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超微細胞化學的原理與技術 版權信息
- ISBN：9787030303073
- 條形碼：9787030303073 ; 978-7-03-030307-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
超微細胞化學的原理與技術 本書特色
《全國高等農林院校研究生教材·超微細胞化學的原理與技術》既可作為農林院校、醫學院校和綜合性大學研究生生物技術相關課程的教材，也可作為相關專業本科生細胞生物學等課程的參考書，同時還可作為農學、生物學科教師、科研人員及研究生的參考用書。
超微細胞化學的原理與技術 內容簡介
全書分為上下兩篇，共10章。上篇系統介紹了超微細胞化學常用的儀器設備的原理，相應的生物樣品制備技術和在生命科學和農業科學研究中的應用。這些設包括備透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、環境掃描電鏡、掃描探針顯微鏡、原子力顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡等。另外，還補充了分析電鏡技術、冷凍電子技術、細胞和生物大分子三維重構技術等內容。下篇介紹了超微細胞化學的原理和技術，以及相應技術在生命科學研究中的應用。主要包括生物大分子及離子的超微細胞化學定位，超微免疫細胞化學技術，電鏡的放射自顯影技術，超微和顯微細胞化學和在分子生物學中的應用和顯微細胞化學簡介等內容。
超微細胞化學的原理與技術 目錄
目錄
前言
上篇 超微細胞化學的常用儀器和樣品制備技術
**章 緒論 3
**節 細胞化學的定義和發展 3
一、細胞化學的定義 3
二、細胞化學的發展 3
第二節 超微細胞化學的研究內容 4
一、生物超微結構的定義 4
二、超微細胞化學的定義 5
三、超微細胞化學的研究內容 5
第三節 超微細胞化學在生命科學研究中的應用 6
一、生物科學 6
二、農林科學 6
三、醫學科學 6
第二章 透射電子顯微鏡的結構原理和樣品制備技術 7
**節 透射電子顯微鏡的發展過程 7
一、從光學顯微術到電子顯微術 7
二、電子顯微鏡發展簡史 8
三、電子顯微鏡的分類 10
四、電鏡技術發展概況 11
第二節 透射電子顯微鏡的結構原理 12
一、透射電子顯微鏡的成像原理 12
二、提高生物樣品反差的方法 17
三、透射電子顯微鏡的結構 18
第三節 透射電子顯微鏡樣品制備與觀察 23
一、取樣 23
二、固定 24
三、脫水 27
四、滲透 28
五、包埋 28
六、切片 33
七、電子染色 40
八、透射電鏡觀察 43
第三章 掃描電子顯微鏡的結構原理和樣品制備技術 44
**節 掃描電子顯微鏡的結構原理 44
一、掃描電子顯微鏡的原理 44
二、掃描電子顯微鏡的結構 45
第二節 掃描電子顯微鏡樣品的制備 48
一、常規制樣方法 48
二、直接觀察樣品的制備方法 53
第三節 環境掃描電鏡技術簡介 55
一、環境掃描電鏡概述 55
二、環境掃描電鏡結構特點 55
三、環境掃描電鏡在生命科學中的應用 56
第四章 新型的電子顯微技術 58
**節 分析電子顯微鏡技術 58
一、分析電子顯微鏡概述 58
二、分析電子顯微鏡X射線顯微化學原理 60
三、分析電子顯微鏡樣品制備步驟 61
四、分析電子顯微鏡的應用 62
第二節 冷凍電子顯微鏡技術 62
一、生物樣品的快速冷凍 63
二、冷凍固定方法簡介 63
三、冷凍置換 65
四、冷凍超薄切片技術 67
五、冷凍斷裂和蝕刻技術 71
第三節 冷凍電子顯微鏡三維重構技術 73
