體驗制備細(xì)胞膜的方法

1、【實驗4】體驗制備細(xì)胞膜的方法活動目標(biāo) 1體驗用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的基本方法。 2使用高倍顯微鏡觀察制備細(xì)胞膜過程中細(xì)胞的變化。 背景資料  生物膜的研究發(fā)展迅速。要研究生物膜的組成、結(jié)構(gòu)及功能，首先必須分離出純凈的細(xì)胞膜。分離得到的哺乳動物的紅細(xì)胞膜，一般稱為“血影”。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中沒有一般真核細(xì)胞所具有的細(xì)胞核和細(xì)胞器，容易用它制備純凈的細(xì)胞膜。此外，哺乳動物的血液也比較容易獲得，因而是研究細(xì)胞膜的理想材料。 從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離細(xì)胞膜，第一步是將血液收集在加有抗凝劑的容器內(nèi)，用低速離心的方法從血液中分離出紅細(xì)胞

2、，然后用等滲緩沖液反復(fù)洗滌，經(jīng)多次離心，去除血漿。第二步是在紅細(xì)胞中加入低滲緩沖液，由于低滲溶液的作用，大量水分進(jìn)入細(xì)胞，使紅細(xì)胞脹破而溶血。第三步是將溶血的紅細(xì)胞反復(fù)而充分地高速離心、洗滌，去除血紅蛋白和其他的細(xì)胞內(nèi)含物，最終獲得比較純凈的紅細(xì)胞膜。 操作指南 1材料  新鮮的哺乳動物血液 2用具  離心機，離心管，滴管，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，吸水紙，小燒杯。 3試劑  檸檬酸鈉或肝素（抗凝劑），生理鹽水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為09%的NaCl溶液），蒸餾水或清水。 4操作要點 教師在實驗前做以下準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備一

3、定量的新鮮的哺乳動物血液，如羊血或豬血，在冰箱中靜置一晝夜。用滴管將上清液吸去。再吸取1 mL的沉淀物，放入離心管中，加入生理鹽水2 mL，在2 000 r/min條件下離心5 min。去除上清液，在沉淀中再加入生理鹽水2 mL，再離心一次，去除上清液，留沉淀備用。以上操作的目的是洗去血漿成分，避免血漿對血細(xì)胞的緩沖作用，從而使紅細(xì)胞的溶血現(xiàn)象更加明顯。學(xué)生的實驗操作如下。（1）取一個5 mL的小燒杯，加入生理鹽水23 mL。（2）用滴管在沉淀的下層吸取一小滴血細(xì)胞，滴入小燒杯的生理鹽水中，以達(dá)到稀釋紅細(xì)胞的目的，以免觀察時，由于細(xì)胞密度太大，影響觀察效果。 （3）取另一個滴管，在小

4、燒杯中輕輕攪拌，然后吸取少量的血細(xì)胞稀釋液，在載玻片的中央滴很小的一滴，加蓋玻片。 （4）先在低倍鏡下觀察紅細(xì)胞的正常形態(tài)，可見其邊緣完整發(fā)亮。 （5）在蓋玻片的一側(cè)加一滴蒸餾水或清水，在另一側(cè)非常小心地用吸水紙慢慢地吸引，防止把紅細(xì)胞全部吸入吸水紙中而影響觀察。邊加水邊觀察，注意紅細(xì)胞的形態(tài)變化。紅細(xì)胞會隨著水流向一側(cè)漂移，觀察時注意移動玻片。紅細(xì)胞體積逐漸變大，變得非常鼓脹，在視野中可以找到少數(shù)脹破的紅細(xì)胞，它們已失去完整發(fā)亮的邊緣，變成彌散狀。 5需要注意的幾個問題 （1）制作臨時裝片時，紅細(xì)胞必須稀釋，而且取紅細(xì)胞的量要少。 （2）在高

5、倍鏡下觀察，待觀察清晰時，在蓋玻片的一側(cè)滴加蒸餾水，同時在另一側(cè)用吸水紙吸引。上述操作均在載物臺上進(jìn)行，并隨時調(diào)整鏡筒高度，持續(xù)觀察細(xì)胞的變化。在蓋玻片一側(cè)滴加蒸餾水的量要少，不能讓蓋玻片處于漂浮狀態(tài)；同時在另一側(cè)用吸水紙吸引時要小心，不要將血細(xì)胞吸走。 （3）要想取得好的觀察效果，所用顯微鏡的放大倍數(shù)應(yīng)在400倍以上。 （4）操作中要認(rèn)真觀察才能看到連續(xù)的變化過程。 教學(xué)設(shè)計  1分析實驗原理 提問引入 科學(xué)家要研究細(xì)胞膜，首先要解決的問題，是獲得相應(yīng)的實驗材料，即細(xì)胞膜。用哪種細(xì)胞來制備細(xì)胞膜比較合適呢？為什么？

6、0;請學(xué)生討論。 根據(jù)學(xué)生回答的情況，加以歸納總結(jié)。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核，而且細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)也比其他真核細(xì)胞簡單得多，是制備細(xì)胞膜的理想材料。 進(jìn)一步提問 怎樣才能獲得純凈的細(xì)胞膜呢？直接剝離可以嗎？有沒有間接的方法？ 根據(jù)學(xué)生的回答，肯定溶血的方法。再進(jìn)一步提問，如何將細(xì)胞膜與細(xì)胞其他成分分離開？引導(dǎo)學(xué)生了解離心技術(shù)的應(yīng)用。由于細(xì)胞膜非常薄，通常要在5 000 r/min及9 000 r/min條件下反復(fù)離心多次，才能得到純凈的細(xì)胞膜。由于時間和條件的限制，我們在課上只用顯微鏡來觀察紅細(xì)胞溶血前后細(xì)胞邊界的變化，以此來體驗細(xì)胞膜的

7、存在，并對細(xì)胞膜的制備方法有一個初步的體驗。 2明晰實驗步驟 讓學(xué)生討論，設(shè)計具體的實施步驟。 教師對學(xué)生設(shè)計的步驟進(jìn)行補充完善。具體實施步驟參見“操作指南”。 關(guān)于操作要點和難點，可以提出以下問題引發(fā)學(xué)生思考。例如，在載玻片上滴加的血細(xì)胞多些好還是少些好？在蓋玻片另一側(cè)用吸水紙吸引時，要注意什么？如何把握觀察溶血后的紅細(xì)胞的最好時機？教師針對問題，指出操作要點并講明原因。3分組實驗 學(xué)生進(jìn)行分組實驗，教師給予具體的指導(dǎo)和評價。 4展示和討論實驗結(jié)果 可以把教材中紅細(xì)胞溶血前后的照片在投影上展示。 根據(jù)學(xué)生分組實驗的情況，教師作講解。 評價建議 1本實驗中可以考查學(xué)生的基本實驗技能有：臨時裝片的制作，顯微鏡的使用等。2關(guān)于實驗結(jié)果的評價。如果實驗成功，可以看到近水部分的部分紅細(xì)胞體積增大，很