关于细胞膜对不同物质私密性的差别的研究大学：生命科学大学姓名：****级：2011学号：关于细胞膜对不同物质私密性的差别的研究摘要：红细胞是观察膜私密性差别的良好实验材料。将红细胞分别放于各类等渗氨水中，因为红细胞膜对不同溶质的私密性不同，促使不同溶质溶入细胞的速率相差很大，有些溶质甚至不能透入细胞。当溶质分子碳酸铵、甘油、丙酮等步入细胞后，会造成渗透压下降，水份子步入细胞，使细胞膨胀甚至断裂，发生红细胞溶血的现象，此时，光线较易通过碱液，原先不透明的红细胞悬液忽然弄成白色透明的血红蛋白碱液，我们借此来判定是否发生了溶血现象，而因为各类溶质步入细胞的速率不同，所以不同的溶质诱导红细胞溶血的时间也不同。关键词：红细胞膜私密性溶血:.,,tion,,,.,,,sure,,,,menon,,t.:is引言：细胞膜将细胞内物质与细胞外环境隔离开细胞膜选择性通透，为细胞内各类新陈代谢提供了一个相对比较稳定的内环境。
然而这些隔离并不是绝对的，由于细胞要与周围环境进行物质和能量的交换，因而细胞膜也是细胞与外界环境进行物质交换的结构。细胞膜可以选择性地让个别物质进出细胞，但是各类物质进出细胞的方法是不同的，大体可以分为3种：被动运输、主动运输和胞吞与胞吐作用。单纯考虑细胞膜的脂单层结构，仅疏水性小分子和个别极性小分子可以依含量差自由通过细胞膜，绝大多数的极性分子和离子不能自由通过，但细胞膜的脂单层上分布有丰富的功能各异的膜转运蛋白，致使这种极性分子和离子的跨膜运输得以实现。以上统统归属于细胞膜私密性的范畴，而红细胞是观察膜私密性差别的良好实验材料，由于红细胞没有细胞核，这样也就缺少一个贯串质膜与细胞核之间的细胞骨架的网格系统。而其他有核细胞，由于其质膜成份与骨架成份的互相结合，而使细胞膜抗低渗的机械程度大大降低，低渗氨水中这种细胞会吸水膨胀，显微镜下可以观察到细胞容积明显减小，但很难像红细胞那样在短时间内胀破。所以，实验采用红细胞作为实验材料。实验目的了解细胞膜对不同物质私密性的差别；观察红细胞的溶血现象；理解溶血原理，完善等渗概念。材料、试剂和仪器2.1实验材料抗凝人血、鸡血的稀释液2.2实验试剂0.17mol/L硫酸铵、0.17mol/L甲酸铵、0.17mol/L氯化钠、0.12mol/L酸铵、0.12mol/L氯化钠、0.32mol/L蓝莓糖、0.32mol/L甘油、0.32mol/L乙二醇、0.32mol/L丙酮、0.32mol/L乙醇2.3实验仪器试管、移液管、滴管、计时秒表、吸耳球、试管架等研究方式3.1取试管2支，各加入3ml分馏水，再分别加入0.5ml轻轻搅匀，注意观察碱液颜色变化，如发生溶血，记录溶血时间。
3.2取试管2支，各加入0.17mol/L的硫酸钠碱液3ml，再分别加入0.5ml3.3．分别在以下几种等渗氨水中重复同样实验，观察并记录有无溶血，以及溶血时间：0.17mol/L硫酸铵、0.17mol/L乙酸铵、0.17mol/L氯化钠、0.12mol/L草酸铵、0.12mol/L盐酸钠、0.32mol/L猕猴桃糖、0.32mol/L甘油、0.32mol/L乙二醇、0.32mol/L丙酮、0.32mol/L乙醇。实验结果因为各溶质步入细胞的速率不同，所以不同的溶质诱导红细胞溶血的时间不同。我们用溶血时间来恐怕细胞膜对各类物质私密性的大小并进行记录，得到结果如下：结果剖析5.1鸡血红细胞与人血红细胞的比较上述实验结果表明，人血要比鸡血更容易发生溶血现象。相比于鸡血的红细胞，人血红细胞缺乏细胞核以及多种细胞器，这样也就缺乏了.17mol/L硫酸钠0.17mol/L硫酸铵90s0.17mol/L乙酸铵60s0.17mol/L氯化钠0.12mol/L草酸铵143s0.12mol/L盐酸钠0.32mol/L猕猴桃糖0.32mol/L甘油200s0.32mol/L乙酸187s0.32mol/L乙醇20s0.32mol/L乙二醇一个介于质膜与细胞核之间的骨架结构，而鸡血红细胞由于具有细胞核，机械硬度大大降低，细胞膜抗低渗的能力也相对提高，当细胞吸水时，尽管细胞会吸水膨胀，但很难像人的血红细胞那样在短时间内胀破。