一、冷凍電子顯微鏡三維重構技術發展過程 73
二、冷凍電子顯微鏡三維重構原理 75
三、幾種常用的電子顯微鏡三維重構技術及其應用 76
第五章 其他相關儀器的結構原理和應用 81
**節 掃描隧道顯微鏡 81
一、掃描隧道顯微鏡結構原理 81
二、掃描隧道顯微鏡的生物樣品制備 82
三、掃描隧道顯微鏡在生命科學中的應用 83
第二節 原子力顯微鏡 85
一、原子力顯微鏡工作原理 85
二、原子力顯微鏡樣品的制備 87
三、原子力顯微鏡在生命科學中的應用 88
第三節 激光共聚焦顯微鏡 91
一、激光共聚焦顯微鏡成像原理 91
二、激光共聚焦顯微鏡基本特征 92
三、激光掃描共聚焦顯微鏡圖像模式 92
四、標本制備和圖像采集 94
五、激光共聚焦顯微鏡在生命科學中的應用 96
下篇 超微細胞化學的原理和技術
第六章 生物大分子及離子的常規超微細胞化學技術 105
**節 蛋白質超微細胞化學定位 105
一、結構蛋白的定位技術 105
二、功能蛋白——— 生物酶的定位原理和方法 106
第二節 主要生物酶的超微細胞化學定位 112
一、水解酶 112
二、氧化還原酶 116
三、其他酶類 119
四、細胞中一些重要細胞器的標志酶定位 121
第三節 核酸的超微細胞化學技術 123
一、乙酸雙氧鈾染色法 123
二、孚爾根唱六亞甲四胺銀染色法 123
三、孚爾根唱席夫唱乙醇鉈染色法 124
四、乙酸雙氧鈾唱EDTA 染色法 124
五、核酸酶抽提定位法 125
第四節 糖類的超微細胞化學技術 126
一、過碘酸氧化法 126
二、靜電結合法 127
三、凝集素顯示細胞中糖類 129
四、淀粉酶消化法檢測糖原 130
第五節 脂類的電鏡細胞化學技術 130
一、保存脂類的包埋劑 130
二、保存膽固醇的毛地黃皂苷法 130
三、保存磷脂的鐵氰化鉀法 131
第六節 細胞中相關離子定位技術 131
一、陽離子的超微細胞化學定位 131
二、陰離子的超微細胞化學定位 133
三、自由基的超微細胞化學定位 133
第七章 免疫電鏡細胞化學技術 136
**節 免疫電鏡細胞化學原理 136
一、免疫電鏡細胞化學發展過程 136
二、免疫電鏡細胞化學相關概念 136
三、免疫電鏡細胞化學原理 139
第二節 免疫電鏡細胞化學制樣方法 142
一、樣品的前期處理 142
二、樣品包埋 143
第三節 膠體金標記免疫電鏡技術 145
一、膠體金的性質 145
二、膠體金的制備 146
三、蛋白質唱膠體金的制備 148
四、膠體金標記免疫電鏡制樣 151
第四節 酶標記免疫電鏡技術 155
一、酶標記抗體方法 155
二、酶標記免疫電鏡技術制樣舉例 157
第五節 鐵蛋白標記免疫電鏡技術 157
一、鐵蛋白制備 157
二、鐵蛋白和抗體的結合 158
三、鐵蛋白標記抗體的純化 159
四、鐵蛋白標記抗體的應用 159
第六節 其他免疫電鏡技術和發展 160
一、冷凍超薄切片免疫電鏡技術 160
二、冷凍蝕刻免疫電鏡技術 162
三、掃描免疫電鏡技術 163
四、免疫細胞化學與圖像分析簡介 165
第八章 電鏡放射自顯影技術 167
**節 電鏡放射自顯影技術的原理 167
一、放射性同位素 167
二、核射線 167
三、核乳膠 168
四、有關參數 168
五、電鏡放射自顯影基本原理 169
第二節 電鏡放射自顯影的樣品制備 170
一、放射自顯影樣品制備過程和電鏡觀察 170
二、圖像的分析 176
三、放射性防護 177
第三節 電鏡放射自顯影技術在生命科學中的應用 178
第九章 顯微細胞化學概述 180
**節 常規細胞化學技術 180
一、核酸的細胞定位 181
二、蛋白質的細胞定位 182
