葉綠體內部含有較深的綠色顆粒，即基粒。

2.菠菜葉手切片在普通光鏡下可以看到三種細胞：表皮細胞、保衛細胞、葉肉細胞。葉肉細胞呈長方形或類方形，內含大量帶有綠色的葉綠體顆粒。另外，視野下還可見到大量散在的點狀或類圓狀葉綠體顆粒。

3.紅辣椒細胞中有許多紅色小顆粒，這就是雜色體。雜色體分散在細胞質中。

六、注意事項

1.葉綠體的分離應在等滲溶液(0.35mol/L氯化鈉)中進行,以免滲透壓的改變使葉綠體受到損傷。

2.分離過程最好在0-5℃的條件下進行；如果在室溫下，要迅速分離和觀察。3.離心機使用：離心管要平衡

七、作業

1.根據顯微觀察結果，繪制菠菜葉的結構模式圖。

實驗四 細胞骨架的光學顯微觀察和永久制片技術

一、實驗目的

掌握植物細胞內細胞骨架的光學觀察方法，了解細胞骨架在細胞內的分布特點。

二、實驗原理

細胞骨架是指細胞質中縱橫交錯的纖維網絡結構，按組成成分和形態結構的不同可分為微管、微絲和中間纖維。它們對細胞形態的維持、細胞的生長、運動、分裂、分化和物質運輸等起重要作用。

光學顯微鏡下細胞骨架的形態學觀察多用1% Triton X-100處理細胞，可將細胞質膜中和細胞質中的蛋白質和全部脂質被溶解抽提，而細胞骨架系統的蛋白質被保存，再用考馬斯亮藍R250染色，使得胞質中細胞骨架得以清晰顯現。

Triton X-100：是非離子型表面活性劑（去污劑）。適當濃度的Triton X-100處理細胞時，可將細胞質膜中和細胞質中的蛋白質和全部脂質被溶解抽提，但細胞骨架系統的蛋白質不受破壞而被保存。這樣，使細胞骨架圖像更清晰。

考馬斯亮藍R250是一種普通的蛋白質染料，它可以使各種細胞骨架蛋白質著色，并非特異地顯示微絲，但是由于有些細胞骨架纖維在該實驗條件下不夠穩定，例如微管；還有些類型的纖維太細，在光學顯微鏡下無法分辨，因此我們看到的主要是微絲組成的應力纖維（微絲束），直徑約40nm左右。

戊二醛能固定，較好的保存細胞骨架成分。

M－緩沖液： 穩定F-肌動蛋白使得細胞骨架纖維保持聚合狀態并且較為舒張，便于觀察。磷酸緩沖液（PBS）：含有生理鹽水，可使細胞不被破壞，能保持原有狀態下的結構。

三、實驗用品 1.實驗材料

新鮮洋蔥鱗莖的內表皮。2.實驗器材

普通光學顯微鏡、10mL小燒杯、鑷子、刀片、載玻片、蓋玻片、載玻片、蓋玻片、、擦鏡紙、PH 計、水浴鍋。3.試劑：

M－緩沖液、磷酸緩沖液（PBS）、3%戊二醛、1%Triton-100、0.2%考馬斯亮藍R250

四、試驗方法

21.用鑷子撕取洋蔥鱗葉內側的表皮若干片（約0.5cm大小若干片），置于1.5ml離心管中，加入PBS（1.5mL左右），使其下沉（10min左右）。2.吸去緩沖液，用1%Trion X-100處理15-20min。3.吸去Trion X-100，用M緩沖液洗3次，每次5min。4.用3%戊二醛固定30min。

5.PBS（1.5ml左右）洗3次，每次3min，濾紙吸去殘液。6.0.2%考馬斯亮藍R250染色至少30min。

7.蒸餾水洗滌2次，然后將樣品置于載玻片上，加蓋玻片，在普通光學顯微鏡下觀察。8.選取觀察效果好的制作永久切片于脫水劑中每級5-10min，第一滴阿拉伯樹膠封片。

五、實驗結果

觀察：鏡下可見洋蔥表皮細胞輪廓，微絲束呈深藍色。轉換高倍鏡觀察，轉動微調，可見細胞骨架的立體結構。

六、注意事項：

1.撕取洋蔥鱗莖內表皮不可帶莖肉，樣本要展開鋪平。

2.去垢時間不要超過30min。

3.染色時間需掌握好，必要時可分別設不同染色時間比較。

4.由微絲組成的應力纖維（張力纖維）是一種動態結構，細胞充分貼壁鋪展時纖維挺直、豐富；反之，細胞收縮變圓，應力纖維彎曲，甚至部分解聚消失而顯稀少。

七、作業

繪出植物細胞骨架微絲的分布圖。（2-3個細胞）補充：

① 6mmol/L PBS(pH6.8)A液：NaH2PO4·2H2O 936mg/1000ml B液：Na2HPO4·12H2O 2148mg/1000ml

工作液：A液53.7ml + B液46.3ml（用NaHCO3調pH值至6.8）② M緩沖液（pH值7.2）咪唑 50mmol/L KCl 50mmol/L MgCl2 0.5mmol/L EGTA 1 mmol/L EDTA 0.1 mmol/L 巰基乙醇1 mmol/L 甘油4 mmol/L 加蒸餾水至1000ml，用1mol/L HCL調pH值為7.2。

③ 1%TritonX-100: TritonX-100 1ml M緩沖液99ml ④ 0.2%考馬斯亮藍R250染液： 考馬斯亮藍R250 0.2g 甲醇 46.5ml 冰醋酸 7ml 蒸餾水 46.5ml 5.3%戊二醛

25%戊二醛12ml PBS（2液）88ml ⑤脫水劑 50%乙醇 70%乙醇 95%乙醇 100%乙醇 二甲苯

實驗五 DNA的顯示—— Feulgen反應

一、實驗目的

1、了解Feulgen染色反應原理；

2、掌握Feulgen染色的方法，觀察染色結果。

二、實驗原理

根據DNA經鹽酸水解后，打開了嘌呤堿基和脫氧核糖連接的鍵，在脫氧核糖的一端形成游離的醛基。這些醛基就在原位與Schiff試劑結合，形成紫紅色的化合物。所以凡有DNA的部位，就呈現為紫紅色。

Feulgen反應是特異性顯示DNA的最經典方法，即可進行DNA定位顯示，又可用顯微分光光度計進行定量分析。Feulgen反應對組織中DNA的檢測具有高度專一性。組織中除DNA外還有多糖、RNA和其他自由醛基可以被鹽酸酸解掉。

三、實驗用品

四、實驗方法

①取小麥根尖和洋蔥內表皮（綠豆大小）浸入預熱至60℃的1N HCl中水解，時間10 min。10

②蒸餾水洗后，轉入Schiff液中避光染30 min，待根尖變為深紅色； ③在新配亞硫酸水中洗3次，每次 1 min；

④自來水洗 5 min，在載玻片上切下深紅色根尖備用； ⑤制片鏡下觀察，根尖鑷子搗碎壓片。

五、注意事項

六、作業

繪圖描述所觀察到的試驗結果。

實驗六 多糖的顯示——PAS反應

一、實驗目的

通過PAS反應，了解糖原顯示的基本原理、方法以及糖原在細胞中的分布。

二、實驗原理

PAS反應是顯示多糖的最經典、也是最直接的細胞化學方法。用具有強氧化作用的過碘酸處理使多糖中葡萄糖的乙二醇基氧化成兩個游離的醛基，醛基與Schiff試劑結合可形成紫紅色的化合物，顏色深淺與多糖含量成正比。單糖易被抽提掉，多糖包括糖原、粘多糖、粘蛋白、糖蛋白、糖脂、淀粉和纖維素。

三、實驗用品

1.材料：馬鈴薯塊莖

2.試劑：0.5%高碘酸、schiff試劑、亞硫酸水、70％酒精 3.器材：顯微鏡、刀片、鑷子、載玻片、蓋玻片、水浴鍋

四、實驗方法

1、取馬鈴薯塊莖切成薄片，浸入過碘酸溶液10分鐘；

2、用70％的酒精沖洗1次；

3、將薄片放入Schiff試劑中20－25分鐘；

4、在新配亞硫酸水中洗3次，每次 1 min；

5、蒸餾水洗片刻；

6、將薄片放在載玻片上吸去水分，加上蓋玻片，鏡下觀察。

五、注意事項

按上述操作，細胞中水溶性糖類已喪失，被染色的是不溶性的碳水化合物。

六、作業

繪制實驗結果，并描述。

實驗六 細胞內堿性蛋白和總體蛋白的原位顯示

一、實驗目的

1.掌握細胞內酸、堿性蛋白的鑒別方法； 2.了解酸、堿性蛋白在細胞內的分布情況。

二、實驗原理

蛋白質是一種兩性電解質，在堿性環境中，蛋白質帶負電，在酸性環境中，蛋白質帶正電。所以，利用各種蛋白質在不同ph下，因等電點不同而產生的與固綠染液（一種弱酸性染料它對堿性物質的親和力強）結合能力的差異。對細胞中的蛋白質染色，可使細胞內的酸性蛋白（等電點偏向酸性）和堿性蛋白（等電點偏向堿性）分別顯示。總體蛋白pI4.7-6.75，組蛋白pI8.5。試驗用酸性染料pH2.2，堿性染料pH8.0 核酸的存在會影響實驗結果,用三氯醋酸處理可提出核酸。

三、實驗用品

1、試驗材料

洋蔥鱗莖內表皮或根尖

2、試劑

10%福爾馬林、5%三氯醋酸、0.1%酸性固綠染料（酸染）、0.1%堿性固綠染料（堿染）

3、器材

顯微鏡、水浴鍋、載玻片、蓋玻片、吸水紙

四、實驗方法

1.材料固定 洋蔥鱗莖內表皮若干片，10%福爾馬林固定液中固定15min，蒸餾水洗2次。2.抽提核酸 5％三氯醋酸中90℃，15min，蒸餾水洗數次（3min以上）以沖去痕跡的三氯醋酸。3.染色

