细胞膜的通透性探究实验
生物科学A班陆韵玲11550803032
摘要：通过对细胞膜透性的验证实验，发现醇类物质对细胞膜透性的脂溶性实验有不合理的地方，从而进行一系列的分析实验，最后得出无论哪个浓度的乙醇都能使细胞胀破，证实了醇类不适合做细胞膜透性的脂溶性实验。
关键词：细胞膜通透性脂溶性
细胞膜在不断变化的环境中，必须保持自身的稳态，才能生存。
细胞膜允许一些物质通透，又能降低甚至阻止另一物质的通透，所以细胞膜具有选择通透性。
水分子可以自由通过细胞膜，当细胞处于低渗液环境时，水分子大量渗到细胞内，使细胞膨胀，进而破裂，血红蛋白释放到介质中，由不透明的红细胞悬液变为红色透明的血红蛋白溶液，这就是溶血想象。
溶血现象可作为测量物质进入血红细胞速度的一种指标。
红细胞置于以乙二醇，丙三醇，葡萄糖等摩尔浓度的高渗液中，乙二醇等分子进入血红细胞，是细胞内的渗透性活性分子的浓度大大增加，进而导致水的摄入，使细胞膨胀细胞膜破裂，发生溶血。
溶血现象的发生快慢与进入细胞的物质的分子量大小有关。
相对分子质量大的进入细胞慢，发生溶血时间也长。
各种非电解质溶液，单位面积中所含的分子数相同，就具有相同的渗透压。
1.材料与方法
1.1材料
（1）鸡血
（2）测试剂：1mol/L乙二醇水溶液，1mol/L丙三醇水溶液，1mol/L葡萄糖水溶液，3mol/L 甲醇，3mol/L乙醇，3mol/L丙醇，无水酒精，蒸馏水，1/8mol/L，1/9mol/L，1/10mol/L，1/12mol/L，1/14mol/L葡萄糖溶液，1/12mol/L,1/13mol/L,1/14mol/L,1/16mol/L,1/18mol/L NaCl 溶液。
（3）仪器：烧杯，试管，移液管管，注射器，秒表，载玻片，显微镜，胶头滴管等。
1.2方法
1.2.1相对分子质量大小对膜通透性的影响
(1)在编号的3支试管中，分别用移液管吸入2ml 1 mol/L的乙二醇，丙三醇，葡萄糖高渗液。
（2）先后分别用注射器滴加两滴鸡血，摇匀。
（3）观察溶血时间，最长延至15min，镜检，记录实验结果。
1.2.2电解质和非电解质溶液对细胞膜透性的影响
（1）将试管编号，注明溶质名称及物质的量浓度。
（2）按编号分别加入不同浓度的葡萄糖及NaCl溶液2ml。
（3）每管各加入两滴血液，摇匀。
（4）室温放置15min，观察发生溶血的浓度，确定等渗浓度。
（5）镜检，记录实验结果，并计算摩尔系数。
1.2.3脂溶性大小对细胞膜透性影响
（1）在编号的3支试管中，分别用移液管吸入2ml 3mol/L的甲醇，乙醇，丙醇溶液。
（2）先后分别用注射器滴加两滴鸡血，摇匀。
（3）观察溶血时间，最长延至15min，镜检，记录实验结果。
1.2.4探究醇类是否能验证细胞膜脂溶性实验
（1）将试管编号，注明乙醇不同的质量分数。
（2）按编号分别加入不同质量分数的乙醇2ml。
（3）每管各加入两滴血液，摇匀。
（4）观察溶血时间, 镜检，记录实验结果。
2 结果与分析
2.1
由表1可以看出，乙二醇进入细胞的速度比丙三醇和葡萄糖快，溶血时间也较两者快，因此可以粗略的得出溶血现象发生的快慢与进入细胞的物质的分子量大小有关，相对分子量大的物质进入细胞慢，发生溶血所需的时间也长这一结论。
2.2
由表2可以看出，葡萄糖对鸡血的等渗浓度是1/12,NaCl对鸡血的等渗浓度是1/24。
故其等渗系数是i=葡萄糖的等渗物质的量浓度/NaCl的等渗物质的量浓度，即i=2
表2：电解质与非电解质溶液对细胞膜透性的影响
2.3
由表3可以看出，甲醇，乙醇，丙醇发生溶血的时间相当快，颜色鲜红。
而且我们知道一定浓度醇类物质对细胞具有毒害作用[1], 3mol/L乙醇相当于16%的酒精，含酒精量相当低，因此我们想此时有可能是水使红细胞破裂，并非醇类的脂溶性起作用。
2.4
由表4图1至图7可以看出，无论乙醇的质量分数是多少，血红细胞都会破裂（如图3），因此，我们相信乙醇作为验证细胞脂溶性大小对细胞膜透性的影响是不科学的[2]。
图1 图2
图3 血红细胞的碎片 图4 等渗浓度下的血红细胞
图5 图6
图7
3 讨论
3.1裁量对实验数据的影响在实验过程中，我们发现放置不同时间的鸡血对实验计数的时间有较大的差异，但大体趋势是一致的。
实验数据只是作为一种参考。
不同时间不同材料的血都对实验数据产生较大的差别，因此，为了实验的科学性与严谨性，实验用的材料必须是统一的。
3.2对于部分放置片刻后溶液变色问题在实验过程中，我们发现部分放置片刻后的溶液由一开始的鲜红色慢慢变成暗红色，我们推测是由于一开始是水使细胞胀破，到了后来酒精对细胞的毒害作用加深了，使蛋白质变性，因此从鲜红色变为暗红色。
3.3实验的整体思路设计实验思路大致如下，由于对实验脂溶性性对细胞膜透性的影响的实验方法产生了怀疑，从而提出方案设计，以及在设计中出现的问题，如忽略3mol/L乙醇是等于16.7%的乙醇这一点，将实验从0.1mol/L的乙醇到1mol/L的乙醇进行梯度实验，结果发现，0.1~1mol/L乙醇由于含水量太大，几乎都是水使细胞胀破，不足以证明原始实验的不合理性。
最后，我们决定往高浓度发展，分别进行梯度实验。
3.4关于脂溶性对细胞膜透性的改良实验的建议由于界定醇类使血红细胞胀破还是因为水使细胞胀破的浓度范围比较难以确定，故如果采用其他脂溶性物质，如采用各种脂溶性的维生素进行实验。
或者，将此验证实验删除。
3.5实验的不足之处由于实验药品有限，所以醇类物质甲醇，乙醇，丙醇，我们只是针对乙醇进行了一系列的实验，其他两种醇类不能一一验证。
实验不足之处，敬请谅解。
参考文献
[1] 孔爱华符凯，探究不同浓度的酒精对细胞的毒害作用—“探究植物细胞的吸水和失水”实验的拓展[J]，生物学通报，2011,46（61），48-50
[2] 马超颖，石洪凌，陈超，还原思维在“细胞膜的渗透性实验”中的应用[J]，唐山师范学院学报，2006，28（2），27-28。