细胞膜的渗透性精品文稿.ppt

细胞膜的渗透性第1页，本讲稿共25页周周日期日期实验实验名称名称/任任课课教教师师学学时时需需实验实验材料、易耗品材料、易耗品22.29质质膜的通透性膜的通透性观观察察4市市售售抗抗凝凝绵绵羊羊血血、指指管管、NaCl、甲甲醇醇、乙乙醇醇、丙丙三三醇醇、TritonX-100、三三氯氯甲甲烷烷、蒸蒸馏馏水、水、载载片盒片盒(20个个)33.7烟烟草草悬悬浮浮细细胞胞或或花花粉粉管管的的内内吞吞作作用用及及内内膜膜系系统统的的检测检测 4烟烟草草悬悬浮浮细细胞胞、花花粉粉管管、蔗蔗糖糖、FM4-64(红红色色荧荧光光)、硝硝酸酸钙钙、硼硼酸酸、blue-white(蓝蓝色色荧荧光光)43.14GFP-tubulin转转基基因因拟拟南南芥植株的无菌培养芥植株的无菌培养4琼琼脂脂、MS培培养养基基、培培养养皿皿、转转基基因因拟拟南南芥种子芥种子53.21拟拟南南芥芥叶叶片片、根根部部微微管管tubulin-GFP的的荧荧光定位光定位4磷酸磷酸缓缓冲液、冲液、镊镊子、子、载载玻片、盖玻片玻片、盖玻片63.28DNA与与RNA的的化化学学显显色色反反应应4葱葱头头、冰冰乙乙酸酸、乙乙醇醇、三三氯氯乙乙酸酸、盐盐酸酸、碱性品碱性品红红、NaAc、蒸、蒸馏馏水水84.11离离心心技技术术分分离离叶叶绿绿体体和和细细胞核胞核4菠菠菜菜、离离心心管管50ml、甘甘露露醇醇、EDTA、Tris、巯巯基乙醇、牛血清白蛋白、蒸基乙醇、牛血清白蛋白、蒸馏馏水水94.18细细胞胞骨骨架架的的光光学学显显微微观观察察4咪咪 唑唑、KCl、MgCl、EGTA、DTT、TritonX-100、戊戊二二醛醛、考考马马斯斯亮亮兰兰R250、葱、葱头头、蒸、蒸馏馏水水104.25细细胞凋亡小体的胞凋亡小体的观观察察4葱葱头头、蔗蔗糖糖、MnSO4、Na2Mo4、H3BO3、CaCl2、甘露醇、蒸、甘露醇、蒸馏馏水，水，细细胞色素胞色素C125.9血血细细胞的分化和不同胞的分化和不同类类型血型血细细胞的胞的观观察察(开放探开放探究究实验实验)4市市售售抗抗凝凝绵绵羊羊血血，载载玻玻片片、盖盖玻玻片片、指指管管、显显微微镜镜135.18考考试试第2页，本讲稿共25页经典基础实验：质膜的通透性观察、细胞骨架的光学显微观察、DNA与RNA的化学显色反应综合性实验综合性实验：烟草悬浮细胞或花粉管的内吞作用及内膜系统的检测 离心技术分离叶绿体和细胞核 细胞凋亡小体的观察开放实验：GFP-tubulin转基因拟南芥植株的无菌培养 拟南芥叶片、根部微管tubulin-GFP的荧光定位探究：血细胞的分化和不同类型血细胞的观察“以以模块式模块式教学由浅入深，倡导教学由浅入深，倡导深化探究学习理念深化探究学习理念”为为原则，实原则，实验课程整合为验课程整合为分层次分层次、分模块分模块有选择地进行。有选择地进行。基础性经典实验模块基础性经典实验模块综合性实验模块综合性实验模块开放型实验模块开放型实验模块探究性实验模块探究性实验模块第3页，本讲稿共25页总评总评成成绩绩：实验实验操作、操作、结结果与果与实验报实验报告占告占50%；期；期末考末考试试占：占：50%实验报实验报告告:网上提交网上提交1)原理；原理；2)实验结实验结果；果；3)讨论讨论 (包括包括对对得到的得到的实验结实验结果可能原因的分析；果可能原因的分析；对对本本实验设计实验设计及操作及操作过过程中的一些想法或改程中的一些想法或改进进的的建建议议)第4页，本讲稿共25页细胞膜的选择透性细胞膜的选择透性 实实 验验 目目 的的1 了解细胞膜的基本功能了解细胞膜的基本功能2 了解质膜对几种小分子物质的选了解质膜对几种小分子物质的选择透性及通过速度。择透性及通过速度。第5页，本讲稿共25页1 The greater the lipid solubility,the faster the penetration2 The smaller molecules,the faster the penetration3 The more uncharged molecules,the faster the penetration 脂溶性脂溶性越高越高通透性越大，水溶性越高通透性通透性越大，水溶性越高通透性越小；越小；非极性非极性分子比极性容易透过分子比极性容易透过;小分子小分子比大分子容易透过比大分子容易透过;带电离子带电离子很难透过；很难透过；简单扩散简单扩散的细胞通透性取决于：的细胞通透性取决于：分子极性分子极性、分子大小分子大小第6页，本讲稿共25页红细胞对各种红细胞对各种溶质的渗透性溶质的渗透性不同，有不同，有的可渗入，有的不能渗入；的可渗入，有的不能渗入；渗入速度也不同；渗入速度也不同；如何记录？