①一張片滴加0.1％堿性固綠(pH8.0)中染色5～10min。

②另一張片滴加0.1％酸性固綠(pH2.2)中染色5～10min(視染色深淺而定)。

蒸餾水沖洗（3min），蓋上蓋片鏡檢。

五、實驗結果

用PH2.2酸性固綠染液染色結果，細胞中蛋白質均被染成綠色，此即總體蛋白在細胞內的分布。總體蛋白-堿性蛋白=酸性蛋白。

用pH8.0堿性固綠染液染色結果，只有細胞核內染色質被染綠色（或淺藍色），此即堿性蛋白在細胞內的分布。

六、注意事項

使用三氯醋酸處理的目的？

用5%TCA提取DNA是該實驗中的關鍵。DNA必須被提取，以使染色質的負電荷下降，用熱TCA提取核酸后，固綠在堿性pH下，堿性蛋白可以選擇性地被染色，如未被提取，不能染色，或整個切片染成藍綠色，水洗或進入酒精即褪色。

七、作業

1、繪制酸、堿性蛋白在細胞內的分布圖。

2、總結本次實驗的得失。

實驗八 植物原生質體的制備與融合

一、實驗目的

1.學習植物原生質體的分離制備技術，觀察原生質體形態。2.學習細胞融合技術，觀察融合細胞的形態及變化。

二、實驗原理

除去植物細胞壁的裸露細胞，稱為原生質體，是開展基礎研究的理想材料。植物細胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠質組成，常用酶解法分離原生質體，其原理是使用纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶能降解細胞壁成分，除去細胞壁。

細胞融合又稱細胞雜交指離體條件下用人工的方法把不同的細胞通過無性方式融合成一個雜合細胞的技術。許多化學、物理學和生物學方法可誘導原主質體融合，現在被廣泛采用并證明行之有效的融合方法是聚乙二醇(PEG)法、高Ca高pH法和電融合法。PEG作為一種高分子化合物，20～50％的濃度能對原生質體產生瞬間沖擊效應，原生質體很快發生收縮與粘連，隨后用高Ca高pH法進行清洗，使原生質體融合得以完成。

三、實驗用品

1.器具：顯微鏡、離心機、離心管、剪刀、鑷子、吸管、小培養皿、載片、蓋片、300目濾網。

2.試劑：酶混合液、洗滌液、20%蔗糖液、PEG溶液、高鈣高pH溶液

(1)酶混合液(9CPW):

(2)洗滌液（9CPW）1％纖維素酶

pH 5.6 0.5-0.7％果膠酶

27．2 mg／L KH2PO4 101.0 mg／L KNO3 1480．0 mg／L CaCl2·2H2O 246．0 mg／L MgSO4 0．16 mg／L KI 0．025 mg／L CuSO4 9％ W／V甘露醇

500mg／L MES pH 5.6(3)PEG融合液（pH 5.6）40% PEG(MW 1000-6000)0.3 mol/L葡萄糖 3.5mmol/L CaCl2·2H2O 0.7mm0l/L KH2PO4（4）高鈣高pH溶液（pH 10.5）0.1mol/L CaCl2·2H2O 0.1mol/L甘露醇 0.05mol/L Tris 3.材料：菠菜、韭菜葉片

四、實驗方法

1、分離原生質體

① 撕葉下表皮

② 酶解 將撕去下表皮的葉片剪成0.5mm寬小塊，放在盛有5mL酶液的小培養皿或帶蓋三 角瓶中，讓去除下表皮的一面接觸酶液，輔滿一層，在25-28℃下酶解60-90分鐘。可鏡檢有較 多原生質體后停止。

2、收集純化

①用300目網過濾除去未完全消化的殘渣。

②酶解液轉移至10mL離心管中，配平，以800rpm離心5分鐘以上，使原生質體沉降。移液管吸上清，剩下原生質體及殘渣于管底。

③加入3ml CPW洗滌液，輕輕吹打均勻，相同條件下離心2-5分鐘，棄上清，以徹底去除酶液。

④加入少量CPW洗滌液，輕輕吹打均勻，用注射器向離心管底部緩緩注入20%蔗糖約2—3mL，出現下部蔗糖液，上部原生質體懸浮液。

⑤以600rpm離心10分鐘，在兩液相之間出現一條綠色帶，便是純凈的原生質體，注射器針頭輕輕插入離心管底部吸取碎片和蔗糖溶液，再吸去上清。

3、制備效果檢測（1）血球計數板計數（2）原生質體活力測定

形態識別（完整、飽滿、顏色鮮艷）

中性紅染色（液泡變紅）

臺盼藍染色（不能顯色）

觀察10個視野計算：

存活率=（活性原生質體/原生質體總數）×100%

4、原生質體融合

（1）取原生質體液兩滴，間隔5mm滴于載玻片上，靜置8—10分鐘，使原生質體沉降。

（2）在兩液滴之間滴加一滴40％的PEG溶液，使三液滴相連（可轉動載玻片使其混勻）室溫下（15-20 ℃）靜置5-10分鐘，觀察原生質體聚集（粘連）現象。

（3）滴加高鈣高PH洗液，轉動載玻片使其混勻，觀察原生質體融合過程。

五、作業

1.按鏡下觀察繪制2-3個原生質體。2.計算原生質體濃度和存活率。

3.描述原生質體融合過程。

實驗九 蠶豆根尖微核檢測技術

一、實驗目的

1、了解細胞微核形成的機理及其形態特點，2、學習植物根尖細胞的微核檢測技術。

二、實驗原理

微核試驗(The micronucleus test，MNT)是以動植物為材料，采用細胞生物學手段，觀測其出現的微核率來表示材料受遺傳損傷程度的一種檢測遺傳毒物的方法。微核是指位于細胞質中獨立于主核、直徑小于主核，完全與主核分開的圓形或橢圓形的微小核。是真核生物細胞中的一種異常結構，它是由于細胞受到損傷后，由細胞分裂過程中喪失著絲粒的染色體斷片或落后染色體產生的。這些斷片或染色體在分裂過程中行動滯后，在分裂末期不能進入主核，便形成了主核之外的核塊。

蠶豆根尖細胞微核技術已發展的相當成熟，具有較高的靈敏性，作為檢測化學品遺傳毒性的方法，得到了廣泛應用。而且在測定監測淡水污染物和檢測化學誘變劑的研究已列入國家生物監測技術規范（水環境部分），并推廣應用于大氣、廢水、土壤等的致突變活性檢測。

三、實驗用品 1.材料：蠶豆 2.器材

顯微鏡、恒溫培養箱、紗布、鑷子、載玻片及蓋玻片等。3.藥品

鹽酸（5mol/L）、70%乙醇、卡諾固定液（用乙醇和冰醋酸以3:1（v/v)混合配制）、石炭酸品紅、硫酸銅、待測液。

四、實驗步驟

1、浸種催芽

將實驗用蠶豆按需要量放入盛水燒杯中，在25℃下浸泡24～48小時，此間至少換水兩次，所換水應25℃預溫。

種子吸脹后，用紗布松散包裹置瓷盤中，保持溫度，在25℃溫箱中催芽12～24小時。

待初生根長出2～3mm時，再取發芽良好的種子，放入鋪滿濾紙的瓷盤中，25℃繼續催芽，經約36-48小時，大部分初生根長至1～2cm左右，此時可用來進行實驗。

2、根尖染毒：

選取初生根生長良好，根長一致的6～8粒種子，放入盛有待測液的培養皿中，陽性檢測采用200mg/L硫酸銅,對照用蒸餾水處理，處理時間6-24h，處理液浸沒根尖。

3、恢復培養：處理后的根尖用自來水浸洗3次，每次2～3min，洗凈后在蒸餾水中恢復培養24h。

4、固定：切取1cm左右的根尖，用卡諾氏固定液固定24h后棄去固定液，固定后的根如不及時制，可換入70%的乙醇溶液中置4℃冰箱中保存備用。

5、酸解：用蒸餾水浸洗固定好的幼根2～3次，每次5分鐘，吸凈蒸餾水，加入5mol/L鹽酸將幼根浸沒，室溫下酸解10min，幼根軟化即可，棄去鹽酸，漂洗根尖2～3次，每次1～2分鐘，徹底洗凈鹽酸。

6、染色：截下1-2mm長的根尖，滴加適量的石炭酸品紅染液，染色10min，加蓋玻片，壓片觀 15

察。

五、注意事項

1、培養蠶豆時需勤換水

2、處理蠶豆時要將根部浸沒于處理液中

3、固定液要現配現用

六、實驗結果

污染指數PI值評價水質標準表

污染指數PI值 水質污染等級

基本無污染 0 ～ 1.5 輕污染 1.5 ～ 2.0 中污染 2.0 ～ 3.5 重污染 3.5以上

七、作業

繪圖、計算微核千分率和污染指標。

實驗十 細胞膜的滲透性

一、實驗目的

1.了解溶血現象及其發生機制。

2.了解細胞膜的滲透性及各種物質進入細胞的速度。

二、實驗原理

細胞膜是細胞與環境進行物質交換的選擇通透性屏障，是一種半透膜，可選擇性控制物質進出細胞。小的、親脂性的、非極性分子（如O2、CO2、N2、苯）容易溶解于脂雙層，可迅速透過脂雙層。小的、不帶電荷的極性分子（如水、脲、甘油等）如果足夠小時，也能很快透過脂雙層；大的、不帶電荷的極性分子（如葡萄糖，蔗糖等）以協助擴散或主動運輸進入細胞；對于帶電荷的分子或離子，由于這些分子的電荷及高的水化度，因此不管多小，都很難透過脂雙層的疏水區，它們要通過載體介導的主動運輸方式跨膜運輸。

將紅細胞放在低滲鹽溶液中，水分子大量滲到細胞內，可使細胞脹破，血紅蛋白釋放到介質中，由不透明的紅細胞懸液變為紅色透明的血紅蛋白溶液，這種現象稱為溶血。將紅細胞放在某些等滲鹽溶液中，由于紅細胞膜對各種溶質的通透性不同，有的溶質可進入，有的溶質不能進入，進入紅細胞的溶質能提高紅細胞的滲透壓，使水進入紅細胞，引起溶血。由于不同溶質透入速度不同，溶血時間也不同，因此，發生溶血現象所需時間長短可作為測量物質進入紅細胞速度的一種指標。本實驗選用紅細胞作為細胞膜透性的實驗材料，將其放入不同的介質溶液中，觀察紅細胞的變化。