三、碳水化合物的細胞定位 183
四、脂類的細胞定位 184
五、無機物質的細胞定位 185
第二節 酶細胞化學 187
一、過氧化物酶 187
二、細胞色素氧化酶 188
三、琥珀酸脫氫酶 188
四、堿性磷酸酶 189
五、酸性磷酸酶 189
六、三磷酸腺苷酶 190
第三節 免疫細胞化學技術 190
一、免疫膠體金細胞化學 190
二、免疫膠體鐵細胞化學 193
三、免疫酶細胞化學 193
四、免疫熒光細胞化學 195
第十章 超微和顯微細胞化學在分子生物學中的應用 198
**節 生物大分子展層技術 198
一、蛋白質大分子展層和電鏡觀察 198
二、核酸大分子展層和電鏡觀察 200
第二節 DNA 及DNA 結合蛋白的電子顯微術 202
一、掃描電鏡和掃描透射電鏡下的DNA及DNA 結合蛋白成像 202
二、透射電鏡下的DNA 及DNA結合蛋白成像 203
第三節 核酸和核蛋白復合物的快速印跡法 203
一、電鏡載網的制備 203
二、樣品制備及電泳 203
三、核蛋白復合物轉移固定到載網上 204
四、載網旋轉金屬投影及電鏡成像 204
第四節 電鏡原位核酸分子雜交的原理與技術 205
一、電鏡原位雜交的種類 206
二、電鏡原位核酸分子雜交制樣步驟概述 206
第五節 電鏡原位核酸分子雜交技術的應用 209
一、應用生物素標記DNA 探針電鏡原位雜交技術 209
二、應用地高辛標記rRNA 探針的電鏡原位雜交技術 211
第六節 顯微細胞化學在分子生物學中的應用 212
一、光鏡水平的核酸分子原位雜交 212
二、原位PCR方法 218
參考文獻 220
附錄Ⅰ 常用試劑的配制 225
附錄Ⅱ 縮略語對應表 232
圖版
前言
上篇 超微細胞化學的常用儀器和樣品制備技術
**章 緒論 3
**節 細胞化學的定義和發展 3
一、細胞化學的定義 3
二、細胞化學的發展 3
第二節 超微細胞化學的研究內容 4
一、生物超微結構的定義 4
二、超微細胞化學的定義 5
三、超微細胞化學的研究內容 5
第三節 超微細胞化學在生命科學研究中的應用 6
一、生物科學 6
二、農林科學 6
三、醫學科學 6
第二章 透射電子顯微鏡的結構原理和樣品制備技術 7
**節 透射電子顯微鏡的發展過程 7
一、從光學顯微術到電子顯微術 7
二、電子顯微鏡發展簡史 8
三、電子顯微鏡的分類 10
四、電鏡技術發展概況 11
第二節 透射電子顯微鏡的結構原理 12
一、透射電子顯微鏡的成像原理 12
二、提高生物樣品反差的方法 17
三、透射電子顯微鏡的結構 18
第三節 透射電子顯微鏡樣品制備與觀察 23
一、取樣 23
二、固定 24
三、脫水 27
四、滲透 28
五、包埋 28
六、切片 33
七、電子染色 40
八、透射電鏡觀察 43
第三章 掃描電子顯微鏡的結構原理和樣品制備技術 44
**節 掃描電子顯微鏡的結構原理 44
一、掃描電子顯微鏡的原理 44
二、掃描電子顯微鏡的結構 45
第二節 掃描電子顯微鏡樣品的制備 48
一、常規制樣方法 48
二、直接觀察樣品的制備方法 53
第三節 環境掃描電鏡技術簡介 55
一、環境掃描電鏡概述 55
二、環境掃描電鏡結構特點 55
三、環境掃描電鏡在生命科學中的應用 56
第四章 新型的電子顯微技術 58
**節 分析電子顯微鏡技術 58
一、分析電子顯微鏡概述 58
二、分析電子顯微鏡X射線顯微化學原理 60
三、分析電子顯微鏡樣品制備步驟 61
四、分析電子顯微鏡的應用 62
第二節 冷凍電子顯微鏡技術 62
一、生物樣品的快速冷凍 63
二、冷凍固定方法簡介 63
三、冷凍置換 65
四、冷凍超薄切片技術 67
五、冷凍斷裂和蝕刻技術 71
