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细胞膜范文1
细胞膜是细胞至关重要的组成结构。细胞膜的功能非常多，控制物质进出是其中之一。七年级上册的教材中简单介绍了细胞膜在这方面的作用。由于细胞膜非常薄，肉眼无法直接观察到，因此讲述时往往一笔带过或者单纯让学生记忆。为加深学生对细胞膜此功能的理解，特设计了本实验。
二、实验器材
鸡蛋五个、清水、红墨水、硫酸铜溶液、紫色石蕊试液、培养皿一个、烧杯五个
三、实验原理
1、未受精的鸡蛋除蛋壳、蛋清、系带外剩下的结构就是一个卵细胞。即平时所说的“蛋黄”。在初中生物中，蛋黄膜可以看作细胞膜。一般细胞都非常小，难以取材，蛋黄比较大，适合做实验。
2、细胞能控制物质进出，一般地说，对细胞有用的物质可以进入细胞，其他物质会被挡在外面，细胞产生的代谢废物也会被排出细胞。
四、实验过程
（实验一）细胞膜能否控制紫色石蕊进入细胞
1、取培养皿、烧杯各一个，向烧杯内倒入适量清水，再滴入适量紫色石蕊试液。
2、取未受精鸡蛋两个，轻轻打开，保证蛋黄完整无损。一个放入培养皿，一个放入烧杯中。轻轻晃动烧杯以便石蕊试液与蛋黄充分接触5分钟。以培养皿中的蛋黄为对照，不做任何处理。
3、倒掉烧杯中的试液，再倒入适量清水，轻轻摇晃，使清水与蛋黄充分接触，清洗三次。
4、比较烧杯中蛋黄与培养皿中蛋黄的颜色，烧杯中的蛋黄颜色没有改变，胚盘颜色没有变化。
5、由此可知石蕊不能进入卵细胞。石蕊不是卵细胞所需物质，不能进入卵细胞，可见细胞膜可以控制物质进入。
（实验二）细胞膜能否控制硫酸铜进入细胞
1、取烧杯一个，将适量硫酸铜溶液倒入烧杯。
2、取未受精鸡蛋一个，轻轻打开，保证蛋黄完整无损放入烧杯中。轻轻晃动烧杯使硫酸铜与蛋黄充分接触5分钟。
3、倒掉烧杯中的试液，再倒入适量清水，轻轻摇晃，使清水与蛋黄充分接触，清洗三次。
4、比较烧杯中蛋黄与培养皿中蛋黄的颜色，基本相同，胚盘颜色没有变化。
5、硫酸铜非卵细胞所需物质，硫酸铜不能进入卵细胞，由此可知细胞膜能控制物质进入。但是硫酸铜的浓度必须很小，因为铜离子属于重金属，能破坏蛋白质。浓度过大就会使细胞的蛋白质受损，此时细胞膜的功能会丧失。
（实验三）细胞膜能否控制水和二氧化碳进出细胞
1、取未受精鸡蛋一个，轻轻打开，保证蛋黄完整无损，放入烧杯中。
2、往烧杯内加入适量清水，避免产生气泡，静置十分钟。
3、比较烧杯中蛋黄与培养皿中蛋黄的颜色，烧杯中的蛋黄明显颜色变浅，同时在蛋黄的周围产生大量气泡。
4、水为细胞所需物质，可以穿过细胞膜进入卵细胞，二氧化碳为细胞产生的代谢废物可以排出细胞，由此可见细胞膜能控制物质的进出。
（实验四）细胞膜能否控制红墨水进入细胞
1、取烧杯一个，将适量红墨水倒入烧杯。
2、取未受精鸡蛋一个，轻轻打开，保证蛋黄完整无损，放入烧杯中。轻轻晃动烧杯以便红墨水与蛋黄充分接触5分钟。
3、倒掉烧杯中的墨水，再倒入适量清水，轻轻摇晃，使清水与蛋黄充分接触，清洗三次。
4、比较烧杯中蛋黄与培养皿中蛋黄的颜色，烧杯中的蛋黄明显颜色变深呈桔红色，尤其是胚盘颜色变化明显，由浅白变成了桔红色。
5、红墨水并非细胞所需物质，没有毒性，但是可以穿过细胞膜进入卵细胞，由此可见细胞膜控制物质进入的功能是相对的。
五、实验效果
实验过程中，以未处理的鸡蛋黄为对照，四个实验组现象明显，可以验证教材中所说的细胞膜能控制物质进出的功能，同时可对课本中所介绍的“一般地说，对细胞有用的物质可以进入细胞，其他物质会被挡在外面”的说法做了补充，细胞膜控制物质进出的功能是相对的。
细胞膜范文2
1、内质网膜和细胞膜直接相连。
2、内质网膜与细胞膜直接相连。内质网是细胞质的膜系统，外与细胞膜相连，内与核膜的外膜相通，将细胞内的各种结构有机地联结成一个整体，有效地增加细胞内的膜面积，具有承担细胞内物质运输的作用。
3、细胞膜主要由脂质（主要为磷脂）、蛋白质和糖类等物质组成；其中以蛋白质和脂质为主。在电镜下可分为三层，即在膜的靠内外两侧各有一条厚约2.5nm的电子致密带；
4、中间夹有一条厚2.5nm的透明带，总厚度约7.0~7.5nm左右这种结构不仅见于各种细胞膜，细胞内的各种细胞器膜如：线粒体、内质网等也具有相似的结构。
（来源：文章屋网 ）
细胞膜范文3
多媒体课件可以超越时间和空间的限制，突出重点，突破难点，诱导学生思维，探究生命活动规律，不仅能优化课堂教学，而且能提高学生素质。
细胞膜是细胞结构的重要组成部分，其结构特点是具有流动性，特性是选择透过性，而传统的教学手段对微观世界的动态变化却显得无能为力。我们运用多媒体辅助教学，创设教学情境，诱导学生观察思考，相互讨论，共同探究规律，收到了较好的教学效果。
