細(xì)胞膜通透性實驗報告.doc

山東大學(xué)實驗報告 2015年 4 月 23日姓名 班級 13級生命基地班 學(xué)號 同組者： 科目 細(xì)胞生物學(xué)實驗 實驗題目 細(xì)胞膜通透性實驗 【實驗題目】 細(xì)胞膜通透性實驗【實驗?zāi)康摹?、觀察溶血現(xiàn)象并掌握其發(fā)生機(jī)制。2、了解細(xì)胞膜的滲透性及各類物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的速度?！緦嶒灢牧吓c用品】 1.試劑：0.85% NaCl溶液、0.085% NaCl溶液、0.8mol/L甲醇溶液、0.8mol/L丙三醇溶 液、6% 葡萄糖溶液、2% TritonX-100 2.器具：離心管、試管架、滴管、顯微鏡、離心機(jī) 3.材料：雞血紅細(xì)胞【實驗原理】 細(xì)胞膜是細(xì)胞與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的選擇性屏障，它是一種半透膜，可選擇性控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。各種物質(zhì)出入細(xì)胞的方式是不同的，水是生物界最普遍的溶劑，通透性高（腎小管、腸上皮、植物根細(xì)胞更高），水分子可以從滲透壓低的一側(cè)通過細(xì)胞膜向滲透壓高的一側(cè)擴(kuò)散，這種現(xiàn)象稱為滲透。滲透作用是細(xì)胞膜的主要功能之一。1. 溶血現(xiàn)象 將紅細(xì)胞放在低滲鹽溶液中，水分子大量滲到細(xì)胞內(nèi)使細(xì)胞漲破，血紅蛋白釋放到介質(zhì)當(dāng)中，介質(zhì)由不透明的細(xì)胞懸液變?yōu)榧t色透明的血紅蛋白溶液（此時的細(xì)胞膜收縮，會略有不溶性內(nèi)容物），這種現(xiàn)象稱為溶血。 紅細(xì)胞在等滲鹽溶液中短時間之內(nèi)不會發(fā)生溶血，但是由于紅細(xì)胞的細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同，時間久了，膜兩側(cè)的滲透壓平衡會被打破，也會發(fā)生溶血。 由于各種溶質(zhì)透過細(xì)胞膜的速度不同，因此發(fā)生溶血的時間也不相同。發(fā)生溶血現(xiàn)象所需的時間，可以作為測量某種物質(zhì)進(jìn)入紅細(xì)胞速度的指標(biāo)。即溶血時間對應(yīng)著穿膜速度。2. 物質(zhì)穿膜運輸?shù)念愋停?）被動運輸（不耗能） 被動運輸分為簡單擴(kuò)散（順濃度梯度擴(kuò)散）和協(xié)助擴(kuò)散。（通道：載體蛋白、通道蛋白）（2） 主動運輸（耗能） 需要跨膜載體蛋白的協(xié)助，這些載體蛋白起到泵的作用，有選擇性地把專一溶質(zhì)逆濃度梯度的穿膜運輸。3. 影響物質(zhì)穿膜通透性的因素（1） 脂溶性越大的分子越容易穿膜（非極性的物質(zhì)比極性的物質(zhì)更容易溶于脂類物質(zhì)）（2） 小分子比大分子更容易穿膜（小的非極性分子，如O2 、CO2等）（3） 不帶電荷的分子容易穿膜（離子難溶于脂質(zhì)物質(zhì)，離子帶水膜使體積增大）（4） 親水性分子和離子的穿膜要依賴于專一性的跨膜蛋白 【實驗步驟】 1、 大體流程6只試管分別滴加50%紅細(xì)胞懸液1滴取6只試管分別加入等量的不同溶質(zhì)配置50%的雞血紅細(xì)胞懸液 在顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)混勻后，觀察并記錄溶血時間2、 具體操作1. 取雞血6ml，加0.85%NaCl溶液4ml，在1000r/min條件下離心5分鐘；（RBC壓積量不 少于 0.6mol） 2. 將上述離心后的紅細(xì)胞按沉淀量配成50%濃度；（總體積應(yīng)不少于1.2ml） 3. 