第三節 冷凍電子顯微鏡三維重構技術 73
一、冷凍電子顯微鏡三維重構技術發展過程 73
二、冷凍電子顯微鏡三維重構原理 75
三、幾種常用的電子顯微鏡三維重構技術及其應用 76
第五章 其他相關儀器的結構原理和應用 81
**節 掃描隧道顯微鏡 81
一、掃描隧道顯微鏡結構原理 81
二、掃描隧道顯微鏡的生物樣品制備 82
三、掃描隧道顯微鏡在生命科學中的應用 83
第二節 原子力顯微鏡 85
一、原子力顯微鏡工作原理 85
二、原子力顯微鏡樣品的制備 87
三、原子力顯微鏡在生命科學中的應用 88
第三節 激光共聚焦顯微鏡 91
一、激光共聚焦顯微鏡成像原理 91
二、激光共聚焦顯微鏡基本特征 92
三、激光掃描共聚焦顯微鏡圖像模式 92
四、標本制備和圖像采集 94
五、激光共聚焦顯微鏡在生命科學中的應用 96
下篇 超微細胞化學的原理和技術
第六章 生物大分子及離子的常規超微細胞化學技術 105
**節 蛋白質超微細胞化學定位 105
一、結構蛋白的定位技術 105
二、功能蛋白——— 生物酶的定位原理和方法 106
第二節 主要生物酶的超微細胞化學定位 112
一、水解酶 112
二、氧化還原酶 116
三、其他酶類 119
四、細胞中一些重要細胞器的標志酶定位 121
第三節 核酸的超微細胞化學技術 123
一、乙酸雙氧鈾染色法 123
二、孚爾根唱六亞甲四胺銀染色法 123
三、孚爾根唱席夫唱乙醇鉈染色法 124
四、乙酸雙氧鈾唱EDTA 染色法 124
五、核酸酶抽提定位法 125
第四節 糖類的超微細胞化學技術 126
一、過碘酸氧化法 126
二、靜電結合法 127
三、凝集素顯示細胞中糖類 129
四、淀粉酶消化法檢測糖原 130
第五節 脂類的電鏡細胞化學技術 130
一、保存脂類的包埋劑 130
二、保存膽固醇的毛地黃皂苷法 130
三、保存磷脂的鐵氰化鉀法 131
第六節 細胞中相關離子定位技術 131
一、陽離子的超微細胞化學定位 131
二、陰離子的超微細胞化學定位 133
三、自由基的超微細胞化學定位 133
第七章 免疫電鏡細胞化學技術 136
**節 免疫電鏡細胞化學原理 136
一、免疫電鏡細胞化學發展過程 136
二、免疫電鏡細胞化學相關概念 136
三、免疫電鏡細胞化學原理 139
第二節 免疫電鏡細胞化學制樣方法 142
一、樣品的前期處理 142
二、樣品包埋 143
第三節 膠體金標記免疫電鏡技術 145
一、膠體金的性質 145
二、膠體金的制備 146
三、蛋白質唱膠體金的制備 148
四、膠體金標記免疫電鏡制樣 151
第四節 酶標記免疫電鏡技術 155
一、酶標記抗體方法 155
二、酶標記免疫電鏡技術制樣舉例 157
第五節 鐵蛋白標記免疫電鏡技術 157
一、鐵蛋白制備 157
二、鐵蛋白和抗體的結合 158
三、鐵蛋白標記抗體的純化 159
四、鐵蛋白標記抗體的應用 159
第六節 其他免疫電鏡技術和發展 160
一、冷凍超薄切片免疫電鏡技術 160
二、冷凍蝕刻免疫電鏡技術 162
三、掃描免疫電鏡技術 163
四、免疫細胞化學與圖像分析簡介 165
第八章 電鏡放射自顯影技術 167
**節 電鏡放射自顯影技術的原理 167
一、放射性同位素 167
二、核射線 167
三、核乳膠 168
四、有關參數 168
五、電鏡放射自顯影基本原理 169
第二節 電鏡放射自顯影的樣品制備 170
一、放射自顯影樣品制備過程和電鏡觀察 170
二、圖像的分析 176
三、放射性防護 177
第三節 電鏡放射自顯影技術在生命科學中的應用 178
第九章 顯微細胞化學概述 180
**節 常規細胞化學技術 180
一、核酸的細胞定位 181