课件的设计与应用
1.单细胞的原生动物生活在水中，通过草履虫的生活情境的动画展示，以生动形象的画面，激发学生的学习兴趣，同时诱导其思考、探究细胞膜的功能。
2.生物体的结构与功能是相适应的，屏幕展示细胞膜的结构模型，通过观察总结出细胞膜的化学成分及结构。如何理解细胞膜结构的流动性是本节课的难点。电脑模拟生物学经典实验――人鼠细胞的融合：用不同的荧光物质分别标记人鼠细胞膜表面的蛋白质分子，最终融合后的细胞表面荧光分布均匀。这个实验极大地激发了学生探究问题的积极性，经观察思考，相互讨论，发现蛋白质分子具有流动性。教师再展示磷脂分子的旋转、互换、跳层等运动，使学生仿佛亲临微观世界，真正理解和掌握了细胞膜的结构特点。
3.物质出入细胞是一个微观的动态的过程，首先通过画面展示高锰酸钾晶体溶解于水的过程中溶液颜色的变化，说明分子从高浓度向低浓度扩散的运动趋势。然后展示自由扩散是分子直接穿过细胞膜上的小孔的过程；协助扩散需要载体的运载，顺浓度梯度进入细胞内；而主动运输则是一个逆浓度梯度的过程，不仅需要载体，还需要消耗能量，我们形象地将能量比喻成小火箭，在火箭的推动下，载体将运载的物质送到细胞膜的另一侧。通过生动形象的动画，教师因势利导，归纳出细胞膜具有选择透过性。
4.比较物质出入细胞的3种方式，可以从细胞内外浓度差、是否需要载体、是否需要能量这3个角度进行。如何用简单的方法，在最短的时间内帮助学生理解和记忆呢？此时画面展示高山滑雪的体育运动情境，随后展示江河中穿梭的船只、木筏，以此画面为背景，给学生提供一定的信息，诱导学生产生联想和迁移，用已有的知识类比3种物质出入细胞的方式，从而大大提高课堂教学效率。
5.教师应及时了解本节课的教学效果，并作出评价和修正。课件中设计了如何解释海带细胞中碘的浓度比海水中高一千多倍等形式多样的问题，让学生思考回答，既实现了信息反馈，又完成了对本节课的小结。
对比与反思
在对照班级的教学中，采用传统的讲授法，并努力引导学生想象微观世界的结构和运动，但全班绝大多数同学表现出一种茫然的表情，教师滔滔不绝地讲授，学生默默地听着，课堂气氛沉闷，缺乏生机。在课后的练习中，同样反映出教学效率低于多媒体课。面对两种不同的教学效果，我们不能不进行深刻的反思：
细胞膜范文4
【摘要】 目的 研究石榴(Punica granatum L.)皮提取物对红细胞膜脂质过氧化损伤的保护作用。方法 采用3种活性氧产生体系诱发脂质过氧化为实验模型，设立模型对照组（MC）、正常对照组（NC）以及3个石榴皮提取物给药组，观察比较各组的丙二醛（MDA）含量。结果 同MC组相比，三组石榴皮提取物对黄嘌呤－黄嘌呤氧化酶系统、H2O2及UV照射3种方法引起的细胞膜脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的生成增加均有抑制作用，且有一定的剂量依赖关系。结论 石榴皮对自由基引起的细胞膜脂质过氧化损伤有保护作用。
【关键词】 石榴；红细胞膜；脂质过氧化
Abstract:Objective To investigate the protective effect of pomegranate pericarps (Punica granatum L.)on lipid peroxidation damage of erythrocyte membrane. Methods Model of lipid peroxidation of erythrocyte membrane was made by three kinds of radicals generation systems， xanthine（Xan）xanthine oxidase(XO) system， H2O2 ， and UV light.Observation was made on the content of malondialdehyde (MDA). Results Compared with MC group， the increases of MDA content in the membrane induced by XanXO system， H2O2 or UV light in all of the three Punica granatum L.group were inhibited dosedependently.Conclusion Punica granatum L.may protect erythrocyte membrane from the lipid peroxidative damage induced by radicals.
