如何用红细胞探究细胞膜的选择透过性

细胞膜选择透过性的一组实验

细胞膜的选择通过性是“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。

一、演示扩散、渗透作用装置

1．演示扩散装置：将1粒高锰酸钾轻轻放入1杯清水中，让学生观察高锰酸钾的溶解过程，了解扩散作用的原理。

2．演示渗透装置：如图1所示，让学生思考，推测实验结果，为理解细胞膜的选择透过性打下基础。

图1

二、演示红细胞的渗透反应装置

取3支试管，第1支试管加入2mL 0.9%的生理盐水、第2支试管加入2mL蒸馏水，第3支试管加入2mL10%的氯化钠溶液，然后各滴加2滴哺乳动物红细胞悬浮液，震荡混匀，放在试管架上。引导学生思考：一段时间后，3支试管中将分别出现何种结果，其原因是什么？在学生思维活动展开并形成一致性结论后即板画出红细胞的3种不同形态（图2），说明红细胞对水是自由渗透的，水能够借浓度梯度被动地透过细胞膜，从而引起红细胞吸水膨胀破裂（溶血）或失水皱缩。

图2

那么正常细胞在和环境进行物质交换时，能否也遵循高浓度低浓度的扩散原理，被动地吸收各种不同分子量的物质呢？

给学生分发实验材料、用具及实验报告，要求学生在观察演示实验2的基础上，设计实验方案来验证自己的设想。最后教师用启发诱导的方式归纳出一个正确的设想，提出合理的实验方案来加以验证。

三、学生实验——细胞膜被动吸收的验证

1．实验原理 红细胞对水是自由渗透的，但对大多数物质具有选择透过性，在等渗条件下，稀释的红细胞悬浮液呈浑浊状且透光性差。但当红细胞溶血后，其悬浮液就变得透明且光线容易透过。本实验用稀释的红细胞悬浮液在不同溶质中是否出现溶血现象，来验证细胞膜的选择透过性。

2．材料、用具 量筒、试管和试管架、秒表、红细胞悬浮液、蒸馏水、乙二醇