细胞化学：历史，研究对象，效用和技术 - 生物学 - 2025

所述细胞化学包括一系列的，其依赖于所述识别和特定物质处置在细胞内的技术。它被认为是将细胞形态与化学结构相结合的细胞生物学分支。

现代细胞学应用的创始人本斯利说，细胞化学的目的是发现细胞的化学结构，以了解生命的奥秘。以及研究在不同功能阶段发生的动态变化。

1：佩吉特乳房外疾病。（苏木精-曙红）2：在患有阿尔茨海默氏病的患者的大脑皮质中观察到的老年斑。（银浸渍）3：兔舌，胶原纤维（蓝色）。肌纤维（紫色带）。（梅森的三色）。4：具有脂肪变性的肝组织。（苏丹三世）5：肝脏发炎。坏死。（甲苯胺蓝）资料来源：维基百科。com /用户：KGH /公共领域文件/ Mohit Lalwani

以此方式，可以确定这些物质在细胞内所发挥的代谢作用。

细胞化学使用两种主要方法。首先是基于化学和物理程序。这些技术依靠显微镜作为必不可少的工具来可视化细胞内特定物质上发生的化学反应。

实例：使用细胞化学染料，例如Feulgen反应或PAS反应等。

第二种方法基于生物化学和微观化学。利用这种方法，可以定量确定细胞内化学物质的存在。

在组织或细胞结构中可以发现的物质包括：蛋白质，核酸，多糖和脂质。

细胞化学史

自从其发明以来，细胞化学技术已经帮助理解了细胞的组成，并且随着时间的流逝，出现了使用具有不同亲和力和基本原理的各种类型染料的多种技术。

随后，细胞化学利用某些底物以比色法显示细胞内酶或其他分子的存在开辟了新的视野。

同样，出现了其他技术，例如免疫细胞化学，对许多疾病的诊断有很大帮助。免疫细胞化学基于抗原-抗体反应。

另一方面，细胞化学还使用了称为荧光染料的荧光物质，它们是检测某些细胞结构的极佳标记。由于荧光染料的特性，它突出显示了已连接的结构。

你学什么？

生物样品上使用的各种细胞化学技术有一个共同点：它们揭示特定类型物质的存在，并知道其在被评估的生物结构内的位置，无论是细胞类型还是组织。

这些物质可以是酶，重金属，脂质，糖原和定义的化学基团（醛，酪氨酸等）。

这些技术提供的信息不仅可以为细胞鉴定提供指导，而且可以为各种病理学诊断提供指导。

例如，细胞化学染色剂在区分各种类型的白血病中非常有用，因为某些细胞表达某些酶或关键物质，而另一些则不。

另一方面，应注意的是，为了能够使用细胞化学，必须考虑以下因素：

1）该物质必须固定在自然发现的地方。

2）必须使用与其特异性反应的底物而非与其他化合物的反应来识别该物质。

效用

可以通过细胞化学技术研究的样品为：

-外周血过多。

-延长骨髓。

-固定用于组织化学技术的组织。

-通过细胞离心固定的细胞。

细胞化学技术在血液学领域是高度支持的，因为它们被广泛用于辅助诊断和区分某些类型的白血病。

例如：酯酶反应用于区分骨髓单核细胞白血病和急性单核细胞白血病。

这些患者的骨髓和外周血涂片相似，因为某些细胞很难单独通过形态学鉴定。为此，进行酯酶测试。

首先，特异性酯酶为阳性，而第二种，非特异性酯酶为阳性。

它们在组织学中也非常有用，因为，例如，使用重金属染色技术（银浸渍）会在心肌组织中染色深褐色的网状纤维。

细胞化学技术

下面将解释最常用的技术：

-着色剂的使用

在细胞化学技术中使用的染色剂非常多样化，可以根据以下几种观点进行分类：

根据他们所具有的亲和力

它们分为：酸性，碱性或中性。它们是有史以来最简单和最常用的，使我们能够将嗜碱性成分与嗜酸性成分区分开。例如：苏木精-曙红染色。

在这种情况下，细胞核被染成蓝色（以苏木素为基本色），细胞质被染成红色（以曙红为酸色）。

根据他们提供的颜色

它们可以是正色或异色的。正色系是那些染色与染料具有相同颜色的结构的正色系。例如，曙红，其颜色为红色并染成红色。

另一方面，异色症染色剂的结构与其颜色不同，例如甲苯胺，其颜色为蓝色而仍染成紫色。

重要或上染料

它们是无害的染料，也就是说，它们可以使细胞着色并保持生命。这些污渍被称为生命色（例如，锥虫蓝染色巨噬细胞）或上清液（例如，贾纳斯绿染色线粒体或中性红染色溶酶体）。

