"物质进出细胞的方式"教学的组织

"物质进出细胞的方式"是高中生物学新课标教材必修1"分子与细胞"模块中"细胞代谢"单元的重要内容.细胞膜对物质的选择透过性,是细胞正常代谢的前提和保证.学生区分物质进出细胞的几种方式并不难,但这些方式与细胞膜的结构存在什么样的关系是学生理解的难点.     

证明“活细胞膜具有选择透性功能”的实验

细胞膜是构成细胞的基本结构之一,具有保护和控制物质进出细胞的作用。其中,控制物质进出细胞的作用学生很难理解,而教材上也没做过多解释,我特做此实验帮助学生理解。１　实验目的　了解活细胞膜的选择透性特点。２　实验前的思考　活细胞具有选择透性,而死细胞丧失这个特性。设想用比较法来揭示这一现象。３　材料器具　玉米种子,烧杯,酒精灯,石棉网,火柴,培养皿,稀释１０倍左右的红墨水。４　步骤４．１　取材　选择１０粒新鲜、饱满、粒大的玉米种子,浸水吸胀。当水温２０℃时浸种１５ｈ,如果水温提高到３０～３５℃,只需…     

细胞膜选择透过性的一组实验

细胞膜的选择透过性是“细胞结构与功能”一节的难点内容之一,也是第2章“渗透作用原理”,“根对矿质离子选择吸收”的基础。在教学过程中如能把学生带进实验室,使用直观手段教学,不但有助于突破教学难点,提高教学质量,而且还能引起学生对科学实验的浓厚兴趣。     

离体植物组织膜的选择透过性实验

了解植物细胞膜是一种选择透过性膜,对理解植物细胞吸收水分、吸收矿质元素等生理内容是十分必要的。本实验从制作透析装置开始到得出实验结果,仅需30分钟。如渗析步骤移至课前,则仅需10分钟。其材料易得、方法简单,在教学中可用于演示实验,也适用于课外小组活动。     

第十七讲 高等植物的离子运转(续)

六、细胞膜与离子运转细胞膜最基本的性质是它对物质透过的障碍,而且具有选择性,由于这些性质,它能控制什么物质透过它,透过多少。控制离子的运转对于生理过程的稳定非常重要,因为离子的运转直接影响到细胞的pH、细胞的渗透压和各种代谢功能;膜还参与在ATP的产生、光合作用的能量转换;这些过程也都和离子通过膜的运转有关。     

工业模式微生物膜有序性的活细胞定量分析

作为一种相位敏感的荧光探针,Di-4-ANEPPDHQ可以特异性标记膜的有序相和无序相,在理论上可以对细胞膜的有序性进行定量成像。通过将Di-4-ANEPPDHQ和激光扫描共聚焦显微术相结合,对多种具有代表性的工业模式微生物进行了有序相和无序相活细胞成像,结合极性归一化数值的统计比较,最终实现对上述工业模式微生物细胞膜有序性的定量分析,为细胞膜工程提供了一种直观且快速的活细胞检测方法。     

改进的种子生活力快速测定法

种子生活力和发芽率的快速测定是高校植物生理学实验课的必做内容,它以方法简便、快速,使用试剂和仪器少,结果准确,有实际应用意义,而被各植物生理学实验指导书’‘－‘’编入。种子生活力和发芽率的快速测定方法,根据原理可分为四种类型：第一类是直接将种子作发芽试验,此法最可靠,可以同时测定一批种子的发芽率和发芽势;第二类是根据活细胞原生质具有选择透性原理,即不能透过某些染料（这类染料不能将活细胞即活胚染色,但能将死细胞即死胚染色,如酸性靛蓝、红墨水等）,或者利用种子内荧光物质向外渗漏的强弱（如纸上荧光法）…     

量子点标记活细胞内GLUT4 蛋白的研究

目的:研究量子点标记活细胞内GLUT4蛋白的方法,用于长时程观察活细胞内GLUT4的转运过程。方法:使用在GLUT4蛋白膜外区构建了myc位点的L6-GLUT4myc细胞系,用胰岛素刺激L6细胞内的GLUT4myc转运到细胞膜上,通过抗体抗原反应先后将一抗9E10和偶联二抗IgG的量子点与特异性位点结合。结果:通过量子点标记固定细胞内GLUT4的实验,证明了标记方法的特异性和灵敏性。量子点能够标记细胞膜表面的GLUT4蛋白并伴随GLUT4的胞吞进入细胞。适当调整实验温度,用量子点标记细胞膜上的GLUT4并且在实验过程结束后将标记了量子点的GLUT4保持在细胞膜表面,能够观察活细胞内GLUT4蛋白内化和胞内循环的过程。结论:发展了量子点标记活细胞内GLUT4的方法,为进一步研究活细胞内GLUT4的转运过程打下了基础。     

