实验二细胞膜的通透性观察
一、实验目的
1. 了解溶血现象及其发生机制,了解细胞膜的渗透性及各种物质进入细胞膜的速度;
2. 了解并掌握细胞渗透实验的原理;
3. 熟悉其操作方法。
二、实验原理
将红细胞分别与各种等渗溶液混合,由于红细胞膜对不同溶质的通透性不同,使得不同溶质透入细胞的速度相差甚大,有些溶质甚至不能透入细胞。
当溶质分子进入红细胞后使其分子浓度增加,即引起胞内渗透压升高,水分子则从渗透压低的胞外侧向渗透压高的胞内侧透入,使细胞膨胀,当膨胀达到一定程度时,红细胞膜破裂,血红蛋白逸出,发生细胞溶血现象。
此时,光线较易通过溶液,原来不透明的红细胞悬液突然变成红色透明的血红蛋白溶液。
由于不同溶质进入细胞的速度不同,故它们诱过红细胞发生溶血的时间也不相同,因此,可通过测量溶血时间来估计细胞膜对各种物质通透性的大小。
三、实验用品
1.试剂:
1) 0.9%生理盐水;
2) 2种低渗溶液:0.017mol/L 氯化钠和0.032mol/L 葡萄糖;10 种等渗溶液:0.17mol/L 氯化钠、0.32mol/L 葡萄糖、0.17mol/L 氯化铵、0.17mol/L 醋酸铵、0.17mol/L 硝酸钠、0.12mol/L 草酸铵、0.12mol/L 硫酸钠、0.32mol/L 甘油、0.32mol/L 乙醇、0.32mol/L 丙酮。
2.材料: 鸡血
3.仪器设备:50ml 烧杯、10ml 移液管、小试管、橡皮吸耳球、试管架等。
四、方法与步骤
1.鸡红细胞悬液的制备:
取50ml 小烧杯一只,加1 份鸡血和10 份0.17mol/L 氯化钠溶液,形成一种不透明的红色液体,此即稀释鸡血;
2.溶血现象的观察:
取试管1支,加入10ml 蒸馏水,再加入1ml 制备好的鸡红细胞悬液,注意观察溶液颜色的变化,由不透明的红色悬液变成透明的血红蛋白溶液(红细胞发生破裂,造成100%红细胞溶血,使光线比较容易透过溶液);
3.红细胞的渗透性
取试管一支,加入0.17mol/L 氯化钠溶液10ml,再加入1ml 制备好的鸡红细胞悬液,轻轻摇动,混匀后静置于温室中,观察试管中发生溶血的时间及其变化。
注意是否有颜色变化,是否有溶血现象。
4.0.17mol/L 氯化钠、0.17mol/L 氯化铵、0.17mol/L 醋酸铵、0.17mol/L 硝酸钠、0.12mol/L草酸铵、0.12mol/L硫酸钠、0.32mol/L葡萄糖、0.32mol/L 甘油、0.32mol/L乙醇、0.32mol/L丙酮10 种溶液进行同样实验,步骤同上;
5.观察并记录实验现象以完成下面的表格:
表1 细胞渗透性实验结果记录
试管中有红细胞和测试溶液时,不应强力摇晃,以免造成人为的红细胞破裂。
六、预期成果
1. 溶血现象观察步骤中预期结果溶血,溶液变透明。
2. 用不同的低渗溶液,都会因细胞内外渗透压不同而导致细胞破裂,因其性质不同,是否溶血和破裂的时间不同。
七、实验分析
1. 观察溶液颜色的变化,由不透明的红色悬液变成透明的血红蛋白溶液,这是因为红细胞发生破裂,造成100%红细胞溶血,使光线比较容易透过溶液。
2. 使用不同的低渗溶液其溶血时间不同,这是因为其浓度和性质不同。
八、思考题
(一)细胞膜对物质转运的各种方式的机制、异同点如何?
(二)如何理解细胞膜是选择性半透膜?
[附] 试剂的配制
1.0.17mol/L氯化钠:4.967g氯化钠溶于500ml蒸馏水中。
2.0.12mol/L硫酸钠:19.333g硫酸钠(Na2SO4·10H2O)溶于500ml蒸馏水中。
3.0.17mol/L硝酸钠:7.224g硝酸钠溶于500ml蒸馏水中。
4.0.17mol/L氯化铵:4.574g氯化铵溶于500ml蒸馏水中。
5.0.12mol/L草酸铵:8.527g草酸铵((NH4)2C2O4·H2O)溶于500ml蒸馏水中。
6.0.17mol/L醋酸铵:6.552g醋酸铵溶于500ml蒸馏水中。
7.0.32mol/L葡萄糖:28.83g葡萄糖溶于500ml蒸馏水中。
8.0.32mol/L乙醇:9.33ml无水乙醇加500ml蒸馏水混匀。
9.0.32mol/L丙醇:11.976ml正丙醇(比重0.803)加500ml蒸馏水混匀。
10.0.32mol/L甘油:11.7mlg甘油(C3H5(OH)3·1.26g/ml)加500ml蒸馏水混匀。