-通过脂溶性染料检测脂质

四氧化

它使脂质（不饱和脂肪酸）染成黑色。可以用光学显微镜观察该反应，但是由于这种染料具有高密度，因此也可以用电子显微镜观察。

苏丹三世

它是最常用的之一。这种染料在组织中扩散和溶解，在脂质小滴内积累。颜色是猩红色。

苏丹黑渍B

它能产生比以前更好的对比度，因为它也能溶解在磷脂和胆固醇中。它对于检测成熟粒细胞及其前体的嗜氮颗粒和特定颗粒很有用。因此，它可以识别髓样白血病。

-醛基染色（过碘酸席夫氏染色）

高碘酸席夫氏染色剂可以检测三种类型的醛基。他们是：

-自然存在于组织中的游离醛（血浆反应）。

-通过选择性氧化（PAS反应）产生的醛。

-通过选择性水解（Feulgen反应）生成的醛。

PAS反应

这种染色是基于检测某些类型的碳水化合物，例如糖原。高碘酸席夫（Schiff）由于羟基1-2的氧化而破坏了碳水化合物的CC键，从而释放了醛基。

游离醛基与席夫试剂反应形成紫红色化合物。紫红色的外观显示出阳性反应。

该测试在植物细胞中呈阳性，可检测淀粉，纤维素，半纤维素和肽素。在动物细胞中，它可以检测粘蛋白，粘蛋白，透明质酸和几丁质。

另外，它在骨髓增生异常类型的其他病理学中可用于诊断淋巴母细胞性白血病或红白血病。

在酸性碳水化合物的情况下，可以使用阿尔辛蓝染色。如果观察到浅蓝色/青绿色，则测试为阳性。

血浆反应

等离子体反应表明存在某些长链脂族醛，例如棕榈和硬脂醛。该技术应用于冷冻的组织切片。直接用席夫氏试剂处理。

费根反应

该技术检测DNA的存在。该技术包括将固定的组织进行弱酸水解，然后使其与席夫氏试剂反应。

水解使脱氧核糖-嘌呤键处的脱氧核糖醛基暴露。然后，席夫试剂与游离的醛基反应。

该反应在细胞核中为阳性，而在细胞质中为阴性。通过红色的存在来证明正性。

如果将此技术与甲基绿吡喃酮结合使用，则可以同时检测DNA和RNA。

-细胞化学染色的蛋白质结构

为此，可以使用Millon反应，该反应使用硝酸汞作为试剂。含有芳香族氨基酸的结构会染成红色。

-使用底物显示酶存在的细胞化学染色剂

这些污渍是基于生物样品与特定底物的温育，然后反应产物与重氮盐反应形成有色络合物。

酯酶

这些酶存在于某些血细胞的溶酶体中，并且能够水解释放萘酚的有机酯。当后者与重氮盐结合时，后者形成不溶的偶氮染料，使反应发生的位置染色。

有多种底物，取决于使用哪种底物，可以鉴定出特定的酯酶和非特异性的酯酶。前者存在于骨髓系列的未成熟细胞中，而后者存在于单核细胞起源的细胞中。

用于测定特定酯酶的底物是：萘酚-AS-D氯乙酸酯。虽然用于确定非特异性酯酶，但是可以使用几种底物，例如萘酚AS-D乙酸酯，乙酸α萘酯和α萘丁酸酯。

在两种情况下，当反应为阳性时，细胞都会染成深红色。

髓过氧化物酶

该酶存在于粒细胞和单核细胞的嗜氮颗粒中。

它的检测用于区分骨髓来源的白血病和淋巴来源的白血病。含有髓过氧化物酶的细胞会变成o黄色。

磷酸酶

这些酶从不同的底物中释放出磷酸。根据底物的特异性，pH值以及抑制剂和灭活剂的作用，它们彼此不同。

其中最著名的是水解单酯（PO）的磷酸单酯酶。示例：碱性磷酸酶和酸性磷酸酶，以及水解键（PN）的磷酸酰胺酶。这些可用于区分淋巴增生性综合征和诊断毛细胞白血病。

-三色着色

Mallary-Azan三色

它们可用于区分结缔组织纤维中的细胞质。细胞染成红色，胶原纤维染成蓝色。

马森三色

它具有与前一个相同的效用，但是在这种情况下，细胞会染成红色，而胶原纤维变绿色。

-染色特定细胞器的染料

贾努斯·格林（Janus Green）

它选择性地染色线粒体。

银盐和渗透酸

弄脏高尔基体。

甲苯胺蓝

弄脏尼西的尸体

银盐和PAS

它们会污染网状纤维和基底层。

Orcein和品红间苯二酚

他们染弹性纤维。第一个染成棕色，第二个染成深蓝色或紫色。

-细胞化学中使用的其他技术

使用荧光物质或荧光染料

有一些使用荧光物质来研究细胞中结构位置的技术。这些反应通过称为荧光的特殊显微镜可视化。示例：IFI技术（间接免疫荧光）。

通过免疫细胞化学检测细胞成分

这些技术在医学中非常有用，因为它们有助于检测特定的细胞结构并对其进行量化。该反应基于抗原-抗体反应。例如：ELISA技术（酶免疫法）。

建议

-必须使用对照涂片来评估染料的良好性能。

-应使用新鲜涂片进行细胞化学染色。如果不可能的话，应将其避光并保存在4°C下。

-必须注意所用的固定剂不会对要研究的物质产生负面影响。换句话说，必须防止它能够提取或抑制它。

-必须注意使用固定剂的时间，因为通常只持续数秒钟，因为将涂片暴露​​在固定剂中的时间较长会损坏某些酶。

参考文献

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