三、實驗用品

1．材料: 雞血溶于含有抗凝劑的等滲液中（肝素鈉0.2mg/mL,一般范圍在 0.01-0.2mg/mL；等滲液為0.85% NaCl）2．器材：

試管，試管架，滴管，載玻片，蓋玻片，光學顯微鏡。3．試劑：

低滲溶液：0.0085% NaCl和0.032mol/L葡萄糖；

等滲溶液：0.85% NaCl、0.32mol/L葡萄糖、0.32mol/L甘油、0.32mol/L乙醇。10% TritonX-100、2%TritonX-100。

四、實驗步驟

1、制備血液稀釋液

①抗凝劑的制備：首先稱取1克肝素鈉粉末，然后加入0.17 M NaCl溶液ml（1∶10的比例），混合均勻，制成肝素抗凝劑。

②血液稀釋液的制備：雞翼下靜脈取新鮮血液，按比例（肝素抗凝劑:血液=1∶10）混合均勻，配制成經肝素抗凝的血液。

③按比例（經肝素抗凝的血液∶0.17 M NaCl 溶液=1∶10）混合均勻，形成一種不透明的紅色液體。

2、低滲溶液溶血現象觀察：

取試管一支加蒸餾水3ml和稀釋的雞血1滴或2滴輕混一下，然后靜止注意觀察溶液的顏色變化。結果：由于紅細胞發生破裂，造成100%紅細胞溶 血，使光線比較容易透過溶液，溶液顏色由渾濁的紅色逐漸變透明，此即為溶血現象。記錄下這個過程所要的時間。

3、雞紅細胞的滲透性記時比較

1）分別取2只試管，各加入3ml的0.85% NaCl、0.0085% NaCl和0.032mol/L葡萄糖 加入2-3滴血紅細胞懸液；

2）分別取3只試管，各加入3ml的 0.32 mol／L葡萄糖，0.32 mol／L甘油，0.32 mol／L乙醇，加入2-3滴血紅細胞懸液；

3）分別取2只試管，各加入3ml的10% TritonX-100、2%TritonX-100；加入2-3滴血紅細胞懸液，觀察反應現象。記下時間（自加入稀釋血液到溶液逐漸由紅色變為透明澄清，紅血球全部溶血所需時間），填入表一的空格中。

4、溶血結果的判斷

不溶血：液體分2層，上層淺黃色透明，下層紅色不透明，鏡檢紅細胞完好。不完全溶血：溶液混濁，上層變紅色，鏡檢有部分紅細胞破裂。完全溶血：液體變紅而且透明，鏡檢發現細胞全成碎片。

5、顯微觀察

血液紅細胞的觀察滴一滴稀釋的血液于載玻片上，蓋上蓋玻片。用光學顯微鏡觀察細胞的種類、形狀和顏色。

細胞破碎的觀察在上一步的載玻片的一端滴加清水，在另一端吸水，并在顯微鏡下觀察細胞的破裂。

五、實驗結果

將觀察到的現象記錄，并進行分析。

編號

試

劑

是否溶血

時間

分析原因 2 3 4 5 6

0.85% NaCl 0.0085% NaCl 0.32 M葡萄糖 0.32 M 甘油 0.32 M 乙醇 10% TritonX-100

六、注意事項

1.試管中有紅細胞和測試溶液時，不應強力搖晃，以免造成人為的紅細胞破裂。

2.取雞血動作要非常迅速，否則雞血會凝固。或者先把抗凝劑加入到燒杯中，再加入新鮮的雞血，邊加邊震蕩即可。

3.長時間在等滲溶液中，由于活細胞會產生代謝產物積累，也會產生溶血，試驗時間不宜超過1h。

4.裝不同試劑試管注意編號，吸管也要專用切勿混淆，以保證實驗結果的準確性。補充：

一、細胞膜的功能

分隔形成細胞和細胞器，為細胞的生命活動提供相對穩定的內環境，膜的面積大大增加，提高了發生在膜上的生物功能；

屏障作用，膜兩側的水溶性物質不能自由通過； 選擇性物質運輸，伴隨著能量的傳遞；

生物功能：激素作用、酶促反應、細胞識別、電子傳遞等；

物質轉運功能：細胞與周圍環境之間的物質交換，是通過細胞膜的轉運功能實現的，其主要轉運方式有四種，即單純擴散、易化擴散、主動轉運、入胞和出胞作用。

細胞膜的受體功能：受體是細胞識別和結合化學信息的特殊結構，其本質是蛋白質。

二、常用抗凝血劑包括：

1.非腸道用藥抗凝血劑：如肝素；

2.香豆素抗凝血劑類：常用的有雙香豆素、華法令和新抗凝等，通過拮抗維生素K使肝臟合成凝血酶原及因子Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ減少而抗凝；

3.抗血小板凝集藥物：如阿司匹林，對血小板環氧化酶有抑制作用；

4.蛇毒溶栓劑：如去纖酶、抗栓酶和清栓酶，可溶解已形成的血栓使血管再通，從而起到抗凝血作用。

肝素的作用機理

肝素在體內、體外均有強大抗凝作用。與其帶大量負電荷有關，可使多種凝血因子滅活。這一作用依賴于抗凝血酶III（antithrombin

III，AT

III）。At

III是凝血酶及因子Ⅻα、Ⅺα、Ⅸα、Ⅹα等含絲氨酸的蛋白酶的抑制劑。它與凝血酶通過精氨酸-絲氨酸肽鍵相結合，形成At

III凝血酶復合物而使酶滅活，肝素可加速這一反應達千倍以上。

實驗十一 血細胞的分化和不同類型血細胞的觀察

一、實驗目的

1、學習掌握人血涂片和染色的方法。

2、了解各種血細胞的形態特征。

二、實驗原理

瑞氏染色液主要染料由堿性美藍和酸性伊紅兩種成分組成, 它們與細胞內的嗜酸性和嗜堿性的各種物質既有物理的吸附作用，又有化學的親和作用, 各種細胞成分化學性質不同，對各種染料的親和力也不一樣，因此使細胞呈現出不同的色彩.伊紅和美藍只能溶解在有機溶劑中，而滴在水中很快形成沉淀，所以染色液必須配成甲醇等有機溶液，臨用時加到水或緩沖液中，才能在一定的環境下離解成有色的陰離子伊紅和陽離子美藍，而與細胞中的不同物質相親和被染色。如滴加到水中很快發生沉淀，容易形成沉渣。

甲醇兼溶劑和起固定細胞兩種作用。甲醇具有強大的脫水力，可將細胞固定在一定形態及增加細胞結構的表面積，提高細胞對染料吸收作用，同時由于甲醇吸附染色液中的水，使染色液升溫，加速染色反應。緩沖液作用：

染色對氫離子濃度是十分敏感的，據觀察pH值的改變，可使蛋白質與染料形成的化合物重新離解。緩沖液須保持一定的pH使染色穩定，PBS的pH 一般在6.8，偏堿性染料可與緩沖液中酸基起中和作用，偏酸性染料則與緩沖液中的堿基起中和作用，使pH恒定。緩沖液配制（pH6.4-6.8，弱酸性）。

A：紅細胞，B：嗜酸性粒細胞，C：單核細胞，D：中性粒細胞，E：嗜堿性粒細胞，F：淋巴細胞

三、實驗用品

顯微鏡、載玻片、采血針、75%酒精、消毒棉球、瑞氏染液、PBS、吸耳球。

四、實驗方法

1.消毒 先按摩取血部位，使血流通暢；再用酒精消毒取血部位（如無名指指尖、耳垂）。2.取血 待酒精干后，刺破皮膚，使血自然流出，或擠壓出血。取干凈載片，讓血滴在離載片一端中4～5毫米處，注意手指持握載片的邊緣，勿觸及其表面。不能使載片接觸取血部位的皮膚。必須兩人密切配合，抓緊時間，一人取血，另一人迅速推片。

3.推片 這步最重要，但又不易推均勻。以左手拿該片的兩端，迅速用右手取一塊邊緣光滑的載片做推片。將其一端置于血滴前方，向后移動到接觸血滴，使血液均勻分散在推片與載片的接觸處，成一直線。然后使推片與載片呈30°～40°角，輕輕移動，然后由前向后推為一均勻的薄片。涂片推好后，迅速在空氣中搖，使之自然干燥。

4.染色 將瑞氏染液(伊紅-亞甲基藍)滴在血膜上，至染液淹沒全部血膜，染半分鐘。加等量蒸餾水(或緩沖液)與染液，加好后，立即用嘴將兩液吹勻。混合再染5分鐘。最后用蒸餾水把染液沖掉，用吸水紙吸干，自然干燥后，即可觀察。5.觀察

五、注意事項

1.染色時間與染液濃度,室溫高低,細胞多少有關。染液越淡,室溫越低, 細胞越多,所需染色時間越長或應適當增加染液量,因此染色時間應視具體情況而定。特別是更換新染料時必須經試染,摸索最佳染色條件。

2.染液不可過少,以防蒸發干燥染料沉著于血片上難沖洗干凈。沖洗時應用流水將染液沖去,不能先倒掉染液,以免染料沉著于血片上。

3.判斷染液是否起到了染色的作用，可在沖洗染色液前觀察染液有無一層黃色的金屬光澤，如果沒有，則表示染色失敗。

4.如染色太淺，可按照原來步驟重染。

六、作業

1.繪制自制血涂片中的各種血細胞（至少一種白細胞）。2.用簡練的語言概括血液的主要成分和作用。

第二篇：細胞生物學實驗總結

細胞自主實驗方法總結

自主實驗是在老師的指導和幫助下學生自己設計實驗且自己準備實驗所需的一切準備工作來完成的實驗。平時做實驗老師占重要地位但自主實驗中學生占重要地位。自主實驗中學生自己思考設計出實驗方案，實驗所需試劑，實驗方法和步驟然后按該方案來做實驗。

