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荧光偏振法研究脉冲电场对酿酒酵母细胞膜流动性影响

第28卷,第1期光谱学与光谱分析Vol 128,No 11,pp1562160

2008年1月 Spectroscopy and Spectral Analysis January ,2008　

张　鹰,曾新安3,温其标,李　琳

华南理工大学轻工与食品学院,广东广州　510640

摘　要　以DP H (1,62二苯基21,3,5-己三烯)为荧光探剂,采用荧光偏振法探讨了脉冲电场(0～25kV ?

cm -1

,0～266ms )对酿酒酵母细胞膜流动性影响。经5kV ?cm -1电场处理后,酿酒酵母细胞膜的流动性显著减小,并且随电场强度和处理时间的增加而减小;通过平板计数法和紫外分光光度计法分别检测了脉冲电场对酿酒酵母细胞存活对数及膜通透性影响。结果显示,5kV ?cm -1虽然只能使少量的酵母致死,却能使酵母细胞膜的通透性显著增加,膜流动性显著降低。并且细胞的存活率随电场强度增大而减小,细胞膜的通透性随电场强度增大而增大。这表明细胞膜的流动性降低与细胞膜的通透性升高成正相关,与细胞的存活率成负相关。由此推测脉冲电场在对酿酒酵母灭菌过程中,细胞膜是其作用的一个关键位点,膜流动性减小,细胞膜通透性增强,是细胞死亡的主要原因。

关键词　荧光偏振法;脉冲电场;细胞膜流动性中图分类号:Q64 文献标识码:A 文章编号:100020593(2008)0120156205

　收稿日期:2006209228,修订日期:2006212229

　基金项目:国家自然科学基金重点项目(20436020)和广东省自然科学基金(04020063)资助

　作者简介:张　鹰,1978年生,华南理工大学轻工与食品学院博士研究生　3通讯联系人　e 2mail :xazeng @scut 1edu 1cn

引　言

细胞膜是细胞生命活动的必需组织,其结构非常复杂,

主要是由脂质和蛋白质两类物质组成的复杂超分子动态系统。1972年由Singer 和Nicolson 提出的液态镶嵌模型认为细胞膜是一种可以流动的嵌有蛋白质的脂类双分子层结构。膜流动性作为膜的一种生物物理学特性,与生物体的生命活动密切相关[1]。目前物理及化学条件对膜流动性的影响研究越来越受到人们的关注[227]。

脉冲电场灭菌(pulsed electric fields sterilization ,简称PEF 技术)是在特殊的处理室里对液态食品施加瞬时高强度的脉冲电场,将其中的微生物杀死的一种方法。近些年来脉冲电场在对果汁、牛乳等液态食品的非热灭菌研究中表现出其诱人的应用前景[8212]。然而目前对脉冲电场非热灭菌的深层次机理研究及其应用研究相对较少。已有文献显示,细胞膜可能是脉冲电场作用的关键位点,但是目前关于脉冲电场处理对微生物致死作用与细胞膜理化特性的改变之间关系的研究还很少,特别是关于PEF 对微生物细胞的流动性的影响国内外还未见详细报导。本实验用DP H 作为荧光探剂,采用荧光偏振法对脉冲电场处理下的酿酒酵母细胞膜的流动性进行了测定。并据此初步探讨了脉冲电场对酿酒酵母的致死作用与细胞膜及其流动性之间的关系。1　材料与方法

111　实验材料

酿酒酵母CICC1308菌种,华南理工大学微生物教研室

提供;麦芽汁琼脂培养基,麦芽汁培养基为市购;磷酸盐缓冲溶液PBS (710),DP H (Fluca 公司),先用四氢呋喃配成2×10-3moL ?L -1母液,闭光4℃保存,使用时用PBS 稀释成2×10-6moL ?L -1。生理盐水(019%NaCl )溶液,使用时稀释35倍,30℃下电导率为500μS ?cm -1。

112　实验装置

脉冲电场连续处理系统,本研究室自行研制,最高输出电压达4万伏,小孔处理室容积为212mL ,小孔直径3mm ,处理室电场强度0～50kV ?cm -1,平行平板式电极,电极材料为铜,绝缘材料为聚四氟乙烯,脉冲驱动电路波形为方波。

日立F 24500荧光偏光光谱仪,德国Sigma 3K15离心机,TU 21810紫外分光光度计。113　菌液准备

从酿酒酵母斜面上挑取三环菌种接种于麦芽汁培养基中,于30℃在摇床中培养18h 后,4000rpm 离心10min ,弃上清液,将酿酒酵母沉淀稀释于35倍的生理盐水中,在0109MPa 下抽真空10min 后接受电场处理。

114　脉冲电场灭菌后存活对数检测

使用平板计数法,取处理前后的酿酒酵母菌样经019% NaCl稀释适当的倍数后,取1mL于培养皿中,倒入麦芽汁琼脂培养基,在30℃培养48h后,数其菌落数,每个样平行做3次,取其平均结果的对数值。

115　酿酒酵母细胞核内蛋白质和核酸溢出含量的检测核酸与蛋白质在紫外光区的特征吸收峰分别为260和280nm,在此波长范围内的吸光值的强弱与浓度成正比[13]。因此将处理前后的菌液置于离心机中以4000rpm转速离心10min,取上清液用紫外分光光度计在260和280nm下通过测定核酸和蛋白质的吸光值的变化可以确定核酸与蛋白质含量的相对变化。测试中以无菌蒸馏水作为参比溶液。

116　荧光探剂标记菌体细胞膜

取经脉冲电场处理前后的酿酒酵母样品10mL,4000 rpm离心10min,弃上清收集菌体,用4mL p H710的PBS 缓冲液洗涤,4000rpm离心10min,弃上清,加入4mL的2×10-6moL?L-1DP H,30℃温浴一定时间后,重复离心分离操作,将收集到的菌体悬浮在4mL PBS溶液中,用荧光偏振光谱仪测定已用DP H标记的酿酒酵母细胞的荧光光谱图,并记录不同温浴时间与荧光强度及荧光各向异性r值的关系。

117　荧光偏振法测定细胞膜的流动性

将温浴后的样品置于恒温循环水浴槽中保持样品架恒温。激发狭缝与发射狭缝均为510nm。以非标记的酿酒酵母样品为空白对照。荧光偏振(P)和荧光各向异性(r),细胞的平均微粘度(η)的计算公式如下

P=I VV-GI V H

I VV+GI V H

(1)

r=I VV-GI V H

I VV+GI V H

(2)

η=2P

0146-P

(3)

式中I VV和I V H是激发光为垂直方向的偏振光,而发射光分别为垂直和水平方向的偏振光时测得的荧光强度,G为光栅

矫正因子,G=I HV

I HH

,I HV和I HH是激发光为水平方向的偏振光,而发射光分别为垂直和水平方向的偏振光时测得的荧光强度[14]。

2　结　果

211　不同电场强度对酿酒酵母的存活对数与细胞膜的通透

性影响

本PEF实验装置的电极距离是固定的,为3mm,通过改变输入电压可改变处理室的电场强度。图1所示的是0～25kV?cm-1(266ms)范围内不同电场强度下酿酒酵母细胞的存活率。由图1可以看到,随着电场强度的增大,酿酒酵母的存活对数不断减小,当电场强度为25kV?cm-1时,酿酒酵母的存活率已接近零。

