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《分子与细胞》教材具体问题答疑
  作者: 李 红   来源:人民教育出版社  发布时间:2014-04-10

 1.关于吡罗红和甲基绿的配制,教科书介绍的是吡罗红和甲基绿混装粉的配制方法。如果买不到混装粉,分装粉该如何配制呢?

如果化学试剂商店没有吡罗红甲基绿混装粉,可以分别购买甲基绿和吡罗红G(注意:用于核酸染色的是吡罗红G,请不要错买吡罗红B),然后按以下方法配制。

①染色剂A液的配制方法  取甲基绿2 g溶于98 mL蒸馏水中,取吡罗红G 5 g溶于95 mL蒸馏水中。取6 mL甲基绿溶液和2 mL吡罗红溶液加入到16 mL蒸馏水中,即为A液,放入棕色瓶中备用。

②染色剂B液的配制方法  B液是一种缓冲液,由乙酸钠和乙酸混合而成。先取乙酸钠16.4 g,用蒸馏水溶解至1 000 mL备用;再取乙酸12 mL,用蒸馏水稀释至1 000 mL备用。取配好的乙酸钠溶液30 mL和稀释的乙酸20 mL,加蒸馏水50 mL,配成pH4.8B液。

③染色剂的配制  染色剂是由A液、B液混合配制而成的。取A20 mLB80 mL混合,就是实验中所用的吡罗红甲基绿染色剂。应该注意的是该试剂应现用现配。

2.细胞核是细胞器吗?

许多高校教材、细胞学专著、从事细胞学研究的科研人员,都把细胞核作为细胞器,这是没有问题的。为此我们专门请教了细胞学专家。但是多年来,咱们国家的中学生物教学一直把细胞核排除在细胞器之外单讲。这些都是人为定义的,是不是把细胞核作为细胞器,并不影响对细胞核、细胞器以及细胞结构与功能的理解。为了遵循教师们多年的教学习惯,目前教科书中没有明确指出细胞核是细胞器。

3.“生物膜流动镶嵌模型”图片下部的紫色条带是什么结构?

该图片源自国外教材,原书对此结构没有做说明。经专家推测,紫色条带结构是细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,属于膜骨架系统,它参与维持细胞膜的形状并协助细胞膜完成多种生理功能。

4.“高温对酶促反应速率的影响”与“高温对酶活性的影响”是一回事吗?

温度对酶促反应速率的影响表现在两个方面。一方面当温度升高时,与一般化学反应一样,反应速率加快。另一方面由于酶是蛋白质,随着温度的升高,酶蛋白逐渐变性而失活,引起酶反应速率下降。如果用酶促反应速率对温度作图,曲线为钟罩形,不与温度横轴相交,因为酶失活不等于反应停止。

绝大多数酶是蛋白质。几乎所有的蛋白质都因加热变性而凝固。即高温使酶失活。如果用酶活性对温度作图,钟罩形曲线在高温处与横轴相交,表示高温时酶失活。

需要注意的是:酶活力的大小一般用一定条件下催化的某一化学反应的发应速率来表示。

5.“水分子通过人工脂双层”与“水分子通过细胞膜”有什么区别?

人工脂双层不含蛋白质,水分子可以自由扩散的方式通过人工脂双层;而在细胞膜中,除了脂双层外,还镶嵌有各种蛋白等,水分子在通过细胞膜时,一部分水通过脂双层出入细胞,另一部分水通过水通道蛋白进行扩散,也就是说,水分子通过细胞膜的方式并不单一,其中,水通道的方式速度更快,例如,在哺乳动物红细胞中,细胞膜上存在水通道蛋白,将红细胞移入低渗溶液中,红细胞很快就会吸水膨胀而溶血。值得注意的是,并不是所有的细胞膜上都存在水通道蛋白,如水生动物卵母细胞膜上水通道蛋白就比较少。

6.物质通过细胞膜进行被动运输有几种方式?

物质通过细胞膜进行被动运输,有以下几种可能方式。

1.能通过人工脂双层的物质,自然能通过细胞膜。

2. 借助于运输蛋白  

1)通道蛋白。横跨细胞膜形成的水的通道,能使适宜大小的分子及带电荷的溶质通过简单的自由扩散从膜的一侧到另一侧。通道蛋白不直接与水分子或溶质分子相互作用,这些小的分子可以自由地扩散。

2)门通道。“门”瞬时地开放。仅在对特定的刺激(细胞外的特定物质或细胞内外特异离子浓度发生变化时)发生反应短暂地打开。在短暂的瞬时开放的时间里,一些离子、代谢物或其他溶质自由扩散通过细胞膜。绝大多数门通道运输离子,对其转运的离子具有高度选择性。

3)载体蛋白。是跨膜蛋白分子,能与特定的分子,如葡萄糖、氨基酸或金属离子等结合通过膜。具有高度特异性,与物质进行暂时性的、可逆的结合和分离。(注:主动运输也需要载体蛋白)

4)离子载体。是小的疏水分子,溶于膜的脂双层中,大部分是微生物合成的。可动离子载体在膜的一侧结合离子,在另一侧释放离子。通道离子载体形成跨膜的通道,运输离子,具有瞬时开放的特点。

有的专著把(1)通道蛋白和(2)门通道两种情况合并为通道蛋白一种类型,由于绝大多数通道蛋白运输离子,有的专著将其称为离子通道,实际上,除离子通道外,应该至少还有水通道。一般书上不提(4)离子载体这种情况。由此可见,离子的运输情况是比较复杂的。

人教版教科书考虑到高中学生的认知水平和接受能力,在参考了大量的国外最新版教科书及请教了细胞学专家之后,确定了目前“物质跨膜运输方式”的学习内容。当然,随着生物科学的发展,对物质跨膜运输机制更深入透彻的研究,教科书也将不断改进。

 

 
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