Question

温热处理可使细胞膜的流动性发生改变，严重时会引起细胞死亡。癌细胞细胞膜的流动性比正常体细胞大，43℃温热处理时，在l00min内随作用时间延长，膜的流动性逐渐增加且癌细胞比正常体细胞更显著，l00min后冷却到体温（37．5℃）后，正常体细胞膜的流动性恢复正常比癌细胞更快更完全。这成为温热治疗肿瘤的理论依据。为验证温热处理对不同细胞膜流动性的影响，请根据以下实验材料，完善实验思路、预测实验结果并进行分析。

实验材料：试管若干、红细胞悬液、腹水肝癌细胞悬液、恒温箱、质膜流动性测量仪等。

（要求与说明：质膜流动性测量的具体操作不作要求；实验条件适宜）

请回答：

（1）实验思路：

①取洁净的试管若干，均分为4组，编号为A、B、C、D。

②用质膜流动性测量仪分别测量红细胞和腹水肝癌细胞质膜的流动性，并记录。

③______________________________________________________________________。

④每隔一段时间后重复步骤2操作并记录。

⑤______________________________________________________________________。

⑥每隔一段时间后重复步骤2操作并记录。

⑦________________________________。

（2）预测实验结果：（请在所给的坐标系中绘制实验过程中细胞膜流动性变化示意曲线）

_______________________

温热处理对红细胞和肝癌细胞膜流动性的影响

（3）讨论与

①癌细胞细胞膜的流动性比正常体细胞大，据此推测癌细胞的代谢比正常体细胞______，容易转移。从构成细胞膜的脂质分析，癌细胞膜流动性较大的原因很可能是____________。

②在43℃下进行温热治疗而不选择更高的温度，原因是___________________。

Answer

向AB两组各试管加入适量且等量的红细胞悬液，CD两组各试管加入适量且等量的腹水肝癌细胞悬液，将AC两组置于37．5℃恒温箱中保温，BD两组置于43℃恒温箱中保温 l00min后，将BD两组与AC两组一起置于37．5℃恒温箱中保温 统计、分析和处理相关实验数据 强 胆固醇含量低 温度过髙将导致(膜蛋白变性)正常体细胞死亡

【解析】

癌细胞是构成癌症的最小的一个单位。一般癌细胞的特征主要表现在细胞核上，可能细胞核比普通的正常细胞要大很多，而且形态不规则，可能含有丰富的染色质，所以染色的时候会表现出颜色深浅不一。癌细胞由于基因发生改变，粘连蛋白减少或缺少，容易在组织间转移。另外癌细胞还有一个最重要的特点，是无限增殖的特性，正常的细胞不可能出现无限增殖。本题的实验原理为温热处理可使细胞膜的流动性发生改变，严重时会引起细胞死亡。实验目的是验证温热处理对不同细胞膜流动性的影响。因为是验证型实验，结果已知，因此温热处理时，膜的流动性逐渐增加且癌细胞比正常体细胞更显著，冷却到体温（37．5℃）后，正常体细胞膜的流动性恢复正常比癌细胞更快更完全。自变量为温度和不同的细胞，因变量为细胞膜的流动性。

（1）③本实验涉及到自身前后对照，步骤②作为前测，步骤③即对细胞进行处理，因为要研究温热处理对不同细胞膜流动性的影响，因此将AC两组置于37．5℃恒温箱中保温，BD两组置于43℃恒温箱中保温。其中AC、BD中均有一组作为对照。

⑤l00min后，测其恢复细胞膜流动性的能力，因此将BD两组与AC两组一起置于37．5℃恒温箱中保温。

⑦最后统计、分析和处理相关实验数据。

（2）这是验证型实验，结果已知。首先，曲线的起点，癌细胞的流动性比正常细胞大，因此癌细胞的起点高于正常细胞。在100min之前，经过温热处理，癌细胞膜的流动性增加要不比正常细胞更显著，因此D组比B组的幅度要更大，曲线的斜率更大。冷却到体温（37．5℃）后，正常体细胞膜的流动性恢复正常比癌细胞更快更完全，因此100min后，D组的幅度要比B组小，B组可接近于起始点，但D组要明显高于起始点。A组（红细胞，37.5℃）、C组（肝癌细胞，37.5℃）分别作为对照，一直不变。另外，曲线的绘制要注意横纵坐标的标注、图的名称以及图例等。

（3）讨论与

①细胞膜的流动性是细胞膜的结构特点，癌细胞细胞膜的流动性比正常体细胞大，据此推测癌细胞的代谢比正常体细胞强，容易转移。胆固醇是细胞膜内的“刚性”结构，癌细胞膜流动性较大的原因很可能是胆固醇含量低。

②温度会影响细胞膜的结构，温度过高会损伤细胞膜甚至使细胞死亡，从而使实验失败。