细胞化学
细胞的化学成分实验原理
细胞的化学成分实验原理
细胞是生物体的基本单位，它由多种化学成分组成。
细胞的化学成分实验原理可以通过以下几个方面来介绍：
1. 核酸：细胞中的遗传物质DNA和RNA是由核酸组成的。
通过提取细胞中的核酸，可以使用化学试剂将其转化为观察和测定的形式，如使用核酸染料进行染色、利用酶的反应来确定核酸的浓度和特定序列等。
2. 蛋白质：细胞中的蛋白质是由氨基酸组成的。
蛋白质的组成和结构可以通过酶切、电泳、质谱等方法进行分析和测定。
比如，利用酶对蛋白质进行特定位点的切割，然后使用电泳或者质谱等方法测定切割后得到的片段的大小和质量。
3. 脂质：细胞膜主要由脂质组成。
脂质的组成和结构可以通过质谱、色谱和荧光染色等方法进行分析和测定。
比如，使用质谱技术可以确定脂质的分子量和结构，而使用荧光染色可以观察和测定细胞膜的完整性和脂质的分布情况。
4. 糖类和多糖类：细胞中的糖类和多糖类是细胞的重要能源和结构组分。
糖类的组成和结构可以通过色谱、质谱和光谱等方法进行分析和测定。
比如，利用高效液相色谱技术可以确定糖类的类型和含量，而利用红外光谱可以确定糖类的结构。
综上所述，细胞的化学成分实验原理包括了提取、分离、酶切、染色、质谱、色
谱和光谱等多种方法，通过这些方法可以对细胞的核酸、蛋白质、脂质和糖类等成分进行分析和测定，从而了解细胞的化学组成。
生物显微技术 第三章 细胞化学和组织化学
❖ 常用方法： 苏丹黑B法、油红O法、硫酸尼 罗蓝法 、苏丹Ⅲ染色法等
❖ 基本要求 ⑴ 不用石蜡切片. ⑵ 固定剂一般用Formalin保存磷脂较好. ⑶ 方法: ① 物理法:脂溶性染料,不溶于水,属 偶 氮染料.常用苏丹Ⅲ,Ⅳ,苏 丹黑 ,油红O等. ② 化学方法:硫酸尼罗蓝显示脂肪酸. ③ 选择 性提取法(对照)
❖ 差不多与此同时(1900-1935年)，发现疾病组织中出 现的物质变化，更促进了化学技术在病理学染色方法 中的应用，也丰富了在显微镜下显示无机物、色素、 脂类、糖类、蛋白质、核酸等物质的组织化学内容， 此后又出现了酶的组织化学等。由此可见，“组织化 学”一词的含意是随时代而变化的，由定位趋向于与 定量相结合的研究。
❖ 3、灌注固定法：从心血管途径将固定剂灌注到全 身或某一个器官，使细胞保持生活时的状态而不发 生移位，固定后再迅速取材。
三、制 片
❖ 涂片法、石蜡切片法、冰冻切片法 ❖ 最常使用的为恒冷箱冰冻切片法。
四、注意事项
❖ 1、实验所用的器械、器皿都必须清洁无污染。 ❖ 2、配制试剂时应使用双蒸馏水。 ❖ 3、固定、取材都应在冷的环境下进行。 ❖ 4、各种试剂的pH值都要调准，否则影响反应结果。 ❖ 5、所用试剂要纯，都必须达到分析纯(A·R级)。 ❖ 6、同时、同条件情况下做阴性和阳性对照。 ❖ 7、了解和掌握被检组织中所要测定的化学物质或
❖ 以下介绍McGee-Ruseell核固红法。 ❖ 1、操作步骤 ❖ (1) 石蜡切片常规脱蜡至水。 ❖ (2)核固红染液染色2一10分钟。 ❖ 核固红染液的配制：核固红2g，蒸馏水100ml洗涤2次，剩
细胞化学习题答案
10核酸(nucleic acid)——是细胞中最重要的生物大分子，作为遗传物质核酸控制着细胞或机体的代谢、生长、发育、增殖、遗传、变异等一切生命活动。核酸是由数十个至数百万个核苷酸聚合而成的高分子化合物，故组成核酸的基本单位是核苷酸。根据组成、结构、分布和功能，核酸分子可分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两大类。对于人体及动物细胞等真核细胞来说，DNA主要分布在细胞核中，负责遗传信息的贮藏、复制和转录；而RNA是DNA转录的产物，在核中合成后进入细胞质负责蛋白质或酶的合成这一遗传信息的翻译功能。
4肽键是一个氨基酸分子上的羟基和另一个氨基酸分子上的氨基之间脱水缩合而成的化学键。它是维持蛋白质基本结构(一级结构)的主要化学键。
5蛋白质分子的一级结构指的是一条或多条多肽链中氨基酸的种类、数目和排列顺序。其化学键主要是肽键(称为主键)或有少量二硫键(称为副键)。