由于在一定范围内,吸光值的大小与其含量成正比,因此通过测得吸光值的变化可研究其含量的相对变化。图2是在不同电场强度下,从酿酒酵母细胞膜溢出的核酸和蛋白质的含量变化。随着处理电场强度的不断增大,不仅能导致细胞的死亡率提高(见图1),也能使酵母细胞核内溢出的核酸与蛋白质的含量随之增加(见图2),据此可以推测细胞膜的通透性增大了,有更多的细胞内容物透过细胞膜溢出到胞外介质中

。

Fig11　Survivors log after being treated by

different electric f ield

strength

Fig12　The variation of the leakage of protein and nucleic acid from the treated S1cerevisiae at different electric f ield

strength

1:Protein;2:Nucleic ocid

212　酿酒酵母荧光光谱的研究

DP H被认为是用于研究膜脂流动性的一种比较敏感的荧光探剂,因其可以结合在膜脂的非极性烃链区[15,16]。通过荧光光谱扫描确定出已标记DP H的酿酒酵母的激发和发射峰值分别为358和429nm(见图3和图4),荧光强度分别为9421142和9121055。在以下的荧光强度的测定中酿酒酵母的激发波长与发射波长均采用此值。

213　细胞温浴时间与荧光强度的关系

根据酿酒酵母的最适宜生长温度,将温浴的温度选择为30℃。考虑到将酵母细胞30℃水浴中不同时间所测得的荧光强度值会有一定变化,因此研究了细胞温浴时间与荧光强度的关系,其变化情况如图5所示。30℃的水浴环境下在15～60min内酵母细胞的荧光强度随温浴时间加长增加显著,在60min以后这种增加趋势变得缓慢,逐渐趋于平衡。其可

751

第1期光谱学与光谱分析

能原因是经过60min 后,DP H 主要结合在细胞膜上。考虑到DP H 会逐渐渗入到细胞内对活细胞造成的伤害,本实验中的样品检测都采用30℃温浴60min 测定

。

Fig 13　Excitation spectrum of fluorescence

labeled S 1

cerevisiae

Fig 14　Emission spectrum of fluorescence

labeled S 1

cerevisiae

Fig 15　E ffect of different labeling time

on the fluorescence intensity

214　不同电场强度对细胞膜流动性的影响

使用0～25kV ?cm -1的电场强度分别处理酿酒酵母细胞266ms 后,通过荧光偏振法,根据公式(2)获得酵母细胞膜的荧光各向异性值r 值如图6。细胞膜所处环境中的微粘度由公式(1)和(3)计算得出如图7。

由于荧光各向异性r 和微粘度η与膜的流动性成反比关系,因此r ,η越大,膜的流动性越低,反之越高。

图6和图7显示,经过电场处理后酿酒酵母细胞的荧光各向异性r 和微粘度η显著增大,即细胞膜的流动性变小。5kV ?cm -1电场强度虽然对酿酒酵母的杀死率不高(图1),但是已使细胞膜的流动性和通透性发生显著变化,并且随着电场强度增大,细胞膜的荧光各项异性值r 和微粘度η随之增大,即随着电场强度的增大,细胞膜的流动性越来越小。由211节知随着电场强度不断增大,细胞的存活率越小,通透性不断升高,而其膜流动性不断减小。由此可以推测,脉冲电场导致细胞膜流动性的减小与导致细胞死亡有一定内在联系,即细胞膜的流动性降低与细胞膜的通透性升高成正相关,与细胞的存活率成负相关

。

Fig 16　E ffect of different electric f ield strength on the

fluorescence anisotropy of S 1

cerevisiae

Fig 17　E ffect of different electric f ield strength

on the viscosity of S 1cerevisiae

215　不同处理时间对细胞膜流动性的影响

由于相同电场强度下不同处理时间对酿酒酵母细胞的致死程度不一样。因此研究了20kV ?cm -1在0～266ms 下酿酒酵母细胞膜流动性的变化。

图8和图9显示随着电场处理时间的增加,细胞膜的各项异性r 值和微粘度η也增大,说明了随着电场处理时间的越长,细胞膜的流动性越小,即膜的稳定性在下降。由于电场处理时间越长,细胞存活对数越少,由此可知在一定时间范围内,细胞致死率越高,膜流动性越小。

851光谱学与光谱分析第28卷

Fig 18　E ffect of different treatment time

on the viscosity of S 1

cerevisiae

Fig 19　E ffect of different treatment time on the fluorescence

anisotropy of S 1cerevisiae

3　讨　论

一般影响膜流动的因素主要来自细胞膜本身的组分,遗传因子及环境因子等。膜中胆固醇含量、脂肪酸链的饱和度、脂肪酸链的链长、卵磷脂/鞘磷酯比例等成分的变化会导致膜流动性的变化。其他环境因素如温度、酸碱度、离子强度、辐照等也会影响膜的流动性。另外一些药剂如乙醇浓度也会影响细胞膜的流动性[17]。细胞膜流动性发生变化,细胞不一定死亡。如Son 等报道经过冷冻降温处理的方式,会使酒类酒球菌(Oenococcus oeni )的细胞膜流动性变小,但是

其存活率不发生变化。但如果用10%～14%的酒精冲击酒类酒球菌,它的膜流动性也会减小,而且存活率也大大降低[18]。

在本实验中,观察到了经过脉冲电场的作用后,酿酒酵母细胞膜粘度增大,流动性明显减小,同时细胞的存活对数也是随着电场作用强度的增大逐渐减小的现象。酿酒细胞膜在脉冲电场作用下流动性减小的原因可以从三方面推测解释。其一,脉冲电场对细胞膜的显著作用可能是由于细胞的电特性有关。组成细胞膜的有机材料主要由蛋白质、脂肪和糖类等,膜上的脂类物质在电学上近似绝缘,其电阻率一般高达1013～1014Ω?cm 2,而细胞膜上蛋白组分因功能特性、构象变化及膜上位置,在宏观上造成膜两侧某种特定的导电状态[19]。由于膜两侧均存在电学行为相似的电解质溶液,而厚度很薄、电阻率相对较高的细胞膜介于这种溶液中,从而可将细胞膜视为一个电容器,并且具有极化电容的性质。即细胞膜在外加脉冲电场作用下会发生极化现象,主要是电解液在外加电场作用下产生的自由离子在细胞膜和电解液分界面上的重新分布以及偶极子克服热运动和分子间的吸引力相应于电场方向的取向极化。这种极化作用很可能搅乱了细胞膜与外界环境交换信息,输送能量的正常功能,使得细胞膜流动性减小。其二,细胞膜的在脉冲电场作用下,通透性增大是细胞膜流动性减小的原因。在脉冲电场作用下,酿酒酵母细胞膜的结构遭到了破坏。通透性的增强,说明电场导致了膜孔的产生,或者是导致原有的膜孔变得更大。这种破坏是局部的,即有的地方孔大了,其他地方的孔势必会堵塞。从机械的角度考虑,原有固有的运动系统的结构发生了变化,正常的流动机制也会发生变化。因此细胞膜通透性的增大势必导致膜的流动性减小。其三,细胞膜中蛋白质在脉冲电场作用下,其构象可能发生变化,甚至导致蛋白质部分变性,这种局部变性作用可能是导致膜流动性减小的另一原因。

另外一方面由于细胞膜流动性下降很多,膜粘度增加,附着在其上的酶失去活性,细胞膜上的各种活动如主动运输、协助扩散等过程将难以进行。在这种严重的情况下,将会使细胞代谢功能紊乱,最终细胞死亡。因此脉冲电场对细胞膜流动性的影响可以从另外一个方面来完善脉冲电场致死微生物的机理推测。参

考

文

献

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Fluorescence Polarization Used to Investigate the Cell Membrane Fluidity of Saccha romyces Cerevisiae T reated by Pulsed E lectric Field

