[方案]2014 细胞生物学实验第一次实验课内容(细胞膜的通透性,巨噬细胞吞噬作用的观察)[方案]2014 细胞生物学实验第一次实验课内容(细胞膜的通透性,巨噬细胞吞噬作用的观察)
实验一 细胞膜的通透性
【实验目的】
了解物质分子质量、脂溶性、电解质和非电解质溶液对细胞膜透性的影响。
【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,水分子大量渗入到细胞内,使细胞膨胀,进而破裂,血红蛋白释放到介质中,由不透明的红细胞悬液变为红色透明的血红蛋白溶液,这就...
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]2014 细胞生物学实验第一次实验课内容(细胞膜的通透性,巨噬细胞吞噬作用的观察)
实验一 细胞膜的通透性
【实验目的】
了解物质分子质量、脂溶性、电解质和非电解质溶液对细胞膜透性的影响。
【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,水分子大量渗入到细胞内,使细胞膨胀,进而破裂,血红蛋白释放到介质中,由不透明的红细胞悬液变为红色透明的血红蛋白溶液,这就是溶血现象。溶血现象可作为测量物质进人血红细胞速度的一种指标。
红细胞置于乙二醇、丙三醇(甘油)、葡萄糖等摩尔浓度的高渗液中,乙二醇等分子进入血红细胞,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,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质量大小有关。分子质量大的进入细胞慢,发生溶血所需的时间也长。
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。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。
各种非电解质溶液,只要单位体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得多。具有相同渗透压的某非电解质溶液与某电解质溶液浓度之比,称为等渗系数,用i来
示。
i=葡萄糖的等渗摩尔浓度/氯化钠的等渗摩尔浓度
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摩尔浓度。
【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、注射器、秒表。
(2) 材料:含适量肝素的鸡血。
(3) 试剂:l mol/L乙二醇水溶液,l mol/L丙三醇水溶液,l mol/L 葡萄糖水溶液,
mol/L甲醇,3 mol/L乙醇,3 mol/L 丙醇,1/8 mol/L、1/9 mol/L、1/10 mol/L、1/12 3
mol/L、1/14 mol/L葡萄糖溶液, 1/12 mol/L、1/13 mol/L、1/14 mol/L、1/16 mol/L、1/18 mol/L氯化钠溶液。
【方法与步骤】
1. 分子质量大小对细胞膜通透性的影响
(1)在编号的3支试管中,分别用吸管吸入2ml lmol/L乙二醇、lmol/L丙三醇,lmol/L葡萄糖高渗液。
(2)先后分别滴加两滴血液,用手指按住管口,倒置1次。
(3)观察溶血时间,最长延至lOmin。
(4)将实验结果列入如下所示的表格中。
溶液 相对分子质量 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) 编号的3支试管分别加入2m1 3mol/L的甲醇、乙醇、丙醇溶液。
(2) 分别先后加入两滴血液,按住管口倒置1次。
(3) 观察溶血时间。
(4) 将实验结果记入如下所示的表格中。
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 O.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,注明溶质名称及摩尔浓度。
