Question

【題目】溫熱處理可使細胞膜的流動性發(fā)生改變，嚴重時會引起細胞死亡。癌細胞細胞膜的流動性比正常體細胞大，43℃溫熱處理時，在l00min內(nèi)隨作用時間延長，膜的流動性逐漸增加且癌細胞比正常體細胞更顯著，l00min后冷卻到體溫（37．5℃）后，正常體細胞膜的流動性恢復正常比癌細胞更快更完全。這成為溫熱治療腫瘤的理論依據(jù)。為驗證溫熱處理對不同細胞膜流動性的影響，請根據(jù)以下實驗材料，完善實驗思路、預測實驗結果并進行分析。

實驗材料：試管若干、紅細胞懸液、腹水肝癌細胞懸液、恒溫箱、質(zhì)膜流動性測量儀等。

（要求與說明：質(zhì)膜流動性測量的具體操作不作要求；實驗條件適宜）

請回答：

（1）實驗思路：

①取潔凈的試管若干，均分為4組，編號為A、B、C、D。

②用質(zhì)膜流動性測量儀分別測量紅細胞和腹水肝癌細胞質(zhì)膜的流動性，并記錄。

③______________________________________________________________________。

④每隔一段時間后重復步驟2操作并記錄。

⑤______________________________________________________________________。

⑥每隔一段時間后重復步驟2操作并記錄。

⑦________________________________。

（2）預測實驗結果：（請在所給的坐標系中繪制實驗過程中細胞膜流動性變化示意曲線）

_______________________

溫熱處理對紅細胞和肝癌細胞膜流動性的影響

（3）討論與

①癌細胞細胞膜的流動性比正常體細胞大，據(jù)此推測癌細胞的代謝比正常體細胞______，容易轉(zhuǎn)移。從構成細胞膜的脂質(zhì)分析，癌細胞膜流動性較大的原因很可能是____________。

②在43℃下進行溫熱治療而不選擇更高的溫度，原因是___________________。

Answer 1

【答案】向AB兩組各試管加入適量且等量的紅細胞懸液，CD兩組各試管加入適量且等量的腹水肝癌細胞懸液，將AC兩組置于37．5℃恒溫箱中保溫，BD兩組置于43℃恒溫箱中保溫 l00min后，將BD兩組與AC兩組一起置于37．5℃恒溫箱中保溫 統(tǒng)計、分析和處理相關實驗數(shù)據(jù) 強 膽固醇含量低 溫度過髙將導致(膜蛋白變性)正常體細胞死亡

【解析】

癌細胞是構成癌癥的最小的一個單位。一般癌細胞的特征主要表現(xiàn)在細胞核上，可能細胞核比普通的正常細胞要大很多，而且形態(tài)不規(guī)則，可能含有豐富的染色質(zhì)，所以染色的時候會表現(xiàn)出顏色深淺不一。癌細胞由于基因發(fā)生改變，粘連蛋白減少或缺少，容易在組織間轉(zhuǎn)移。另外癌細胞還有一個最重要的特點，是無限增殖的特性，正常的細胞不可能出現(xiàn)無限增殖。本題的實驗原理為溫熱處理可使細胞膜的流動性發(fā)生改變，嚴重時會引起細胞死亡。實驗目的是驗證溫熱處理對不同細胞膜流動性的影響。因為是驗證型實驗，結果已知，因此溫熱處理時，膜的流動性逐漸增加且癌細胞比正常體細胞更顯著，冷卻到體溫（37．5℃）后，正常體細胞膜的流動性恢復正常比癌細胞更快更完全。自變量為溫度和不同的細胞，因變量為細胞膜的流動性。

（1）③本實驗涉及到自身前后對照，步驟②作為前測，步驟③即對細胞進行處理，因為要研究溫熱處理對不同細胞膜流動性的影響，因此將AC兩組置于37．5℃恒溫箱中保溫，BD兩組置于43℃恒溫箱中保溫。其中AC、BD中均有一組作為對照。

⑤l00min后，測其恢復細胞膜流動性的能力，因此將BD兩組與AC兩組一起置于37．5℃恒溫箱中保溫。

⑦最后統(tǒng)計、分析和處理相關實驗數(shù)據(jù)。

（2）這是驗證型實驗，結果已知。首先，曲線的起點，癌細胞的流動性比正常細胞大，因此癌細胞的起點高于正常細胞。在100min之前，經(jīng)過溫熱處理，癌細胞膜的流動性增加要不比正常細胞更顯著，因此D組比B組的幅度要更大，曲線的斜率更大。冷卻到體溫（37．5℃）后，正常體細胞膜的流動性恢復正常比癌細胞更快更完全，因此100min后，D組的幅度要比B組小，B組可接近于起始點，但D組要明顯高于起始點。A組（紅細胞，37.5℃）、C組（肝癌細胞，37.5℃）分別作為對照，一直不變。另外，曲線的繪制要注意橫縱坐標的標注、圖的名稱以及圖例等。

（3）討論與

①細胞膜的流動性是細胞膜的結構特點，癌細胞細胞膜的流動性比正常體細胞大，據(jù)此推測癌細胞的代謝比正常體細胞強，容易轉(zhuǎn)移。膽固醇是細胞膜內(nèi)的“剛性”結構，癌細胞膜流動性較大的原因很可能是膽固醇含量低。

②溫度會影響細胞膜的結構，溫度過高會損傷細胞膜甚至使細胞死亡，從而使實驗失敗。