Key words: Punica granatum L; erythrocyte membrane; lipid peroxidation
脂质过氧化发生在需氧细胞中，是分子态的氧与不饱和脂肪酸作用的过程；自由基被证明广泛地参与脂质过氧化过程。细胞膜因富含饱和脂肪酸最易受自由基攻击，自由基对细胞膜的损伤主要是产生脂质过氧化反应，引起膜结构和功能的改变，从而影响甚至损伤机体的功能而引起一系列疾病。如有报道指明活性氧自由基与哮喘、发热、关节炎、帕金森综合征、唐氏症、痴呆等疾病的发生有关［1］。自由基清除剂作为抗氧化剂，可以防止脂质过氧化的发生，从而预防机体因自由基产生的病变。许多陆生植物的次级代谢产物都可以作为抗氧化剂，特别是带有酚羟基的物质，如黄酮、鞣质、香豆素等［2，3］。
石榴(Punica granatum L.)是我国已知的最早的可食用的植物之一，在我国被广泛的种植。我国5个最有影响的石榴产区分别是：山西临潼、山东枣庄、安徽怀远、四川会理、云南蒙自。石榴皮是石榴科石榴属落叶灌木或小乔木石榴的干燥果皮，在中药中它被用来治疗痢疾、细菌感染、腹泻、寄生虫病及出血等疾病。近来又有报道指出石榴皮还有杀［4］及抗淋球菌的作用［5］。因为石榴皮中主要含有鞣质，占总质量的10.4%～21.3%，多酚类化合物已被证明具有清除自由基的作用，所以石榴皮可能具有清除自由基而抗氧化的作用。
本实验用2种方法研究不同鞣质含量的石榴皮提取物对大鼠红细胞膜氧化损伤的保护作用。脂质过氧化物可分解产生丙二醛（MDA），本实验用MDA的量来衡量脂质过氧化的程度。实验采用3个不同浓度的给药组来研究抗氧化性和剂量的效应关系。
1 材料
UV2800紫外分光光度计（Unico上海仪器有限公司）；高速冷冻离心机（3K30 Sigma 公司）；冷冻干燥机（Christ ALPHA 14）；大白兔，武汉大学实验动物中心提供，许可证号：SCXK(鄂)2003-0004；石榴皮（购自武汉市药材公司，经武汉大学药学院张洪教授鉴定为石榴科石榴属石榴的果皮）；黄嘌呤（Xan）和黄嘌呤氧化酶（XO）（Sigma公司）；考马斯亮兰蛋白测定试剂盒和丙二醛（MDA）测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）；其他试剂均为国产分析纯。
2 方法
2.1 实验药物的制备
称取一定量石榴皮，粉碎，用3倍量的70％的丙酮在室温下浸渍约6 h，再超声30 min，滤取滤液。其残渣再重复以上操作3次，将滤液合并，浓缩，冷冻干燥，制成粉末。
2.2 红细胞膜的制备
兔全血在0～4 ℃用低渗溶血法制备［6］，膜蛋白含量用考马斯亮兰试剂盒测定，得膜蛋白浓度0.7778 g/L。
2.3 XanXO 体系诱导细胞膜脂质过氧化
反应终体积为1.0 mL。各取制得的红细胞膜0.5 mL，分别加待测药物0.1 mL（MC和NC组加pH7.4磷酸盐缓冲液），置37 ℃水浴15 min，再加1.0 mmoL/L的Xan溶液0.3 mL，0.4 U/mL的 XO 0.1 mL， 立即将反应管置37 ℃水浴1 h待测。对照组、空白组、0.3 mg/mL剂量组、0.5 mg/mL剂量组、1 mg/mL剂量组都分别检测12次。
2.4 UV照射诱导细胞膜脂质过氧化
反应终体积为1 mL，内含细胞膜0.5 mL及不同浓度的药物0.1 mL（MC和NC组用pH7.4磷酸盐缓冲液代替），再加入0.4 mL pH7.4的磷酸盐缓冲液，反应管置紫外灯下照射1 h后待测（MC组在同样温度下静置而不放在紫外灯下）。对照组、空白组、0.3 mg/mL剂量组、0.5 mg/mL剂量组、1 mg/mL剂量组都分别检测12次。
2.5 脂质过氧化物的检测
采用MDA试剂盒测定，测定过氧化脂质降解产物中的丙二醛（MDA）含量以反映脂质过氧化程度。
2.6 统计学处理
MDA数值采用±s表示，多组资料间的两两比较用t检验， P< 0.05为差异有显著性。
3 结果
3.1 石榴皮对XanXO 体系诱导兔血红细胞膜脂质过氧化的影响
图1显示，与对照组比较，0.3 mg/mL剂量组的P值
(*P
图1 石榴皮对XanXO 体系诱导兔红细胞膜脂质过氧化的影响（略）
Fig.1 Effects of P.G.extract on erythrocyte membrane lipid peroxidation induced by XanXO system
3.2 石榴皮对H2O2诱导兔血红细胞膜脂质过氧化的影响
图2显示，与对照组比较，0.3 mg/mL剂量组的P值
(*P
图2 石榴皮对H2O2诱导兔红细胞膜脂质过氧化的影响（略）
Fig.2 Effects of P.G.extract on erythrocyte membrane lipid peroxidation induced by H2O2 system
3.3 石榴皮对紫外线（UVlight）诱导兔血红细胞膜脂质过氧化的影响
图3显示，与对照组比较，0.3 mg/mL、0.5 mg/mL、1 mg/mL的剂量组的P值均
