细胞生物学实验五——细胞膜的通透性实验

13生物基地 201300140059 刘洋 20##-04-29

     同组者：吕赞

一、 实验目的

1.了解溶血现象及其发生机制。

2.了解细胞膜的渗透性及各类物质进入细胞的速度。

二、 实验原理

细胞膜是细胞与环境进行物质交换的选择通透性屏障，是一种半透膜，可选择性地控制物质进出细胞。将红细胞放在低渗溶液中，水分子大量渗透到细胞内，可使细胞胀破，血红蛋白释放到介质中，溶液由不透明的红细胞悬液变为红色透明的血红蛋白溶液，这种现象称为溶血。由于溶质渗透入细胞的速度不同，溶血时间也不同，因此，发生溶血现象所需的时间长短可作为测量物质进入红细胞速度的一种指标。本实验选用红细胞作为细胞膜渗透性的实验材料，将其放入不同的介质溶液中，观察红细胞的变化。

溶血（Hemolysis） 红细胞破裂，血红蛋白逸出称红细胞溶解，简称溶血。可由多种理化因素和毒素引起。在体外，如低渗溶液、机械性强力振荡、突然低温冷冻（-20℃～—25℃）或突然化冻、过酸或过碱，以及酒精、乙醚、皂碱、胆碱盐等均可引起溶血。

哺乳动物血浆的等渗溶液为0.9%NaCl溶液，红细胞在低于0.45%NaCl溶液中，因水渗入，红细胞膨胀而破裂，血红蛋白逸出。在体内，溶血可为溶血性细菌或某些蛇毒侵入、抗原-抗体反应（如输入配血不合的血液）、各种机械性损伤、红细胞内在（膜、酶）缺陷、某些药物等引起。溶血性细菌，如某些溶血性链球菌和产气荚膜杆菌可导致败血症。疟原虫破坏红细胞和某些溶血性蛇毒含卵磷脂酶，使血浆或红细胞的卵磷脂转变为溶血卵磷脂，使红细胞膜分解。

三、 实验用品

1.材料

鸡血红细胞

2.试剂

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

3.器材

试管、试管架、滴管、显微镜、离心机。

四、 实验步骤

1.取鸡血6ml，加0.85%NaCl溶液4ml，在1000r/min条件下离心5分钟；（RBC压积量不少于0.6mol）

2.将上述离心后的红细胞按沉淀量配成50%浓度；（总体积应不少于1.2ml）

3.每组取6支试管，分别加入如下溶液各3ml：

（1）0.85%NaCl溶液

（2）0.085%NaCl溶液

（3）0.8mol/L（0.3mol/L等渗）甲醇溶液

（4）0.8mol/L（0.3mol/L等渗）丙三醇溶液

（5）6%（5%等渗）葡萄糖溶液

（6）2%（1.5%等渗）TritonX-100

4.向上述6支试管中分别加入50%红细胞悬液1滴，轻摇混匀，观察试管中是否有溶血现象发生（观察时间1小时），记录溶血时间，并于显微镜下观察各溶液的细胞。

五、 实验结果

七、 结果讨论

1.由于细胞在等渗溶液中经过一段时间后也会发生溶血，因此本次的实验的时间为一小时，所以在1小时的时间内应该尽可能地充分利用时间，做好计时工作。

2.实验中有甲醇组反应较快，重做好几次。

3.再将红细胞的沉淀物放入实验组的溶液中时，应该将混匀再开始观察。

第二篇：20xx 细胞生物学实验第一次实验课内容(细胞膜的通透性,巨噬细胞吞噬作用的观察)

实验一 细胞膜的通透性

【实验目的】

了解物质分子质量、脂溶性、电解质和非电解质溶液对细胞膜透性的影响。

【实验原理】

细胞膜在不断变化的环境中，必须保持自身的稳恒状态，才能生存。细胞膜允许一些物质通透，又能降低甚至阻挡另一些物质的通透，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，水分子大量渗入到细胞内，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，这就是溶血现象。溶血现象可作为测量物质进人血红细胞速度的一种指标。