老師讓學生做自主實驗的原因是老師想培養學生的動手能力，合作能力，想讓學生獨立思考，想讓學生親自動手做實驗，最重要的一點是把理論知識結合實踐。

細胞培養是在體外模擬體內的生理環境，培養從機體中取出的細胞，并使之生存和生長的技術為細胞培養技術。

本實驗采用了微量全血培養技術，培養人體外周血小淋巴細胞,使原處于 G0期的淋巴細胞轉化為淋巴母細胞, 進而進行有絲分裂，增殖成功率高、技術方法完善。把體外增殖的小淋巴細胞裂解,對細胞核染色體進行染色和 固定,制得人染色體標本,用于進行染色體組型分析，取得了令人滿意的效果。

人和動物細胞培養是動物細胞工程的一項基本技術。目前,動物細胞培養主要用于通過大量的細胞培養獲得有經濟價值的生物產品和細胞本身。1966 年以前基本上用 Mo o r he a d 等，1960年建立的人外周血白細胞培養技術,該方法比較完善,成功率高。但缺點是取血量多,手續較麻煩。近30 多年來國內外絕大多數均采用微量全血培養技術,不但取血量少,而且可略去一些繁瑣操作過程,如離心、分離血漿等,做起來既方便,也節省人力和物力, 比較適于推廣和使用。

本實驗對實驗操作要求比較高。實驗進行前，無菌室及無菌操作臺以紫外燈照射30-60分鐘滅菌，以70%酒精擦拭無菌操作抬面，并開啟無菌操作臺風扇運轉10分鐘后，才開始實驗操作。實驗完畢后，將實驗物品帶出工作臺，以70%酒精擦拭無菌操作抬面。操作間隔應讓無菌操作臺運轉10分鐘以上后，再進行下一個細胞株之操作。操作做成中也要保證不污染。

第三篇：細胞生物學實驗思考題

細胞生物學實驗思考題

1、為什么暗視場照明的視場暗黑，而樣品像明亮？相差顯微鏡鏡檢時，為什么要用綠色濾色鏡觀察活體樣本？

暗視場顯微鏡照明光線不直接進入物鏡，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；

為獲得好的效果，要用波長范圍窄的單色光，選用綠色濾光鏡，不但可滿足這個要求，而且綠色可吸收紅外光，減少發熱。

2、為什么活細胞不易染色，從細胞生物學角度解釋原因。

染色劑一般有劇毒，而細胞膜具有選擇透過性，會將一部分對細胞有害的物質阻擋在細胞外，所以活細胞難以染色。而當細胞死亡后，細胞膜失去選擇透過性，染色劑得以進入，細胞就被染色。

3、簡述中性紅染液、詹納斯綠B染液用于細胞超活染色的原理。

Janus green B活體細胞染色的機理：Janus green B是毒性較小的堿性染料，可專一性地對線粒體進行超活染色，這是由于線粒體內的細胞色素氧化酶系的作用，使染料始終保持氧化狀態（即有色狀態），呈藍綠色；而線粒體周圍的細胞質中，這些染料被還原為無色的色基（即無色狀態）。

Neutral red 堿性染料活體染色的機理：neutral red為弱堿性染料，對液泡系（即高爾基體）的染色有專一性，只將活細胞中的液泡系染成紅色，細胞核與細胞質完全不著色，這可能與液泡中某些蛋白質有關。

4、什么是細胞骨架？它有何主要功能？

生物學中細胞骨架指真核細胞中與保持細胞形態結構和細胞運動有關的纖維網絡。包括微管、微絲和中間絲。

細胞骨架不僅在維持細胞形態，承受外力、保持細胞內部結構的有序性方面起重要作用，而且還參與許多重要的生命活動，如：在細胞分裂中細胞骨架牽引染色體分離，在細胞物質運輸中，各類小泡和細胞器可沿著細胞骨架定向轉運；在肌肉細胞中，細胞骨架和它的結合蛋白組成動力系統；在白細胞(白血球)的遷移、精子的游動、神經細胞軸突和樹突的伸展等方面都與細胞骨架有關。另外，在植物細胞中細胞骨架指導細胞壁的合成。

5、列舉你所知道的動、植物細胞中由微絲組成的結構。

肌原纖維、微絨毛、應力纖維

6、顯示細胞骨架的原理是什么？說明實驗中使用的TritonX-100、戊二醛、考馬斯亮藍R-250的作用。

原理：用考馬斯亮藍對細胞骨架進行染色，染色觀察前，應首先用去垢劑抽提掉胞質中的除骨架以外的其他蛋白。

TritonX-100：非離子型去垢劑，可使細胞質膜中和細胞質中的蛋白質和全部脂質被溶解抽提。

戊二醛：固定細胞

考馬斯亮藍R-250：蛋白質染料，對細胞骨架染色。

7、顯示脂類時，制片及染色有何特殊之處？

制片時需要用10%甲醛鈣固定液進行固定，要求用蘇丹Ⅲ飽和溶液染色，但是對不同部位的脂類進行處理時有區別。

8、簡述Fenulgen反應的原理和實驗的關鍵步驟。

原理：DNA經弱酸水解后，嘌呤堿與脫氧核糖間的糖苷鍵打開，并且使脫氧核糖與磷酸間的磷脂鍵打開，在脫氧核糖的一端形成游離的醛基，醛基在原位與Schiff試劑結合，形成紫紅色復合物，使細胞內含有DNA的部位呈紫紅色的陰性反應。關鍵步驟：①Schiff試劑遮光染色30min，一定要遮光；

②壓片時，一定要壓均勻，否則細胞會重疊，影響觀察； ③洗玻片上的試劑，要注意樣品不被洗掉。

9、試述差速離心法分離細胞器的原理。

在一定的離心場中（選用離心機的一定轉速），球心顆粒的沉降速度取決于它的密度、半徑和懸浮介質的黏度。在一均勻的懸浮介質中離心一定時間，組織勻漿中的各種細胞器及其它內含物由于沉降速度不同將停留在高低不同的位置。依次增加離心力和離心時間，就能夠使這些顆粒按其大小、輕重分批沉降在離心管底部，從而分批收集。

10、試述密度梯度離心法分離細胞器的原理。

用一定的介質在離心管內形成一連續或不連續的密度梯度，將細胞混懸液或勻漿置于介質的頂部，通過重力或離心力場的作用使細胞分層、分離。

11、為什么要事先向小鼠腹腔注射淀粉肉湯懸浮液？吞噬細胞的變形運動及吞噬作用的生物學機理是什么？

①誘導小鼠腹腔大量產生巨噬細胞，使其聚集； ②細胞膜具有一定的流動性。

第四篇：細胞生物學教案

第八章 細胞核與染色體 第一節 細胞核(nucleus)概述

細胞核是儲存遺傳物質的場所，除成熟的植物篩管和哺乳類紅細胞沒有細胞核外，所有真核細胞都有細胞核。

細胞核的主要包括：核被膜；②核仁；③核基質；④染色質；⑤核纖層: 第二節 核被膜與核孔復合體

包在核外的雙層膜結構。將DNA與胞質隔開，形成核內特殊微環境，保護DNA分子免受損傷；使 DNA復制和RNA翻譯表達在時空上分隔開來；

此外染色質定位于核膜上，有利于解旋、復制、凝縮、平均分配到子核；核被膜還是核質物質交換的通道。

一、核被膜

1、外核膜：面向胞質，附有核糖體，并與RER相連，是RER特化部分。

細胞骨架成分常與外核膜相連，起固定作用及維持細胞核形態

2、內核膜面向核基質，與外核膜平行，表面光滑，無核糖體。內表面網絡狀纖維蛋白質:核纖層，支持核膜。

3、核周間隙(perinuclear space)：又稱核周腔，是兩層核膜間的空隙，寬20~40nm，腔內電子密度低，不含固定結構。核周隙與內質網腔相通 兩層核膜相互平行但不連續，常在某些部位融合形成環狀開口，即核孔

二、核孔復合體(NPC)核孔是核內外膜融合形成的開口，在核孔上鑲嵌著一種復雜的結構：核孔復合體。所有的真核細胞其間期核上都存在NPC.活動旺盛的細胞中核孔數目多，反之少

1、核孔復合體的結構:呈八角形，外徑120nm，結構如fish-trap（捕魚簍），包括 ①胞質環或外環:位于胞質側，環上有8條纖維對稱分布伸向胞質；

②核質環或內環:位于核質側，對稱連有8條纖維，向核內伸入50-70nm，末端形成1個小環，小環也由8個顆粒構成，籠子狀結構；

③栓(plug)或轉運器:核孔中央的一個栓狀顆粒； ④輻(Spoke):核孔邊緣伸向核孔中央的突出物。

2、核孔復合體與物質運輸

核孔是細胞核與細胞質間物質交換的通道

雙功能：被動運輸(小分子物質自由擴散通過核孔進入核)和主動運輸(信號識別與載體介導的過程,需ATP,并有飽和動力學特征.)雙向：出核(核中合成的RNA、核糖體亞基通運到胞質)和入核(核蛋白在胞質合成，通過核孔定向輸入核)轉運

三、核纖層:位于內核膜下方的一種纖維網絡.由核纖蛋白單體組裝起來的多聚體纖維 核纖層的作用

1.保持核的形態:是核被膜支架,用高鹽、非離子去污劑和核酸酶去除大部分核物質,核纖層仍能維持核輪廓.核纖層與核骨架及穿過核被膜中間纖維相連,使胞質骨架和核骨架成一連續網絡結構

2.參與染色質和核的組裝：核纖層在細胞分裂時呈周期性變化，在間期核中，核纖層提供了染色質在核周邊錨定位點。在前期結束時，核纖層被磷酸化，核膜解體。B型核纖肽與核膜殘余小泡結合，A型溶于胞質中。在末期，核纖肽去磷酸化重新組裝，介導了核膜的重建 第三節 染色質

一、染色質與染色體的概念

染色質是指間期細胞核內由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復合結構，是間期細胞遺傳物質的存在形式。

染色體是指細胞在有絲分裂或減數分裂過程中，由染色質聚縮而成的棒狀結構 兩者的主要區別：不在于組成，而在于包裝程度的不同

二、染色質的化學組成

染色質由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成，DNA與組蛋白的含量比較恒定，非組蛋白含量隨生理狀態變化較大，RNA含量最少。