物质的内吞、外排与质膜、内膜系统的关系

高中生物必修本第1册第2章在讲到细胞膜的主要功能时,以小字的形式提到细胞的内吞作用和外排作用,表述较简单,读者不甚理解。其实这也是活细胞进行新陈代谢作用,不断地与外界环境交换物质,物质通过细胞膜进出细胞的方式之一。离子和小分子物质进出     

荧光漂白恢复技术在细胞生物学中的应用

荧光漂白恢复(FPR)技术已发展成为定量测定细胞膜分子的流动性的方法之一。本文着重介绍了FPR技术应用于测定细胞膜中和细胞质内分子的运动,这些测定将有助于研究活细胞中膜分子的运动方式、功能及其相互关系。     

超抗原刺激Jurkat T细胞的原子力显微镜研究

利用原子力显微镜分别对未加药人急性T淋巴细胞性白血病细胞（Jurkat细胞）和经超抗原刺激不同时间（6,12,48,72 h）后的Jurkat 细胞进行了细胞全貌和细胞膜表面纳米结构成像和探测研究,并通过比较不同状态下细胞表面的粘附力变化,探讨Jurkat细胞形态变化与粘附行为之间的关系,用CCK-8检测细胞的增殖,以期对Jurkat 细胞形态结构和细胞功能之间的关系有进一步的了解。结果发现：与未加药的Jurkat 细胞相比,随着超抗原刺激时间的延长,Jurkat 细胞的体积、高度、半宽度、粗糙度等参数发生明显的变化;活化48、72 h时,细胞与针尖间的相互作用力大约是活化6 h时的5倍,活化过程中细胞膜表面纳米结构的改变,引起其机械性能的变化。Jurkat 细胞的表面超微结构、细胞膜结构的改变和分化对于更深入地了解T细胞活化与免疫信号的传递,阐明其免疫过程的作用机制具有重要的意义。     

渗透作用实验的拓展

关于生物膜的选择透过性 ,高中教材设置的渗透作用示意图和实验九《观察植物细胞的质壁分离与复原》 ,都是证明生物膜与外界溶液确实发生了渗透作用 ,生物膜的确是一个选择透过性膜 ,正如教科书上提到的 ,水分子可以自由通过 ,细胞要选择吸收的离子和水分子也可以通过 ,而其他的离子、小分子 (如蔗糖分子 )和大分子 (蛋白质 )则不能通过 ,其实关于渗透作用演示实验 ,已有不少老师提出很多好的改进建议。笔者认为 ,书上的渗透作用示意图和实验九《观察植物细胞质壁分离与复原》都使用的是蔗糖 (0 .3g/ml) ,这固然是证明生物膜能选择透过某些…     

钙池排空操纵的外钙内流决定甘草诱导MGC-803细胞凋亡

 用 EGTA螯合胞外 Ca2 +和异搏定抑制钙通道 ,研究胞外 Ca2 +在甘草诱导 MGC- 80 3细胞中的作用 .流式细胞仪检测凋亡峰和 DNA ladder分析均表明 ,EGTA和异博定阻断细胞凋亡 .分别以 PI或 Rh1 2 3活染后的相应荧光强度表示细胞膜通透性和线粒性膜电位 (ΔΨm) .结果表明 ,细胞膜通透性增强和线粒体 ΔΨm 下降均为细胞凋亡的早期事件 ,EGTA和异博定均可抑制细胞膜通透性增强 ,但 EGTA促进线粒体 ΔΨm 下降 ,而异博定作用相反 .进一步经 PI和 Hoechst33342荧光双染后同时观察细胞膜通透性和细胞核形态 .结果表明 ,凋亡细胞均可 PI着色 ,EGTA和异博定完全阻断染色质凝聚 ,但不能完全抑制细胞膜通透性变化 .借助 Ca2 +探针 Fluo- 3/AM研究凋亡时胞内游离钙的时相变化 ,发现 Ca2 +升高也是细胞凋亡的早期事件 . EGTA和异博定轻微促进凋亡早期 Ca2 +升高 ,但抑制随后 Ca2 +的继续升高 .所有结果提示 ,钙池排空操纵的外 Ca2 +内流在甘草诱导 MGC- 80 3细胞凋亡中发挥决定性的作用 .     