(2) 按编号分别加入不同浓度的葡萄糖及氯化钠溶液2ml。
(3) 每管各加入两滴血液,按住管口,倒置一次。
(4) 室温放置15min, 观察发生溶血的浓度,确定等渗浓度。
(5) 按下表记录实验结果。
(6) 计算等渗摩尔系数。
摩尔浓度
溶液
1/8 M 1/9 M 1/10 M 1/12 M 1/13 M 1/14 M 1/16 M 1/18 M 葡萄糖 NaCl
试管内液体分两层:上层浅黄色透明,下层红色不透明为不溶血,镜检红细胞完好;
如果试管内液体混浊,上层带红色者,称为不完全溶血,镜检有部分红细胞呈碎片状;
如果试管内液体变红而透明者,称为完全溶血,镜检发现细胞全部呈碎片状。
【讨论】
实验中溶血现象发生的机制是什么,对实验中观察到的现象给出合理的解释。
实验二 小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬实验 【目的要求】
1. 掌握细胞吞噬的实验方法。
2. 了解细胞吞噬实验的研究意义。
【实验原理】
吞噬是单细胞动物摄取营养物质的主要方式,也是高等动物的一种非特异性免疫防护机制。高等动物内的巨噬细胞、单核细胞和中性粒细胞等具有吞噬功能,当病原微生物或其他异物侵入机体时,巨噬细胞由于具有趋化性,会向异物处聚集,将其内吞入胞质,形成吞噬泡,然后吞噬泡与溶酶体融合,将异物消化分解。通过观察细胞对鸡红细胞、酵母菌等的吞噬,计算吞噬百分率和吞噬指数,可以分析判断机体的免疫水平。
【实验用品】
1. 器材:显微镜、解剖盘、剪刀、镊子、注射器、载玻片、盖玻片、吸管等。
2. 试剂
(1)0.85% 生理盐水;
(2)阿氏(Alsever)血细胞保存液:柠檬酸钠0.89g、柠檬酸0.05g、葡萄糖2.05g、氯化钠0.42g,加蒸馏水至100ml, 溶解后用滤纸过滤,分装,8-10磅灭菌20min,置冰箱保存。
(3) 4%台盼蓝染液(用生理盐水配制)。
馏水100ml,解热后,(4) 6%淀粉肉汤:牛肉膏0.3g、蛋白胨1.0g、氯化钠0.5g,蒸
加入可溶性淀粉6.0g,促使溶解,再煮沸灭菌,置4?冰箱保存。使用时水浴融化,加入适量4%台盼蓝染液混匀,使呈蓝色。
3. 材料
(1) 小白鼠
(2) 1% 鸡红细胞悬液
自鸡翼下静脉取血 1ml,注入含灭菌阿氏液4ml的瓶中,混匀置于冰箱保存备用。使用时用生理盐水洗涤,离心,倾去上清,如此反复洗涤3次,最后用生理盐水配制成1%的鸡红细胞悬液。
【方法与步骤】
1. 激活腹腔巨噬细胞:实验前1-3天,每天给小鼠腹腔注射6%淀粉肉汤(含台盼蓝)1 ml。
2. 注射鸡红细胞悬液:给每只注射过淀粉肉汤的小鼠腹腔注射1%鸡红细胞悬液1ml,轻按小鼠腹部,使悬液分散;
3. 收集腹腔液,镜检:注射鸡红细胞30min后,用颈椎脱臼法处死小鼠。将小鼠置于解剖盘中,剪开腹部,用吸管吸取腹腔液,滴1滴于载玻片上,加盖玻片后,即可观察。
观察时,将视野光线调暗。在高倍镜下,先分辨清鸡红细胞和巨噬细胞。鸡红细胞为淡黄色、椭圆形、有核的细胞。而数量较多、体积较大、圆形或不规则的细胞,其表面有许多似毛刺状的小突起(伪足),胞质中有数量不等蓝色颗粒的(为吞入的含台盼蓝淀粉肉汤形成的吞噬泡)即为巨噬细胞。变换视野,仔细观察巨噬细胞吞噬鸡红细胞的过程。可见有的鸡红细胞(1至多个)紧贴于巨噬细胞的表面;有的巨噬细胞已将1至数个红细胞部分吞入;有的巨噬细胞已吞入1 个或几个红细胞,在胞质中刚刚形成椭圆形的吞噬泡;有的巨噬细胞内的吞噬泡体积缩小,并呈现圆形,这是与初级溶酶体发生融合,泡内物正在被消化分解。
4. 计算吞噬百分数和吞噬指数:
吞噬百分数=(100个巨噬细胞中吞噬了鸡红细胞的巨噬细胞数/100)×100%
吞噬指数=100个巨噬细胞吞噬的鸡红细胞总数/100 【讨论】
1. 绘图在高倍镜下所观察到的处于不同吞噬阶段的巨噬细胞(包括鸡红细胞黏附于巨噬细胞表面、鸡红细胞被吞入、形成吞噬泡和吞噬泡已开始被消化分解等),以示吞噬作用的全过程。
2. 统计其吞噬百分数和吞噬指数,分析吞噬的免疫保护作用。
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