每組取6支試管，分別加入如下溶液各3ml： （1）0.85%NaCl溶液 （2）0.085%NaCl溶液 （3）0.8mol/L（0.3mol/L等滲）甲醇溶液 （4）0.8mol/L（0.3mol/L等滲）丙三醇溶液 （5）6%（5%等滲）葡萄糖溶液 （6）2%（1.5%等滲）TritonX-100 4. 向上述6支試管中分別加入50%紅細(xì)胞懸液1滴，輕搖混勻，觀察試管中是否有溶血現(xiàn)象發(fā)生 （觀察時間1小時），記錄溶血時間，并于顯微鏡下觀察各溶液的細(xì)胞?！緦嶒灲Y(jié)果與分析】 I.實驗結(jié)果 圖1:0.85% NaCl溶液 圖2:0.085% NaCl溶液 圖3：0.8mol/L甲醇溶液 圖4：丙三醇溶液（20min） 圖5：丙三醇溶液（40min） 圖6：丙三醇溶液（60min） 圖7：葡萄糖溶液 圖8：TritonX-100II.觀察記錄表編號溶液類型是否溶血溶血時間現(xiàn)象記錄10.85% NaCl溶液不溶血/溶液呈暗紅色乳濁液，未發(fā)生溶血，作為對照組20.085% NaCl溶液完全溶血6s溶液呈鮮亮的紅色，完全溶血，作為對照組。30.8mol/L甲醇溶液完全溶血35s溶液呈鮮亮的紅色；完成溶血的時間很短40.8mol/L丙三醇溶液不完全溶血20min溶液短時間內(nèi)仍呈暗紅色，透明度不高；溶血速度緩慢，每隔10min進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)顯微鏡下個別細(xì)胞形態(tài)有所改變56% 葡萄糖溶液幾乎不溶血1h溶液呈暗紅色乳濁液；溶血速度慢，在1h內(nèi)幾乎沒有溶血現(xiàn)象62% TritonX-100 完全溶血1min溶液呈鮮亮紅色，震蕩后溶液上層有泡沫產(chǎn)生；溶血速度快，且細(xì)胞膜被破壞 III. 實驗分析 1號溶液和雞血是等滲的，在短時間內(nèi)不發(fā)生溶血（時間若過長，膜兩側(cè)的滲透壓平衡會被打破，也會發(fā)生溶血）本次實驗中控制溶血觀察時間在1h內(nèi)； 2號溶液為低滲溶液，發(fā)生完全溶血，因此可將 1號、2號溶液作為對照和另四種溶液進(jìn)行比對；3號甲醇溶液中的雞血紅細(xì)胞溶血速度很快，在幾十秒內(nèi)就已完全溶血，因甲醇的脂溶性高、分子量小，進(jìn)入細(xì)胞的速度很快，因此在操作過程中要求速度快，在完全溶血前做好裝片在顯微鏡下觀察； 4號丙三醇溶液雖然脂溶性較高，但分子量較大，因此進(jìn)入細(xì)胞的速度慢，溶血過程緩慢，在20min左右發(fā)現(xiàn)有溶血的細(xì)胞（圖4），在40min以后發(fā)現(xiàn)有個別細(xì)胞在顯微鏡下的形態(tài)有變化（圖5、圖6），因丙三醇進(jìn)入細(xì)胞，且其對光的折射率很高，使細(xì)胞看上去有缺口； 5號葡萄糖溶液，因其分子量過大，進(jìn)入細(xì)胞的速度很慢，在1小時的觀察中，未發(fā)生明顯溶血現(xiàn)象； 6號溶液中添加了表面活性劑，可以將膜蛋白抽提出來，使細(xì)胞膜的通透性增大，快速發(fā)生溶血現(xiàn)象，同時由于有大量膜蛋白被抽提，細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞，若操作速度過慢容易觀察不到細(xì)胞；膜蛋白溶于溶液中使得溶液的透明度沒有2號溶液的高；經(jīng)過本次實驗可以看出，由于溶質(zhì)的脂溶性、分子量等的差異會導(dǎo)致其進(jìn)入細(xì)胞的速度不同，從而導(dǎo)致溶血時間上的不同，因此可把發(fā)生溶血現(xiàn)象的時間當(dāng)做一種測量物質(zhì)進(jìn)入紅細(xì)胞速度的指標(biāo)。 【注意事項】1、 滴加完50%的血細(xì)胞懸液后，可用手指輕彈試管，使其混合均勻，防止血細(xì)胞沉入底部，但不要用力震蕩，以免細(xì)胞遭到人為損壞；2、 注意滴加的順序，因3號溶液再加入血細(xì)胞后溶血時間很短，最好在稍后滴加，并做好提前的準(zhǔn)備