如何记录？溶血现象溶血现象第7页，本讲稿共25页溶血现象溶血现象（hemolysis）此时光线较容易通过溶液，溶液由此时光线较容易通过溶液，溶液由混浊混浊变为变为清亮清亮透明透明。溶质透过细胞的速度不同，溶质透过细胞的速度不同，溶血时间溶血时间不同，不同，由此来测量由此来测量各种物质通透性各种物质通透性的差别。的差别。能渗入红细胞的溶质能提高红细胞的渗透压，能渗入红细胞的溶质能提高红细胞的渗透压，使水进入细胞，引起使水进入细胞，引起细胞吸水胀破细胞吸水胀破；即；即红细红细胞膜破裂，血红蛋白从红细胞中胞膜破裂，血红蛋白从红细胞中溢出溢出的现象的现象称为称为溶血现象溶血现象。第8页，本讲稿共25页等渗等渗（isotonic or isosmotic）溶液）溶液渗透压渗透压与与血浆渗透压血浆渗透压相等的称为等渗溶液（如相等的称为等渗溶液（如0.85%NaCl溶液），高于或低于血浆渗透压的则相应溶液），高于或低于血浆渗透压的则相应地称为地称为高渗溶液高渗溶液或或低渗溶液低渗溶液。低渗低渗等渗等渗第9页，本讲稿共25页将正常红细胞悬浮于不同浓度的将正常红细胞悬浮于不同浓度的NaCI溶液中：溶液中：等渗溶液等渗溶液中的红细胞保持正常大小和双凹圆碟形；中的红细胞保持正常大小和双凹圆碟形；渗透压递减渗透压递减的一系列溶液中，的一系列溶液中，红细胞逐步胀红细胞逐步胀大并双侧凸起大并双侧凸起，当体积增加，当体积增加30%时成为球时成为球形；体积增加形；体积增加45%60%则细胞膜损伤而则细胞膜损伤而发生发生溶血溶血，这时血红蛋白这时血红蛋白(hemoglobin)出细出细胞外，仅留下一个圆形细胞膜空壳胞外，仅留下一个圆形细胞膜空壳“ghost”。正常人的红细胞一般在正常人的红细胞一般在0.42%NaCI溶液中时开始出现溶溶液中时开始出现溶血，在血，在0.35%NaCI溶液中时完全溶血。溶液中时完全溶血。第10页，本讲稿共25页The cells become leaky and the contents,composed almost totally of dissolved hemoglobin,flow out of the cell leaving behind a plasma membrane“ghost”To place the human erythrocyte cells in a hypotonic salt solution(低渗盐溶液低渗盐溶液),the cells respond to the osmotic shock by taking up water and swelling.第11页，本讲稿共25页去污剂（去污剂（detergent）去污剂是一种小的去污剂是一种小的双亲性双亲性分子，在水中形分子，在水中形成成球形小体球形小体微囊结构微囊结构。这种微囊结构可。这种微囊结构可以同以同膜脂双层膜脂双层相互作用，形成相互作用，形成磷脂磷脂和和去污去污剂、蛋白剂、蛋白的混和微囊。这样就以的混和微囊。这样就以蛋白质蛋白质去污剂磷脂去污剂磷脂或或蛋白质去污剂蛋白质去污剂复合物的复合物的形式带进溶液。形式带进溶液。常用的去污剂有：常用的去污剂有：离子去污剂（离子去污剂（anionic detergent）非离子去污剂（非离子去污剂（nonionic detergent）第12页，本讲稿共25页The hydrophobic(疏水疏水)part of each molecule is shown in yellow;the hydrophilic(亲水亲水)part,in blue第13页，本讲稿共25页The structure and function of detergent micelles.Because they are cone(锥形的锥形的)-shaped,they form micelles rather than bilayers.Detergent micelles have irregular shapes,and the hydrophobic tails are partially exposed to water.第14页，本讲稿共25页A soap micelle非极性脂肪酸尾朝里，非极性脂肪酸尾朝里，where they interact with the greasy matter to be dissolved.