（一）染色質DNA

DNA是遺傳信息的攜帶者

生物的遺傳信息儲存在DNA的核苷酸序列中，即DNA的一級結構。

DNA的序列可分3種類型：單一序列、中度重復序列(101-5)和高度重復序列(>105)。DNA還存在豐富的二級結構，主要有3種類型：B-DNA、Z-DNA、A-DNA。生物基因組中的基因大體可分為兩大類：

1）非重復的編碼DNA序列；2）中度重復序列：儲存著選擇性表達信息3)高度重復序列:(二)染色質蛋白質

染色質蛋白負責DNA分子遺傳信息的組織、復制和閱讀.DNA結合蛋白主要包括兩大類：

1.組蛋白(與DNA非特異性地結合):組蛋白屬堿性蛋白，富含帶正電荷Arg，Lys等堿性aa，能夠與帶負電荷的磷酸基團作用,等電點一般都在Ph10.0以上，其含量恒定，真核細胞中有5種組蛋白，分為兩類：一類是高度保守的核心組蛋白或核小體組蛋白,另一類是可變的連接組蛋白

2.非組蛋白(與DNA特異性結合):與特異DNA序列結合的蛋白，又稱序列特異性DNA結合蛋白。特性：①屬酸性蛋白，帶負電荷。是一類不均一蛋白,具組織特異性和發育階段特異性②整個細胞周期都合成，而組蛋白只在S期合成;③能識別特異的DNA序列，識別信息在DNA本身，位點在大溝，識別與結合靠氫鍵和離子鍵。

非組蛋白的功能是：①幫助DNA分子折疊，以形成不同的結構域，從而有利于DNA的復制和基因的轉錄；②協助啟動DNA復制；③控制基因轉錄，調節基因表達。

(三)染色質的基本結構-核小體:核小體是一種串珠狀結構，由核心顆粒和連結線DNA兩部分組成，三、染色質的包裝：從DNA—染色體

染色質是以核小體作為基本單位進行包裝壓縮的，共經四級包裝:DNA--核小體--螺線管--超螺線管--染色體

三、異染色質和常染色質

間期核染色質可分異染色質和常染色質。

常染色質是進行活躍轉錄的部位，呈疏松的環狀，電鏡下表現為淺染；易被核酸酶在一些敏感的位點降解。異染色質的特點：間期處于凝縮狀態，無轉錄活性，也稱非活動染色質；是遺傳惰性區；細胞周期中表現為晚復制、早凝縮，即異固縮

結構異染色質：在所有細胞內都呈異固縮的染色質，多定位于著絲粒區，端粒，次縊痕及染色體臂的某些節段，在間期聚集成多個染色中心，由相對簡單的高度重復序列構成。兼性異染色質：指不同細胞類型或不同發育時期出現的異染色質區

四、中期染色體結構: 染色體是細胞在有絲分裂中期遺傳物質特定的存在形式,是間期染色質緊密包裝的結果。中期染色體形態穩定是染色體形態和計數最佳時期

1、著絲粒和動粒

著絲粒是染色體中連接兩個染色單體、并將染色單體分為短臂和長臂的結構。該區域染色淺且內縊，也叫主縊痕.著絲粒的基本功能:(1)將兩條染色單體結合在一起；(2)為動粒的裝配提供結合位點。動粒由著絲粒結合蛋白在有絲分裂期間裝配起來、附著于主縊痕外側的圓盤狀結構 每1個中期染色體含有兩個動粒，位于著絲粒兩側

2、次縊痕與核仁組織區

除主縊痕，染色體上其它的縊縮部位稱次縊痕，也是染色體重要標志 核仁組織區:是特定染色體的次級縊痕處

3、隨體(satellite)和端粒(telomere): 隨體：位于染色體末端的圓形片段，通過次縊痕與染色體主體相連，染色體主要特征之一。末端的隨體稱端隨體，兩個次縊痕間稱中間隨體。端粒是染色體兩個端部特化結構。作用是維持染色體的穩定性。打斷染色體，沒端粒的染色體末端有粘性，會與其它片段相連或兩端相連成環狀 染色體DNA的3種功能元件

DNA的準確復制和分離,有賴于3個功能單位①自主復制序列(ARS)②著絲粒序列(CEN)③端粒序列(TEL)

四、巨大染色體

(一)多線染色體:特點：①體積巨大:②多線性:每條染色體由500-4000條解旋的染色體合并在一起形成。③同源染色體緊密配對，合并成1個染色體④橫帶紋:染色后呈現出明暗相間的帶紋。⑤膨突和環:幼蟲發育某個階段，多線染色體某些帶區疏松膨大，形成膨突(puff)。膨突是基因活躍轉錄部位

（二）燈刷染色體 :是卵母細胞第一次減數分裂時，停留在雙線期的染色體。二價體，含4條單體，由軸和側絲組成

第四節 核仁(nucleolus)圓球形，1-2個，或3-5個。核位置不固定:中央或近核膜，數量和大小因細胞種類和功能而異。蛋白質合成旺盛和分裂增殖快的細胞有較大和數目較多的核仁，反之核仁很小或缺。在有絲分裂期呈現周期性消失與重建:在前期消失，末期又重現。主要功能是轉錄rRNA和組裝核糖體亞單位。

一、核仁的結構

無界膜包圍，電鏡下可辨認的區域有3個: ①纖維中心（FC）：②致密纖維組分（DFC）：③顆粒組分（GC）：

二、核仁的功能

核仁是合成核糖體的工廠，涉及rRNA的轉錄加工和核糖體大小亞基的裝配。

每個rRNA基因轉錄單位由RNA聚合酶Ⅰ轉錄，產生相同的初始轉錄物：前rRNA。負責前rRNA加工的酶是RNase。

核糖體的裝配和rRNA合成同時進行，前體rRNA的加工是以核蛋白方式進行的。

45S前rRNA首先與蛋白結合形成80S的RNP，然后再剪切形成大小不同的核糖體亞單位前體

編碼5S rRNA的基因不在NORs，是由RNA聚合酶Ⅲ所轉錄，轉錄后經適當加工即參與核糖體大亞單位的裝配

實驗證明，在30min內，小亞基(含18S rRNA)即裝配出現在細胞質中，而大亞基(含28S、5.8S和5S)裝配約需1小時才能完成

核糖體的成熟主要發生在被轉移到細胞質后。

三、核仁周期

核仁是一種動態結構，隨細胞周期變化而變化，即形成-消失-形成，這種變化稱為核仁周期 在細胞有絲分裂期，核仁變小，并逐漸消失；在分裂末期，rRNA的合成重新開始，核仁形成。分子機制尚不清楚

第四節 核基質(nuclear matrix)

核基質或稱核骨架(nucleoskeleton)為真核細胞核內由蛋白質組成的網絡結構。具體是指除核被膜、染色質、核纖層及核仁以外的核內網架體系。它與DNA復制，RNA轉錄和加工，染色體組裝及等生命活動密切相關。核骨架的功能

1.為DNA復制提供支架，DNA是以復制環形式錨定在核骨架上，骨架上有DNA復制所需酶，DNA自主復制序列(ARS)也結合在骨架上。

2.是基因轉錄加工場所，RNA的轉錄也需DNA錨定在核骨架上，骨架上有RNA聚合酶結合位點，RNA合成是在骨架上進行。新合成RNA也結合在骨架上，并在此加工和修飾。

3.參與染色體構建，核骨架與染色體骨架為同一類物質，30nm纖維結合在核骨架上，形成放射環狀結構，進一步包裝成光鏡可見的染色體。第十章 細胞骨架

細胞骨架:真核細胞中的蛋白纖維網絡結構。

細胞骨架除維持細胞形態，還能承受外力、保證細胞結構有序，還參與許多生命活動: 牽引染色體分離；

物質運輸小泡和細胞器沿細胞骨架定向轉運；

肌細胞中，細胞骨架和結合蛋白組成動力系統；白細胞遷移、精子游動、神經細胞軸突和樹突的伸展與骨架有關；

植物細胞中骨架指導細胞壁的合成。

細胞骨架主要由3類蛋白纖絲構成：微管、微絲、中間纖維。微管主要分布于在細胞核周圍，并呈現放射狀向細胞質四周擴散； 微絲主要分布在細胞質膜的內側； 中間纖維分布在整個細胞。

第一節 微絲:是由肌動蛋白組成的直徑7nm纖維，又稱肌動蛋白纖維。

微絲和它的結合蛋白以及肌球蛋白三者構成化學機械系統，利用化學能產生機械運動。肌動蛋白是微絲的結構單位.所有真核細胞有肌動蛋白,進化高度保守。微絲的功能

形成應力纖維

2、微絨毛

3、細胞的變形運動

4、細胞的爬行

5、胞質分裂

6、頂體反應

7、細胞內運輸

8、細質環流 第二節 微管

微管是細胞質骨架的主要成分，是由微管蛋白構成的中空管狀結構，外徑平均24nm，內徑15nm.長度變化不定.細胞內微管呈網狀和束狀分布，能與其它蛋白共同組裝成紡錘體、基體、中心粒、纖毛、鞭毛、軸突、神經管等結構

一、微管的基本構件：微管蛋白:微管是由ɑ微管蛋白和β微管蛋白組成。

二、微管的類型:微管有單體、雙聯體和三聯體3種

4、微管的極性：①裝配的方向性②裝配速度不同

6、影響微管穩定性的藥物:秋水仙素,紫杉醇

四、微管結合蛋白（MAP）： Ⅰ型和Ⅱ型

MAP的功能：①使微管相互交聯成束，也可使微管同質膜、微絲和中間纖維交聯。②通過與微管成核點作用促進微管的聚合。③在細胞內沿微管轉運囊泡和顆粒④提高微管的穩定性

六、微管的功能

1、支架作用

2、細胞內物質的運輸

3、纖毛與鞭毛的運動

4、參與細胞的有絲分裂與減數分裂

第三節 中間纖維

直徑為10nm，直徑介于微管和微絲之間得名。

IF是一種堅韌、耐久的蛋白質纖維，較穩定，既不受細胞松弛素的影響也不受秋水仙素影響 IF具組織特異性，不同類型細胞含不同IF蛋白。多數細胞含有1種中間纖維，少數含2種以上。