(*P
图3 石榴皮对UVlight诱导兔红细胞膜脂质过氧化的影响（略）
Fig.3 Effects of P.G.extract on erythrocyte membrane lipid peroxidation induced by UVlight
4 讨论
氧自由基可多方面氧化细胞，如细胞中的脂质、蛋白及DNA。因为细胞膜由脂质双分子层组成，所以细胞膜很容易被氧自由基攻击而发生过氧化。这些过氧化过程会产生很多的产物，如乙醛、过氧化氢及自由基等。
脂质过氧化过程会造成细胞膜的损伤［7］，从而会对细胞的生命活动造成直接的损害。除此之外，过氧化物分解产物还会和细胞内物质发生次级反应，进一步损伤机体，可使DNA发生变异等［8，9］。脂质过氧化物是自由基作用于多不饱和脂肪酸的产物，其含量与自由基的浓度成正比。脂质过氧化物（LPO）在稀酸中加热降解为丙二醛（MDA），MDA可与硫代巴比妥酸（TBA）缩合，形成红色产物，该产物在532 nm处有最大吸收峰。本试验采用的MDA试剂盒可以准确地反映出亚细胞水平的脂质过氧化量［10］。
本实验为了观察石榴皮提取液及其冻干粉对抗细胞膜脂质过氧化的作用，采用了2种诱导氧化损伤体系，分别通过不同的机制产生自由基：在XanXO系统中，Xan在XO的催化下产生了超氧阴离子自由基（O2-·）：Xan+2O2+H2O尿酸＋O2-＋2H+。近年有学者应用电子顺磁共振（ERS）技术检测到该体系有O2-·生成；而紫外线照射可使细胞膜悬液中的H2O2、O2和其它生物分子中的电子从低能轨道跃迁到高能轨道，称为激发态分子，后者迅速分解成·OH、O2-·和生物分子自由基。本实验采用的2个损伤体系［11］中产生的自由基种类和损伤机制是有一定差异的，但石榴皮均能抑制脂质过氧化的形成，说明它们的保护机制是多途径的，是非特异性的自由基清除剂，其确切机理有待进一步研究。
本实验显示，石榴皮提取液及其冻干粉可以显著抑制MDA的生成，这表明它们有阻止自由基生成或是清除自由基的作用。从而进一步表明石榴皮提取物有抗氧化和保护细胞膜的作用。
实验数据表明，石榴皮提取物冻干粉较提取液有更强的抗氧化活性。这可能是因为冻干粉中的鞣质含量较高的原因，而鞣质在本实验中是主要的抗氧化活性物质。但也不排除黄酮这种也有抗氧化的物质对实验结果产生正面影响。
本研究结果可能对由自由基引起的疾病的治疗有一定的积极作用。石榴皮对自由基的作用，从本实验看来并不是特异性的，所以还需要通过更多的动物体内外实验进一步研究石榴皮的抗氧化活性。
【参考文献】
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细胞膜范文5
细胞膜的学习是高一生物教材中第一个关于对细胞结构进行认知的内容。经过初中三年级一学年生物的学习停滞期，多数学生觉得进入高中后生物学习有点困难。通过本节科学史介绍，要让学生知道，科学发展历经了艰难的过程。通过科学史介绍，引导学生像科学家一样思考。
2、课前准备
收集教学资料，学生分组用来贴磁片的铁盘，自制的磁性磷脂分子若干，代表蛋白质的磁片若干（颜色最好异于磷脂分子），代表多糖的磁块
3、教学目标：通过科学史介绍让学生体验科学发展过程；培养学生探索真理的科学方法和认真对待科学实验的态度；提高学生分析实验现象的能力。
4、教学过程
设疑引入
科学家对细胞的认识是一个逐步发展的过程。在光学显微镜下很难看清楚细胞膜，只有用电子显微镜才能看得清楚。其实，在科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。今天我们要像科学家一样逐步认识细胞膜的结构。
物质的结构，实际是指其组成成分之间的组合形式。所以要弄清楚细胞膜的结构，首先得弄清楚其组成成分是什么。下面我们通过对科学实验资料的学习来了解科学家是怎样一步步认识细胞膜的。
资料一：
时间：1895年
人物：欧文顿（E.Overton）
相关实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
请同学们思考，从这个实验，你能得出什么结论？
学生：膜是由脂质组成的。
资料二：
时间：20世纪初
实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。
老师：请回忆为何选用哺乳动物的红细胞？从这个资料我们能得出什么结论？
学生：选用哺乳动物的红细胞是因为哺乳动物红细胞中没有细胞核和复杂的细胞器。得出的结论是――细胞膜是由脂质和蛋白质组成的。
组成细胞膜的磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂分子放在水中，在空气和水的界面上磷脂分子如何排布呢？（在黑板上画一个烧杯，用一道线表示水和空气的界面）请同学们尝试用带有磁吸的磷脂分子模型摆一摆磷脂分子可能的分布情况。学生四个人为一组，在铁盘中尝试。（ 老师指导学生，要求模型满足亲水性头部在水面上，而磷脂分子疏水性的尾部朝向空气，形成一层磷脂分子层。对各组模型进行鼓励性评价。）