二、蛋白質的細胞定位 182
三、碳水化合物的細胞定位 183
四、脂類的細胞定位 184
五、無機物質的細胞定位 185
第二節 酶細胞化學 187
一、過氧化物酶 187
二、細胞色素氧化酶 188
三、琥珀酸脫氫酶 188
四、堿性磷酸酶 189
五、酸性磷酸酶 189
六、三磷酸腺苷酶 190
第三節 免疫細胞化學技術 190
一、免疫膠體金細胞化學 190
二、免疫膠體鐵細胞化學 193
三、免疫酶細胞化學 193
四、免疫熒光細胞化學 195
第十章 超微和顯微細胞化學在分子生物學中的應用 198
**節 生物大分子展層技術 198
一、蛋白質大分子展層和電鏡觀察 198
二、核酸大分子展層和電鏡觀察 200
第二節 DNA 及DNA 結合蛋白的電子顯微術 202
一、掃描電鏡和掃描透射電鏡下的DNA及DNA 結合蛋白成像 202
二、透射電鏡下的DNA 及DNA結合蛋白成像 203
第三節 核酸和核蛋白復合物的快速印跡法 203
一、電鏡載網的制備 203
二、樣品制備及電泳 203
三、核蛋白復合物轉移固定到載網上 204
四、載網旋轉金屬投影及電鏡成像 204
第四節 電鏡原位核酸分子雜交的原理與技術 205
一、電鏡原位雜交的種類 206
二、電鏡原位核酸分子雜交制樣步驟概述 206
第五節 電鏡原位核酸分子雜交技術的應用 209
一、應用生物素標記DNA 探針電鏡原位雜交技術 209
二、應用地高辛標記rRNA 探針的電鏡原位雜交技術 211
第六節 顯微細胞化學在分子生物學中的應用 212
一、光鏡水平的核酸分子原位雜交 212
二、原位PCR方法 218
參考文獻 220
附錄Ⅰ 常用試劑的配制 225
附錄Ⅱ 縮略語對應表 232
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超微細胞化學的原理與技術 節選
上篇 超微細胞化學的常用儀器和樣品制備技術 **章 緒論 第二章 透射電子顯微鏡的結構原理和樣品制備技術 第三章 掃描電子顯微鏡的結構原理和樣品制備技術 第四章 新型的電子顯微技術 第五章 其他相關儀器的結構原理和應用 **章緒論 **節細胞化學的定義和發展 一、細胞化學的定義 細胞化學（cytochemistry）是研究細胞的化學成分及其在細胞活動中的變化和定位的科學。它在不破壞細胞形態結構的情況下，用生化和物理技術對各種組分做定性和定量分析，研究其動態變化，了解細胞代謝過程中各種細胞組分的作用。而組織化學（histochemistry）是指以常用的組織化學技術對細胞內主要化學成分和活性的一般性的研究。細胞化學和組織化學的發展是密不可分的，它們都建立在細胞學、組織學及生物化學的基礎上。對細胞中的不同組分進行區別著色是細胞化學中*基礎的工作。 二、細胞化學的發展 19世紀初，法國植物學家拉斯帕伊在研究禾本科植物受精作用時，首次發現了淀粉的碘反應。此后他還建立了蛋白質的黃色反應、硫酸對于糖醛及蛋白質醛基的反應等鑒定方法，因此被認為是組織化學的創始人。 1867年，珀爾斯用普魯士藍顯示細胞中的鐵質。1868年，克文克用黃色硫化胺溶液與細胞中的鐵質反應生成黑色的硫化亞鐵，進行顯色反應鑒定細胞中的鐵質。1844年，米利翁敘述了蛋白質反應中一種測定酪氨酸的方法。1862年，本克首次將苯胺作為組織化學染料應用于生物組織結構的研究，這是組織學方法上的一次革命。在1868年和1872年，克萊布斯和施特魯韋分別通過實驗顯示出組織中酶的存在。1895年，埃爾利希用“納笛”反應首次顯示細胞色素氧化酶。 20世紀40年代，隨著細胞形態學和生物化學的發展，組織化學、細胞化學迅速發展。