ZHAN G Y ing,ZEN G Xin2an3,WEN Qi2biao,L I Lin

School of Light Industry and Food Technology,South China University of Technology,Guangzhou　510640,China

Abstract　To know the lethal mechanism of microorganisms under pulsed electric field treatment,the relationship between the inactivation of S accharom yces cerevisiae(CICC1308)cell and the permeability and fluidity changes of its cell membrane treated by pulsed electric field(0225kV?cm-1,02266ms)was investigated.With1,62diphenyl21,3,52hexatriene(DP H)used as a probe,the cell membrane fluidity of S accharom yces cerevisiae treated by pulsed electric field was expressed by fluorescence po2 larization.Results showed that the cell membrane fluidity decreases when the electric flied strength is up to5kV?cm-1,and decreases with the increase in electric field strength and treatment time.The plate counting method and ultraviolet spectropho2 tometer were used to determine the cell viability and to investigate the cell membrane permeability,respectively,treated by pulsed electric field.Results showed that the lethal ratio and the content of protein and nucleic acid leaked f rom intracellular plasma increased with the increase in the electric field strength and the extension of treatment time.Even in a quite lower electric field of5kV?cm-1with a tiny microorganism lethal level,the increase in UV absorption value and the decrease in fluidity were significant.It was demonstrated that the cell membrane fluidity decreases with the increase in lethal ratio and cell membrane per2 meability.The viscosity of cell membrane increases with the decrease in fluidity.These phenomena indicated that cell membrane is one of the most key sites during the pulsed electric field treatment,and the increased membrane permeability and the decreased cell membrane fluidity contribute to the cell death.

K eyw ords　Fluorescence polarization;Pulsed electric field;Cell membrane fluidity

(Received Sep.28,2006;accepted Oct.29,2006) 3Corresponding author

细胞膜的渗透性实验报告

细胞膜的渗透性实验报告一、实验目的： 1．了解细胞膜的渗透性 2 ．了解各种小分子物质跨膜进入红细胞的速度二、实验原理： 1. 细胞膜具有对物质选择透过的生理功能。脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性容易透过，小分子比大分子容易透过。水分子可通过由膜脂运动而产生的间隙。非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层，不带电荷的极性小分子，如尿素、甘油等也可以透过人工脂双层，尽管速度较慢，分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过，而膜对带电荷的物质如：H+、Na+、K+、Cl–、HCO3 –是高度不通透的。 2.hemolysis（溶血现象）：渗入红细胞的溶质能提高红细胞的渗透压，使水进入细胞，引起细胞吸水胀破；即红细胞膜破裂，血红蛋白从红细胞中逸出的现象称为溶血现象。 3.i sotonic solution（等渗溶液）：渗透压与血浆渗透压相等的溶液称为等渗溶液。 4.Hypertonic solution（高渗溶液）：渗透压高于血浆渗透压的溶液称为高渗溶液。 5.Hypotonic solution（低渗溶液）：渗透压低于血浆渗透压的溶液称为低渗溶液。

6.semipermeable（半透性）：膜或膜状结构只允许溶剂(通常是水)或部分溶质(一般为小分子物质)透过，而不允许其他溶质(一般为大分子物质)透过的特性。 7.osmosis（渗透作用）：膜两侧溶液浓度存在差异，造成化学势能差，在势能差的驱动下，溶剂穿过对溶质不透膜的过程。三、实验材料及作用： 150 mmol/L NaCl , 蒸馏水，5 mmol/L NaCl，65 mmol/L NaCl，0.8 mol/L 甲醇，0.8 mol/L乙醇，0.8 mol/L丙醇，0.8 mol/L乙二醇，0.8 mol/L丙三醇，2%Triton X-100，氯仿(三氯甲烷)。 1.NaCl的作用：将正常红细胞悬浮于不同浓度的NaCI溶液中：等渗溶液中的红细胞保持正常大小和双凹圆碟形；渗透压递减的一系列溶液中，红细胞逐步胀大并双侧凸起，当体积增加30%时成为球形；体积增加45%～60%则细胞膜损伤而发生溶血，这时血红蛋白逸出细胞外，仅留下一个双凹圆碟形细胞膜空壳，称为血影细胞（ghost cell）。正常人的红细胞一般在0.42%NaCI溶液中时开始出现溶血,在0.35%NaCI溶液中时完全溶血. 2.甲醇：小分子、亲脂性的非极性分子甲醇为低渗溶液，容易溶解于脂双层，并迅速透过，提高红细胞的渗透压，促使水分进入细胞，引起溶血。 3.乙醇：乙醇是脂溶性小分子，可以自由扩散进出细胞。红细胞外有相对高浓度的乙醇，大量乙醇分子顺浓度差进入红细胞，使红细胞内渗透压高于红细胞外渗透压，水通道开放，大量水分子进入红细胞，发生溶血。 4.丙醇，丙二醇，丙三醇的作用与甲醇，乙醇的作用相似，都是脂溶性分子，随着分子量的增加，分子的增大，溶血时间增加。

酵母菌的培养和观察

酵母菌的培养和观察目的认识酵母菌的形态特征，了解培养酵母菌的方法。实验前的思考人类认识和利用酵母菌的历史悠久，早在史前时期，先人们就学会酿酒。约在6000年前，就发明发面的方法。直到十九世纪有了显微镜，人们才窥探到醉母菌的真面目。对酵母菌做纯系培养分类研究的是与巴斯德同时代的丹麦人汉斯，他是为寻求酿造高品质啤酒的途径才去深入研究酵母菌的。材料器具甜酒酿汁液，新鲜酵母，豆芽；显微镜，载玻片，盖玻皮，玻璃棒，镊子，滴管，吸水纸，酒精灯，石棉网，火柴，漏斗架，玻璃斗，量杯，三角烧瓶，烧杯，天平，量筒，棉絮；蔗糖，乳酸，碘液。步骤 1．观察酵母菌（1）用滴管从甜酒酿的汁液中吸取一滴汁液，滴在载玻片上，用针摊开，盖上盖玻片，在低倍镜下就能清楚地看到甜酒酿的汁液中悬浮着无数酵母菌。再换高倍镜仔细观察一个酵母菌，可以看到酵母菌是椭圆形的单个细胞，细胞中有许多小颗粒，也有几个大的液泡（图示）。有的酵母菌的一端长出大小不同的突起，这是酵母菌的芽体。芽体成长脱落，就成为新的个体，有的芽体在从母体脱落前又长出突起。这种繁殖方法叫出芽繁殖。（2）在盖玻片一边加一滴碘液，从另一边用吸水纸把染液引入盖玻片下。不久就能看到被染成棕褐色的细胞核和变成蓝紫色的淀粉粒。 2．培养酵母菌（1）用蔗糖液培养在盛有100毫升的三角烧瓶里加5克蔗糖，煮沸。等到溶液稍稍冷却，加一小块鲜酵母，用玻璃棒搅拌均匀；再用棉絮塞紧瓶口。然后把烧瓶放在25～30℃的温暖地方，数小时后就可见到溶液里有气泡产生，并散发出酒味。这是因为酵母菌正在把糖分解成乙醇和二氧化碳。（2）二三天后吸取溶液在显微镜下观察，就可看到已培养出大量酵母菌。