待学生掌握磷脂分子在水和空气界面的基本排布之后，请学生深入思考：如果对空气和水界面上铺展的磷脂单分子层进行搅拌，部分磷脂分子浸在水中，一段时间等待磷脂分子稳定，在水中的磷脂分子会如何分布？
学生思考，引导鼓励学生通过摆模型形成由磷脂分子重新结合形成的头部朝外、尾部朝内的球形结构，或者是由外向内依次为头―尾―尾―头的双层磷脂分子组成的球形结构，主要区别是第一种球形结构内部为疏水性质，第二种结构内部为亲水性质。
引导学生设疑：哪种结构更符合细胞膜的特点呢？怎样设计相关实验来验证你的猜想？
资料三：
时间：1925年
人物：荷兰科学家戈特和格伦德尔
相关实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气―水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。
老师：根据这个现象，你能得出什么结论？
学生：细胞膜由双层脂质分子组成
回到学生刚才建构的两种球形结构，第二种基本符合“单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍”的要求，同时这种结构满足细胞内外都是水溶液环境的特点。即，构成细胞膜的外层磷脂分子的亲水性头部向着细胞外，同时细胞膜内侧的那层磷脂分子的亲水性头部向着细胞内部环境。
引导学生设疑：磷脂分子的排布已经确定，那么蛋白质分子怎样排布呢？
资料四：
时间：1959年
人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）
实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗―亮―暗的三层结构。
提示信息――电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。
引导学生思考提示信息的引申含义，即蛋白质是大分子物质，磷脂分子是小分子物质，电镜下看到的暗带是蛋白质，而光亮处是磷脂分子。由此得出，在磷脂分子的两侧可能存在蛋白质。
此时，请学生在已经排好磷脂分子的铁盘上加上蛋白质，模拟“暗―亮―暗”的结构。鼓励学生作为科学家提出可能性假说――细胞膜是由“蛋白质―脂质―蛋白质”的三层结构构成的统一结构。
作为老师指出，当时这个假说被称为“三明治”模型，它强调的内容有：①该结构为静态的结构；②蛋白质分布在膜的两侧。
这种假说真的成立吗？你对这个假说有何质疑呢？（学生可能提出膜的结构可能不是静止的等）老师给学生敢于质疑的精神以肯定性评价。同时指出，这个模型确实有问题。
资料五：
时间：20世纪50年代
人物：生物学家罗伯特森
实验及结论：借助透射电子显微镜，他发现细胞膜的厚度仅为7―8nm，而“三明治”模型厚度有20nm，所以三明治模型被否定。
进入下一资料学习，蛋白质在磷脂分子中的分布在60年代得到了新的论证。
资料六：
时间：20世纪60年代
实验：通过冰冻蚀刻电子显微法，将标本用干冰等冰冻，后用冷刀断开，升温后暴露断裂面，发现蛋白质在膜中的分布是不对称的。
经过整理得出结论：蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层中。请同学们调整铁盘中的磁片，整理铁盘中代表蛋白质的磁块分布的位置。它们贯穿、嵌插或者覆盖在磷脂分子上。
到了1970年，科学家通过实验证明细胞膜真的不是静止的。展示变形虫吞噬食物颗粒的动画，让学生形成对细胞膜可流动的感性认识。指导学生看书，完成人、鼠细胞融合实验的自学，完成表格：（表格右侧栏目为学生看书完成的自主学习内容）
关于细胞膜结构的补充――后来科学家研究发现在细胞膜的外侧，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被只分布在细胞膜的外侧。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂。其中糖蛋白的作用：1有保护和作用，2与细胞膜表面的识别有密切关系。要求学生在自己的铁盘中再摆一摆糖蛋白的结构，表示对细胞膜结构的完整理解，摆糖蛋白时，要注意糖蛋白只能在细胞膜外侧。
对于细胞膜的认识，科学家花了一个多世纪的时间。人类对科学的探索永远不会停下脚步。如果是你，专攻细胞膜研究，你会去研究什么？2003诺贝尔生理学奖颁给了基于细胞膜上通道蛋白的发现者。对于细胞膜未来的发展方向，希望大家积极关注。
引导学生思考：我们今天所学的实验都是对研究细胞膜有重大影响的经典实验。从这些实验过程中，你有哪些启示？
学生：每一次结论的得出都离不开科学实验；根据要求科学地设计实验才能一步步靠近真理；根据现象科学地分析实验并给出结论很重要；敢于质疑，更要敢于有根据地质疑；科学的一小步需要科学家的不懈努力；生物科学的发展依赖于物理和化学的发展，比如说投射电子显微镜的发明，同位素标记技术的使用等。
课堂练习。
5、教后反思