1936年，比利時組織化學家利松的《動物組織化學》一書總結了組織化學的優缺點及發展方向，把組織化學推向高潮。 當前，發展比較快的是定量細胞化學，其目的是對細胞、細胞組分和細胞產物在其原位上和生活情況下進行定量化學分析，主要包括細胞光度學和原位定量測量兩個方面。細胞光度學是對細胞內某些化學物質在光學上的數量進行分析，*常用的方法有吸收量度法、熒光測定法、干涉量度法、反射量度法等。原位定量測量包括對切片厚度的測定、對一個特定細胞化學反應區域的定量測量，以及對放射自顯影顆粒的計數和自動影像分析。定量細胞化學雖是細胞化學發展的主要方向，但仍有不少困難。有關儀器方面的問題已逐漸得到解決，但在固定細胞、反應的化學計算方法和反應產物的彌散等方面仍存在不少困難。 原位細胞化學所用的方法多是把單層的培養細胞或冰凍切片放在一定溶液內溫育，使待測的物質與染料或試劑發生專一性的反應，在原位上直接形成不溶解的產物，用光學顯微鏡觀察產物顏色，或用熒光顯微鏡觀察產物熒光，分析其在細胞內的分布規律和功能。細胞化學對酶的研究一般是將薄的冰凍切片用適宜的底物溫育，來測定酶在細胞內的位置。 免疫細胞化學是用標記的抗體測定細胞內的抗原，在光學顯微鏡水平下找出抗原的位置，研究其分布特征和功能的方法。直接顯示法的主要步驟是先將組織驟冷，制成薄的切片，然后用偶聯的抗血清染色。常用的是間接顯示法，其原理是用熒光染料或一種酶標記的第二抗體來加強**抗原-抗體反應。免疫細胞化學方法在細胞生物學中日益顯示出重要性，許多細胞骨架蛋白，如微管蛋白、肌動蛋白、調鈣蛋白等均可用免疫細胞化學原理找到它們在細胞內的位置。隨著生化提純的蛋白質的增多，免疫細胞化學還會得到更廣泛的應用。 顯微細胞化學樣品的觀察是在光學顯微鏡下進行的，由于受到光學顯微鏡放大倍數和分辨率的影響，使顯微細胞化學的應用受到一定程度的限制。20世紀40年代隨著電子顯微鏡的出現及人們對細胞超微結構的認識，建立在細胞超微結構基礎上的超微細胞化學技術得到了迅速發展，并且廣泛地應用到對細胞結構和功能的研究中。 第二節超微細胞化學的研究內容 一、生物超微結構的定義 人們對生物結構的認識經歷了器官、組織、細胞和分子4個水平，其中各種儀器和設備，如光學顯微鏡、電子顯微鏡、X射線衍射儀等發揮了重要作用。目前，人們借助各種設備能夠從0.1mm的解剖學水平到1nm的原子和分子水平對生物體結構進行全面研究（表1-1）。 自從1932年德國的魯斯卡（Ruska）和諾爾（Knoll）設計并建造了**臺電子顯微鏡以來，人們在電子顯微鏡下能清楚地觀察到細胞的超微結構，甚至一些分子結構。超微結構（ultrastructure）—般指在普通光學顯微鏡下觀察不能分辨清楚的細胞內各種微細結構。“超微結構”一詞，嚴格地講是指分子水平的結構。目前對介于細胞水平和大分子水平之間的結構，一般稱為亞顯微結構（submicroscopic structure）或亞細胞結構（subcyto-structure）。但目前一般書刊上所稱的亞顯微結構、亞細胞結構和超微結構，并無嚴格的界限。人們往往將普通光鏡分辨界限以下的結構籠統地稱為超微結構。超微結構常用的單位是微米和納米（nm）。 生物結構的不同層次水平和選擇的觀察方法見表1-1。 二、超微細胞化學的定義 超微細胞化學（ultramicro-cytochemistry）又稱電鏡細胞化學（electron microscopic cytochemistry），它是在顯微細胞化學基礎上發展起來的、在超微結構水平上的細胞化學。它利用細胞中被研究物質能夠選擇性地與某些化學試劑發生特異的反應，形成特征性的、不溶的電子致密物的原理，通過電鏡觀察、識別和定位該物質在細胞超微結構中的分布，從而研究該物質在細胞生命活動中的作用。