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细胞和细胞内含物的观察-1

2020.9.15

细胞质内含有多种细胞器。有些细胞器如线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体等普遍存在于各种细胞中,而另有些细胞器如叶绿体,只存在于植物细胞中。细胞质内的这些结构,除叶绿体外,一般在光学显微镜下不易看见,必须经过一定的固定染色方法处理后,才能看到大多数细胞器,或直接用相差显微镜观察。

线粒体
线粒体是一种动态的易变结构。经过处理在光学显微镜下呈现为颗粒状、棒状或弯曲细线。线粒体的形态和数量随不同生物、不同组织及不同生理状态而发生变化,例如肝细胞、胰细胞的线粒体通常呈线状,成熟的卵细胞内线粒体呈颗粒状,肾细胞内的线粒体呈棒状。显示线粒体的方法可以概括为以下几种:
1.生活细胞的观察。如将组织培养细胞或其他生活细胞,放在相差显微镜下,就可以看到细胞质内有线状小体活动,这就是线粒体。


2.活细胞染色法。就是利用某些无毒或毒性较小的染料,显示出细胞内某些特殊结构存在的真实性,而并不对细胞的活动有影响,如Janus green B(詹纳斯绿B),就是一种毒性较小的碱性染料。将其配制成一定浓度,对活细胞进行染色,在细胞质内可以看到被染成蓝绿色的线状或颗粒小体,这就是线粒体。还可看到其在细胞质内的活动状况。线粒体所以能显示出蓝绿色,是由于线粒体中具有细胞色素氧化酶系统,它是染料始终处于氧化状态呈蓝绿色,而在周围的细胞质中的染料被还原呈无色。
3.固定染色法(即永久制片法)。用特殊的固定液染色处理动物的组织或细胞后,可显示出线粒体的形态。但所用材料必须新鲜,否则线粒体常因已经破坏而显示不出,线粒体的组成成分主要是脂蛋白,脂类又以磷脂为主,用于线粒体的固定液含有饿酸,重铬酸钾等。因为两者均能使脂类物质保存下来,故可显示出线粒体的形态。用于显示线粒体形态的固定、染色方法较多,常用的有Altmann染色法、Regand染色法及Chmpy-Kull染色法等,但欲显示线粒体的细微结构,则要用电镜技术。


4.生化分离提取方法。在一定的低温条件下,将组织细胞破碎制备成匀浆,用于线粒体组分及其在不同生理状态的分离分析研究。

高尔基体
高尔基体显示的方法,目前使用较多的是:
1.固定染色法。1889年Golgi用镀银的方法显示出这种细胞器,目前仍应用AgNO3或饿酸处理材料,将高尔基体显示为棕黑色。这是由于AgNO3、饿酸在高尔基体的部位被还原之故,所以显出高尔基体的形态及其在细胞内的分布。常用的方法有DaFano硝酸钴-硝酸银镀银法,Aoyama镀银法及Romony Cajal镀银法等,而欲显示其细胞结构,就得使用电镜技术。
2.活体染色法。将中性红配制成一定的浓度,对细胞进行活体染色,以显示高尔基体。但此种显示高尔基体的方法,仍不如詹纳斯绿显示线粒体的方法更为广泛。因为中性红只能染高尔基体的液泡部分,因此有一定的局限性。

一、目的与要求
本次实验的重点是观察线粒体及高尔基体形态及其在细胞内的分布,主要观察永久制片,同时也做一些活体染色的观察。此外,还要与电镜照片比较,以进一步了解认识这两种细胞器的超微结构。其次,还应知道细胞质内除上述两种细胞器之外,还有其他的细胞器如叶绿体、中心体等,细胞质内除细胞器外,还有内含物如脂类,多糖等。

二、实验内容
1.线粒体的观察
2.高尔基体的观察
3.叶绿体的观察
4.细胞内含物(多糖、脂滴、淀粉粒)的观察

三、实验步骤
(一)线粒体
1.永久制片的观察
本次实验所用标本是按Regand染色法制作的。简单的讲,这种方法,所选用的固定剂是重铬酸钾和福尔马林,材料经过固定、脱水、透明、包埋于石蜡中;在经切片制成薄切片标本;然后,用铁矾苏本精进行染色,细胞质内的线粒体被染成蓝黑色(详细制作方法见本实验末附录)。
观察制版标本时,要注意线粒体在不同细胞内的心态及在细胞质内的分布部位。
(1)兔肝细胞:先在低倍镜下找到标本,再换高倍镜观察,肝细胞为多角形的较大细胞,细胞中央有一圆形细胞核,此时换上油镜头,再继续观察,注意在肝细胞只能感线粒体是什么形状?它们在细胞质内是怎样分布的?
按上述方法继续观察其他标本。
(2)小鼠肾细胞:肾小管细胞为方形,在细胞核周围被染成蓝黑色的是线粒体,仔细观察它们是什么形状?
(3)小鼠肠细胞:细胞呈长柱状,注意线粒体形状及在细胞内的分布?
2.活体染色标本的制作与观察
(1)活体染色所用染色剂的一般要求
染料浓度:一般是非常稀的,詹纳斯绿作为活体染液,它的使用浓度范围在1/3000—1/10000,也有人用1/30000浓度。使用浓度要依不同材料而异,如对植物细胞线粒体的活体染色,可用1%,配制时可用等渗盐水,如生理盐水或Ringer液。
配制时间:宜在使用时配制新鲜液,不可久存。
(2)鼠肝细胞线粒体的活体染色:剪断颈动脉,放血处死小鼠,剖腹,取出肝脏,放在滴定板上。沿肝脏边缘,用刀片切取2—3mm厚的切片,置滴定板的凹孔内。加2—3滴1/10000浓度的詹纳斯绿染液,染色20—30分钟。取出肚脏,用生理盐水洗去染料,再用刀片切取很薄的小片,置载片上。滴一滴生理盐水于肝切片上,加上盖玻片,再放上一张小滤纸,用拇指猛压载片,使细胞分离或压碎。
观察时,先在低倍镜下找到完整的肝细胞,再在高倍镜下观察细胞质内的线粒体


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