《细胞生物学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 细胞生物学研究方法

第三章细胞生物学研究方法

第三章 细胞生物学研究方法

观察(原版P143) 自1680年荷兰学者列文虎克( Leeuven hoek)用 单显微镜(单透镜第一次看到酵母活细胞以来 人们一直在努力改革和发展观察手段,来研 究细胞较深层次的形态和结构。 今天人们已经有了具有原子尺度高分辨本领 的扫描隧道显微镜。 与此同时人们还创造了一系列对细胞组分和 细胞生理活动进行详尽分析的方法和手段,它 们揭示了各种细胞结构及生物大分子在细胞 内的功能和作用

观察（原版P143） 自1680年荷兰学者列文虎克(Leeuven hoek)用 单显微镜(单透镜)第一次看到酵母活细胞以来, 人们一直在努力改革和发展观察手段，来研 究细胞较深层次的形态和结构。 今天人们已经有了具有原子尺度高分辨本领 的扫描隧道显微镜。 与此同时人们还创造了一系列对细胞组分和 细胞生理活动进行详尽分析的方法和手段,它 们揭示了各种细胞结构及生物大分子在细胞 内的功能和作用

为了提供大量均一的细胞作为生物学 的研究材料,人们又发展了一系列细胞 培养技术。 细胞形态结构的观察技术, 细胞组分及功能的分析技术 细胞培养技术是细胞生物学赖以发展 的三大技术手段

为了提供大量均一的细胞作为生物学 的研究材料,人们又发展了一系列细胞 培养技术。 细胞形态结构的观察技术， 细胞组分及功能的分析技术 细胞培养技术是细胞生物学赖以发展 的三大技术手段

第一节细胞形态结构的观察方法 各种显微镜 1、普通光学显微镜( Light microscope)的分 辨本领 各种显微镜识别微观物象的能力常用分辨力 ( resolving power)的概念来表示。分辨力是 指能够区分相近两点的最小距离,能够区分 的两点间距离越小,表示显微镜的分辨力越 高。分辨力亦称分辨本领。显微镜的分辨力 是由物镜决定的。它和物镜的镜□率、照明 光线的波长有直接关系。分辨力可按下式计

第一节 细胞形态结构的观察方法 一 各种显微镜 1、普通光学显微镜（Light microscope）的分 辨本领 各种显微镜识别微观物象的能力常用分辨力 （resolving power）的概念来表示。分辨力是 指能够区分相近两点的最小距离，能够区分 的两点间距离越小，表示显微镜的分辨力越 高。分辨力亦称分辨本领。显微镜的分辨力 是由物镜决定的。它和物镜的镜口率、照明 光线的波长有直接关系。分辨力可按下式计 算：

0.61() R NA(Sin al/2) R--分辨力 (-明光源的波长 NA--镜口率(数值孔径)

0.61(λ) R=---------- ……………………(a) NA (Sin a1/2) R-------分辨力 (-------照明光源的波长 NA------镜口率（数值孔径）

n-物镜与标本间的介质的折射率 (a-物镜的镜口角 所谓镜□角是指从物镜光轴上的物点发出的光线 与物镜前透镜有效直径的边缘所张的角度(2-1)。 镜囗角(小于180(,故Sin1/2的最大值也小于1

n-------物镜与标本间的介质的折射率 (a------物镜的镜口角 所谓镜口角是指从物镜光轴上的物点发出的光线 与物镜前透镜有效直径的边缘所张的角度（2-1）。 镜口角(小于180(，故Sin1/2的最大值也小于1

2暗视野显微镜 暗视野显微镜是因为视野内不能直接看到照 明光线,只能看到被检物体散射或衍射的光 线。故视野内呈黑暗状态。由于被检物体表 面散射的光亮才使我们能够在黑暗的视野 中观察到被检物体的外形和运动。 普通显微镜的最高分辨力如上所述为0.2微 米而暗视显微镜虽然对被检物体的细微构 造分辨不清,但却可看到0.004微米以上的微 粒子的存在。这是普通光学显微镜所不具有 的特性

