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细胞生物学研究方法

细胞生物学研究方法
细胞生物学研究方法

一、章(节、目)授课计划第页

二、课时教学内容第

3、冰冻蚀刻 freeze-etching

亦称冰冻断裂蚀刻复型。标本置于干冰或液氮中冰冻。然后断开,升温后,冰升华,暴露断面结构。向断面喷涂一层蒸汽铂和碳。然后将组织溶掉,把铂和碳的膜剥下来,此膜即为复膜(replica)。

复膜显示出了标本蚀刻面的形态,在电镜下得到的影像即代表标本中细胞断裂面处的结构。

用来观察膜断裂面的蛋白质颗粒和膜面结构,立体感,不需要包埋、固定深度蚀刻主要用来观察胞质中细胞骨架纤维及其结合蛋白。

4、电镜三维重构技术

将电子显微镜、电子衍射、计算机图像处理相结合的技术。用于分析难形成晶体的膜蛋白、病毒和蛋白质-核酸复合物的三维结构。

生物样品的二维晶体在不同倾角下进行拍照,得到一系列电镜图片,傅里叶变换处理,得到三维结构电子密度图

展示生物大分子及其复合物表面与内部的空间结构,具有高分辨率

5、扫描电镜技术(SEM)

扫描电子显微镜于20世纪60年代问世,用来观察标本的表面结构。工作原理是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与电子束入射角有关,也就是说与样品的表面结构有关,次级电子由探测体收集,并在那里被闪烁器转变为光信号,再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象,反映了标本的表面结构。为了使标本表面发射出次级电子,标本在固定、脱水后,要喷涂上一层重金属微粒,重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。CO 2临界点干燥法防止引起样品变形的表面张力问题。

五、扫描隧道显微镜(STM)

它于1981年由格尔德·宾宁 (Gerd K.Binnig)及亨利希·罗勒(Heinrich Rohrer)在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明扫描隧道显微镜,只一种在纳米水平上探测微观世界物质表面形貌的一仪器。

原理:扫描探针与样品接触或达到很近距离时,即产生彼此间相互作用力,如量子力学中的隧道效应(隧道电流)、原子间作用力、磁力、摩擦力等,并在

二、细胞内生物大分子的显示方法:

原理:利用一些显色剂与所检测物质中一些特殊基团特异性结合的特征,通过显色剂在细胞中的定位及颜色的深浅来判断某种物质在细胞中的分布和含量。

DNA:福尔根(Feulgen)反应--紫红色

多糖类:PAS反应--黄色

脂肪:苏丹III--红色

蛋白质:米伦(Millon)--红色

1、金属沉淀法:如磷酸酶分解磷酸酯底物后,反应产物最终生成CoS或PbS 有色沉淀,而显示出酶活性。

2、Feulgen反应:醛基可使Schiff试剂中的无色品红变为红色。用于显示糖和脱氧核糖核酸

3、四氧化锇:与不饱和脂肪酸反应成黑色,脂肪滴

4、Millon(米伦)反应:氮汞试剂与组织中的蛋白质侧链上的络氨酸残基反应,形成红色沉淀,(有色复合物)蛋白质

5、联苯胺反应:过氧化酶分解H202。产生新生氧,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。

6、脂溶染色法:借苏丹染料溶于脂类而使脂类显色。

7、茚三酮反应:显示蛋白质

三、特异蛋白抗原的定位与定性

细胞内蛋白质定位法:免疫荧光技术和免疫电镜技术

蛋白质体外定性法:免疫印迹、放射免疫沉淀、蛋白质芯片和质谱分析(一)免疫荧光技术

根据免疫学原理,利用抗体同特定抗原专一结合,并标上标记荧光素,对抗原进行定位测定的技术。

快速、灵敏、有特异性,但其分辨率有限。

(二)免疫电镜技术

能有效提高样品的分辨率,在超微结构水平上研究特异蛋白抗原的定位。

免疫铁蛋白技术

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