所以，相比于鸡血的红细胞，人血红细胞更容易发生溶血现象。5.2碱液相对分子质量对人血红细胞溶血的影响由图一可知，溶血的时间与氨水相对分子质量并没有呈现绝对的正相关或负相关，只是在某一小范围内暂时性地呈现正相关，如乙酸到甘油这一范围内。由此，我们可以推论，溶血时间会随碱液溶质相对分子质量的降低而降低，并且这些趋势并不绝对，由于溶血并不单一只受这一种诱因影响。碱液相对分子质量与人血红细胞溶血时间的关系5.3电解质与非电解质对人血红细胞溶血影响的比较把不同溶质的溶血时间分为两类：电解质与非电解质，如图表2、表3。相比于电解质，非电解质更易使血红细胞发生溶血。一方面，实验当中所用非电解质多为脂胺类物质，其成份与细胞膜相像；另一方面，这550溶血时间（单位：碱液（根据相对分子质量从小到大排列）些非电解质多为相对分子质量较小的有机物。这两个方面都决定了实验中所涉及到的非电解质更易通过细胞膜，从而使人血红细胞发生溶血。电解质碳酸钠硝酸铵乙酸铵草酸铵硝酸钠溶血时间143s电解质与人血红细胞溶血时间的关系非电解质猕猴桃糖甘油丙酮丁醇乙二醇溶血时间15s20s45s非电解质与人血红细胞溶血时间的关系5.3.1电解质按照表2，实验中的各类电解质的溶血时间由长到短排列：硫酸钠（不溶）＞硝酸钠（不溶）＞草酸铵＞硫酸铵＞乙酸铵。
可以看出，酸酐发生溶血，而谷氨酸钠则不溶血。由于酸酐为强电解质，氨水中存在电离平衡，铵根离子与水份子发生可逆反应生成氨分子，氨分子顺含量梯度步入红细胞内，使细胞内渗透压降低，使得水通道开放，因而大量水份子顺浓度梯度步入细胞内发生溶血现象；钠离子在水碱液中无电离平衡现象，是通过细胞膜上的选择性离子通道步入细胞的，由离子通道介导的易化扩散是顺含量梯度或电物理梯度的，而等渗的硫酸钠不能导致细胞膜上离子通道的开放，钠离子难以步入红细胞内，不能使细胞内的渗透压升高，水份子难以步入，不会出现溶血现象。在可以发生溶血现象的酸酐中，溶血的时间也存在差别。由于酸酐发生溶血现象的机制主要是由于铵根离子发生了电离平衡，所以铵根离子的含量也决定着溶血时间的快慢，尽管硝酸铵、醋酸铵和草酸铵都是等渗碱液，但因为它们分子中铵根离子数量的不同，所以使血红细胞发生溶血的能力也不相同。5.3.2非电解质水的溶血时间是最快的，水是一种比较小的极性分子。一方面，在以磷脂双分子层为骨架的细胞膜中，水可以从磷脂双分子层的空隙中自由地通过；另一方面，细胞膜上还存在有水通道，这也是水份子进出细胞的路径之一。
所以，基于以上两方面，水是最容易使红细胞发生溶血的物质之一。猕猴桃糖是不能使红细胞溶血的。它是通过协助扩散步入红细胞的，尽管不耗能并且须要载体，速率比较慢，但是猕猴桃糖一旦步入细胞内，又会经过糖酵解阶段形成能量而被消耗掉，所以猕猴桃糖不能使红细胞溶血。这也解释了为何临床上患者可以注射一定含量猕猴桃糖而不用害怕发生溶血。甘油相对分子质量不大，但是它与细胞膜中磷脂分子一样，均为非极性结构，所以甘油以自由扩散的形式进出细胞。外界较高的含量梯度促使甘油步入到红细胞内，发生溶血。丙酮的溶血机理大致与甘油相同，但因为其相对分子质量大于甘油，所以溶血的速率要稍微快于甘油。乙酸相对分子质量小于丙酮，但是它步入细胞的形式与乙酸、甘油基本相同，理论上溶血时间应当小于丙酮，但实际结果却相反，不排除实验的碰巧性或操作上的偏差等。乙二醇的溶血时间大于乙酸。从结构上来看，乙二醇为非极性分子，与磷脂双分子层相像，按照相像相溶原理细胞膜选择性通透，乙二醇比乙酸更易步入细胞，所以其溶血时间大于乙酸。参考文献：[1]曾宪录,巴鹅黄，朱筱娟.细胞生物学实验指导.上海:高等教育出版社[2]翟中和,王喜忠,丁明孝.细胞生物学.4版.上海:高等教育出版社[3]黄百渠,曾宪录.细胞生物学简明教程.上海:高等教育出版社