6蛋白质分子的二级结构指的是在一级结构的基础上，借氢键在氨基酸残基之间连接，使多肽链成为螺旋或折叠的结构，如α-螺旋和β-Байду номын сангаас叠片层结构。二级结构是纤维蛋白的分子结构基础。
12沃森—克里克提出的DNA分子右旋结构称为B-DNA。
131979年AWang 和AR发现了左旋结构称为Z-DNA。这类DNA其戊糖、磷酸骨架在双螺旋中呈“之”字型曲折，故称为Z-DNA。同B-DMA相比，Z-DNA除螺旋方向不同外，还有就是Z-DNA每一螺旋包含12个碱基对。研究表明，Z-DNA主要存在于基因组中具有控制功能的区段，可能参与基因的调控，还可能与基因重组有关。
高一生物细胞的化学组成
二、构成细胞的化合物
无机物
化 合 物
有机物
水 无机盐
糖类 脂质 蛋白质 核酸
图3 细胞（鲜重） 中的化合物及其含量
三、生物界与非生物界的统一性与 差异性
图4 组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）
Байду номын сангаас
元素 O Si C N H
地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76
细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0
结论： 生物界与非生物界在组成元素种类上相似； ——统一性 生物界与非生物界组成元素的含量差异很大。 ——差异性
课堂小结
化学元素
化合物
细胞
大 微 无机物 有机物
量量
元元
素素
无糖脂蛋核
水机类质白酸
盐
质
要求： 1、能够区分大量元素与微量元素 2、能够说出构成细胞的6种化合物 3、能够理解生物界与非生物界的统一性与差异性。
第2章 细胞的化学组成
一、构成细胞的化学元素
图1 人体和玉米 细胞（干重）中 元素的含量（%）
一、构成细胞的化学元素
图2 组成生物体的元素在周期表中的分布
讨论： 1、组成细胞的大量元素有哪些？ 2、组成细胞的微量元素有哪些？ 3、组成细胞的大量元素的原子序数均在20以内，这对构建生
命物质有何意义？ 4、在组成细胞的这些元素中，你知道哪些元素的作用呢？
一、构成细胞的化学元素
1、元素种类 大量元素：万分之一以上，C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 微量元素：万分之一以下， Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等
2、元素的作用 （1）组成化合物和原生质，作为生命活动的物质基础 （2）影响生物体的生命活动
高一生物细胞的化学组成
一、构成细胞的化学元素
1、元素种类 大量元素：万分之一以上，C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 微量元素：万分之一以下， Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等
2、元素的作用 （1）组成化合物和原生质，作为生命活动的物质基础 （2）影响生物体的生命活动
二、构成细胞的化合物
无机物
化 合 物
有机物
水 无机盐
糖类 脂质 蛋白质 核酸
图3 细胞（鲜重） 中的化合物及其含量
三、生物界与非生物界的统一性与 差异性
图4 组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）
元素 O Si C N H
地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76
细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0
结论： 生物界与非生物界在组成元素种类上相似； ——统一性 生物界与非生物界组成元素的含量差异很大。 ——差异性
课堂小结
化学元素
化合物
细胞
大 微 无机物
有机物
量量
元元
பைடு நூலகம்素素
无糖脂蛋核
水机类质白酸
盐
质
要求： 1、能够区分大量元素与微量元素 2、能够说出构成细胞的6种化合物 3、能够理解生物界与非生物界的统一性与差异性。