负电荷头部在微囊表面，负电荷头部在微囊表面，where they interact with the surrounding water.Membrane proteins,which also tend to be insoluble in water,can also be solubilized in this way by extraction of membrane with detergents.第15页，本讲稿共25页Triton X-100(聚乙二醇辛基苯基醚聚乙二醇辛基苯基醚)作用：作用：nonionic(uncharged)detergent,which generally does not alter a proteins tertiary structure.Triton X-100是常用的是常用的非离子非离子去垢剂去垢剂温和型温和型适当浓度的适当浓度的Triton X-100可使可使膜蛋白膜蛋白溶解下来并保持活溶解下来并保持活性，胞质中可溶性成分随之流失，而主要存留细胞骨架性，胞质中可溶性成分随之流失，而主要存留细胞骨架系统。系统。Like membrane lipids,detergents are amphipathic,they can substitute for phospholipids in stabilizing integral membrane proteins while rendering them soluble in aqueous solution.第16页，本讲稿共25页第17页，本讲稿共25页非离子去垢剂的作用机理非离子去垢剂的作用机理去污剂去污剂的的非极性末端非极性末端结合结合膜蛋白膜蛋白的的非极性残基非极性残基，极性极性端端溶解到溶解到溶液溶液中，蛋白不被破坏。中，蛋白不被破坏。第18页，本讲稿共25页试剂：试剂：1.NaCl:0.005M,0.065M,0.15M(接近等接近等渗溶液渗溶液)2.0.8M 甲醇甲醇(C-OH)、0.8M 乙醇乙醇C-C-OH、0.8M 甘油甘油 C-C-C-(OH)3 3.Triton X-100 4.氯仿氯仿(三氯甲烷三氯甲烷):具腐蚀性，注意！具腐蚀性，注意！第19页，本讲稿共25页材料：羊的红细胞，材料：羊的红细胞，红细胞，高度特化，无其他带膜的细胞器，是研究质膜的理想材料红细胞，高度特化，无其他带膜的细胞器，是研究质膜的理想材料试剂：试剂：1.NaCl:0.005M,0.065M,0.15M(接近等渗溶液接近等渗溶液)2.浓度相同浓度相同(0.8M),极性相同极性相同,分子量不同的分子量不同的甲醇甲醇(C-OH)、乙醇乙醇C-C-OH、丙醇丙醇 C-C-C-(OH)3.浓度相同浓度相同(0.8M),极性不同的极性不同的丙醇、丙二醇、丙三醇丙醇、丙二醇、丙三醇 4.Triton X-100和氯仿和氯仿(三氯甲烷三氯甲烷):具腐蚀性，注意！具腐蚀性，注意！第20页，本讲稿共25页步骤：步骤：1 对照：对照：量筒取量筒取3ml 蒸馏水蒸馏水1滴血（悬浊液）滴血（悬浊液）摇几下，对光观察现象摇几下，对光观察现象2 试剂组：试剂组：各取各取3ml(先先NaCL组、后组、后醇醇类组、类组、Triton X-100、氯氯仿仿)1滴血开始计时滴血开始计时 摇几下摇几下如果发生溶血，溶液澄清后，如果发生溶血，溶液澄清后，stop（时间差时间差），记录），记录溶血溶血时间的快慢时间的快慢。3 显微镜观察：显微镜观察：处于等渗环境的正常羊红细胞处于等渗环境的正常羊红细胞 半溶血态半溶血态(0.065M NaCl)溶血状态溶血状态第21页，本讲稿共25页 实验一报告内容实验一报告内容 1）实验原理）实验原理 2）记录实验结果和结果分析）记录实验结果和结果分析 第22页，本讲稿共25页第23页，本讲稿共25页 微分干涉显微镜下的鸡红细胞和人红细胞微分干涉显微镜下的鸡红细胞和人红细胞ABA 人血红细胞人血红细胞 B 鸡血红细胞鸡血红细胞第24页，本讲稿共25页将将观观察到的察到的现现象象记录记录，并并进进行分析和比行分析和比较较不同等渗溶液下的不同等渗溶液下的溶血溶血现现象象试试 管管 编编 号号是是否否溶溶血血时间时间结结果分析果分析(1)3mL 5 mmol/L NaCl+0.3mL稀稀释释羊血羊血(2)3mL 65 mmol/L NaCl+0.3mL稀稀释释羊血羊血(3)3mL 0.15 mol/L NaCl+0.3mL稀稀释释羊血羊血(4)3mL 0.8 mol/L 甲醇甲醇+0.3mL稀稀释释羊血羊血(5)3mL 0.8 mol/L 乙醇乙醇+0.3mL稀稀释释血血(6)3mL 0.8 mol/L 丙三醇丙三醇+0.3mL稀稀释释血血(7)3mL 2%Triton X-100+0.3mL 稀稀释释血血(8)3mL氯氯仿仿 +0.3mL稀稀释释血血第25页，本讲稿共25页