红细胞置于乙二醇、丙三醇（甘油）、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，使细胞内的渗透性活性分子的浓度大为增加，继而导致水的摄入，细胞膨胀，细胞膜破裂，发生溶血。溶血现象发生的快慢与进入细胞的物质的分子质量大小有关。分子质量大的进入细胞慢，发生溶血所需的时间也长。

非极性化合物易溶于脂溶剂，但在水中溶解度甚小。碳链越长，脂溶性越大。一种化合物在脂溶剂中的溶解度与其在水中溶解度之比，称为分配系数。

各种非电解质溶液，只要单位体积中所含的分子数相同，就具有相同的渗透压。电解质溶液，如氯化钠与葡萄糖分子数相等时，氯化钠产生的渗透压要大得多。具有相同渗透压的某非电解质溶液与某电解质溶液浓度之比，称为等渗系数，用i来表示。 i=葡萄糖的等渗摩尔浓度/氯化钠的等渗摩尔浓度

发生溶血者为低渗液，所以把发生溶血的前一管溶液的浓度近似视为红细胞等渗摩尔浓度。

【实验仪器、材料和试剂】

(1) 仪器、用具：小烧杯、试管、试管架、刻度吸管、注射器、秒表。

(2) 材料：含适量肝素的鸡血。

(3) 试剂：l mol/L乙二醇水溶液，l mol/L丙三醇水溶液，l mol/L 葡萄糖水溶液，3 mol/L甲醇，3 mol/L乙醇，3 mol/L 丙醇，1/8 mol/L、1/9 mol/L、1/10 mol/L、1/12 mol/L、1/14 mol/L葡萄糖溶液， 1/12 mol/L、1/13 mol/L、1/14 mol/L、1/16 mol/L、1/18 mol/L氯化钠溶液。

【方法与步骤】

1. 分子质量大小对细胞膜通透性的影响

（1）在编号的3支试管中，分别用吸管吸入2ml lmol/L乙二醇、lmol/L丙三醇，lmol/L葡萄糖高渗液。

（2）先后分别滴加两滴血液，用手指按住管口，倒置1次。 （3）观察溶血时间，最长延至lOmin。 （4）将实验结果列入如下所示的表格中。

溶液 1mol/L乙二醇 1mol/L丙三醇 1mol/L葡萄糖

相对分子质量

62 92 180

溶血时间

2. 脂溶性大小对细胞膜透性的影响

(1) 编号的3支试管分别加入2m1 3mol/L的甲醇、乙醇、丙醇溶液。 (2) 分别先后加入两滴血液，按住管口倒置1次。 (3) 观察溶血时间。

(4) 将实验结果记入如下所示的表格中。

溶液 3mol/L甲醇 3mol/L乙醇 3mol/L丙醇

相对分子质量

32.04 46.07 58.0

分配系数 0.0097 0.0357 O.156

溶血时间

3. 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，注明溶质名称及摩尔浓度。

(2) 按编号分别加入不同浓度的葡萄糖及氯化钠溶液2ml。 (3) 每管各加入两滴血液，按住管口，倒置一次。

(4) 室温放置15min, 观察发生溶血的浓度，确定等渗浓度。 (5) 按下表记录实验结果。 (6) 计算等渗摩尔系数。

摩尔浓度

溶液

1/8 M

葡萄糖 NaCl

试管内液体分两层：上层浅黄色透明，下层红色不透明为不溶血，镜检红细胞完好； 如果试管内液体混浊，上层带红色者，称为不完全溶血，镜检有部分红细胞呈碎片状； 如果试管内液体变红而透明者，称为完全溶血，镜检发现细胞全部呈碎片状。 【讨论】