一、類型

IF是一類形態相似，組成有明顯差異的蛋白質，成分比微絲和微管復雜，依組織來源及免疫原性分5類：

1、角蛋白

2、結蛋白

3、膠質纖維酸性蛋白

4、波形纖維蛋白

5、神經絲蛋白

二、結構

中間纖維蛋白分子含一個310個氨基酸殘基組成的α螺旋桿狀區，及兩端非螺旋化的球形頭部(N端)和尾部(C端)。

桿狀區高度保守，由螺旋1和螺旋2構成，每個螺旋區還分為A、B2個亞區，由3個非螺旋式的連結區連結在一起。頭部和尾部的氨基序列在不同類型中間纖維中差異大，可進一步分為①H亞區：同源區；②V亞區：可變區；③E亞區：末端區。

四、IF的結合蛋白

IF的結合蛋白(IFAP)的功能是介導中間纖維交聯成束、成網，或交聯到質膜或其它骨架成分上，已知的IFAPs約15種，主要有：絲聚蛋白,網蛋白,錨蛋白,BPAG1,橋粒斑蛋白Ⅰ和Ⅱ

IFAPs的共同特點：①具有中間纖維特異性。②表達有細胞專一性。③不同的IFAP可存在于同一細胞中與不同的中間纖維組織狀態相聯系。④在細胞中某些IFAP的表達與細胞的功能和發育狀態有關。

五、中間纖維的功能：了解較少，尚沒找到與IF特異結合的藥物，主要有三個方面：①為細胞提供機械強度支持②參與細胞連接③維持細胞核穩定

細胞周期：細胞分裂結束到下一次細胞分裂結束所經歷的過程。

M期細胞總能誘導非有絲分裂細胞中的染色體凝聚：染色體超前凝聚（PCC）

M期細胞可以誘導PCC，提示在M期細胞中存在一種誘導染色體凝集的因子，稱促成熟因子MPF 不同細胞周期蛋白分別在細胞周期的不同時期表達，并與不同CDK（細胞周期依賴性蛋白激酶）結合，調節CDK的激酶活性（周期蛋白是一些調節復合物中的調節亞基部分，而CDK就是催化亞基部分。）周期蛋白不僅僅起激活CDK的作用，還決定了CDK何時、何處、將何種底物磷酸化，從而推動細胞周期的前進。各類周期蛋白均含有一段約100個氨基酸的保守序列，稱為周期蛋白框，介導周期蛋白與CDK結合。泛素(ubiquitin)由76個氨基酸組成，高度保守，普遍存在于真核細胞，故名泛素。

共價結合泛素的蛋白質能被蛋白酶體識別和降解，這是細胞內短壽命蛋白和一些異常蛋白降解的普遍途徑，泛素相當于蛋白質被摧毀的標簽。26S蛋白酶體是一個大型的蛋白酶，可將泛素化的蛋白質分解成短肽。細胞生長因子是一大類與細胞增殖有關的信號物，已發現幾十種，具促進細胞增殖功能，又稱有絲分裂原 細胞分化是胚胎細胞分裂后，未定形的細胞在形態和生化組成上向專一性或特異性方向發展的過程 細胞分化的結果是演變成特定表型的細胞類群，這些細胞在形態上特化，在功能上專一化

影響細胞分化的因素

1、細胞質對細胞分化的誘導

2、細胞間的相互作用對細胞分化的誘導

3、形態發生過程中的位置效

4、激素對細胞分化的影響

5、分化的抑制

細胞分化是基因選擇性表達的結果，但基因表達與分化之間具體關系仍不清.第二節 干細胞（stem cell）

干細胞（stem cell，SC）是一類具有自我更新能力的多潛能細胞，在一定條件下能分化成多種功能的細胞

1、根據干細胞所處的發育階段分：胚胎干細胞和成體干細胞

2、根據干細胞發育的潛能分：全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞

受精卵能夠分化出各種細胞、組織，形成一個完整的個體，其分化潛能稱為全能性(totipotent)。

1、轉分化：一種類型的分化細胞轉變成另一種類型分化細胞的現象

2、脫分化：分化細胞失去其特有的結構與功能變成具有未分化細胞特征的過程：植物愈傷組織

再生：狹義：指生物的器官損傷后，長出與原來形態、功能相同的結構的現象：廣義：從分子、細胞到組織器官都有再生

(四)干細胞的特征

1、終生保持未分化或低分化特征

2、能無限分裂

3、在機體的中的數目、位置相對恒定

4、具有自我更新能力

5、具多向分化潛能，能分化成不同類型的組織細胞

6、分裂的慢周期性，大多數干細胞處于G0期

7、兩種分裂方式： ①對稱分裂：形成兩個相同的干細胞②不對稱分裂：形成一個干細胞和一個祖細胞。

胚胎干細胞是指從胚胎內細胞團或原始生殖細胞篩選分離出的具有多能性或全能性的細胞。

1、主要特性①在不同條件下具不同的功能狀態：有抑制因子時呈未分化狀態生長；無抑制因子時分化成各種細胞；懸浮培養時可形成胚狀體②具有發育分化成各種類型細胞的多潛能

2、胚胎干細胞的應用①作為生產克隆動物的高效材料：作核供體；ES與胚胎嵌合克服遠緣雜交困難②生產轉基因動物的高效載體：以ES作載體進行外源基因的合理整合，進行細胞水平研究③發育生物學研究的體外模式：比較ES細胞體外分化不同階段基因轉錄和表達，研究胚胎發育及細胞分化的機制④新型藥物的篩選：代替實驗動物⑤加快組織工程的發展：人工誘導定向分化，培育出特定的組織和器官，用于醫學治療的目的

成體組織器官中，很多細胞仍具自我更新及分化產生不同組織細胞的能力，即成體干細胞。第三節 癌細胞

癌細胞是一種突變的體細胞，脫離了細胞社會的控制，能無限增殖產生腫瘤，并對有機體的組織和器官形成破壞。

腫瘤可分為良性和惡性腫瘤兩大類。

良性腫瘤：生長緩慢，與周圍組織界限清楚，不發生轉移，對人體健康危害不大。

惡性腫瘤：生長迅速，可轉移到身體其它部位，還會產生有害物質，破壞正常器官結構，使機體功能失調，威脅生命。

腫瘤組織由實質和間質兩部分構成，實質是腫瘤細胞，是腫瘤的主要成分，具有組織來源特異性。

間質起支持和營養腫瘤實質的作用，不具特異性，一般由結締組織和血管組成，有時還有淋巴管。

癌細胞主要是指惡性腫瘤細胞，具特征：

1、失去生長與分裂的接觸抑制：正常細胞體外培養時在培養器皿表面形成單層后即停止分裂，也即是細胞達到相互接觸后停止分裂，稱接觸抑制；而惡性細胞失去了這種接觸抑制作用，形成多層堆積的聚集體。

2、細胞周期失控，能持續的分裂與增殖。

3、具有遷移性，細胞粘著和連接相關的成分發生變異或缺失，相關信號通路受阻，細胞失去與細胞間和細胞外基質間的聯結，易從腫瘤上脫落。許多癌細胞具有變形運動能力，并且能產生酶類，使血管基底層和結締組織穿孔，使它向其它組織遷移

4、定著依賴性喪失：正常真核細胞，除成熟血細胞外，須粘附于特定的細胞外基質上才能抑制凋亡而存活，稱定著依賴性(anchorage dependence)。腫瘤細胞失去定著依賴性，可在瓊脂、甲基纖維素等支撐物上生長。

5、去分化現象：腫瘤細胞中表達的胎兒同功酶達20余種。胎兒甲種球蛋白(甲胎蛋白)為胎兒所特有，但在肝癌細胞中表達，可做肝癌早期檢定的標志特征。

6、體外培養的癌細胞對生長因子（血清）的需求量顯著降低：癌細胞能通過自分泌刺激其細胞增殖。某些瘤細胞還能釋放血管生成因子，促進血管向腫瘤生長。獲取營養物質。

7、代謝旺盛：腫瘤組織的DNA和RNA聚合酶活性均高于正常組織，核酸分解過程明顯降低，DNA和RNA的含量均明顯增高。

8、蛋白質合成及分解代謝都增強，但合成代謝超過分解代謝，并可奪取正常組織的蛋白質分解產物，使機體處于嚴重消耗的惡病質狀態。

9、線粒體功能障礙：即使在氧供應充分時也主要以糖酵解途徑獲能。

10、可移植性：正常細胞移植時，因免疫排斥，不易存活。但腫瘤細胞具可移植性，人腫瘤細胞可移植到鼠類，形成移植瘤。

11、死亡特性改變：正常細胞在生長因子不足或受到傷害時就會啟動PCD；癌細胞喪失了PCD機制。

12、染色體異常：常出現非整倍性染色體組，有喪失或增加。

13、細胞骨架變化：細胞骨架少而雜亂無章，導致形態變化很大。

二、腫瘤形成包括始發突變、潛伏、促癌和演進等過程

（一）腫瘤形成的內因

惡性腫瘤的形成往往涉及多個基因的突變，與原癌基因、抑癌基因突變的逐漸積累有關。

1、原癌基因是細胞內與細胞增殖相關的基因，是維持機體正常生命活動所必需，進化上高等保守。原癌基因的結構或調控區發生變異，基因產物增多或活性增強時，使細胞過度增殖，從而形成腫瘤。

2、癌基因（oncogene）：依其來源可分為兩類：①細胞癌基因：多由原癌基因突變而來。編碼的蛋白使細胞生長不受控制，促進細胞癌變。②病毒癌基因

原癌基因的激活:基因本身或其調控區發生了變異，導致基因的過表達，或產物蛋白活性增強，使細胞過度增殖，形成腫瘤。

3、抑癌基因的產物是抑制細胞增殖，促進細胞分化，并抑制細胞遷移，起負調控作用，抑癌基因的突變是隱性突變或功能喪失突變。

正常二倍體細胞中，每一抑癌基因有兩個拷貝，只有當兩個拷貝都失活時才使細胞增殖失控

二、腫瘤形成的外因：人類腫瘤80％是由于與外界致癌物接觸引起，依性質可分為化學、生物和物理致癌物3大類。依在致癌過程的作用分為:啟動劑、促進劑、完全致癌物。第十三章 細胞衰老與凋亡