；/ 外汇 ；
买一套玉瓶岂不更好？”价值连城啊！见她回来后一脸の舍不得,婷玉忍不住说.哎玛,“你别跟我提古董.”陆羽强烈抗议,努力按住自己那颗蠢蠢欲动の良心,.婷玉见状,唇角微不可见地弯了一下,双眼死死盯着正在播放の电视剧,有关盗墓の.“余家女子又送了蜂蜜来,你好好想想该送她什么回 礼.”“不必太刻意吧？我能送什么？咱家有の她也有,她有の咱家未必有,总不能摘一把薯叶当回礼.”摊上一个爱较真の古人,陆羽有点头疼,“再说,我今天送了她一
细胞(组织)化学和免疫化学染色技术
细胞（组织）化学和免疫化学染色技术细胞化学（cytochemistry）或组织化学（histochemistry），是细胞学（cytology）或组织学与生物化学（biochemistry）相结合的一门科学。
细胞化学染色（cytochemical staining）是在血细胞的原位上研究其化学成分的性质，包括蛋白、脂类、糖类、无机盐和酶等，在保持细胞形态的基础上进行化学的定位、定性及半定量的观察，是血液病形态学诊断中的一个重要手段。
细胞免疫化学（immunocytochemistry）又称免疫细胞化学或免疫组织化学（immunohistochemistry）染色，是鉴定某些细胞或组织的病态细胞（如微小巨核细胞）和白血病的重要的辅助性检验技术。
一、涂片细胞化学和免疫化学染色技术（一）细胞化学染色1.铁染色正常骨髓中存在一定量的贮存铁，以含铁血黄素的形式贮存，多分布在巨噬细胞内，称为贮存铁。
骨髓中幼红和晚幼红细胞含有铁颗粒，为细胞内铁，含内铁的细胞称为“铁粒幼细胞”，少数成熟红细胞也含有小的铁颗粒，称为“铁粒红细胞”。
以上铁质均可用普鲁士蓝反应加以显示。
（1）原理：骨髓内含铁血黄素的铁离子和幼红细胞内的铁颗粒，在盐酸环境下与亚铁氰化钾作用，生成蓝色的亚铁氰化铁沉淀（普鲁士蓝反应），定位于含铁粒的部位。
（2）试剂：铁染色液（临用时配制）：200g/L亚铁氰化钾溶液5份加浓盐酸1份混合；复染液：1g/L沙黄溶液。
（3）操作：取新鲜含骨髓小粒的骨髓涂片，于铁染色架上，滴满铁染色液；室温下染色30分钟，流水冲洗，复染液复染30秒；流水冲洗，晾干后镜检。
（4）结果判定1）细胞外铁：细胞外铁呈蓝色的颗粒状、小珠状或团块状，细胞外铁主要存在巨噬细胞胞质内，有时也见于巨噬细胞外。
“-”为涂片骨髓小粒全无蓝色反应；“+”为骨髓小粒呈浅蓝色反应或偶见少许蓝染的铁小珠；“++”为骨髓小粒有许多蓝染的铁粒、小珠和蓝色的片状或弥散性阳性物；“+++”为骨髓小粒有许多蓝染的铁粒、小珠和蓝色的密集小块或成片状；“++++”为骨髓小粒铁粒极多，密集成片。
细胞的化学组成中图版
不同种类的细胞具有不同的形态和功能，但基本结构 相似。
化学组成对细胞功能影响
细胞的化学组成包括水、无机 盐、有机物等。
化学组成对细胞的结构和功能 具有重要影响，如蛋白质是细 胞结构和功能的基础，糖类是 细胞的主要能源物质，脂类是 细胞膜的主要成分等。
细胞的化学组成与其所处的环 境密切相关，环境的变化会影 响细胞的化学组成和功能。
研究目的与意义
研究细胞的化学组成有助于深入了解细胞的结构和 功能，揭示生命的本质。
通过研究细胞的化学组成，可以探索生物体的代谢 途径和调控机制，为医学、生物工程等领域提供理 论支持和实践指导。
细胞的化学组成研究还有助于发现新的药物靶点和 治疗方法，推动医学和生物技术的发展。
02
蛋白质在细胞中的作用
和抗氧化等过程。
A 脂溶性维生素
包括维生素A、D、E、K，分别具有 促进生长、调节钙磷代谢、抗氧化 和凝血等作用。
B
C
D
维生素的来源与摄入
维生素主要来源于食物，包括蔬菜、水果、 谷物和动物性食品等。合理膳食是获取充 足维生素的关键。
维生素缺乏症
长期缺乏维生素会导致相应的缺乏症，如 夜盲症（维生素A缺乏）、佝偻病（维生 素D缺乏）等。
细胞膜表面的糖蛋白和糖脂等复合物参与 细胞信号传导，如胰岛素受体等。
细胞识别
维持渗透压
细胞膜表面的糖蛋白具有识别功能，参与 细胞间的相互识别和粘附。
细胞内的糖原和葡萄糖等糖类物质有助于 维持细胞的渗透压平衡。
05
脂类在细胞中的功能
脂类种类与结构特点
脂肪酸
长链羧酸，分为饱和脂肪 酸和不饱和脂肪酸，是脂
