实验一细胞器的光学显微镜观 察
实验一 细胞器的光学显微镜观 察
实验目的 1、观察人、植物活细胞内线粒体和液泡系 的形态、数量与分布 2、学习一些细胞器的超活染色技术
实验目的 • 1、观察人、植物活细胞内线粒体和液泡系 的形态、数量与分布 • 2、学习一些细胞器的超活染色技术
实验原理 ·活体染色:能使生活有机体的细胞或组织特异性着色但对活样品又氵 有毒害作 种活体染色方法,基月的是显示先造细内的第 构,而不影响细胞的生 起细 胞的死亡。活体染色技术可用来研究生活状态下的细孢形态结构和生 理、病理状 默线网付花定多 资益支线焚圣流,舞速望定在摆 离子酸性柔料的胶粒表面带有阴离子而被染的部本身也是具有 阻离子惑阳离子这样 彼此之间就发 碱时,長望要2漫签新对无害性显 荷染料均可用 来,最为通用 指质如卵磷脂、胆醇等 体和液泡系的染色力别待零体桌色剂中最精中程红 的特性,易子被组吸收。,纳用绿B a nus gree neutral red 种碱性 ,对于线粒
实验原理 • 活体染色：能使生活有机体的细胞或组织特异性着色但对活样品又没 有毒害作用的一种活体染色方法，其目的是显示生活细胞内的某些结 构，而不影响细胞的生命活动和产生任何物理、化学变化以致引起细 胞的死亡。活体染色技术可用来研究生活状态下的细胞形态结构和生 理、病理状态。 • 超活染色：体外活体染色又称超活染色，它是由活的动、植物分离出 部分细胞或组织小块，以染料溶液浸染，染料被选择固定在活细胞的 某种结构上而显色。活体染料之所以能固定、堆积在细胞内某些特殊 的部分，主要是靠染料的“电化学”特性。碱性染料的胶粒表面带阳 离子，酸性染料的胶粒表面带有阴离子，而被染的部分本身也是具有 阴离子或阳离子，这样，它们彼此之间就发生了吸引作用。但并非任 何染料均可用于活体染色，理论上应选择那些对细胞无毒性或毒性极 小的染料，且使用时需要配成稀淡的溶液。一般说来，最为适用的是 碱性染料，这可能是因为它具有溶解在类脂质(如卵磷脂、胆固醇等) 的特性，易于被细胞吸收。詹纳斯绿B(Janus green B)和中性红 (neutral red)两种碱性染料是活体染色剂中最重要的染料，对于线粒 体和液泡系的染色分别具有专一性
生物学实验中使用的染色剂分为酸性、碱性和中性,染色 剂的酸碱性与化学上用H+的离子浓度来定义溶液的酸碱 性不同,染色剂的酸碱性与染色剂的显色基团有关,由主 要显色基团是阳离子或是阴离子来确定,若染色剂的主要 显色基团是阳离子,为碱性染色剂;若染色剂的主要显色 基团为阴离子,为酸性染色剂;若染色剂的显色基团既有 阳离子也有阴离子则称为中性染色剂(又称复合染料)。 有丝分裂实验用的醋酸洋红和龙胆紫溶液的显色基团均为 阳离子,故都是碱性染色剂,亚甲基蓝、美蓝也是碱性染 料;酸性品红、伊红是酸性染料,苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ弱酸性 染料;对血液进行染色的赖特和吉姆萨是中性染色剂。 在细胞的组成中,原生质的碱性部分(如细胞质)容易 与含阴离子的酸性染料发生亲合力而结合;而原生质的酸 性部分(如染色质)容易与含阳离子的碱性染料发生亲合 力而发生作用。而红细胞具有特殊的性质能与中性染色剂 发生亲合力。由此可见细胞成分被染色的强弱与细胞成分 的酸碱性以及染料的性质有关
• 生物学实验中使用的染色剂分为酸性、碱性和中性，染色 剂的酸碱性与化学上用H+的离子浓度来定义溶液的酸碱 性不同，染色剂的酸碱性与染色剂的显色基团有关，由主 要显色基团是阳离子或是阴离子来确定，若染色剂的主要 显色基团是阳离子，为碱性染色剂；若染色剂的主要显色 基团为阴离子，为酸性染色剂；若染色剂的显色基团既有 阳离子也有阴离子则称为中性染色剂（又称复合染料）。 有丝分裂实验用的醋酸洋红和龙胆紫溶液的显色基团均为 阳离子，故都是碱性染色剂，亚甲基蓝、美蓝也是碱性染 料；酸性品红、伊红是酸性染料，苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ弱酸性 染料；对血液进行染色的赖特和吉姆萨是中性染色剂。 • 在细胞的组成中，原生质的碱性部分（如细胞质）容易 与含阴离子的酸性染料发生亲合力而结合；而原生质的酸 性部分（如染色质）容易与含阳离子的碱性染料发生亲合 力而发生作用。而红细胞具有特殊的性质能与中性染色剂 发生亲合力。由此可见细胞成分被染色的强弱与细胞成分 的酸碱性以及染料的性质有关
