淺談高溫對細胞膜的影響

李忠岷

【摘 要】本文簡單介紹了測量溫度環境對細胞功能性影響的兩種方法技術，并進一步詳細地探討了高溫環境下對正常細胞膜產生的具體影響，希望能夠幫助高中生們更好地掌握細胞的特征與功能，提高其生物知識水平。

【關鍵詞】高溫；細胞膜；結構性；功能性；測量方法；影響探討

引言

科學研究表明，溫度環境對于細胞膜的通透性、流動性等功能有著十分重要的影響，尤其是在臨床醫院中，通過采取溫度控制手段能夠達到明顯的治療效果，受到了社會各界的高度重視。生物課程作為高中教育的重要組成部分，直接關系到學生們將來的高考成績，因此，高中生在學習生物時，一定要予以高度的重視，積極采用科學高效的方法策略，從本質上把握各個知識點的內涵實質，不斷提高自身的知識應用水平。

一、測量溫度對細胞膜影響的方法技術

（一）共聚焦顯微鏡技術

一般情況下而言，在使用普通的光學顯微鏡觀察樣品時，樣品在焦點之外的部分所發出的光會導致最終成像的清晰度下降，而利用共聚焦顯微鏡則能有效解決這一問題。通過激光掃描技術，能夠對樣品的任一部位都進行清晰的成像，準確識別細胞內部的組織結構并進行相應的定位檢測。目前，通過顯微熒光圖像來對細胞內的組成成分和物質含量進行分析已然成為生物學領域普遍采用的一種研究手段，相較于普通顯微鏡而言，共聚焦顯微鏡技術不僅能夠定性，還能定量地記錄下活體細胞的動態變化情況，充分保障了測量分析結果的準確性和可靠性。此外，激光掃描共聚焦顯微鏡還拓寬了熒光測量在生物細胞學領域的應用范圍，不僅為科研人員提供了極大的便利，還有利于學生們更好地理解和學習。

（二）熒光雙折射技術

熒光雙折射法是生物學研究較常使用的一種研究方法，由于其靈敏性和簡單易操作性，被廣泛應用于復雜的系統探究中。例如，在待測細胞膜的磷脂雙分子層中導入TMA—DPH這種熒光物質，該熒光物質為DPH陽離子的類似物，之所以使用陽離子電荷，是為了確保探針錨時刻都處于水脂界面上，以便于更加清晰的觀察和研究。就目前國內生物學領域中關于細胞結構和功能性的研究現狀來看，使用這種熒光物質來進行標記的實驗較少，絕大多數都是通過對胰蛋白酶消化的細胞懸液進行測試來最終得出折射數值與細胞膜流動性兩者之間的關系。

一般情況下而言，在對細胞進行熒光極化測定前，只允許使用一種特殊玻片來充當支撐物，使細胞表明與入射光之間呈現30°的夾角，以盡可能地降低個體極化成分對于熒光雙折射數值結果的影響，在此基礎上再按照一定的計算公式得出最終結果，為后續研究提供可靠的依據。

二、高溫環境保溫對細胞膜的影響探討

（一）對細胞膜通透性的影響

通透性即指細胞膜在人體內運輸物質的能力，包括主動運輸和被動運輸兩種形式。關于細胞膜的通透性功能受到多方面因素的影響，如細胞膜自身的成分、生存需要、內外物質濃度比等，這些都會影響到細胞膜運輸物質的效率，其中，高溫環境變化對細胞通透性能力的影響尤為明顯。由于溫度變化，分布在細胞膜上的酶的活性也會受到相應的影響，而細胞膜對物質的運輸很多情況下是主動運輸形式，這就需要大量酶的參與，故而高溫環境下對于細胞膜的通透性有著較大的影響。

（二）對細胞膜流動性的影響

高溫能夠影響細胞膜成分的變化，從而導致細胞膜的流動性也發生相應的變化。通過對細胞膜上的蛋白質進行熒光標記或同位素標記，然后分別將標記過的相同樣品分別放入不同溫度的培養基中，經過一段時間后利用相應的技術設備來對熒光或同位素的移動速度進行觀察，不難看出在一定的溫度范圍內，細胞膜的流動性會隨著溫度升高而加快。此外，對于正常細胞和病變細胞而言，高溫環境下所產生的變化也是不同的。著名生物學家Shinitzky等人通過反復的實踐研究證明提出相同溫度下，流動性腫瘤細胞的膜流動性要明顯高于正常細胞，而肝癌細胞等是實體癌細胞的膜流動性則要低于正常細胞。

（三）對細胞超微結構的影響

以日本大耳白兔為活體樣本進行實驗，探究不同外界溫度條件下，白兔小腸、肝、心肌、肺等多個器官的細胞膜結構所發生的變化，結果如下：受熱后，動物們出現了較為明顯的應激反應，體內皮質醇、血栓素、乳酸脫氫酶、過氧化脂質、泌乳素等濃度大幅度提高，而骨骼肌細胞、胸腺、肝等超微細胞則僅發生了輕微的變化。

（四）對細胞膜微粒結構的影響

通過對活體實驗結果的分析，我們不難得出大耳白兔的肺、小腸、腎組織等細胞膜內部的微粒分布發生明顯變化，不僅顆粒大小不一，排列分布也出現不均勻的現象。同時，研究結構還發現不同器官細胞膜微粒數量的變化情況也有所不同，例如腎細胞膜內微粒數量有所增加，而心、肺、小腸等器官的膜內微粒數量卻減少了許多。

（五）其他影響

除了上述幾點較為明顯的特征影響之外，高溫環境變化還會對細胞膜產生以下影響：

一是，引起激素水平變化。通過提取動物血清中的皮質醇、前列腺素、泌乳素等物質并進行科學嚴密的分析，發現泌乳素和皮質醇水平在受熱初期數據明顯上升，一直到受熱結束四小時后才開始逐漸降低，即便是停止加熱二十四小時之后，泌乳素和皮質醇的含量仍然高于最初的正常值。

二是，引起生化指標變化。細胞膜的生化指標主要包括過氧化脂質、唾液酸、乳酸脫氫酶、超氧化物歧化酶等，在升溫一小時后，這些指標開始得到逐漸升高，并且在停止受熱四小后達到高峰值，同樣地，在之后的二十四小時之內并無明顯回落現象。

三是，引起巨噬細胞超微結構變化。通過激光掃描共聚焦顯微鏡技術觀察高溫環境下的巨噬細胞，發現細胞突起數量明顯減少，幾乎難以觀察到巨噬細胞。

三、結語

綜上所述，溫度環境變化對于細胞膜的結構特性和功能特性有著很大的影響，高中生在學習這部分內容時需高度重視，要學會靈活運用多種科學先進的測量技術手段以得到精確的變化情況，并適當地結合臨床醫學知識來進一步深入探究高溫環境下對細胞膜的具體影響，不斷提高自身的生物知識綜合應用能力水平。

【參考文獻】

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