细胞膜的渗透性及植物液泡系的活体染色.docVIP

实验六 细胞膜的渗透性 一、实验目的 1、通过红细胞的溶血过程的观察,了解分子量、脂溶性大小或极性大小、电解质和非电解质溶液对细胞膜透性的影响。 二、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，细胞很快吸水而胀裂，此时,血红蛋白从红细胞中逸出的现象称为溶血现象。溶血现象可作为测量物质进入红血细胞速度的一种指标。在等渗液中，由于有些溶质会进入红细胞内、引起细胞渗透压升高，细胞也会吸水胀裂，由于各种物质透入细胞的速度不同，溶血的时间不同。实验中溶血现象的判断是以光线能否透过溶液来界定的。 红细胞置于乙二醇、丙三醇（甘油）等摩尔浓度的等渗液中，乙二醇等分子进入红血细胞，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，使细胞膨胀，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量大小有关。分子量大的进入细胞慢，发生溶血所需时间也长。 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。 各种非电解质溶液，只要单位面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的多。具有相同渗透压的某非电解溶液与某电解质溶液浓度之比，叫等渗系数。用ⅰ来表示。 三、实验结果 (一) 细胞膜的渗透性 试管编号 溶液种类 是否溶血 溶血所需时间 结果分析 1 水 是 21s 水分子可以自由通过细胞膜，当细胞处于低渗液环境时，细胞很快吸水而胀裂，此时,血红蛋白从红细胞中逸出的现象称为 溶血现象。因为水分子可通过由膜脂运动而产生的间隙且其分子量小，进入细胞的速度快，所以溶血所需时间短。 2 甲醇 是 27s 甲醇是亲脂性的非极性小分子，为低渗溶液，容易溶解于脂双层，并迅速透过，提高红细胞的渗透压，促使水分进入细胞引起溶血，溶血所需时间较短。 3 乙醇 是 24s 乙醇是脂溶性小分子，可以自由扩散进出细胞。红细胞外有相对高浓度的乙醇，大量乙醇分子顺浓度差进入红细胞，使红细胞内渗透压高于红细胞外渗透压，水通道开放，大量水分子进入红细胞，发生溶血。乙醇的分子量比甲醇的大，从理论上来说，乙醇进入细胞的速度应该比甲醇的慢，但是甲醇的极性要比乙醇的大，所以乙醇进入细胞的速度比甲醇快，溶血所需时间较少，这说明溶血时间的长短不但与分子的大小有关，还与分子的极性有关。 4 丙醇 是 21s 与甲醇、乙醇类似，乙醇也是脂溶性小分子，可以自由扩散进出细胞。红细胞外有相对高浓度的丙醇，大量丙醇分子顺浓度差进入红细胞，使红细胞内渗透压高于红细胞外渗透压，水通道开放，大量水分子进入红细胞，发生溶血。丙醇的分子量较甲醇、乙醇的大，但极性较较两者小，两种因素综合起来，最终导致溶血的时间较甲醇、乙醇的少，说明丙醇进入细胞的速度比甲醇、乙醇的快，分子的极性对其进入细胞速度的影响较分子量的影响大。 5 乙二醇 是 22s 与甲醇、乙醇、丙醇类似，乙二醇也是脂溶性小分子，可以自由扩散进出细胞。红细胞外有相对高浓度的乙二醇，大量乙二醇分子顺浓度差进入红细胞，使红细胞内渗透压高于红细胞外渗透压，水通道开放，大量水分子进入红细胞，发生溶血。乙二醇的分子量和极性都比乙醇的大，所以溶血的时间比乙醇的少，说明其进入细胞的速度比乙醇的要慢，由此可知分子的极性越大，进入细胞的速度越小，分子质量越大越不易通过细胞膜，发生溶血也就越困难。 6 甘油 是 4min50s 甘油也是脂溶性小分子，可以自由扩散进出细胞。红细胞外有相对高浓度的甘油，大量甘油分子顺浓度差进入红细胞，使红细胞内渗透压高于红细胞外渗透压，水通道开放，大量水分子进入红细胞，发生溶血。但是它的分子量和极性比甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇的都要大，所以发生溶血所需的时间最长，说明随着分子量和极性的增大，其穿透细胞膜的速度变慢，由此可知分子的极性越大，进入细胞的速度越小，分子质量越大越不易通过细胞膜，发生溶血也就越困难。 7 葡萄糖 否 不溶 葡萄糖虽然不带电荷，为极性分子，但分子体积较大，可以跨膜扩散运输，需要载体蛋白的协助，这在孤立的血细胞中是比较困难的 ，所以不发生溶血现象。 8 氯化钠 否 不溶 氯化钠之所以不能引起人的红细胞发生溶血是因为试验中红细胞所处的环境是等渗的，它们解离出的钠离子要通过主动运输才能进入到细胞膜，而等渗环境使得细胞膜内外无渗透压梯度，细胞膜表面的离子通道也就无法打开，钠离子无法进入细胞无法使得细胞内的渗透压升高，也就不能发生溶血了。