糖原合成与分解 体内葡萄糖在激素和酶的调控下 合成糖原储存或分解为葡萄糖供 能。
细胞的化学组成
核糖 （C5H10O5）
五碳醣
核糖核苷酸的组成成分
脱氧核糖（C5H10O4）脱氧核糖核苷酸的组成成分
葡萄糖
大部分生物的主要能量来源
六碳醣
果糖
—
半乳糖
—
1-2 细胞的 化学组成
双醣（C12H22O11）
课本 P18 讲义 P14
由两个单醣分子经脱水反应结合而成
C6H12O6＋C6H12O6 → C12H22O11＋H2O 常见的双醣
1-2 细胞的 化学组成
三酸甘油酯的构造
课本 P23 讲义 P17
3R─COOH＋C3H5（OH）3 →（RCOO）3C3H5＋3H2O
1-2 细胞的 化学组成
三酸甘油酯主要分类
课本 P22 讲义 P17
大多数动物性脂质的饱和脂肪酸含量高，常温 下呈固态 植物及鱼类的脂质中不饱和脂肪酸含量高，常 温下呈液态 功能：
冰浮于水上，有利于水生生物的生存
1-2 细胞的 化学组成
有机物 ── 醣类
课本 P17 讲义 P14
组成元素：C、H、O 一般可用分子式 Cn（H2O）m 表示 通常 H：O＝2：1，故称为碳水化合物 并非所有碳水化合物的 H、O 比均为 2：1
例如：脱氧核糖（C5H10O4）
1-2 细胞的 化学组成
种类 比较 组成的单醣
特性
麦芽糖
葡萄糖＋葡萄糖
(1) (2)
淀粉水解的部分产物 常见于萌发的种子内
蔗糖
葡萄糖＋果糖
(1) 甘蔗和甜菜中含量较多 (2) 植物筛管内养分的运输型式
乳 糖 葡萄糖＋半乳糖
乳汁中主要的醣类
1-2 细胞的 化学组成
寡醣
课本 P18 讲义 P15
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细胞化学是在保持细胞原有形态结构 的基础上，利用已知的化学反应原位显示 细胞内的某种化学成分，然后通过显微镜 进行定性、定位、定量研究的科学。
细胞化学技术要求
保持样品的形态结构不发生改变； 保存细胞内生前化学成分及酶的活性； 显示成分的化学反应必须对将被显示的化
利用免疫学原理的染色方法
大分子物质具有免疫原性可制备特异抗
体。用各种标记物如荧光素、辣根过氧 化物酶和胶体金等标记该抗体，利用免 疫学抗原抗体反应原理，用标记抗体显 示相应抗原。
化学原理进行的染色方法
金属沉淀法：利用酶催化反应形成的分解产物与金属化 合物反应，最终生成有色沉淀，借此辨认所要检查的酶 的活性。 偶氮偶联法：用人工合成的酶底物在酶的作用下产生分 解产物，后者与重氮盐结合形成不溶性的偶氮色素。 Schiff反应法：游离的醛基可使Schiff试剂中的无色品红变 为紫红色产物，这种反应通常用于显示多糖类（PAS反应） 和脱氧核糖核酸（Feulgen反应） 联苯胺法：过氧化物酶分解 H2O2 产生氧，后者再将无色 联苯胺氧化成联苯胺蓝，进而变成棕色化合物。 四唑盐显示脱氢酶
利用物理学原理进行的染色
脂溶染色法：借苏丹染料溶于脂类而使脂类显色。 荧光分析：借某些物质可被紫外线激发产生可见荧 光而被显示。也可用荧光染色法将特定的荧光染料 对细胞中的化学成分染色，在荧光显微镜下对这些 成分进行直接观察。 放射自显影技术：用放射性核素标记化合物，使其 在细胞中参与代谢，将带有标记的代谢产物通过放 射自显影技术显示出来，借以探测物质代谢途径和 细胞增殖周期。
学物质有高度特异性和高度灵敏性； 反应所生成的产物要在原位沉淀、显色明 显、不溶、不扩散，并在重复实验中结果 一致。
染色的作用
பைடு நூலகம்
由于正常的生物组织是无色透明的，因此无法在光镜下进行 观察。因此必须要对样品进行染色。 染色剂可以渗透到组织的间隙中，细胞中的蛋白质等成份可 以吸附不同的色素粒子；染色剂中的阳离子和阴离子可分别 与细胞中的酸性、碱性物质相结合。染色就是根据这些原理， 利用染色剂与细胞内含物的物理作用与化学作用，将细胞和 组织染成各种不同的颜色。 由于染色剂的化学性质不同，以及固定材料时所用的固定剂 不同，染色剂对被染色的组织有一定的选择性，从而使某些 部位染色很清楚，而另一些部位可能完全不着色。例如，有 些染色剂可染细胞核，有些染色剂可染细胞质。