5.1科学史的介绍让学科知识更形象，更具有生命化。区别于讲授知识中的“拿来主义”，科学史的学习是更加接地气的学习方式，通过学习培养学生实事求是的态度，培养学生敢于怀疑、敢于求真、敢于创新的科学精神。通过科学史的学习，让学生明白世界是可知的，提高学生关注科技发展对社会生活影响的学科素养，提高学生可持续学习的科学素养。
5.2引发学生积极思维。在学习过程中让学生了解到，提出问题是一种能力，面对现象得出结论同样重要。科学史教学就是科学的再发现过程，引导学生结合已经具备的知识先进行力所能及的探究，再感悟科学家的成功之路，会让学生获得更多的成就感。面对每一个实验发现史的学习，教学生从科学现象中抓住关键点，得出确切的结论。或者根据已经的实验数据和结论，怎样进一步进行探究，以此让学生深度思维。
细胞膜范文6
【摘要】
目的： 以人红细胞为模型，评估香烟烟雾提取物（CSE）对生物膜的损害作用. 方法： 以市售香烟提取CSE，然后作用于红细胞，通过测定细胞溶血率、膜脂质过氧化水平、细胞内高铁血红蛋白以及还原谷胱甘肽含量、膜磷脂组成和膜蛋白谱变化等指标，对CSE导致的红细胞膜损害进行评估. 结果： 香烟烟雾水溶物CSE可导致红细胞溶血，红细胞丙二醛和高铁血红蛋白水平升高，谷胱甘肽含量降低. 并且能够改变膜磷脂组成和诱导膜蛋白聚集. 结论： 香烟烟雾水溶物对红细胞具有氧化损害作用，这种损害作用可进一步导致红细胞丧失其正常生理功能.
【关键词】 红细胞；香烟烟雾提取物；溶血；还原谷胱甘肽；高铁血红蛋白；膜蛋白质类
【Abstract】AIM: To evaluate the oxidative damages of cigarette smoke extract (CSE) to human erythrocyte membrane. METHODS: The oxidative damages of erythrocyte induced by CSE were evaluated through biochemical assays of malonaldehyde (MDA)， methemoglobin (MetHb) and reduced glutathione (GSH) levels， hemolytic rate， SDSPAGE of membrane proteins and chromatographic analysis of membrane phospholipids. RESULTS: Treatment of erythrocytes with CSE induced the hemolysis and the formation of MDA and MetHb， decreased GSH level and changed the patterns of membrane proteins and phospholipids. CONCLUSION: CSE induces the oxidative damages of human erythrocytes， thus resulting in the loss of physiological functions of human erythrocytes.
【Keywords】 erythrocytes; cigarette smoke extract; hemolysis; reduced glutathion; methemoglobin; membrane proteins
0 引言
大量证据表明抽烟可以诱发诸多人类疾病［1］. 虽然对此已经进行了大量的研究，但对其确切的作用机制仍然不是很清楚. 在香烟烟雾对机体毒性作用中，氧化活性产物和活性氧分子造成细胞膜氧化损伤是其中的一个重要环节. 这种损伤可激活机体内的毒性化学通路，进而影响细胞的正常生理功能，导致诱变和凋亡.以红细胞为例，已有许多证据表明抽烟可以影响红细胞的生理功能［2］. 由抽烟所产生的ROS诱发的红细胞膜过氧化损伤可降低红细胞的可变形性，同时血流黏性增大，红细胞聚集性增加，并且可以改变血流成分和红细胞的流变学行为［3］.我们以人红细胞为模型，研究香烟烟雾提取物(cigarette smoke extract， CSE)导致的溶血，细胞膜蛋白、脂质过氧化水平和还原谷胱甘肽含量改变，以及对膜磷脂构成的影响，以评估香烟烟雾对细胞膜的氧化损害作用，为抽烟的致病机制提供分子水平上的依据.
1 材料和方法
1.1 材料BCA蛋白浓度测定试剂盒为南京建成生物工程研究所产品，磷脂色谱标准品和电泳试剂购自Sigma公司，蛋白酶抑制剂（PMSF）购自Serva公司. 其他均为国产分析纯试剂. 3K30型冷冻离心机（美国Sigma公司）， TU1800型紫外可见分光光度计 (北京普析公司)， GDS8000凝胶成像系统(美国UVP公司)，Mini VE型垂直电泳槽(瑞典Amersham公司)， 1100LC型高效液相色谱系统（Aglient公司），QP2010型气相色谱－质谱联用仪（日本Shimadzu公司）.
