细胞生物学实验

一般说来，气体分子（如O2、CO2、N2）、小的不 带电的极性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性的分子等易通过 质膜，大的不带电的极性分子（如葡萄糖）和各种带电 的极性分子都难以通过质膜。
实验二 线粒体和液泡系的 超活染色与观察
实验目的
１、观察动植物活细胞内线粒体、液泡 系的形态数量与分布；
２、学习一些细胞器的超活染色技术。
细胞生物学 实验
武汉工业学院 生物学实验教学中心
目录
• 实验一 • 实验二 • 实验三 • 实验四 • 实验五 • 实验六 • 实验七 • 实验八
细胞膜通透性 线粒体和液泡系的超活染色与观察 细胞凝集反应 肝细胞的分离 植物细胞骨架的光学显微镜观察 DNA的细胞化学――Feulgen反应 植物染色体标本制备和观察 细胞融合
实验原理
活体染色是指对生活有机体的细胞或组织能着色，但 又无毒害的一种染色方法。它的目的是显示生活细胞内的 某些结构，而不影响细胞的生命活动和产生任何物理、化 学变化以致引起细胞的死亡。活染技术可用来研究生活状 态下的细胞形态结构和生理、病理状态。
实验一 细胞膜通透性
实验目的
了解相对分子质量、脂溶性大小、电 解质和非电解质溶液对细胞膜通透性的影 响。
实验原理
细胞膜具有选择通透性。水分子可以自由通过细胞膜， 当细胞处于低渗环境时，水分子大量渗到细胞内，使细胞 破裂，发生溶血现象。
细胞置于乙二醇、丙三醇、葡萄糖等摩尔浓度的高渗 液中，分子进入红血细胞，导致水的摄入，使细胞膨胀、 破裂发生溶血。溶血现象发生的快慢与进入细胞的物质的 分子有关有关。相对分子质量大的进入细胞慢，发生溶血 所需的时间也长。
溶血时间
1mol/L乙二醇
62
1mol/L丙三醇
92
1mol/L葡萄糖
180
2、脂溶性大小对细胞膜透性的影响
(1) 在编号的3支试管分别加入2ml 3mol/L甲醇、 3mol/L乙醇、3mol/L丙醇溶液。
(2) 先后分别用吸管滴加两滴血液，混匀。 (3) 观察溶血时间。 (4) 将实验结果记入以下所示表格中。
溶液、1mol/L葡萄糖水溶液、3mol/L甲醇、3mol/L 乙醇、3mol/L丙醇、1/8mol/L、1/9mol/L、 1/10mol/L、1/12mol/L、1/14mol/L葡萄糖水溶液、 1/12mol/L、1/13mol/L、1/14mol/L、1/16mol/L、 1/18mol/L、1/8mol/LNaCl溶液。
知识点
简单扩散的限制因素是物质的脂溶性、分子大小和带电性。 脂溶性:脂溶性越强，通过脂双层膜的速率越快(参下图)。 相对分子质量:相对分子质量小，脂溶性高的分子才能快速 扩散。根据实验结果，推测质膜的通透性孔径不会大于0.5～ 1.0nm，能够扩散的最小分子是水分子。 物质的带电性: 为什么所有带电荷的分子(离子)，不管它多小， 都不能自由 扩散?
溶液
相对分子质量
分配系数
溶血时间
3mol/L甲醇
32.04
0.0097
3mol/L乙醇
46.07
0.0357
3mol/L丙醇
58.0
0.156
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，注明溶质名称及物质的量浓度。 (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2滴血液，混匀。 (4) 室温放置15min，观察发生溶血的浓度，确定等渗 浓度。
方法与步骤：
1、相对分子质量大小对膜通透性的影响
(1) 在编号的3支试管中分别吸入2ml 1mol/L乙二醇、 1mol/L丙三醇、1mol/L葡萄糖高渗液。
(2) 先后分别用吸管滴加两滴血液，混匀。 (3) 观察溶血时间，最长延至10min。 (4) 将实验结果记入以下所示表格中。
溶液
相对分子质量
实验仪器、材料和试剂：
阿氏液（Alsever液）,配方如下： 枸橼酸钠……………………………….0.80g 枸橼酸…………………………………0.325g 葡萄糖…………………………………2.05g 氯化钠…………………………………0.42g H2O ……………加至…………… 100.00ml
混匀溶解后，114.3℃高压灭菌，10min备用。阿氏液 即含有枸橼酸钠抗凝剂，又含有细胞生存的营养，所以它 即可做细胞的抗凝剂，又可做细胞的保存液。阿氏液和采 血量为1：1，一般在4℃下红细胞可保存2周其活性和特性 不变。
作业
记录实验结果，分析结论，计算葡萄糖与氯 化钠等渗摩尔系数
思考题
为什么所有带电荷的分子（离子），不管多小， 都不能自由扩散？
质膜的通透性孔经不会大于0.5-1.0nm，并非所 有的物质都能通过。带电的wk.baidu.com质通常同水结合形成 一个水合的外壳，这不仅增加了它们的分子体积， 同时也大大降低了脂溶性，因此带电荷的分子（离 子），不管多小，都不能自由扩散。
非极性化合物易溶于脂溶剂，但在水中溶解度很小。 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。
实验原理
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NaCl与葡萄糖分子数相等时，NaCl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，称为等渗系数。用i来表 示：
(5) 按表记录实验结果。 (6) 计算等渗摩尔系数。
溶质
物质的量浓度/(mol/L) 1/8 1/9 1/10 1/12 1/13 1/14 1/16 1/18
葡萄糖
NaCl
注意事项
1、用0.85% NaCl液代替了Alsver液。用 生理盐水能明显延长红细胞的保存时间。
2、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。所以要认真观察溶血时间，准确记 录实验结果。
I = 葡萄糖的等渗物质的量浓度/NaCl的等渗 物质的量浓度
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。
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、秒表。
（2）材料：含适量阿氏液的鸡血或兔血。 （3）试剂：1mol/L乙二醇水溶液、1mol/L丙三醇水