细胞膜的渗透性实验报告.doc

姓名：高超学号：201300140020 同组者：樊晓航，王昊明，余敬洋实验名称：细胞的渗透性实验一，实验目的： 1．了解细胞膜的渗透性 2 ．了解各种小分子物质跨膜进入红细胞的速度二，实验原理：细胞膜具有对物质选择透过的生理功能。脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性容易透过，小分子比大分子容易透过。水分子可通过由膜脂运动而产生的间隙。非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层，不带电荷的极性小分子，如尿素、甘油等也可以透过人工脂双层，尽管速度较慢，分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过，而膜对带电荷的物质如：H+、Na+、K+、Cl–、HCO3 –是高度不通透的。将红细胞放入数种等渗溶液中，由于红细胞对各种溶质的透性不同，有的溶质可以渗入，有的溶质不能渗入，深入的溶质可以提高红细胞的渗透压，所以促进水分进入细胞，引起细胞溶血。由于溶质渗入的速度互补相同，因此溶血时相同。三，实验器材：鸡血，0.85%的氯化钠溶液，0.0085%的氯化钠溶液，0.8mol/L的甲醇，0.8mol/L的丙三醇，6%的葡萄糖溶液，2%的Triton X—100溶液，试管六支，离心机，滴管，载玻片，显微镜等

四，实验步骤： 1、取鸡血2-3ml加入0.85%的氯化钠溶液4ml，在1000r/min条件下离心5分钟，（RBC压积量不少于0.3ml，否则应补加鸡血） 2、将上述离心的红细胞按沉淀量配成50%浓度的溶液（总体积量不少于0.6ml） 3、取六支试管，分别加入如下溶液个3ml (1)0.85%氯化钠溶液(2)0.0085%的氯化钠溶液(3)0.8m o l/L的甲醇(4)0.85m o l/L丙三醇 (5) 6%的葡萄糖溶液(6) 2%的Triton X—100溶液 4、向上述六支试管中加入50%的红细胞悬液1滴，轻摇混匀，观察是否有溶血现象发生（观察时间1小时），记录溶血时间并于显微镜下观察各种溶液中的细胞。五，实验现象与结果：实验结果：

细胞膜流动性的理解

细胞膜流动性的理解细胞膜的流动性的理解关于细胞膜结构的研究经过了很长时间，它是细胞水平上的微观领域研究，教材中所说的细胞膜的结构特点—－一定的流动性，实际上学生是很难理解的，更何况是结构特点的研究过程经典实验和生命活动中的体现方面的理解。膜的选择透性和流动性存在着怎么样的关系？例如，主动转运怎么体现细胞膜的流动性呢？胞吐体现了膜的流动性特点，那么，有没有体现膜的选择性？我认为，细胞膜的胞吐也应该体现了选择性（有资料认为没有体现“透”性），因为也需要识别，所以，在试题中需要表述“结构特点”还是“功能特性”。典例解析试题：下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是（） A．胰岛β细胞分泌胰岛素 B．吞噬细胞对抗原的摄取 C．m R N A与游离核糖体的结合 D．植物体细胞杂交中原生质体融合答案：C

解析：胰岛素的化学本质是蛋白质，胰岛β细胞分泌胰岛素的方式属于胞吐，需要膜的流动性，A错误；吞噬细胞对抗原的摄取需要膜的流动性，B错误；m R N A通过核孔出来与游离核糖体结合，没有膜结构，不能体现膜的流动性，故B正确；植物体细胞杂交中原生质体融合体现了细胞膜的流动性，故D错误。 NO.1 膜的流动性含义及其测定膜的流动性是生物膜结构的基本特征之一，主要指膜脂肪酸链部分及膜蛋白的运动状态。膜脂类分子在相变温度以上条件下主要有侧向扩散、旋转、左右摇摆、伸缩振荡、翻转及异化运动等方式。

流动性是选择透过性的基础，正是因为膜脂的流动性和膜蛋白的运动性，才决定了细胞膜的控制物质进出的功能，从而体现出选择透过性，因此，膜的流动性是结构特点。膜的流动性主要有荧光探针标记，电子自旋共振以及差示扫描量热法（一咱热分析方法），x线衍射等。例如，科学家用发绿光的染料标记老鼠的细胞表面的蛋白质分子，用发红光荧光的染料标记人的细胞表面的蛋白质分子，将老鼠的细胞和人的细胞融合，融合的一半发绿色荧光，一半发红色荧光。在温度为37度，经过40分钟后，两种颜色的荧光均匀分布。此结论证明细胞膜具有流动性。

BY4741酿酒酵母菌使用说明

BY4741酿酒酵母菌 BY4741Strain BY4741菌信息：培养基：YPD 菌株类别：酵母菌培养条件：28℃，有氧，YPD 质粒转化：电激保存方式：30%甘油，-20℃ 基本应用：用于蛋白表达 BY4741菌使用说明：四区划线培养，挑单菌落接种培养使用并保存甘油菌。 BY4741操作说明： 1，本品包含一份甘油菌，使用本甘油菌时可以不用完全融解，在甘油菌表面蘸取少量涂板或进行液体培养即可。也可以完全融解后使用，但随着冻融次数的增加，细菌的活力会逐渐下降。 2，为保证菌种纯正，避免其它细菌污染，尽量先划平板，然后再挑单克隆菌落进行后续操作。冷冻管开封：用浸过75%酒精的脱脂棉严格消毒冷冻管盖。 BY4741菌株复溶：无菌环境中旋开装有复溶液的滴瓶盖，吸取1ml左右复溶液，加入到冷冻管中。轻轻振荡，使冻干菌株溶解呈悬浮状。 BY4741菌株复壮：用无菌吸管吸取菌悬液，转移到复溶液滴瓶中。做好标识，在适宜温度下培养。细菌在30-35℃培养箱中培养24-48h，真菌在23-28℃培养箱中培养24-72h（必要时，可适当延长培养时间）。 BY4741菌株传代：将得到的菌株的新鲜培养物转接到适宜的固体培养基及液体培养基中（尽量增大接种量：如用无菌吸管吸取≥50μl新鲜培养物至固体培养基，边移动边缓慢释放），适宜温度下培养，用以菌株的保藏、传代及制备工作菌株。注意事项： 1、菌种活化前，将冷冻管保存在低温、清洁、干燥的环境中，长时间室温下放置会导致

菌种衰退； 2、冷冻管开封、冻干粉复溶、菌株恢复培养等操作应在无菌条件下进行； 3、一些菌种经过冷冻干燥保存后，延迟期较长，部分需连续两次继代培养才能正常生长； 4、苛养菌的培养需采用含特定营养成分的培养基，敬请正确选择，不清楚时来电询问； 5、某些厌氧菌的培养，自开封到接种完成，均需以无氧气体充填，以保持厌氧状态；培养过程中亦要保持厌氧状态； 6、某些菌种，如肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、淋病奈瑟菌等需要5-10%CO2促进生长； 7、如发现冷冻管盖松动、复溶液浑浊等异常情况，应停止使用对应产品。 8、部分菌种有致病性、扩散性，请专业人员在专业环境下有保护性操作。 BY4741菌保藏条件： -20℃保存（复溶液于2-8℃保存）保藏时间： 2-10年，应根据菌种状况及时转接