染色剂溶液的酸碱性 染色剂溶液的酸碱性是指染料溶 H值,例如醋酸洋红和龙 液在发性是平单为酸性 翻樣是婆新精个反发及是断需 要碱 cu2+与蛋白质的肽键反应形成紫色豆 文如洋红的等电点是pH4374.5时洋红的溶解度 红色的络全物 有在 的塗液史才累溶蟹 有改变一其中酸芬 的資液性但 的速度 色效果要好子1% )。 ·、由此可见染色剂的酸碱性不是指染色剂溶液的ρH值,而是指染色 剂对物质进行染色时与显色有关的主要基团是陌离子还是明离字
• 染色剂溶液的酸碱性 • 染色剂溶液的酸碱性是指染料溶液的pH值，例如醋酸洋红和龙胆 紫溶液均为碱性染料，但它们的溶液却是酸性，而曙红为酸性染料但 溶液是碱性，又如中性红是碱性染料而它的溶液呈中性。 • 染色剂溶液的酸碱性与试剂的成分、反应条件以及染料的溶解度等 因素有关。如斐林试剂需要新配制的Cu(OH)2溶液，而双缩脲试剂需 要碱性条件的Cu2+与蛋白质的肽键反应形成紫色或紫红色的络合物。 又如洋红的等电点是pH4.07-4.5，此时洋红的溶解度最小，只有在高 于或低于它的等电点的溶液中才易溶解，醋酸洋红的溶液呈酸性，但 它的显色基团的化学性质没有改变，其中的醋酸分子穿透组织的速度 快，并能够凝固核蛋白，更有利于对染色体的染色。同样用2%的醋 酸配制的1%龙胆紫溶液呈酸性，它对根尖分生区细胞内染色剂的染 色效果要好于1%龙胆紫水溶液。 • 由此可见染色剂的酸碱性不是指染色剂溶液的pH值，而是指染色 剂对物质进行染色时与显色有关的主要基团是阳离子还是阴离子
线粒体是细胞内种重要细胞器,是细胞进行呼吸作用的 场所。细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所,细胞的 备活方会暴越目球法子细地的代半 主要是通过线粒体 用来提 细胞中线 代谢活动越旺盛,线粒体越 线粒体可占到细跑质体积 然的胶真和顺自点5天个第待勿肉 个,酵母细胞具有—个大型分支的线粒体自大变形中达 体的达多种样一股线肤势有和匙大线 O um 为1.5~3um长的可达10um,人的成纤维细胞的线 体则更长可达29m在胜外分2生胞中口长 0~20ym,称巨线粒体。不同组织在不同条件下有时会 出现体积异增大的线粒体称为巨地线粒体 egamitochon dra)。分 布在细胞 功能旺 的区域 址是装速的铁量②需 在周围的细胞质中染料被还原,成为无色状态
• 线粒体是细胞内一种重要细胞器，是细胞进行呼吸作用的 场所。细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所，细胞的 各项活动所需要的能量，主要是通过线粒体呼吸作用来提 供的。细胞中线粒体的具体数目取决于细胞的代谢水平， 代谢活动越旺盛，线粒体越多。线粒体可占到细胞质体积 的25%。一般真核细胞中含成百上千个线粒体，植物因有 叶绿体的缘故，线粒体数目相对较少，单细胞鞭毛藻仅1 个，酵母细胞具有一个大型分支的线粒体，巨大变形中达 50万个；许多哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体 。线粒 体的形状多种多样, 一般呈线状,也有粒状或短线状。线粒 体的直径一般在0.5～1.0 μm， 在长度上变化很大, 一般 为1.5～3μm，长的可达10μm ，人的成纤维细胞的线粒 体则更长，可达40μm，在胰脏外分泌细胞中可长达 10~20μm，称巨线粒体 。不同组织在不同条件下有时会 出现体积异常膨大的线粒体, 称为巨型线粒体 (megamitochondria)。分布在细胞功能旺盛的区域。詹 纳斯绿 B是线垃体的专一性活体染色剂。线粒体中细胞色 素氧化酶使染料保持氧化状态(即有色状态)呈蓝绿色，而 在周围的细胞质中染料被还原，成为无色状态