1.2 方法
1.2.1 红细胞分离
健康人新鲜全血由陕西省西安市红十字血液中心提供. 分离时，取新鲜全血10 mL，在4℃， 750 g条件下离心10 min，用玻璃吸管小心地吸去血浆和沉积红细胞表面的一层白色膜状物，得到的红细胞用预冷的等渗磷酸盐缓冲液（PBS:138 mmol/L NaCl， 6.1 mmol/L Na2HPO4， 1.4 mmol/L NaHPO4， pH 7.4）洗涤后再离心.重复3次，然后与PBS配制成一定浓度的红细胞悬液备用.
1.2.2 香烟烟雾提取物CSE的制备
点燃香烟（市售，焦油含量15 mg/支），用50 mL注射器手工抽取烟雾，香烟燃烧速度约为1 min/支，迅速注入PBS溶液中（1 mL/支），经0.22 μm微孔滤膜过滤后立即使用.
1.2.3 生化指标分析
用CSE溶液与红细胞悬液混合， 37℃孵育40 min，然后用冷的等渗溶液洗涤，并稀释至所需浓度（脂质过氧化指标采用30 mL/L红细胞悬液，其他指标采用的红细胞浓度均为33 mL/L）.
红细胞溶血测定：将经过CSE处理过的红细胞加入到等渗溶液中. 室温孵育30 min后，离心取上层液， 540 nm下测定A值，以等渗溶液为空白对照，低渗条件下红细胞完全溶血的吸收值为100%，计算红细胞的溶血率.
根据文献［4］的方法测定还原谷胱甘肽（reduced glutathione， GSH）和高铁血红蛋白（methemoglobin，MetHb）的含量; 膜脂质过氧化产物丙二醛（malonaldehyde， MDA）含量测定采用文献［5］的方法.
1.2.4 红细胞膜蛋白电泳取经过CSE处理的红细胞悬液，按1/30的体积比与预冷的低渗磷酸盐缓冲液（5 mmol/L Na2HPO4， 0.1 mmol/L 蛋白酶抑制剂PMSF， pH 8.0）混合，4 ℃恒温水浴中溶血1 h. 然后在4℃， 19 800 g条件下离心20 min，弃去上清后用低渗磷酸盐缓冲液洗涤两次（4℃， 32 000 g， 20 min），即可得到乳白色的红细胞膜样品. 用BCA试剂盒定量膜蛋白，将样品最终稀释至1 g/L. 进行电泳时，将红细胞膜样品与2×样品缓冲液（100 mmol/L Tris/HCl， 41.7 g/L SDS， 200 mL/L甘油， 10 g/L溴酚蓝）混合，50 ℃恒温水浴中加热1 h，离心后用微量注射器将样品加入样品孔中. 接通电源，在50 g/L浓缩胶和100 g/L分离胶中进行非连续SDSPAGE电泳. 采用考马斯亮蓝R250染色，脱色后照相保存.
1.2.5 红细胞膜脂类的提取和分析
在红细胞膜样品中加入2倍体积的甲醇，摇匀，随后加入4倍体积的氯仿，4 ℃静置2 h. 取上清，加入三蒸水，摇匀. 下层加入2倍体积的混合液（氯仿∶甲醇∶水＝ 3∶48∶47）.静置过夜，合并有机相，氮气吹干. 在提取过程中， 每步均加入二羟基丁基甲苯，总浓度为5 g/L. 然后用高效液相色谱（HPLC）分析膜磷脂，色谱柱为DIKMA 公司SILICA柱（250.0 mm ×4.6 mm， 5 μm）;柱温室温，流动相： 乙腈∶甲醇∶磷酸（850 mL/L）= 160∶10∶1，流速为0.8 mL/min，检测波长为206 nm. 以磷脂标准品为对照，积分求得各峰面积后，计算样品中各磷脂组分含量.
统计学处理： 除特别说明外，所有数据均表示为x±s，用SPSS10.0统计软件进行处理.组间比较采用方差分析及t检验.
2 结果
2.1 CSE诱导红细胞溶血的作用
红细胞溶血是CSE诱导细胞膜损害最直接的表象. 如图1所示，低浓度的CSE即可导致红细胞溶血，并随CSE浓度增加溶血作用增强，在400 mL/L CSE时达到最大值62.6%.当CSE浓度继续增大时，溶血率有所降低，这是由于高浓度的CSE可导致高铁血红蛋白增加，使血红蛋白(Hb)的最大吸收波长发生变化，吸收值下降.此外，高浓度的CSE还可导致血红蛋白分子聚集，并与膜蛋白发生交联，也可造成血红蛋白的吸收值下降.
2.2 CSE对红细胞膜脂质过氧化的影响
细胞膜脂质在氧化胁迫下会产生过氧化作用，主要产物为MDA. MDA与硫代巴比妥酸反应后，在532 nm处有一特征吸收峰，由此可对膜脂质过氧化水平进行定量分析.经CSE处理后，红细胞的MDA水平升高，特别是在CSE浓度高于300 mL/L时，上升趋势较为明显. 结果表明，高浓度的CSE可加速红细胞膜的脂质过氧化(图1).