细胞膜的渗透性实验

实验三细胞膜的渗透性实验班级：09生科3班学号：200900140157 姓名：俞华军时间：2011/03/17 一、实验目的 1. 了解细胞膜的渗透性及各类物质进入细胞的速度。 2. 掌握估测、比较各类物质进入细胞速度的方法。二、实验原理将红细胞放入数种等渗溶液中，由于红细胞对各种溶质的透性不同，有的溶质可以渗入，有的溶质不能渗入，渗入的溶质能够提高红细胞的渗透压，所以促使水分进入细胞，引起溶血。由于溶质渗入速度不相同，因此溶血时间也不相同。因此，溶血现象可以可用于粗略判定物质穿膜的速度快慢和时间。影响物质穿膜能力大小的因素主要有三个：一是物质脂溶性的大小，因为膜骨架是有脂双层分子构成的，所以脂溶性物质易于穿过细胞膜；二是分子体积大小，较小的分子易穿过细胞膜；三是物质带电状况，因为细胞表面一般带电，不带电的物质易进入细胞。判定细胞溶血不溶血的方法：溶血的溶液红的程度更高，且溶液发亮，透明度也更高。二是可以在显微镜下观察细胞的形态。细胞破裂后细胞形态并没有发生很大的变化，而是膜结构上有一个小口，膜还是有结构的，只不过体积变小了。需要说明的等渗溶液中细胞也会是破裂的，因为生活状态下膜两侧不断交换物质，代谢产物的积累使细胞渗透压的平衡破坏，同时有些代谢物质对细胞是有毒性的，所以长时间放置会使细胞破裂，所以做等渗实验时间不宜超过1h。三、实验材料试剂：鸡血，0.85%氯化钠溶液，0.0085%氯化钠溶液，0.8mol/L甲醇，0.8mol/L 丙三醇，6%葡萄糖溶液，2%Triton X-100 用具：显微镜、粗天平、载破片、盖玻片、滴管2支、离心管2支、离心机、9试管、磁力搅拌器。四、实验步骤 1、取鸡血2-3ml，加0.85%氯化钠溶液4ml，在1000r/min条件下离心5min（RBC 压积量应不少于0.3ml，否则应补加鸡血） 2、将上述离心的红细胞按沉淀量配成50%浓度，总体积量应不少于0.6ml 3、每组取6支试管分别加入如下溶液各3ml （1）0.85%氯化钠溶液（2）0.0085%氯化钠溶液（3）0.8mol/L甲醇（4）0.8mol/L丙三醇（5）6%葡萄糖溶液（6）2%Triton X-100 4、向上述6试管中分别加入50%红细胞悬液1滴，用吸管吸打均匀。观察各管是否有溶血现象发生（观察时间一小时）。记录溶血时间并于显微镜下观察各溶液中细胞。

红细胞膜流动性测定方法

悬浮后，红细胞膜蛋白定量，用考马斯亮蓝法三、材料、试剂与器具（一）试剂 1、染色液：取考马斯亮蓝G-250（红褐色） 100mg溶于50ml 95%乙醇中，加100ml 85%磷酸，加水稀释至1升。该染色液可保存数月，若不加水可长期保存，用前稀释。 2、标准蛋白溶液：0.5mg/ml牛血清白蛋白。 3、未知浓度的蛋白质溶液用酪蛋白配制，浓度控制在10—30mg/ml （二）器具 1、试管及试管架 2、移液管（1ml,5ml） 3、可见光分光光度计四、操作步骤（一）标准曲线的制作 1、取7支试管，按下表加入试剂

2、将试管摇匀，放置20分钟。 3、用分光光度计比色测定吸光值A595nm。 4、以A595nm为纵坐标，标准蛋白色质浓度为横坐标，绘制标准曲线。（二）样品的测定 1、取一支试管，加入未知浓度的蛋白质溶液0.2ml，蒸馏水0.8ml考马斯亮蓝试剂5ml. 2、将试管摇匀，放置20分钟。 3、比色测定吸光值A595nm，对照标准曲线求得蛋白质的浓度。调整蛋白浓度为200~800ug/ml 荧光偏振法 DPH溶液：将0.464mgDPH溶于1ml四氢呋喃中配制储备液，浓度为2×10^-3mol/l，剧烈振摇3~5min,f放在棕色瓶中，避光保存于-20℃冰箱。临用前从冰箱取出，在室温下融化，每次试验前再用PBS(0.01mmol/l，ph=7.4)）稀释成2×10^-6mol/l的工作液。稀释时必须猛烈摇晃2~3min, 红细胞膜的荧光标记：将洗净的红细胞与2×10^-6mol/lDPH

在25℃条件下温育30分钟。加入肝素抗凝的新鲜血液3000r/min离心5min,加PBS缓冲液,洗涤三次，去除上清在红细胞沉淀中加入8ml的10mmol/l ph=7.4的 HCL溶液，同时加入适量的蛋白酶抑制剂对甲苯磺酰氟，4℃溶血过夜，使红细胞膜破膜，使红细胞溶液以1200r/min，4℃离心30min,弃上清液，10mmol/l PH=7.4Tris-HCL溶液同样转数离心洗涤三次，辞去白色沉淀物，最后1:1悬浮在等体积的ph=7.4的PBS溶液中。用考马斯亮蓝法得到红细胞膜影泡，(dph做荧光探针)取新配制的2mmol/l 的DPH四氢呋喃液1ml,分别加入200ul红细胞膜影泡悬液及2mlPBS缓冲液，快速混匀配置，在37℃下水浴30min，3000r/min，离心10min,弃去残留DPH标记液，用等渗PBS （磷酸盐缓冲液）洗两遍，再用等渗PBS缓冲液稀释成4ml 细胞悬液。在石英杯中用荧光分光光度仪检测荧光偏振度荧光偏振法测定：测定参数：激发波长（EX）362nm，发射波长（EM）432nm,激发狭缝为5nm发射狭缝10nm,根据下列 (Ex)362nm，发射波长(EM)432nm，根据下列公式分别计算偏振度(P)、微黏度(11)和膜脂流动性值偏振度 P=(I。一GIh)／(I。+GIh) (G为校正因子，

高考生物复习细胞膜专项练习试题(含答案)

高考生物复习细胞膜专项练习试题（含答案）细胞膜的化学组成基本相同，主要由脂类、蛋白质和糖类组成。以下是细胞膜专项练习试题，希望考生可以查缺补漏。 1.科学家在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。你认为当时确定细胞膜存在的依据最可能是()A.动物细胞有明确的边界 B.植物细胞有明显的固定形态 C.细胞能够分裂 D.物质进出细胞受到控制解析从题目的四个选项分析可知，D项能够体现出细胞膜的特性;植物细胞具有明显的固定形态是因为具有细胞壁;动、植物细胞都有明确的边界;细胞能够分裂不能体现细胞膜的存在。答案 D 2.研究发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解。它证明了() A.构成细胞膜的物质是脂质和蛋白质 B.细胞膜具有流动性 C.磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架 D.组成细胞膜的物质中有脂质解析易错选C项，尽管C项叙述本身正确，但由题目信息

只能确定组成细胞膜的物质中有脂质。答案 3.单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图)，它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部，下列关于脂质体的叙述正确的是()A.在a处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞 B.在b处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞 C.在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 D.在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞解析球形脂质体的双层脂分子的亲水端朝外，疏水端朝内，所以图中a处可嵌入水溶性物质，b处可嵌入脂溶性物质，利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入靶细胞内部。答案 C 4.图为细胞间信息交流的一种方式，下列有关叙述不正确的是() A.图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能 B.图中乙细胞表示靶细胞 C.图中a表示信号分子(如激素) D.图中b表示细胞膜上的载体解析题图为细胞间进行信息交流的间接传递方式。甲细胞