液混是细跑内浓产物的主要场所有大分連要的z能液泡的功能 细胞内水 料及多 海产物。液黾膜真有 揉透性,使液记真有高渗性质,引 起水分向液海内运动,对调节细胞浍透压、维持眩压有很天天系,并 物细能质的个签肯中有机指角和积累在液中的物唐 追使多 种 物 括糖蛋质磷 质在液泡内贮存和积 勿支的不同一是。液海是 成熟程度 构。幼 乡小N散的包在电子品微才能着到。自随看细的生长 液泡也长大互相柜并合最后在细胞中央形成 大的中央液, 可百据细胞体积90% 这时』绁胞质的其余部连同细胞孩 时保留个铃的没样,细师就技返已所割的细胆 挂生细饱的中是有 悬 的中央液泡是成熟的植物生活细胞 为弱减性 好级到佳餐液包是 成红色,细胞核与细胞质完全不着色,这可能是与液海中某些蛋白庋 有关
• 液泡是细胞内浓缩产物的主要场所，有十分重要的功能。液泡的功能 主要是调节细胞渗透压，维持细胞内水分平衡，积累和贮存养料及多 种代谢产物。液泡膜具有特殊的选择透性，使液泡具有高渗性质，引 起水分向液泡内运动，对调节细胞渗透压、维持膨压有很大关系，并 且能使多种物质在液泡内贮存和积累。贮存和积累在液泡中的物质包 括糖、蛋白质、磷脂、单宁、有机酸、植物碱、色素和盐类等。具体 情况因植物种类、器官组织部位，成熟程度等的不同而异。液泡是植 物细胞质中的泡状结构。幼小的植物细胞（分生组织细胞），具有许 多小而分散的液泡，在电子显微镜下才能看到。以后随着细胞的生长， 液泡也长大，互相并合，最后在细胞中央形成一个大的中央液泡，它 可占据细胞体积的90％以上。这时，细胞质的其余部分，连同细胞核 一起，被挤成为紧贴细胞壁的一个薄层。有些细胞成熟时，也可以同 时保留几个较大的液泡，这样，细胞核就被液泡所分割成的细胞质索 悬挂于细胞的中央。具有一个大的中央液泡是成熟的植物生活细胞的 显著特征，也是植物细胞与动物细胞在结构上的明显区别之一。中性 红为弱碱性染料，对液泡的染色有专一性，只将活细胞中的液泡系染 成红色，细胞核与细胞质完全不着色，这可能是与液泡中某些蛋白质 有关
成熟区 伸长区 分生区 根冠 图1-20根尖的立体结构和平面结构 线粒体
线粒体
分生区:分生区一般全长约1~2毫米,大部分被根冠包围 着,是产生新细胞的主要地方。属于分生组织能使根尖 细数目不断增加。细胞排 露,,核大。质稠 长区位于生长点和根区之茴苌度约为几毫来。伸 长区细胞逐渐伸长细胆中液泡开始加大,细胞质和细胞 逐渐被浓泡挤到细跑边缘 根的生长丰要霏生长点细裂细胞数目增加)和伸长 区细胞的伸长由于细胆伊长可以达到原来细胞大小的几 因此长区的伸士 很显著 根毛区:根毛区也叫成熟区。因为此区的细胞已停止生 属于成熟的细胞。在成熟区最外一层的表皮细胞,它 胞膜、细胞质向 外 突起逐渐形成根毛。也就 是说:根毛 用。成熟区是根吸收水分和无机盐的主要部位
• 分生区：分生区一般全长约1～2毫米，大部分被根冠包围 着，是产生新细胞的主要地方。属于分生组织，能使根尖 细胞数目不断增加。细胞排列紧密，壁薄、核大、质稠。 伸长区：位于生长点和根毛区之间，长度约为几毫米。伸 长区细胞逐渐伸长，细胞中液泡开始加大，细胞质和细胞 核逐渐被液泡挤到细胞边缘。 根的生长主要靠生长点细胞分裂（细胞数目增加）和伸长 区细胞的伸长。由于细胞伸长可以达到原来细胞大小的几 十倍，因此伸长区的伸长很显著 根毛区：根毛区也叫成熟区。因为此区的细胞已停止生长， 属于成熟的细胞。在成熟区最外一层的表皮细胞，它的细 胞膜、细胞质向外突起逐渐形成根毛。也就是说：根毛是 由一个表皮细胞形成的。它的细胞壁极薄，是柔软而胶粘 的，有可塑性，易与土粒紧贴在一起，有效地进行吸收作 用。成熟区是根吸收水分和无机盐的主要部位
实验仪器与材料 1、器材: 显微镜、恒温水浴锅、解剖盘、剪刀、镊子、双面刀片、解剖盘.载玻 片、凹面载玻片、盖玻片、表面皿、吸管、牙签、吸水纸 2、试剂 Ringer溶液(使细胞保持活性),1/3000中性红溶液(配好后 需装入棕色瓶于暗处保存,否则易氧化沉淀,失去染色能力) 1/5000詹纳斯绿B 3、材料 人体口腔黏膜上皮细胞、洋葱鳞茎內表皮细胞、小麦根尖
实验仪器与材料： 1、 器材: 显微镜、恒温水浴锅、解剖盘、剪刀、镊子、双面刀片、解剖盘．载玻 片、凹面载玻片、盖玻片、表面皿、吸管、牙签、吸水纸 2、 试剂： Ringer溶液（使细胞保持活性）， 1/3000中性红溶液（配好后 需装入棕色瓶于暗处保存，否则易氧化沉淀，失去染色能力）， 1/5000詹纳斯绿B 3 、材料： 人体口腔黏膜上皮细胞、洋葱鳞茎内表皮细胞、小麦根尖