什么是堿性染料?
龍膽紫
問題:什么是堿性染料?醋酸洋紅含有醋酸,醋酸是酸性物質(zhì),怎么會是堿性染料?
其實(shí),這是個老問題,要回答這個問題,需要搞清楚染料染色的機(jī)理。首先要明確的是,生物學(xué)中的堿性染料還是酸性染料,不是根據(jù)pH來劃分的。
作為染色劑必須要具備兩個條件:
一是要具有顏色;
二是要和被染組織間有親和力。
染料的顏色和它與組織間的親和力是由染料本身的分子結(jié)構(gòu)決定的,產(chǎn)生顏色的發(fā)色基團(tuán)和與組織間產(chǎn)生親和力的助色基團(tuán)共同決定了染色劑的染色性質(zhì)。
一、用于染色體染色的堿性染料
1.龍膽紫
1~2%的龍膽紫溶液俗稱紫藥水,是人們所熟悉的外用藥。它是一種堿性陽離子染料,因其陽離子能與細(xì)菌蛋白質(zhì)的羧基結(jié)合,影響其代謝而產(chǎn)生抑菌作用。它能抑制革蘭氏陽性菌,特別是葡萄球菌、白喉?xiàng)U菌,對白色念珠菌也有較好的抗菌作用。它殺菌力強(qiáng),對組織沒有刺激性,也沒有毒性和副作用。
2.醋酸洋紅
醋酸洋紅常被用作核、染色體的固定和染色劑。在“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”(即“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞”)時,對染色體進(jìn)行染色,需要用堿性染液,此時可以使用醋酸洋紅或龍膽紫染液。? ? ? ? ? ? ? ?
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二、堿性染料如何界定
分子結(jié)構(gòu)的某些基團(tuán)吸收某種波長的光,而不吸收另外波長的光,從而使人覺得好像這一物質(zhì)“發(fā)出顏色”似的,因此把這些基團(tuán)稱為“發(fā)色基團(tuán)”。例如,苯的衍生物具有可見光區(qū)吸收帶,可作為發(fā)色基團(tuán)。此外,發(fā)色基團(tuán)還有硝基(-NO2)、偶氮基(一N=N一)、乙烯基等。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
作為染料物質(zhì),除了有發(fā)色基團(tuán)外還需要有一種使化合物發(fā)生電離作用的助色基團(tuán)。由一OH一、SO3H、一COOH等酸性基團(tuán)和一NH2、一NHCH3、一N(CH3)2等堿性基團(tuán)構(gòu)成了助色基團(tuán)。它們的存在使染料物質(zhì)離子化,極性增強(qiáng),促進(jìn)染料與組織間發(fā)生作用,產(chǎn)生染色效果。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
龍膽紫的結(jié)構(gòu)式
助色基團(tuán)中帶正電荷的染色劑則稱為堿性染色劑,反之則為酸性染色劑。
三、染色的機(jī)理
細(xì)胞核中的染色質(zhì)內(nèi)含有DNA,屬于酸性物質(zhì),可以電離出H 而使自身帶負(fù)電荷,因此它可以與堿性染料電離出的帶正電荷的助色基團(tuán)通過電荷間的引力作用牢固結(jié)合而被染料染上顏色。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
堿性染料通常不溶于水及酒精??梢噪婋x出無色的陰離子和有色的陽離子,比如龍膽紫、亞甲基藍(lán)和美藍(lán)等。堿性染料的陽離子是有色離子,有色離子可以與細(xì)胞中的帶負(fù)電荷部分牢固地結(jié)合。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
四、為什么要洗去鹽酸便于堿性染料使染色體染色?
在“植物細(xì)胞有絲分裂的觀察”實(shí)驗(yàn)中,如果用鹽酸解離后不漂洗直接染色,因?yàn)辂}酸是一種強(qiáng)酸,而DNA為一種弱酸,鹽酸的存在能夠抑制DNA的電離,從而使DNA不能與龍膽紫中帶正電荷的助色基團(tuán)結(jié)合,這樣染色質(zhì)就不能被染上顏色。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??