①生理性衰老：隨年齡增長所表現出的生理退化，一切生物皆存在②病理性衰老：由于內在或外在原因使人體發生病理性變化，使衰老提前發生，稱早衰③心理性衰老：由于心態的提前老化而影響整體功能 第一節 細胞衰老

一、衰老的概念

衰老(aging，senescence)：隨年齡增加，生物內環境穩定性下降，結構與生理機能退行性變化，趨向死亡不可逆的過程。

衰老發生在整體水平、種群水平、個體水平、細胞水平以及分子水平等層次。機體的衰老并不等于所有細胞的衰老，但細胞的衰老與機體衰老密切相關

二、細胞的壽限:Hayflick界限(Hayflick limitation)：細胞在體外培養條件下，即使條件適宜，細胞也不能無限制地進行分裂，而是有一定界限

2、細胞的壽限

各類細胞的壽命各不相同，一般來說，能夠保持持續分裂能力的細胞相對不容易衰老，分化程度高又不分裂的細胞壽命大多有限 人體細胞的動態分類

人體細胞壽命依增殖，分化，生存時間，分4類

①更新組織：執行某種功能的特化細胞，一定時間后衰老死亡，由新細胞分化補充，如上皮細胞、血細胞。②穩定組織細胞：分化程度較高，功能專一，一般沒明顯衰老，不分裂，但終生保持分裂能力，受破壞時，其余細胞也能分裂，補充失去的細胞，如肝、腎細胞。

③恒久組織細胞：高度分化細胞，一生沒細胞更替，破壞后不能得補充。如神經細胞，骨骼細胞和心肌細胞。

④可耗盡組織細胞：卵巢實質細胞，一生中逐漸消耗，不能得到補充，最后消耗殆盡。

三、細胞衰老的形態學特征

細胞衰老主要是細胞生理生化的變化，也反映在細胞形態結構和功能上：

1、細胞內水分的減少：蛋白質水合能力下降,衰老細胞水分減少，細胞皺縮，體積縮小。

2、核變化:核膜內折，染色體固縮化，端粒縮短

3、線粒體的變化：隨年齡增大，數量減少，體積增大，內容物呈網狀化并形成多囊體，mtDNA缺失突變

4、質膜的變化：流動性下降，磷脂減少，不飽和脂肪酸下降；膜脂過氧化，對刺激反應性下降

5、內質網的變化：RER趨向減少和無序化

6、蛋白質合成：核糖體合成效率及準確性降低

7、色素生成及致密體形成：色素生成隨衰老而增加，并在溶酶體或線粒體中沉積

四、分子水平的變化

衰老細胞DNA、蛋白質和脂類等成分損傷，代謝能力降低，主要表現：

DNA：復制與轉錄受抑制，個別基因異常激活，端粒DNA丟失，線粒體DNA特異缺失，DNA氧化、斷裂、缺失和交聯，甲基化程度降低。RNA：mRNA和tRNA含量降低。

蛋白質：含成下降，蛋白質糖基化、氨甲酰化、脫氨基等修飾，使蛋白質穩定性、抗原性、可消化性下降，自由基使肽斷裂、交聯而變性。aa由左旋變右旋

酶分子：活性中心被氧化，Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丟失，酶分子二級結構、溶解度、等電點改變，酶失活

脂類：不飽和脂肪酸被氧化，引起膜脂間或與脂蛋白間交聯，膜流動性下降。

四、細胞衰老的分子機制

對衰老機理具有不同學說，主要有: 差錯學說(Error theories):強調衰老是由于細胞中的各種錯誤積累引起.遺傳學說(Genetic/Programmed theories):強調衰老是遺傳決定的自然演進過程。第二節 細胞壞死與凋亡

死亡是生命的普遍現象，但細胞死亡并非與機體死亡同步。正常組織中，常發生“正常”的細胞死亡，它是維持組織機能和形態所必需。

細胞死亡的方式通常有2種①細胞壞死(necrosis)。②細胞凋亡(apoptosis)。

一、細胞壞死

細胞受到化學因素(如酸、堿、毒物)、物理因素(如熱、輻射)和生物因素(如病原體)等環境因素傷害，引起細胞死亡的現象。是一種被動死亡

細胞壞死初期，細胞質膜通透性增加，線粒體和ER腫脹、崩解，結構脂滴游離、空泡化，蛋白質顆粒增多，核發生固縮。胞質蛋白變性、凝固或碎裂，嗜堿性核蛋白降解，細胞質呈強嗜酸性，壞死細胞蘇木精/伊紅染色，胞質呈紅色，原有微細結構消失

壞死后期，細胞膜破裂，細胞內容物流出，引起周圍組織炎癥反應。

二、細胞凋亡(cell apoptosis)

又稱程序性細胞死亡(PCD)：是細胞接受基因指令后的主動死亡。

凋亡的細胞散落在正常組織中，無炎癥反應，不遺留疤痕。死亡細胞的碎片很快被巨噬細胞或相鄰細胞所清除，不影響其它細胞的功能

程序性細胞死亡表現出明顯的形態學特征：

①核酸內切酶活化，使染色質DNA在核小體連接部位斷裂，形成約200bp整數倍的核酸片段，凝膠電泳圖譜呈梯狀；

②染色質在核膜下聚集成染色質塊，細胞不斷脫水，胞質凝縮，核膜在核孔處斷裂，細胞以出芽方式形成凋亡小體（apoptotic body）；

③凋亡小體內有結構完整的細胞器、凝縮的染色質，可被鄰近細胞吞噬消化，始終有膜封閉，沒內溶物釋放，不引起炎癥。

第三節 細胞凋亡的分子機理

細胞凋亡和增殖是生命的基本現象，是維持體內細胞數量動態平衡的基本措施。在胚胎發育階段以細胞凋亡清除多余的和已完成使命的細胞，保證了胚胎的正常發育； 在成年階段通過細胞凋亡清除衰老和病變細胞，保證了機體健康。細胞凋亡是受基因調控的精確過程 apoptosis的途徑主要有:

1、胞外信號激活細胞內凋亡酶caspase；

2、線粒體釋放凋亡酶激活因子激活caspase 活化的caspase可將胞內重要蛋白降解，引起細胞凋亡。葉綠體與線粒體結構和功能的比較

葉綠體和線粒體都是真核細胞中與能量代謝相關的細胞器，有著相同的起源和增殖方式，且都是半自主性細胞器。但兩者在結構與功能上也有很大的不同: 結構上，線粒體是雙膜結構，有兩個區室，而葉綠體是三膜結構，有三個區室。

線粒體內膜向內折皺成嵴，ATP合酶位于嵴上，主要功能是傳遞電子和合成ATP。而葉綠體內膜少有內折。?功能上，線粒體是有機物氧化的場所，通過氧化磷酸化將釋放的自由能轉變成可利用的化學能儲存在ATP。葉綠體是光能的捕獲者和有機物的制造者，光能的捕獲和轉化是通過光合作用來完成的。但兩者都是通過電子傳遞和建立H+梯度來實現能量的轉換。

?在質子梯度建立上二者有許多相似,也有區別，葉綠體中H+梯度是在類囊體膜兩側建立,在線粒體中，H+梯度是在內膜兩側建立的.微絲的功能

1.形成應力纖維：在粘著斑的細胞質膜的下方有肌動蛋白成束排列,這種結構即稱應力纖維 非肌細胞中的應力纖維與肌原纖維類似：含原肌球蛋白、myosin II、細絲蛋白和α輔肌動蛋白 培養的成纖維細胞中具有豐富的應力纖維，并通過粘著斑固定在基質上。應力纖維在細胞形態發生、分化和組織形成起重要作用

2、微絨毛：腸上皮細胞微絨毛有軸心微絲，微絲呈同向平行排列，（+）端指向微絨毛的尖端。不含肌球蛋白等，無收縮功能，起維持微絨毛形狀的作用

3、細胞的變形運動：變形蟲、巨噬細胞和白細胞等沒運動器官，能依靠細胞形態的變化進行移動，稱變形運動。靠胞質環流形成偽足，細胞沿偽足方向前進。

細胞內流動的細胞質稱內質，從尾部流向偽足，并在細胞兩側形成較硬的外質。細胞后部外質破壞向前提供新的內質，產生內質和外質的循環轉化，引起細胞前移。

外質與內質間的轉變稱凝膠-溶膠轉變，實質是肌動蛋白聚合體與單體間的轉變

4、細胞的爬行

高等動物中的細胞移動是很多活動所必需，如傷口的愈合、防止感染、血塊凝集等，但難以觀察，只能用培養的細胞觀察 分為四步：

微絲纖維生長，細胞表面突出，形成片足； 在片足與基質接觸的位置形成粘著斑； myosin作用下微絲纖維滑動，細胞主體前移； 解除細胞后方粘著點。如此循環，細胞前移動

5、胞質分裂：有絲分裂末期，2個將分離的子細胞之間產生收縮環，收縮環由平行排列的微絲和myosin II組成。隨著收縮環的收縮，兩個子細胞的胞質分離。在細胞松馳素存在的情況下，不能形成胞質分裂環。

6、頂體反應：精卵結合時，微絲使頂體突出穿入卵子的膠質里，融合后受精卵細胞表面積增大，形成微絨毛，微絲參與形成微絨毛，有利于吸收營養。

7、細胞內運輸：微絲可作為馬達蛋白進行物質運輸的軌道，如小泡的運輸，可通過肌球蛋白Ⅰ同微絲蛋白結合，將小泡沿微絲的（-）端向（+）端運輸

8、細質環流：由肌動蛋白與肌球蛋白相互作用引起。在胞質環流中，肌動蛋白的排列方向相同，（+）端朝向細胞質流動的方向，肌球蛋白可沿著肌動蛋白纖維（-）端向（+）端移動。微管的功能

1、支架作用

微管具一定機械強度，能抗壓和抗彎曲，給細胞提供了機械支持力，使細胞維持一定的形態。在培養的細胞中，微管呈放射狀排列在核外，(+)端指向質膜，形成平貼在培養皿上的形狀。微管能幫助細胞產生極性,在神經軸突中，微管束沿長軸排列，確定軸突的方向.微管對細胞內部結構及細胞表面突起的維持具有重要作用