2 暗视野显微镜 暗视野显微镜是因为视野内不能直接看到照 明光线,只能看到被检物体散射或衍射的光 线。故视野内呈黑暗状态。由于被检物体表 面散射的光亮.才使我们能够在黑暗的视野 中观察到被检物体的外形和运动。 普通显微镜的最高分辨力如上所述为 0.2微 米,而暗视显微镜虽然对被检物体的细微构 造分辨不清,但却可看到0.004微米以上的微 粒子的存在。这是普通光学显微镜所不具有 的特性

3相差显微镜 三十年代 Zernike. f.提出相差显微镜( phase contrast microscope)的原理和设计,四十年代开始 制造相差显微镜岀售。由于有了相差显微镜,在 定程度上克服了上述困难可以直接看到活细胞 中的结构变化

3 相差显微镜 三十年代Ze rnike .F.提出相差显微镜( pha s e contrast microscope)的原理和设计,四十年代开始 制造相差显微镜出售。由于有了相差显微镜,在 一定程度上克服了上述困难可以直接看到活细胞 中的结构变化

4、荧光显微镜 某些物质受紫外线照射时发出荧光(可视光线 这种物质称荧光物质。例如维生素A、核黄素、 硫胺素等都是细胞内的天然荧光物质。用荧光 显微镜( fluorescence microscope)可以观察这些 荧光物质在细胞内的分布位置。另外给细胞中 加入荧光染料(如中性红、甲基绿、吖啶橙 吖丫啶黄、刚果红等)可使细胞中某些物质受紫 外线照射诱发出荧光。例如固定的切片标本, 用吖啶橙染色,经紫外线照射时可使细胞内的 核糖核酸(RNA)发生红色荧光脱氧核糖核酸 (DNA发生绿色荧光

4、荧光显微镜 某些物质受紫外线照射时发出荧光(可视光线), 这种物质称荧光物质。例如维生素A、核黄素、 硫胺素等都是细胞内的天然荧光物质。用荧光 显微镜(fluorescence microscope)可以观察这些 荧光物质在细胞内的分布位置。另外给细胞中 加入荧光染料(如中性红、甲基绿、吖啶橙、 吖啶黄、刚果红等)可使细胞中某些物质受紫 外线照射诱发出荧光。例如固定的切片标本, 用吖啶橙染色,经紫外线照射时可使细胞内的 核糖核酸(RNA)发生红色荧光,脱氧核糖核酸 (DNA)发生绿色荧光

5,电子显微镜( electron microscope) 可见光的波长制约了普通光学显微镜的分辨能力。 人们在考虑可能替换的光源。1926年有人发现了磁场 对电子束的聚焦效应,接着鲁斯卡( Ruska)借助于磁 力线圈把电子束聚焦于尽可能小的点上。这两项研究 成果奠定了制作电子显微镜的基础。1831年鲁斯卡等 人通过试验证实了和光学成象的几何原理一样,电子 照射的物体也可以用磁电子透镜分二次放大的形式显 示出来。1933年鲁斯卡制成了第一台电子显微镜,这 台电镜被看作是当代各种型号电镜的祖先。他得到了 500A的图象

5，电子显微镜(electron microscope) 可见光的波长制约了普通光学显微镜的分辨能力。 人们在考虑可能替换的光源。1926年有人发现了磁场 对电子束的聚焦效应，接着鲁斯卡(Ruska)借助于磁 力线圈把电子束聚焦于尽可能小的点上。这两项研究 成果奠定了制作电子显微镜的基础。1831年鲁斯卡等 人通过试验证实了和光学成象的几何原理一样，电子 照射的物体也可以用磁电子透镜分二次放大的形式显 示出来。1933年鲁斯卡制成了第一台电子显微镜，这 台电镜被看作是当代各种型号电镜的祖先。他得到了 500 A的图象