2018年高考生物专题复习卷：细胞膜的结构与功能复习卷

细胞膜的结构与功能复习卷 1．下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述，不正确的是（） A．流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动的 B．选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性 C．细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性 D．钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性【答案】B 2．春天，很多植物同时开花，花粉在空气中传播后，也很容易黏附到其他植物的柱头上。但这些花粉不能萌发，而同种植物的花粉可以萌发，这依赖于花粉和柱头细胞的细胞膜之间信号分子与受体的识别，下面选项中与此实例表现的细胞膜功能不同的是（） A．胰岛B细胞分泌的胰岛素与组织细胞识别，以降血糖 B．精子和卵细胞融合需要先经过细胞膜之间的信息交流 C．细胞膜间搭建的胞间连丝能够传递信息 D．细胞能识别的物质能进入细胞，不识别的物质无法进入细胞【答案】D 3．细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用，下列相关叙述正确的是（） A．载体蛋白是镶嵌在细胞膜外表面的蛋白质 B．细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异 C．磷脂双分子层不能体现细胞膜的选择透过性 D．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的【答案】B 4．下列关于动物细胞生物膜的叙述，错误的是（） A．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B．兴奋时，Na＋进入神经细胞不消耗A TP C．溶酶体清除进入细胞的病原体的过程与生物膜的选择透过性有关 D．细菌再次刺激引发记忆细胞增殖分化的过程体现了细胞膜的信息交流功能【答案】C 5．下列与细胞膜相关的叙述，正确的是（） A．神经细胞的树突和轴突能显著增大细胞膜的面积 B．构成细胞膜的脂质有磷脂和脂肪，其中含量最丰富的是磷脂 C．癌细胞膜上的糖蛋白和甲胎蛋白含量减少

细胞膜的结构和功能

学科：生物教学内容：细胞膜的结构和功能【学习目标】 1．理解细胞膜的化学成分、分子结构以及流动性的结构特点。 2．理解细胞膜的主要功能、物质出入膜的两种方式及功能特点。 3．建立细胞膜的结构模型，了解细胞膜的其他功能。 4．能用膜的流动性、选择透过性等特点进行分析和解释相关的现象。【学习障碍】 1．理解障碍如何理解细胞膜的结构以及结构特点；如何理解膜的结构与功能之间的关系；如何理解膜的结构特点与功能特性之间的联系。 2．解题障碍用膜的结构特点以及膜的选择透过性的原理去分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。【学习策略】 1．理解障碍的突破 (1)用“模型法”理解细胞膜的结构。生命是物质的，生命活动需要一定的结构来保障，因此，学习过程中经常会遇到生物体的结构问题，尤其是更微观层次上的结构，这就要求学习者能将微观问题转变成宏观的问题，而建立一个简单、直观的模型来辅助，为思维创建一些支点，是解决此类问题的有效方法之一。这就是所谓的“模型法”。如下图。在细胞膜中每一个磷脂分子头部因含有磷酸和碱基，极性强，是亲水性的；尾部的碳氢链为非极性的，具疏水性。如通过实验将磷脂加入水中，在一定浓度下，磷脂分子相互聚集，亲水性的极性头部朝向水相，而疏水的非极性尾部则避开水向内聚集，从而形成微小的球形

磷脂分子团。若继续用超声波处理，则形成不易溶于水且在水相对稳定存在的磷脂双分子层结构。因此，膜中的磷脂分子正如模型中的那样排列。而磷脂分子的这种性质对于构成稳定的膜结构具有重要意义。从模型中还可以看出，磷脂双分子层是细胞膜的主要结构支架；膜蛋白为球蛋白，分布于磷脂双分子层表面或嵌入磷脂分子中，有的甚至横跨整个磷脂双分子层；组成细胞膜的各种成分在膜中的分布是不均匀的，即具有不对称性。例如：膜蛋白在磷脂双分子层中不对称地、不同程度地嵌入磷脂双分子层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同；另外，细胞膜上的糖被只存在于膜外表面，与外层蛋白质结合形成糖蛋白。所以，糖类在细胞膜中的分布具有显著的不对称性。这些特点对于膜的功能的实现具有更直接的意义。 [例1]根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答有关问题： (1)1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有_________。 (2)1925年Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂，并将它在空气、水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由_______________组成。解析：用“联想对照法”来解。答案：(1)脂质分子(2)两层磷脂分子点评：此题以考查细胞膜的结构和功能为线索，兼学科内综合及跨学科知识于一体。取材于书外，回答的内容却在书内，即“题在书外，理在书内”，是一道科技含量高，分析推理较强的试题。 (2)用“借比法”理解膜的结构特点。 “借比法”就是把难于想象或很抽象的生物学内容，通过借助我们所熟知的一些事例或现象进行比喻，以达到对问题真正理解的一种科学思维方法。根据细胞膜的结构，巧妙地利用“借比法”帮助理解。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。膜的流动性是细胞膜结构的基本特征之一，同时也是细胞膜表现其正常功能的必要条件。膜的流动性是指膜结构分子的运动性，它包括膜磷脂分子的运动和膜蛋白的运动。我们可以联想细胞就好比地球，假设地球上没有陆地而全被大海所覆盖，那么磷脂双分子层就好比海水，蛋白质分子就好比海上的各种船只，它们都是可以运动的，这样就很容易理解细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。 (3)用“结构与功能相统一”的观点去理解细胞膜的结构与功能之间的关系、结构特点与功能特性之间的联系。结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应的功能存在；二是任何功能都需要有一定的结构来完成。细胞膜的基本结构是：①由磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，这种结构的存在就必然有与之相对应的功能存在——脂溶性物质能够以自由扩散的方式优先通过膜，其他不带电荷的小分子也可以以自由扩散的方式通过膜。②在磷脂双分子层中，镶嵌有蛋白质分子，这一结构的存在，也必然有与之相对应的功能存在——蛋白质可以作为物质运输的载体，从而使膜具有主动运输的功能；糖被的存在，与细胞保护、润滑、识别等功能有关。因此，细胞膜的结构使其具有保护、物质交换、识别、分泌、排泄、免疫等功能；而细胞膜的以上这些生理功能的实现必定有一定的结构来完成，这就是细胞膜磷脂双分子层。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，细胞膜的功能特性是具有选择透过性，这是两个不同而又有联系的概念。膜的流动性的存在，就既可使膜中各种成分按需要调整其组合分布而利于控制物质进出细胞，又能使细胞经受一定程度的变形不至破裂而具有了保护细胞内

