细胞的奥秘

曾宪录等

目录

  • 1 细胞的概念
    • 1.1 细胞的发现之旅
    • 1.2 千姿百态的细胞世界
    • 1.3 细胞的基本特征
    • 1.4 细胞的生命活动
  • 2 了解细胞的方法
    • 2.1 借助显微镜的细胞观察
    • 2.2 细胞的体外培养
    • 2.3 细胞及组分的分离与分析
    • 2.4 细胞融合技术及其应用
  • 3 细胞中的能量代谢
    • 3.1 线粒体--细胞的发电厂
    • 3.2 线粒体的形态及结构—细胞发电厂的构造
    • 3.3 ATP合成酶—世界上最小最精巧的发电机
    • 3.4 线粒体的前世今生----线粒体的起源
    • 3.5 线粒体与人类健康疾病
  • 4 细胞中的物质运输
    • 4.1 细胞膜与被动运输
    • 4.2 物质的主动运输—钠钾泵及其生理意义
    • 4.3 细胞的“包裹”—囊泡
    • 4.4 水的运输与水通道蛋白
    • 4.5 扰乱神经的“钉子”—离子跨膜运输与膜电位
  • 5 细胞的信息传递
    • 5.1 细胞通讯的方式
    • 5.2 细胞的信号分子与受体
    • 5.3 第二信使—细胞信号的转换者
    • 5.4 细胞的“家”—细胞外基质
    • 5.5 NO—硝酸甘油神奇的奥密所在
  • 6 细胞中的基因组与基因表达
    • 6.1 生命的蓝图—基因组
    • 6.2 基因组中的基因
    • 6.3 细胞的建筑师—基因表达与调控
    • 6.4 基因与健康
  • 7 细胞如何繁衍生息
    • 7.1 细胞如何繁衍生息
    • 7.2 细胞增殖有轮回吗
    • 7.3 精子和卵子的前世今生
    • 7.4 细胞增殖有理也有节
  • 8 细胞的运动奥秘
    • 8.1 细胞的“骨骼”
    • 8.2 骨架蛋白的分分合合
    • 8.3 细胞内的“高铁”和“公路”
    • 8.4 奔跑吧,细胞!
    • 8.5 细胞骨架异常那些事儿
  • 9 细胞的功能分化
    • 9.1 什么是细胞分化?
    • 9.2 细胞分化的本质—基因表达的时空差异
    • 9.3 细胞分化是如何被调控的?
    • 9.4 分化后的细胞还能不能改写它的命运?
  • 10 细胞的衰老与死亡
    • 10.1 什么是细胞衰老?
    • 10.2 细胞衰老的生理学意义及病理学意义
    • 10.3 细胞衰老与个体老化的关系
    • 10.4 我们能够活多久?
    • 10.5 我们能“返老还童”吗?
  • 11 神经细胞
    • 11.1 神经系统—人体的指挥司令部
    • 11.2 神经元—脑中的指挥官
    • 11.3 “乐于奉献”的神经胶质细胞
    • 11.4 突触—神经元之间的通迅工具
  • 12 肿瘤和癌症
    • 12.1 认识肿瘤和癌症
    • 12.2 癌细胞的产生
    • 12.3 癌细胞的主要特征
    • 12.4 癌症的治疗
    • 12.5 癌症的预防
  • 13 免疫细胞与人体健康
    • 13.1 人体的健康卫士—免疫系统
    • 13.2 免疫大军的作用—免疫的三大功能
    • 13.3 免疫大军的作战策略---免疫应答的类型
    • 13.4 免疫功能异常与疾病
    • 13.5 增强免疫功能的方法
  • 14 干细胞与再生医学
    • 14.1 干细胞的概念及分类
    • 14.2 研究干细胞的意义
    • 14.3 干细胞的制备及分化诱导
    • 14.4 干细胞的研究及应用进展
    • 14.5 干细胞研究面临的问题及挑战
细胞的体外培养

视频


大家知道不论动物、植物、还是微生物,他们的基本组成单位都是细胞。为了更方便地了解细胞,人们发明了细胞培养的技术。细胞培养是当前细胞生物学,乃至整个生命科学研究及生物工程中最基本的实验技术。

我们人类生活,需要基本的“衣食住行”,来满足我们最基本的生存需要。那么,形形色色不同类型的细胞在体外生存需要什么条件呢?也就是说细胞在体外是怎样培养的呢?

首先,我们来看一下动物细胞是如何进行体外培养的。

1动物细胞体外培养分为原代培养和传代培养。

原代培养是从机体的特定部位获取细胞,然后在细胞培养容器中立即培养的方法。这种原代培养的细胞一般在体外增殖潜力有限,如果我们把更换一次培养基算作培养了1代的话,这种原代细胞在体外培养一般不超过10代。随之出现的是细胞衰老和凋亡。极少的情况下,个别细胞可以一直保持分裂能力,成为永生细胞。

传代培养是指细胞在容器中培养一段时间后,细胞群体过量,营养物质耗尽,需要稀释细胞数量,重新更换培养基的过程。进行传代培养的细胞一般都是永生细胞,也就是没有代数限制,可以一直在体外培养的细胞。这种细胞绝大部分都是肿瘤细胞来源的,很少由原代培养细胞直接转变而来。


2动物细胞培养需要什么条件呢?

首先就是培养基,这是细胞生存所需要的粮食。培养基一般由合成培养基与小牛血清配制而成,合成培养基中含有氨基酸、维生素、糖类、无机盐等,小牛血清中含有细胞生长所必须的生长因子、激素及一些必要的营养因子。这些装有红色或粉色液体的就是培养细胞用的培养瓶或培养板,这些细口瓶中装的就是复合培养基。动物细胞要在绝对无菌的条件下培养,需要的适宜温度大约在36.5±0.5pH7.2-7.4,空气中要含有5%CO2

3为了实现细胞的体外培养,需要把细胞放入特定的培养箱中,以保证环境中温度、湿度、pH值的相对恒定。

这时的细胞已经很密集了,需要我们进行分离和传代处理了,具体的操作过程如下:

如果是贴壁生长的细胞,首先要对细胞进行清洗,然后加入胰蛋白酶消化液并轻轻晃动培养瓶,待细胞悬浮后收集细胞进行离心,对离心得到的细胞根据需要分瓶,加入新的培养基后再培养。对于悬浮生长的细胞,直接通过离心收集细胞即可。

在了解了动物细胞的培养后,我们再来学习一下植物细胞的培养。

植物细胞培养的培养基相对简单,主要是一些无机盐、微量元素和少量营养物质等。植物细胞培也需要无菌条件,而且常常需要光照。植物细胞培养有原生质体培养、悬浮细胞培养、单倍体培养和愈伤组织培养等。

植物细胞培养在人们的生产和生活中有着很重要的作用,迄今为止,全世界已对近1000余种植物进行过细胞培养方面的研究,生产的天然产物包括药品、香料、色素、食品、化妆品等500多种。