2、細胞內物質的運輸

微管是胞內物質運輸路軌，破壞微管會抑制運輸

與微管結合起運輸作用的馬達蛋白有兩類：驅動蛋白kinesin，動力蛋白dynein，均需ATP供能。①Kinesin由1條輕鏈和2條重鏈構成，具2個球形的頭,是動力產生部位,1個扇形尾,是貨物結合部位。通過結合和水解ATP，使頸部構象改變，兩個頭部交替與微管結合，沿 “行走”，將“尾部”結合的“貨物”從微管(-)端轉運到(+)端。

②動力蛋白Dynein分子量巨大，由兩條相同的重鏈和一些輕鏈及結合蛋白構成(鞭毛二聯微管外臂的動力蛋白具有三個重鏈)。作用主要有：

A.在有絲分裂中推動染色體的分離;B.驅動鞭毛的運動;C.向著微管（-）極運輸小泡，與驅動蛋白運輸方向相反

3、纖毛與鞭毛的運動

纖毛與鞭毛是細胞特化結構，兩者沒絕對界限,短而多者稱纖毛，長者而少稱鞭毛，直徑相似。

兩者結構相似：由基體和鞭桿2部分構成，鞭桿軸心含9+2排列的微管：9個二聯微管和1對中央微管構成。二聯微管由AB兩個管組成，A管對著相鄰的B管伸出兩條動力蛋白臂，并向鞭毛中央發出一條輻。基體的微管為9+0，且為三聯微管，類似中心粒 軸心的主要蛋白結構有: ①微管蛋白二聚體,無秋水仙素結合位點;②動力蛋白臂:由二聯體的A亞基伸出,與相鄰二聯體B亞基相互作用使纖毛彎曲.動力蛋白也是ATP酶,能被Ca2+、Mg2+所激活；

③微管連接蛋白：將相鄰二聯體連接在一起； ④放射幅條：9條，二聯體A亞基伸向中央微管； ⑤內鞘：包裹中央微管

纖毛和鞭毛運動的微管滑動模型: ① A管上的動力蛋白與相鄰二聯管B管接觸,使動力蛋白結合的ATP水解,并釋放出ADP+Pi;②ATP水解改變了動力蛋白頭部的構象和角度,使頭部向相鄰二聯管的正端滑動,使相鄰二連管間產生彎曲力;③新結合的ATP,促使動力蛋白頭部與B管脫離;④ATP水解使動力蛋白頭部角度復原,與相鄰二聯管的B管上的另一位點結合,開始下一循環

4、參與細胞的有絲分裂與減數分裂

細胞分裂過程中染色體的分離是靠紡錘體的形成、運動和解聚開完成的

紡錘體又稱有絲分裂器，它是在有絲分裂期間，從中心粒形成的各種微管：動粒微管、極微管、星微管等 綠色絲狀就是微管結構

有絲分裂器的形成有賴于中心體的復制，并分別移到兩極。中心體在細胞周期中具有復制-分離-復制的周期，稱中心體循環

中心體循環始于G1期，兩個子代中心粒達到了足夠長度，但仍處于同一中心體，有絲分裂早期，中心體裂開，每對中心粒移向細胞相反的兩端，然后裝配成有絲分裂器

在有絲分裂過程中，染色體的分離依靠兩種力的作用：①動粒微管去裝配產生的拉力；②極微管聚合產生的推力

根據所使用的力，有絲分裂可分為兩個階段：后期A和后期B 后期A，染色體運動的力主要是由動粒微管去裝配產生的拉力，此時的運動稱向極運動 后期B，染色體運動的力主要是極微管聚合產生的推力，此時的運動稱染色體極分離運動 微管去聚合作用假說：主要解釋后期A向極運動的一種模型：

微管的正端插入動粒的外層，微管蛋白和動粒蛋白分子有親合性，微管蛋白在此端可以去組裝。在動粒中，ATP分子水解可提供能量，驅動微管上的動力蛋白向兩極移動，將染色體拉向兩極 紡錘體微管滑動假說：是關于后期B染色體分離機制的一種假說： 首先，極微管在正端添加二聚合體延長，使兩極的極微管重疊； 然后，在重疊的極微管之間產生滑動，形成將兩極分開的力 中間纖維的功能：

了解較少，尚沒找到與IF特異結合的藥物，主要有三個方面：

①為細胞提供機械強度支持：IF在細胞質內形成了一個完整的支撐網絡系統，并通過整聯蛋白與質膜和細胞外基質相連；在內部可直接與MT和MF及其它細胞器相連，賦予了細胞一定強度和支撐力。②參與細胞連接：參與了橋粒和半橋粒連接 ③維持細胞核穩定：核纖層蛋白是IF的一種

第五篇：細胞生物學實驗社會實踐報告

建立一個動物細胞培養室與植物細胞培養室所需的條件與社會價值

無菌環境是細胞離體培養的最基本條件，所以構建一個細胞培養室需要保證工作環境不受微生物和其他有害物質污染，并且干燥無煙塵。細胞培養室的設計原則一般是無菌操作區設在室內較少走動的內側,常規操作和封閉培養于一室,而洗刷消毒在另一室。

一、基礎實驗室配置

⑴消毒間：消毒間主要為了處理實驗器材以及實驗材料，營造一個無菌的試驗環境，一般消毒間會配備超凈實驗臺、高壓滅菌鍋、排風滅火設備、細菌過濾設備、干熱消毒柜、電爐、酸缸等。

⑵無菌操作間：一般由緩沖間和操作間兩部分組成。緩沖間在外側，多用于實驗之前的準備，例如：更衣，準備實驗材料，處理實驗數據等，可放置電冰箱,冷藏器及消毒好的無菌物品等。操作間放置凈化工作臺及二氧化碳培養箱,離心機,倒置顯微鏡等。工作人員進入操作間一定要消毒并更衣。

（3）培養基配制間：主要用于配置細胞培養所用的培養基。主要包括冰箱、天平、微波爐、pH計、培養基分裝器、藥品柜、器械柜、抽氣泵、電爐、各種規格的培養瓶、培養皿、移液管、燒杯、量筒、容量瓶、儲藏瓶等。

（4）培養室：用于培養細胞，放置以接種的培養基等。為了控制培養室的溫度和光照時間及其強度，培養室的房間不要窗戶，但應當留一個通氣窗，并安上排氣扇。室內溫度由空調控制，光照由日光燈控制。天花板和內墻最好用塑料鋼板裝修，地面用水磨石或瓷磚鋪設，一般要分兩間，一為光照培養室，一為暗培養室。培養室外應有一預備間或走廊。培養室應配有培養架、轉床、搖床、光照培養箱、生化培養箱、自動控時器等。

（5）洗滌間：主要用于清洗實驗之后的用具。除配置水槽外，還需配置洗液皿、落水架、干燥箱、柜子、超聲波清洗器等，有需求的還可以配置洗瓶機。

以上基礎設施若實驗室條件不夠，可將消毒間，培養基配制間，洗滌間合并一起，但注意實驗室衛生以及儀器擺放，房間要保持清潔，明亮。

二、輔助實驗室

細胞學鑒定室：其功能是對培養材料進行細胞學鑒定和研究。要求清潔、明亮、干燥，使各種光學儀器不受潮濕和灰塵污染。應配置各種顯微鏡、照相系統等。

生化分析室：在以培養細胞產物為主要目的的實驗室中，應建立相應的分析化驗實驗室，以便于對培養物的有效成分隨時進行取樣檢查。離心機、酶聯免疫檢測儀、天平、PCR儀等。

溫室：用于試管苗的鍛煉和移植，為試管苗提供滿足生長的適宜環境條件。常用設備有：溫室、彌霧裝置、蔭棚、移栽床、缽、盆、基質等（用于植物細胞培養室）。

實驗器材匯總： CO2培養箱：37度+/-0.5度；能調節溫度和CO2濃度

冰箱：4度或-20度家用冰箱，保存一般制劑；-70度保存蛋白制劑 水質純化裝置：凈化水質用于清洗或配制培養液

培養器皿分玻璃和塑料兩種，玻璃器皿適用于大部分細胞生長，可重復使用，塑料器皿方便，即開即做，無需清洗。

多孔培養板：為塑料制品。可供細胞克隆及細胞毒性等各種檢測實驗使用。其優點是節約樣本及試劑，可同時測試大量樣本，易于進行無菌操作。培養板分為各種規格，常用的規格有：96孔、24孔、12孔、6孔、4孔等。

Oa貯液瓶：主要用于存放或配制各種培養用液體如培養液、血清及試劑等。貯液瓶分為各種不同規格，如1000ml、500ml、250ml、100ml、50ml、5ml等。

Ob吸管：主要分為刻度吸管、無刻度吸管。刻度吸管主要用于吸取、轉移液體，常用的有1ml、2ml、5ml、10ml等規格。無刻度吸管分為直頭吸管及彎頭吸管，除可以作吸取、轉移液體外，彎頭尖吸管還常用于吹打、混勻及傳代細胞。

手術刀或解剖刀、手術剪或解剖剪（彎剪及直剪），用于解剖動物、分離及切剪組織，制備原代培養的材料；眼科虹膜小剪（彎剪或直剪），用于將組織材料剪成小塊；血管鉗及組織鑷、眼科鑷（彎、直），用于持取無菌物品（如小蓋玻片）夾持組織等；口腔科探針或代用品，用以放置原代培養之組織小塊。社會價值： 細胞培養實驗室的社會價值在于，為實驗提供基礎，促進細胞培養的發展，細胞培養的好處如下：

1.直接觀察活細胞的形態結構和生命活動。用于細胞學、遺傳學、免疫學、實驗醫學和腫瘤學 等多種學科研究.2.直接觀察細胞的變化可便于攝影。3.研究細胞種類如低等到高等到人類、胚胎到成體、正常組織到腫瘤。4.便于使用各種技術：相差、熒光、電鏡、組化、同位素標記等方法觀察和研究細胞狀況。5.是分子生物學和基因工程學的研究對象，也是其主要的組成部分。6.易于施用物理、化學生物的實驗研究。7.易于提供大量生物性狀相似的實驗對象,耗資少比較經濟。8.成為生物制品單克隆抗體生產和基因工程等的材料來源。