超微細胞化學能把細胞超微結構及其原位發生的生化反應有機地結合起來進行研究，能揭示細胞的超微結構及其功能之間的內在聯系。超微細胞化學內容涉及生物學、化學和物理學等學科，是一門生物學、化學和物理學的交叉學科。 三、超微細胞化學的研究內容 超微細胞化學涉及的內容很多，包括：細胞中無機物定性、定量及定位的原理和方法；細胞有機物質的定性、定量及定位的原理和方法；生物大分子的結構與功能關系研究等。具體技術有：①電鏡酶細胞化學技術；②細胞各成分的檢出技術；③示蹤細胞化學技術；④特殊染色法；⑤放射自顯影技術；⑥免疫細胞化學技術；⑦X射線微區分析技術；⑧其他細胞化學技術，包括掃描電鏡細胞化學技術、超高壓電鏡細胞化學技術等。 超微細胞化學技術從原理上可以分為如下幾種。 （1）沉淀法。當細胞內的物質與適當的試劑（如酶與底物）作用，或者某些金屬離子（如焦銻酸和鈣離子）彼此間存在化學親和力時，能形成不溶性的產物，可以用電鏡檢出。根據觀察到的顯色電子致密物，能夠判斷這種物質（如酶）的存在及其在細胞中的確切定位。 （2）免疫電鏡細胞化學法。組織和細胞內的各種大分子多數具有抗原性，抗原可以借助于電子不透明的標記物（如鐵蛋白、酶和膠體金等）標記的抗體而鑒別出來。 （3）酶學法。細胞內某些物質本來就是電子致密物，用某種專一酶（或特異的溶劑）能將其分解掉，原有的電子致密物從細胞電鏡圖像中消失。用這種方法能夠反推細胞物質的存在。例如，在組織固定之前先用RNA酶、DNA酶或蛋白酶消化，然后特異染色，在電鏡下相應的空白區，就反證了RNA、DNA或蛋白質在細胞中的存在和定位。 超微細胞化學反應該滿足下列基本要求。 （1）反應試劑與細胞內被測物質發生的反應具有特異性。 （2）反應不損壞或破壞細胞本身的微細結構。 （3）反應的*終產物為電鏡能觀察到的電子致密物，一般為細小的、穩定的、顏色很深的沉淀物，在細胞原位沉淀；在制樣過程中不會改變自己的位置。 （4）反應具有可重復性。 第三節超微細胞化學在生命科學研究中的應用 一、生物科學 超微細胞化學可用于動物和植物細胞超微結構研究及功能分析。由于超薄切片技術的出現和發展，人類利用電鏡對細胞進行了更深人的研究，觀察到了過去無法看清楚的細胞超微結構。在細胞生物學中，超微細胞化學能用于研究細胞內各種細胞器的超微結構、細胞骨架系統和生物膜的超微結構；促進了人們對細胞的結構及其功能（如細胞通訊與運輸、細胞分裂與分化、細胞增殖與調控等）的研究。 超微細胞化學和電鏡技術還可以應用到病毒、細菌和支原體等的超微結構與功能分析，以及病毒發現和識別方面。許多新病毒和類病毒等就是利用電鏡發現的。電鏡也為病毒的分類提供了*直觀的依據。 在分子生物學中，超微細胞化學能用于核酸和蛋白質大分子的超微結構研究，并對其進行亞顯微測量，還能用于染色體超微結構、DNA轉錄為mRNA的過程、核酸分子雜交過程等研究。電鏡技術與免疫學技術相結合產生的免疫電鏡細胞化學技術，可以對細胞表面及細胞內部的抗原進行定位，用于研究免疫球蛋白的分布和功能、蛋白質在細胞中的時空分布變化等。 二、農林科學 超微細胞化學還可應用于植物保護、土壤改良和成分分析、品種的分類與鑒定和動物疾病的診斷與防治等方面。 三、醫學科學 超微細胞化學可用于超微病理學研究，如病變細胞超微結構變化、病理學的分子基礎等。在臨床醫學中，可用于疑難病癥的診斷與治療，以及對病毒性肝炎、腎病、血液病和腫瘤的分類及診斷。 總之，超微細胞化學與生物學、醫學和農林科學關系密切，是生物學、醫學和農學類研究生與本科生的一門重要技術課程。學習該課程，對拓寬科研視野、多途徑解決課題主攻點具有重要意義。
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