酒精对生物膜的影响

生物部分

第一篇生命的基础

课题1 酒精对生物膜的影响

课题概述：

生物膜是细胞的膜结构的总称，主要由脂类和蛋白质构成，包括细胞膜、液泡膜等等。细胞膜的基本作用是保持细胞完整，控制和调节物质进出细胞。很多植物细胞中含有水溶性的色素，因而有自己特殊的颜色。如果细胞是健康正常的，色素主要存在于液泡中。如果生物膜的完整性遭到破坏，包括色素在内的液泡内容物将溢出到周围环境中去。因此在一定条件下，环境颜色的变化可以说明植物细胞受破坏的程度。本实验将测试不同浓度酒精溶液对细胞膜的影响。用比色计传感器监测酒精溶液颜色变化的深浅程度，从而说明酒精浓度与生物膜破坏程度间的关系。

物质对光的吸收遵循朗伯—比尔定律。透光率T为透光强度与入射光强度的比值，它是溶液透光程度的量度。透光率的负对数为吸光度(A = -lg T)，吸光度A是溶液吸光程度的量度。

比色计传感器运用不同物质会吸收不同波长光的原理，通过测量被测溶液的透光率和吸光度，从而测出有色物在溶液中的浓度。其测量范围是透光率28%—90%，吸光度0.050—0.550，可选择蓝、绿、红光三个波长范围内的色光。

目的：

1．验证酒精对生物膜的影响。

2．研究不同浓度酒精对生物膜的破坏作用。

3．学会比色计传感器的使用方法。

器材：

实验材料：新鲜苋菜叶片。

实验仪器及用品：TI—83 Plus图形计算器及CBL系统、比色计传感器(附带比色皿)、 CBL-DIN(传感器转接线)、刀片、尺、玻璃棒、镊子、吸水纸、擦镜纸、大试管、移液管、胶头滴管、蒸馏水洗瓶。

实验试剂：无水酒精。

实验装置：

步骤：

一．实验准备

1．配制50%、40%、30%、20%、10%酒精溶液。

2．洗净苋菜，选择大小相似的叶片，在中脉两侧紫红色部分各切取0.5cm宽条，再横切为0.5cm×0.5cm面积的小片。用蒸馏水清洗两次，用吸水纸吸干表面水分。

3．取6支大试管，作上标记。每支大试管中放入苋菜叶的小片10片。

4．用移液管移取不同浓度酒精溶液各3mL，分别注入五支大试管中，第六支试管中注入3mL蒸馏水(注入时间相隔3—5分钟)。作用时间均为15分钟，期间应轻摇试管。

二．设置传感器

1．连接TI—83 Plus图形计算器、CBL系统。

2．将比色计传感器与CBL系统CH1通道相连。

3．打开TI—83 Plus图形计算器、CBL CHEMBIO”程

(见图1、2)

图1 图2 4．在“MAIN MENU”菜单中选择“1：SET UP PROBES”；输入传感器数量

“1(见图3)

5．在“SELECT PROBE”菜单中选择“4：COLORIMETER”。(见图4)

图3 图4 6．输入通道序号“1”；在“CALIBRATION”菜单中选择“2：PERFORM NEW”。(见图5、6)

图5 图6 7．将蒸馏水倒入洁净的比色皿中，放入比色计传感器中作为空白试样。盖上比色计传感器，将波长旋钮旋至“0%T”位置。当CBL系统显示屏示数稳定后，按

0”。(见图

7)

8．将比色计的波长旋钮旋至“GREEN”（绿光）位置。当CBL系统显示屏示数

100”。(见图

8)

图7 图8 9MAIN MENU”菜单。

二．吸光度、透光率数据采集

1．在“MAIN MENU”菜单中选择“

2：

COLLECT DATA”。(见图9)

2．在“COLLECT DATA”菜单中选择“3：TRIGGER / PROMPT”，预热10秒(见图10)

图9 图10

3．在干净的比色皿中注入50%酒精的作用溶液，放入比色计中，盖上比色计传感

器。当CBL

液的浓度“50”(%)。

4．在“DATA COLLECTION”菜单中选择“1：MORE DATA”。(见图11)

图11

5．重复3、4

度。可以选择依次测定酒精浓度为40%—0的作用溶液，直至全部测定完成。

6．在“DATA COLLECTION”菜单中选择“2：STOP”，即完成了数据的采集。(见图12)

图12

实验结果及数据处理：

1．在“MAIN MENU”菜单中选择“3：VIEW GRAPH”，所显示的就是不同浓度酒精作用后的溶液吸光度变化曲线。(例：见图13)

图13

2MAIN MENU”菜单中选择“7：QUIT”。

3EDIT”菜单中选择“1：EDIT”，进入数据编辑界面。

4．L1数组中为酒精溶液的浓度；L2数组中为吸光度；L3数组中为透光率。(例：见图14)

图14

实验说明：

1．一般而言，两种特定颜色的光按一定比例混合，就可以得到白光，如黄光和蓝光。按照一定比例混合后能够得到白光的那两种光就称为互补光。当白光照射到某一溶液上，如果溶液选择性地吸收了某一种颜色的可见光，则只有其余光透过溶液，因而溶液呈现出该互补光的颜色。同理，我们一般选择溶液颜色的互补光作为光源，因为溶液对此颜色的光有明显的吸收作用。本实验中，苋菜的酒精作用溶液呈现紫红色，因此选用紫红色的互补色——绿色作为光源颜色。可见光及其互补光的颜色可以参见下表。

最接近之颜色选择合适的光源颜色。

思考问题：

1．什么浓度的酒精对生物膜的破坏力最大？试述其原因。

2．试预测如再增大酒精浓度，则相应的吸光度将如何变化，请进一步用实验证明你的观点。

3．本实验有什么可以改进的地方？

拓展：