实验中溶血现象发生的机制是什么？对实验中观察到的现象给出合理的解释。

1/9 M

1/10 M

1/12 M 1/13 M

1/14 M

1/16 M 1/18 M

实验二 小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬实验

【目的要求】

1. 掌握细胞吞噬的实验方法。 2. 了解细胞吞噬实验的研究意义。

【实验原理】

吞噬是单细胞动物摄取营养物质的主要方式，也是高等动物的一种非特异性免疫防护机制。高等动物内的巨噬细胞、单核细胞和中性粒细胞等具有吞噬功能，当病原微生物或其他异物侵入机体时，巨噬细胞由于具有趋化性，会向异物处聚集，将其内吞入胞质，形成吞噬泡，然后吞噬泡与溶酶体融合，将异物消化分解。通过观察细胞对鸡红细胞、酵母菌等的吞噬，计算吞噬百分率和吞噬指数，可以分析判断机体的免疫水平。

【实验用品】

1. 器材：显微镜、解剖盘、剪刀、镊子、注射器、载玻片、盖玻片、吸管等。 2. 试剂

（1）0.85% 生理盐水；

（2）阿氏（Alsever）血细胞保存液：柠檬酸钠0.89g、柠檬酸0.05g、葡萄糖2.05g、氯化钠0.42g，加蒸馏水至100ml, 溶解后用滤纸过滤，分装，8-10磅灭菌20min，置冰箱保存。

(3) 4%台盼蓝染液（用生理盐水配制）。

(4) 6%淀粉肉汤：牛肉膏0.3g、蛋白胨1.0g、氯化钠0.5g，蒸馏水100ml，解热后，加入可溶性淀粉6.0g，促使溶解，再煮沸灭菌，置4℃冰箱保存。使用时水浴融化，加入适量4%台盼蓝染液混匀，使呈蓝色。

3. 材料

(1) 小白鼠

(2) 1% 鸡红细胞悬液

自鸡翼下静脉取血 1ml，注入含灭菌阿氏液4ml的瓶中，混匀置于冰箱保存备用。使用时用生理盐水洗涤，离心，倾去上清，如此反复洗涤3次，最后用生理盐水配制成1%的鸡红细胞悬液。

【方法与步骤】

1. 激活腹腔巨噬细胞：实验前1-3天，每天给小鼠腹腔注射6%淀粉肉汤（含台盼蓝）1 ml。

2. 注射鸡红细胞悬液：给每只注射过淀粉肉汤的小鼠腹腔注射1%鸡红细胞悬液1ml，轻按小鼠腹部，使悬液分散；

3. 收集腹腔液，镜检：注射鸡红细胞30min后，用颈椎脱臼法处死小鼠。将小鼠置于解剖盘中，剪开腹部，用吸管吸取腹腔液，滴1滴于载玻片上，加盖玻片后，即可观察。 观察时，将视野光线调暗。在高倍镜下，先分辨清鸡红细胞和巨噬细胞。鸡红细胞为淡黄色、椭圆形、有核的细胞。而数量较多、体积较大、圆形或不规则的细胞，其表面有许多似毛刺状的小突起（伪足），胞质中有数量不等蓝色颗粒的（为吞入的含台盼蓝淀粉肉汤形成的吞噬泡）即为巨噬细胞。变换视野，仔细观察巨噬细胞吞噬鸡红细胞的过程。可见有的鸡红细胞（1至多个）紧贴于巨噬细胞的表面；有的巨噬细胞已将1至数个红细胞部分吞入；有的巨噬细胞已吞入1 个或几个红细胞，在胞质中刚刚形成椭圆形的吞噬泡；有的巨噬细胞内的吞噬泡体积缩小，并呈现圆形，这是与初级溶酶体发生融合，泡内物正在被消化分解。

4. 计算吞噬百分数和吞噬指数：

吞噬百分数=（100个巨噬细胞中吞噬了鸡红细胞的巨噬细胞数/100）×100%

吞噬指数=100个巨噬细胞吞噬的鸡红细胞总数/100

【讨论】

1. 绘图在高倍镜下所观察到的处于不同吞噬阶段的巨噬细胞（包括鸡红细胞黏附于巨噬细胞表面、鸡红细胞被吞入、形成吞噬泡和吞噬泡已开始被消化分解等），以示吞噬作用的全过程。

2. 统计其吞噬百分数和吞噬指数，分析吞噬的免疫保护作用。