霉菌和酵母菌介绍及检测方法

霉菌和酵母菌介绍及检测方法一、霉菌和酵母菌介绍：霉菌和酵母菌及其检验酵母菌是真菌中的一大类，通常是单细胞，呈圆形,卵圆形、腊肠形或杆状。霉菌也是真菌，能够形成疏松的绒毛状的菌丝体的真菌称为霉菌。霉菌和酵母广泛分布于自然界并可作为食品中正常菌相的一部分。长期以来，人们利用某些霉菌和酵母加工一些食品，如用霉菌加工干酪和肉，使其味道鲜美；还可利用霉菌和酵母酿酒、制酱；食品、化学、医药等工业都少不了霉菌和酵母。但在某些情况下，霉菌和酵母也可造成中腐败变质。由于它们生长缓慢和竞争能力不强，故常常在不适于细菌生长的食品中出现，这些食品是pH低、湿度低、含盐和含糖高的食品、低温贮藏的食品，含有抗菌素的食品等。由于霉菌和酵母能抵抗热、冷冻，以及抗菌素和辐照等贮藏及保藏技术，它们能转换某些不利于细菌的物质，而促进致病细菌的生长；有些霉菌能够合成有毒代谢产物－霉菌毒素。霉菌和酵母往往使食品表面失去色、香、味。例如，酵母在新鲜的和加工的食品中繁殖，可使食品发生难闻的异味，它还可以使液体发生混浊，产生气泡，形成薄膜，改变颜色及散发不正常的气味等。因此霉菌和酵母也作为评价食品卫生质量的指示菌，并以霉菌和酵母计数来制定食品被污染的程度。目前已有若干个国家制订了某些食品的霉菌和酵母限量标准。我国已制订了一些食品中霉菌和酵母的限量标准。二、检验方法：霉菌和酵母的计数方法，与菌落总数的测定方法基本相似。主要步骤为：将样品制作成10倍梯度的稀释液，选择3个合适的稀释度，吸取1mL于平皿，倾注培养基后，培养观察，计数。对霉菌的计数，还可以采用显微镜直接镜检计数的方法。具体检测标准参见： GB4789.15-94，《中华人民共和国国家标准食品卫生微生物检验霉菌和酵母计数》三、说明： 1．样品的处理。为了准确测定霉菌和酵母数，真实反映被检食品的卫生质量，首先应注意样品的代表性。对大的固体食品样品，要用灭菌刀或镊子从不同部位采取试验材料，再混合磨碎。如样品不太大，最好把全部样品放到灭菌均质器杯内搅拌2min。液体或半固体样品可用迅速颠倒容器25次来混匀。 2．样品的稀释：为了减少榈稀释倍数的误差，在连续递增稀释时，每一稀释度应更换一根吸管。在稀释过程中，为了使霉菌的孢子充分散开，需用灭菌吸管反复吹吸50次。 3．培养基的选择：在霉菌和酵母计数中，主要使用以下几种选择性培养基。马铃薯-葡萄糖-琼脂培养基（PDA）：霉菌和酵母在PDA培养基上生长良好。用PDA作平板计数时，必项加入抗菌素以抑制细菌。孟加拉红（虎红）培养基：该培养基中的孟加拉红和抗菌素具有抑制细菌的作用。孟加拉红还可抑制霉菌菌落的蔓延生长。在菌落背面由孟加拉红产生的红色有助于霉菌和酵母菌落的计数。高盐察氏培养基：粮食和食品中常见的曲霉和青霉在该培养基上分离效果良好，它具有抑制细菌和减缓生长速度快的毛霉科菌种的作用。 4．倾注培养。每个样品应选择3个适宜的稀释度，每个稀释度倾注2个平皿。培养基熔化后冷却至45℃，立即倾注并旋转混匀，先向一个方向旋转，再转向相反方向，充分混合均匀。培养基凝固后，把平皿翻过来放温箱培养。大多数霉菌和酵母在25－30℃的情况下生长良好，因此培养温度25~28℃。培养3d后开始观察菌落生长情况，共培养5d观察记录结果。 5．菌落计数及报告：选取菌落数10~150之间的平板进行计数。一个稀释度使用两个平

酵母菌在人类生活中的应用

酵母菌在人类生活中的应用摘要：涉及到人类食品中的酵母菌种类繁多，其中不同种类有不同的功能，这使得酵母菌在食品中有着广泛的用途，与人类的生活息息相关，随着科学技术的发展，酵母菌一定可以为人类的生活做出更大的贡献。关键字：酵母菌应用前景酵母菌是子囊菌、担子菌等几科单细胞真菌的通称。依照荷兰科学家Loddoy在1970年提出的分类系统，将有无形成有性孢子作为分类的起点，属上的分类主要依据形态，种的规划主要依据生理的特性，将酵母菌分为三个亚门：1.能形成子囊孢子的酵母属子囊亚门，共4个科22个属139种酵母。2.能产生冬孢子和担孢子的酵母菌，属于担子菌亚门、冬孢子纲、黑粉菌目、黑粉菌科共9个科。3.能产生掷孢子的酵母菌，属于担子菌亚门、东孢子纲、掷包酵母科、科内有三属。4.不能产生有性孢子，尚未发现有性过程的酵母属于半知菌亚门，共12个属170个种。但就我国目前所常用的分类是将酵母菌分为：鲜酵母、活性干酵母、即发酵母。酵母菌在生物界中的种类繁多，其在人类生活中也得到广泛的应用。据科学家推测，早在史前三千多年，人类就已经懂得酵母的发酵技术，虽不知原理，但却已有相当丰富的经验。据考古学家考证，在史前2500年的埃及Theban法王填墓内找到经发酵的面包实体和证明酒和啤酒酿造的壁画和宝物，以及在公元前2698年中国史记记载了自黄帝开始已有教民烹煮面食的记载，都证明人类在这之前就已懂得种植稻米、小麦以及储存、磨粉和利用酵

母调制不同的食物。由此看来，酵母菌的利用已深入人类的发展史。 1.酵母菌在发酵乳制品中的应用随着科学技术的发展，酵母菌在酿造、奶制品、焙烤食品等有着飞速的发展。内蒙古农业大学的贺银风教授探究了国内外传统的发酵乳制品中乳酸菌和酵母菌的相互作用关系，指出了酵母菌在发酵品中的与乳酸菌有着同样的作用，菌种间相互促进和相互制约控制产品的风味特点、营养特征、医疗和保健作用。这为研究酵母菌在乳制品中的应用提供了理论的参考，不同的乳制品中的酵母菌存在着多样性，往往是多种酵母菌的共同作用形成不同的风味，不同的品质，而不同地区也有着自己特有的酵母菌，这是由于酵母菌的多样性所决定的。酵母菌在发酵乳制品中存在着许多的优点，主要是对于干酪的成熟有着诸多作用，例如：“（1）酵母菌能利用凝乳中由于乳酸菌的乳糖发酵所产生的乳酸，使凝乳的pH值有所提高，由起初的5到6左右。酸度的降低，刺激了对干酪成熟也有促进作用的细菌的生长繁殖；（2）某些酵母菌能产生胞外蛋白分解酶和脂肪分解酶，分解干酪中的蛋白质和脂肪，加速干酪的成熟，使干酪中可溶性含蛋物和辛酸、癸酸等其他高级脂肪酸增加L3J，对干酪的风味和结构起着至关重要的作用；（3）干酪内部的某些酵母菌能发酵牛奶中的乳糖，产生少量的CO，影响干酪的组织结构；（4）某些酵母菌能影响干酪某些风味物质如甲基酮的形成[IJ]；(5)酵母菌能产生多种水溶性维生素，增加干酪的营养价值；（6）酵母菌在干酪中的生长繁殖和代谢作用，还能抑制腐败微生物和梭状芽孢杆菌的生长LIJ5。酵母菌在乳制食品中的主要

