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細胞培養的無機離子和微量元素

更新時間:2015-11-23 點擊量:758

.維生素是人類及動物細胞維持生命和生長所需的一種活性物質。許多維生素是酶的輔酶和輔基的組成部分,對細胞的代謝有重大的影響,某些維生素缺乏,短期可引起細胞死亡。維生素的需求量隨細胞而異,如、、、泛酸、吡多醇、核黃素、硫胺素及B2等在很多常用限定培養基中已成為固定組成成分。也是不可少的,它對具有合成膠原能力的細胞尤為重要,但易氧化,不很穩定。脂溶性維生素對細胞生長也有作用,它們常從血清中得到補充。

2.無機離子和微量元素鈉、鉀、鎂、鈣、磷、氮等無機離子是細胞生長所必需的,它們參與細胞的代謝,是細胞組成所需要的。此外,微量元素鐵、鋅、硒等也是細胞生長所需要的。細胞培養時用的平衡鹽溶液主要含鈉、鉀、鈣、鎂等陽離子,其比例與海水或高等動物血液內的比例相似。

()鈉:鈉在體內主要維持水、滲透壓及pH的平衡。鈉離子是細胞外主要的陽離子,它可降低外質的黏度,促進外質的溶膠化,而在細胞內則可增加內質的黏度,能使球蛋白保持溶液狀態,能增加組織細胞的應激性與增高細胞膜的滲透性,對維持滲透壓的恒定及細胞內外物質的轉運有決定性作用。在L和HeLa細胞培養時,Na+zui適濃度為00~200nmol/L。,Cl-的適宜濃度為50mmol/L(淋巴細胞除外)。

(2)鉀:鉀是激活細胞內某些酸所必需的。L和HeLa細胞對鉀的zui適濃度是~0mmol/L,缺鉀8小時以上,細胞變圓,胞質內顆粒增加,細胞界限不清楚,并產生一種特殊的樹枝形細胞,24小時后細胞脫落死亡。

(3)鈣:鈣對維持細胞膜的堅固和滲透性,對保持神經和肌肉組織的正常興奮性有很大作用。許多酶如酯酶、琥珀酸脫氫酶、三磷腺苷等都必須有鈣的存在才有活性。鈣對細胞黏著性也很重要,在無血清存在時,高濃度的鈣離子可幫助細胞貼壁,如pH7.6~7.8時鈣離子保護帶電荷群,使細胞穩固的貼壁。各種細胞所需鈣的濃度不同,L細胞的zui適濃度是~2mmol/L,HeLa細胞的zui適濃度是0.~O.2 mmol/L。

(4)鎂:在細胞內鎂是糖代謝某些酶系統的參與者。鎂對細胞的貼壁也有重要作用,較高的鎂離子可促進培養物的生長。鼠成纖維細胞zui適濃度是O.~O.2mmol/L。

(5)磷:磷酸鹽是細胞和細胞問液的組成成分,它參與一切基本物質如蛋白質、碳水化合物、脂肪、維生素的代謝,是能量ATP必*成分,可形成高能磷酸鍵以供細胞生命活動所需之能量。另外,它對維持組織內的酸堿平衡起著重要作用。HeLa細胞適宜濃度是O.06~O.2mmol/L。

(6)碳:重碳酸鹽與CO2對細胞的生長和增殖很重要。它能使培養物產生zui大糖分解以利細胞生長,可維持和調節培養基的pH,因此通常在人工培養箱中培養。

(7)微量元素:鐵、鋅、硒等微量元素對維持細胞的正常生理功能也同樣起著重要作用。如鐵是組成細胞色素與細胞色素氧化酶等物質的成分;鋅與細胞增殖有一定的關系。在體內它們大多數與有機化學物相結合。在組織細胞培養時,把上述微量元素加到人工培養基中,低濃度或適量對細胞的生存與增殖有一定作用,濃度過高對細胞有毒性,要特別注意。各種細胞對無機鹽的需要是不同的。一般來說,氯、鈉、鉀、鈣、鎂、磷是重要的無機鹽成分,它們也有相互拮抗作用。如鈣和鎂能使細胞膜滲透性降低,而鉀和鈉能使細胞滲透性增高。鉀和鈉能使肌肉收縮性喪失,而鈣和鎂能恢復肌肉的收縮性。鎂的毒性作用可用鈣來解除。因此,這些離子在溶液中只有保持一定的比例,才可以使細胞維持正常的生理平衡狀態。

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