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氨基酸
组成蛋白质的基本单位。不同种类的细胞对氨基酸的要求各异,但有几种氨基酸细胞自身不能合成,必须依靠培养液提供,这几种氨基酸称为必需氨基酸。其中谷氨酰胺是细胞合成核酸和蛋白质必需的氨基酸,在缺少谷氨酰胺时,细胞生长不良而死亡。
必需氨基酸包括L-谷氨酰胺、L-组氨酸、L-异亮氨酸、L-亮氨酸、L-赖氨酸、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-苏氨酸、L-色氨酸、L-缬氨酸等。
维生素
维持细胞生长的生物活性物质,在细胞代谢中起调节及控制作用。在细胞培养中,尽管血清是维生素重要来源,但是许多培养基中添加了各种维生素以适合更多的细胞系生长。
脂溶性维生素如:A、D、E、K。
水溶性维生素如:B1、B2、B6、B12、泛酸、叶酸、生物素、C、烟酰胺等。
许多维生素参与构成各种酶的活性基团的成分,没有它们,酶便没有活性,代谢活动将无法进行。
VA是细胞合成糖蛋白时寡糖基的载体,对上皮细胞有重要的维护作用。VD参与调节钙的吸收。VE是抗氧剂,可防止组成生物膜的磷脂中不饱和脂肪酸被氧化。VK缺乏会引起低凝血酶原及凝血时间延长。
叶酸是合成四氢叶酸的重要原料,四氢叶酸在核酸的生物合成和蛋白质的生物合成过程中起重要作用。
生物素是一些特异羧化酶的组成部分,参与糖代谢和脂肪酸的合成过程。
碳水化合物
碳水化合物是细胞生长主要能量来源,其中有的是合成蛋白质和核酸的成分。主要有葡萄糖、核糖、脱氧核糖、丙酮酸钠和醋酸等。
无机离子
钠、钾、镁、钙、磷等基本的无机离子,这些都是细胞组成所必须并参与细胞的代谢。
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常用的细胞培养基 DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) 和 RPMI 1640 (Roswell Park Memorial Institute 1640) 含有以下主要组分:
氨基酸:细胞生长和繁殖所需的氨基酸是培养基的重要组成部分,DMEM和RPMI 1640都含有完整的氨基酸,但是它们的氨基酸组成略有不同。
糖类:DMEM和RPMI 1640中都含有葡萄糖,这是细胞代谢能量的主要来源之一。
维生素:DMEM和RPMI 1640中都含有多种维生素,如维生素B12、叶酸、生物素等。
盐类:DMEM和RPMI 1640中含有适量的盐类,如氯化钠、碳酸钠等,以维持细胞在渗透压方面的平衡。
氨基酸补充剂:DMEM和RPMI 1640中都可添加不同的氨基酸补充剂,以适应不同类型细胞的培养需要。
生长因子:一些DMEM和RPMI 1640型号中还含有多种生长因子和细胞因子,如EGF、FGF、IL-2等。
pH缓冲剂:DMEM和RPMI 1640中含有pH缓冲剂,如HEPES,以维持培养基的稳定pH值。
其他添加剂:一些DMEM和RPMI 1640型号中还含有其他添加剂,如胰蛋白胨、丙酮酸、丝氨酸等,以满足特定细胞类型的生长和繁殖需要。