细胞膜

细胞膜细胞膜(cell membrane)是每个细胞把自己的内容物包围起来的一层界膜，又叫质膜(plasma membrane)。细胞膜使细胞与外界环境有所分隔而又保持种种联系。它首先是一个具有高度选择性的滤过装置和主动的运输装置，保持着细胞内外的物质浓度差异，控制着营养成分的进入细胞和废物、分泌物的排出细胞；其次它是细胞对外界信号的感受装置，介导了细胞外因子对细胞引发的各种反应。它还是细胞与相邻细胞和细胞外基质的连接中介。质膜与细胞内膜（即各种细胞器的膜）具有共同的结构和相近的功能，统称为生物膜(biological membrane)。生物膜具有各种复杂奇妙的功能，其基础在于它的化学组成和结构。在常规电镜超薄切片上，它们呈两暗夹一明、总宽度约为７nm的膜层。在冷冻蚀刻技术中，它们可被断裂成两个半膜，在断裂面上可以看到膜内颗粒。生物膜都是由脂质分子、蛋白质分子、糖类分子以非共价结合的方式组成的。脂质分子排列成厚约５nm的连续双层，称为脂双层（lipid bilayer），构成膜的支架，并成为对大多数水溶性分子的通透屏障；蛋白质分子分布在脂双层内，担负着作为酶、运输蛋白、连接蛋白、膜抗原和受体等的种种特殊使命；存在于膜表面的糖类也参与了膜的一些重要功能。本章将讨论细胞膜的化学组成和结构，还将讨论细胞膜的一部分功能—对小分子物质的运输。膜的其他功能如大分子物质的运输、细胞外信号的识别和传导、膜抗原和免疫反应等内容将在其他章节中介绍。第一节细胞膜的化学组成和结构从多种细胞分离获得的纯净质膜或各种内膜进行化学分析，结果表明，各种生物膜都是由脂类、蛋白质和糖类这三种物质组成的。三种成分的比例在不同的膜有很大变化。例如，主要起绝缘作用的神经髓鞘膜上，７５％为脂类，而主要参与能量转换的线粒体内膜上，７５％为蛋白质。对大多数细胞来说，脂类约占５０％，蛋白质约占４０%－５０％，糖类约占１%－１０％。生物膜之所以具有种种复杂而重要的功能，不但因为构成膜的三种成分各自具有独特的理化性状，而且因为这三种成分之间有着巧妙的相互作用，组成特定的结构。对于膜的结构曾先后有过多达５０种的假说。随着电镜冷冻蚀刻技术以及多种生物物理、生物化学新技术的应用，对膜结构有了逐步深入的认识。１９７２年Singer 和Nicolson 提出的“液态镶嵌模型”（fluid mosaic model）是现今我们对膜结构认识的主要依据。这一模型（图6－１）的基本内容可以概括为以下几点：脂质分子排成双层构成生物膜 1

酵母菌简介

酵母英语名称：yeast 酵母菌是一些单细胞真菌，并非系统演化分类的单元。目前已知有1000多种酵母，根据酵母菌产生孢子(子囊孢子和担孢子)的能力，可将酵母分成三类：形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过芽殖来繁殖的称为不完全真菌，或者叫“假酵母”。目前已知大部分酵母被分类到子囊菌门。酵母菌主要的生长环境是潮湿或液态环境，有些酵母菌也会生存在生物体内。【生理】和乙醇来获取能量。酵母营专性或兼性好氧生活，目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时，发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳 C6H12O6 （葡萄糖）→2C2H5OH + 2CO2 在酿酒过程中，乙醇被保留下来；在烤面包或蒸馒头的过程中，二氧化碳将面团发起，而酒精则挥发。【特征】多数酵母可以分离于富含糖类的环境中，比如一些水果（葡萄、苹果、桃等）或者植物分泌物（如仙人掌的汁）。一些酵母在昆虫体内生活。酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1~5微米′5~30微米。酵母菌无鞭毛，不能游动。酵母菌具有典型的真核细胞结构,有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等，有的还具有微体。酵母菌的细胞形态酵母菌的细胞形态酵母菌细胞结构的显微照片酵母菌的菌落。大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易挑起，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。啤酒酵母的菌落红酵母的菌落各种酵母菌的菌落。【生殖】酵母可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子（一般是四个），在条件适合时再萌发。一些酵母，如假丝酵母（或称念珠菌，Candida）不能进行无性繁殖。【酵母菌的生长条件】

细胞膜的渗透性实验报告记录doc

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细胞膜的流动镶嵌模型

第2节生物膜的流动镶嵌模型主备人：王海荣使用人：高一生物组【学习目标】 1.简述生物膜的结构。 2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。 3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。【学习重点】学习重点：流动镶嵌模型的基本内容。【课前自主预习】（一）对生物膜结构的探索历程 1.19世纪末，欧文顿提出：膜是由__________组成的 2.20世纪初，科学家的化学分析结果表明：膜主要由_______和 ____________组成。 3.1925年，两位荷兰科学家提出：脂质分子必然排列为 _____________。 4.1959罗伯特森年提出：生物膜都由三层_______________________结构构成的态模型。 5.1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验指出：细胞膜具有 ____________性。 6.1972年桑格和尼克森提出：生物膜的___________________模型（二）流动镶嵌模型的基本内容 1.膜是由_______________和_____________组成的。（还有少量多糖） 2.膜的基本支架：______________双分子层（其中磷脂分子的 ___________朝向两侧， __________朝向内侧）且其具有。（这体现了膜的流动性）。 3.蛋白质分子有的__________在磷脂双分子层表面，有的部分或全部____________磷脂双分子层中，有的_________整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）大多数蛋白质分子也。（也体现了膜的流动性） 4.在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的与结含形成的，叫做糖被（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）。除了糖蛋白之外，细胞膜表面还有和结合成的。 5.膜的结构特点：具有_________性（磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以________的）。 6.膜的功能特点：_______________。【课前预习自测】 1.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（） A.细胞膜是选择透过性膜 B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C.细胞膜的分子结构具有流动性 D.有些蛋白质分子可以在膜的内外之间移动

细胞膜的渗透性实验报告

细胞膜的渗透性实验报告篇一：细胞膜通透性实验报告姓名班级13级生命基地班学号同组者：科目细胞生物学实验实验题目细胞膜通透性实验【实验题目】细胞膜通透性实验【实验目的】 1、观察溶血现象并掌握其发生机制。 2、了解细胞膜的渗透性及各类物质进入细胞的速度。【实验材料与用品】 1. 试剂：0.85% NaCl溶液、0.085% NaCl溶液、0.8mol/L 甲醇溶液、0.8mol/L丙三醇溶液、6% 葡萄糖溶液、2% TritonX-100 2. 器具：离心管、试管架、滴管、显微镜、离心机 3. 材料：鸡血红细胞【实验原理】细胞膜是细胞与环境进行物质交换的选择性屏障，它是一种半透膜，可选择性控制物质进出细胞。各种物质出入细胞的方式是不同的，水是生物界最普遍的溶剂，通透性高（肾小管、肠上皮、植物根细胞更高），水分子可以从渗透压低的一侧通过细胞膜向渗透压高的一侧扩散，这种现象称为渗透。渗透作用是细胞膜的主要功能之一。 1. 溶血现象将红细胞放在低渗盐溶液中，水分子大量渗到细胞内使细胞涨破，血红蛋白释放到介质当中，介质由不透明的细胞悬液变为红色透明的血红蛋白溶液（此时的细胞膜收缩，会

略有不溶性内容物），这种现象称为溶血。红细胞在等渗盐溶液中短时间之内不会发生溶血，但是由于红细胞的细胞膜对不同物质的通透性不同，时间久了，膜两侧的渗透压平衡会被打破，也会发生溶血。姓名班级13级生命基地班学号同组者：科目细胞生物学实验实验题目细胞膜通透性实验由于各种溶质透过细胞膜的速度不同，因此发生溶血的时间也不相同。发生溶血现象所需的时间，可以作为测量某种物质进入红细胞速度的指标。即溶血时间对应着穿膜速度。 2. 物质穿膜运输的类型（1）被动运输（不耗能）被动运输分为简单扩散（顺浓度梯度扩散）和协助扩散。（通道：载体蛋白、通道蛋白）（2）主动运输（耗能）需要跨膜载体蛋白的协助，这些载体蛋白起到泵的作用，有选择性地把专一溶质逆浓度梯度的穿膜运输。 3. 影响物质穿膜通透性的因素（1）脂溶性越大的分子越容易穿膜（非极性的物质比极性的物质更容易溶于脂类物质）（2）小分子比大分子更容易穿膜（小的非极性分子，如O2 、CO2等）（3）不带电荷的分子容易穿膜（离子难溶于脂质物质，离子带水膜使体积增大）（4）亲水性分子和离子的穿膜要依赖于专一性的跨膜