伴刀豆球蛋白A与巨噬细胞膜上受体作用下膜变形性及细胞吞噬能力变化

本文采用图像分析、相差显微、生物活性测定等技术,研究ConA与巨噬细胞膜受体结合后对细胞行为与功能的影响. ConA与受体结合后巨噬细胞膜面积增大、变形性和吞噬能力增强、细胞产热量增加,表明细胞膜结构与功能发生变化.本实验是将图像分析技术用来研究相对图像采集速度要慢得多的活细胞特性的一次成功尝试.     

伴刀豆球蛋白A与巨噬细胞膜上受体作用下膜变形性及细胞吞噬能力变化

本文采用图像分析、相差显微、生物活性测定等技术,研究ConA与巨噬细胞膜受体结合后对细胞行为与功能的影响. ConA与受体结合后巨噬细胞膜面积增大、变形性和吞噬能力增强、细胞产热量增加,表明细胞膜结构与功能发生变化.本实验是将图像分析技术用来研究相对图像采集速度要慢得多的活细胞特性的一次成功尝试.     

一个生活化的探究实验及启示:生物膜活性对离子通过的影响

高中生物学教材中有生物膜功能特性的叙述:"控制物质进出细胞""是选择透过性膜",相关知识介绍比较抽象。介绍一个探究学习案例——腌咸蛋,通过一系列的设计、研究和分析,实现对"生物膜选择透过离子"功能的验证。还对高中生物学实验教学生活化的价值和可行性进行了探讨。     

细胞膜的不对称性与流动性

细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,此外,尚有少量的糖和微量的核酸、水和金属离子。 1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的通透性时发现脂溶性物质很容易透过细胞膜,而非脂溶性的物质穿透十分缓慢。由此,他认为细胞表面存在着一层脂质。 1925年德国的Gorter和Grendel在用丙酮抽提红细胞膜的脂质后,将其在空气—水的界面上展开成单分子层时,这个单分子层的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。据此,他们提出红细胞膜是由两层脂质分子组成的。 1931年Danielli发现细胞的表面张力显著     

体外受精研究：玉米和烟草性细胞融合的几种模式

分别用玉米 (ZeamaysL .)和烟草 (NicotianatabacumL .)为材料 ,以单对细胞融合技术广泛开展了各种组合的性细胞的融合实验。重点观察了性细胞融合过程中细胞体积对细胞膜融合行为的影响。视频增差显微术结合细胞膜荧光标记技术显示 ,性细胞融合过程中受融合双方体积差异大小的调节 ,细胞膜的融合行为可归纳为 3种基本模式 ;发现在体外受精条件下精细胞可以类似被吞噬的方式进入卵细胞 ,且其融合动作非常迅速。由此提出一种假设机制用以解释体内受精过程中雄性细胞质被排除的可能原因。     

全内角反射技术与转盘式共聚焦技术在细胞膜表面的成像比较

转盘式共聚焦成像是一种高速、高分辨率成像技术,可以在高时间分辨率和空间分辨率的水平观察固定细胞内目标蛋白的分布及活细胞内目标蛋白的动态变化。全内角反射成像是一种观察距离玻片表面某个限定区域内蛋白质的分布和变化的成像技术,常用于观察固定细胞以及活细胞表面的亚细胞结构。该文以中性粒细胞和神经胶质瘤细胞作为观察对象,通过观测固定细胞膜表面蛋白质的分布以及追踪膜标记活细胞的动态变化对两种成像方法进行了比较。结果发现,就目前技术水平而言,二者均可以采集到清晰的细胞边缘,但全内角反射可以拍摄到更清晰的细胞膜表面结构,它在动态拍摄过程中光漂白相对较低,在快速捕捉过程中能够更加全面的捕捉到一个完整的运动过程。     

生物教学中的两个小实验

一、用卵壳膜观察细胞膜选择透过性取鸭蛋或鸡蛋一个,在小端钻孔,倒出蛋黄和蛋清。将蛋壳无孔的一端浸泡在稀盐酸溶液中,使蛋壳的无孔端溶解。把放有食盐的洗面水(淀粉液)灌入蛋壳内,并将蛋壳置于装有清水的烧杯中。10分钟后,取出蛋壳,向烧杯中