2.3 CSE对红细胞GSH和MetHb含量的影响
CSE与RBC共同孵育后， GSH的含量明显下降（表1），但增大CSE浓度（100~300 mL/L范围内）对GSH含量的影响不大. 这一结果表明CSE在一定程度上降低了红细胞的抗氧化能力.表1CSE对红细胞高铁血红蛋白和谷胱甘肽含量的影响(略)
CSE中的氧化性物质可使Hb中的Fe2+ 转变为Fe3+.如表1所示，经CSE处理后，红细胞内的MetHb含量增加， 100 mL/L CSE可导致MetHb的含量增加7倍以上.
2.4 香烟焦油对红细胞膜蛋白的影响
红细胞在经CSE处理后，其膜蛋白的SDS聚丙稀酰胺凝胶电泳图谱发生明显改变. 如图2所示，与空白对照比较，高浓度的CSE（300 mL/L）可以导致一些膜蛋白聚集，生成高分子量聚集体，这些高分子量聚集体主要来源于带2.3，带3，带4.3和带5蛋白，从图谱上可以看出这些蛋白条带（由箭头标示）均有不同程度减弱甚至消失. CSE处理的膜蛋白经DTT还原后，电泳条带中无高分子量聚集体出现.
2.5 红细胞膜磷脂的高效液相色谱分析
经CSE作用后，红细胞膜中最主要的两种磷脂PE和PC在CSE的作用下分析值降低.在206 nm处检测色谱分离的膜磷脂时，其信号主要与磷脂分子中不饱和脂肪酸双键的含量有关，所以， PE和PC的分析值下降反映了膜磷脂分子中不饱和脂肪酸的含量减少. 另外，CSE中的一些组分导致磷脂分子脂肪酸链水解也可能是细胞膜中磷脂含量减少的原因之一(图3).
3 讨论
已知香烟烟雾中的物质可达4000多种，其中不乏具有生物毒性的气体和颗粒物质. 这些毒性物质包括半醌自由基、氮氧化合物、由过氧化氢以及羟基自由基产生的超氧化合物等［6］，它们可激活体内活性氧(ROS)及其他毒性化学通路，导致细胞基因突变，诱发心血管疾病及其他慢性疾病［7-8］.
香烟烟雾可分为气相和焦油相，两者中除了含有大量的氧化性物质和自由基外，还含有少量具有催化氧化作用的离子化合物. 这些物质在体内导致氧化胁迫进而诱导细胞的氧化损害. 红细胞是机体血液循环系统中数量最多的有形成分，具有携带氧、清除自由基、维持血流及电解质平衡等功能，其抗氧化能力强弱与整个机体的抗氧化能力密切相关，同时也是一种最易遭受自由基损伤的细胞.
本研究我们采用研究CSE对红细胞的损害作用，结果表明，CSE具有溶血作用，同时伴随细胞脂质过氧化水平和MetHb含量升高，GSH含量降低. CSE对细胞膜的作用导致膜磷脂组成改变并诱导膜蛋白，特别是骨架蛋白的聚集. 这些变化均与CSE的氧化损害作用密切相关. 当这种作用积累到一定程度时，就可能导致机体的不可逆损害. 有报道［9］称吸烟者需要摄入更多的维生素A和E，说明香烟烟雾增加了体内还原性物质的消耗，以降低其氧化损害作用.
GSH在红细胞内的一个重要作用是消除低水平过氧化物的毒性，还原被氧化的细胞膜和细胞内蛋白中的巯基，因而在维持红细胞的正常结构和功能方面具有重要的作用. CSE消耗了红细胞中大量的GSH，降低了对细胞的保护作用，使得细胞内的其他物质更易于受到氧化攻击. 这种攻击的一个直接结果就是将Hb分子中的铁从还原型的二价亚铁（Fe2+）转变为三价铁（Fe3+）. 正常人的Hb分子中的铁99％以上为Fe2+，仅少量Hb分子含有Fe3+，为MetHb. 如果血液中MetHb的含量超过总量的10％时，即成为高铁血红蛋白症. 高铁血红蛋白血症时可有红细胞载氧能力降低、Hb轻度减少，红细胞形态异常等现象.
红细胞的正常生理功能与细胞膜结构的完整性密切有关，其中膜脂质和膜蛋白的组成和结构变化均会对膜的通透性、变形性、物质运输、细胞识别以及酶的活性产生影响. 在本实验中，红细胞经CSE处理后，一些膜蛋白产生聚集，两种主要的膜磷脂，PC和PE的含量降低，这些必然会导致细胞膜的结构和功能改变. SDSPAGE结果表明高分子量蛋白聚集部分主要来源于细胞膜的骨架蛋白，这些蛋白的聚集与CSE诱导的蛋白质分子氧化和二硫键重组，进而引起蛋白肽链交联相关.
综上所述，CSE对细胞的损害主要源于其中的氧化性物质和自由基. 红细胞在CSE的作用下，抗氧化能力降低，细胞膜的性质发生改变. 这些变化将影响整个机体的抗氧化能力.
参考文献
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