探究温度对膜流动性的影响
- 格式:doc
- 大小:15.50 KB
- 文档页数:2
温度对物质粘性和流动性的影响分析温度对物质的粘性和流动性有着重要的影响。
在不同的温度下,物质的粘度、黏度以及流动性能会发生变化,这对于科学研究和工业应用都具有重要的意义。
首先,让我们来看温度对物质粘性的影响。
粘性是指物体抵抗流动的能力,即物质的黏度。
温度对物质粘性的影响与物质的分子动力学有关。
在相同的初始温度下,当温度升高时,物质的分子动能增加,分子之间的相互作用力减弱,从而使物质的粘度下降。
这是因为高温下,分子更具有活跃性,形成内聚力的倾向减弱,导致物质分子间易于流动,使粘度降低。
而当温度下降时,物质的分子动能减小,分子之间的相互作用力增强,粘滞力增大,物质降低了流动性。
这也是为什么在寒冷的环境中,像黏在地面上的冰一样的物质更不容易流动。
这一现象也被应用在工业上,比如在液体的输送过程中,可以通过控制温度来调节液体的粘度,以便更好地进行工业生产。
另外,温度对物质的流动性也有着重要的影响。
流动性是指物质在外力作用下发生变形并产生流动的能力。
温度的改变可导致物质的流动性能发生明显变化。
在高温条件下,物质的流动性能增加,分子更容易进行切割和重新组合,从而使物质更易于流动。
这也是为什么在高温条件下,像液态金属一样的物质更容易流动。
而在低温条件下,物质的流动性能降低,分子难以进行切割和重新组合,从而使物质的流动性降低。
这也是为什么在极低温下,如液氮温度下的液体,像液氧一样的物质会表现出非常高的黏度和流动性能受限的特点。
除了影响物质粘性和流动性的变化,温度还影响着物质的相变过程。
相变是物质由一种状态转变为另一种状态的过程,如固体向液体或气体的转变。
温度是影响相变过程的主要因素之一。
随着温度的改变,物质可能经历凝固、熔化、蒸发、凝华等相变过程。
这些相变过程也与物质的流动性和粘性密切相关。
总之,温度对物质的粘性和流动性有着重要的影响。
温度的改变可以改变物质的分子动力学,进而影响物质的粘度、流动性以及相变过程。
通过对温度的控制,我们可以调节物质的粘性和流动性,从而实现理想的物质性能和工业应用。
沉底温度对膜的影响一、对膜结构的影响(AZO透明导电薄膜的制备[J],电子元件与材料,山西科技大学,2012,)衬底温度对薄膜结晶性能的影响显著。
基本上随衬底温度的升高,膜的结晶质量变好。
1.当基底表面温度较低时,粒子的迁移率较低,形成的薄膜密度低、多孔、表面粗糙。
2.随着基底温度的升高,沉积粒子可获得足够能量沿表面和体内迁移,与其它粒子相结合形成晶体,晶体生长速率加快,晶粒变大,薄膜洁净度提高。
3.但薄膜的结晶程度不会随着基底温度的升高越来越好,温度过高,薄膜的结晶程度反而有所下降趋势,这是因为温度过高时晶核生长过快,刚溅射而成的薄膜还未及稳定形成时新的粒子又沉积下来,影响了其致密性。
本实验中,基底温度200℃时所形成的AZO薄膜,其内应力就大于基底温度为150℃时的样品,结晶情况稍有下降。
二、对膜表面形貌的影响(AZO透明导电薄膜的制备[J],电子元件与材料,山西科技大学,2012,)随着衬底温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,晶粒趋于均匀,薄膜生长更紧密,1.在室温时薄膜取向性差,为表面多孔且非常粗糙的非晶结构薄膜,2.随着衬底温度的升高,薄膜表面原子团的动能增大,原子团的迁移能力提升,迁移能高的粒子在衬底表面更容易运动,有利于晶核择优生长,产生大而均匀的晶粒,薄膜表面变得致密。
3.但衬底温度过高(300 ℃)时,所沉积的AZO 薄膜在各个方向上出现自由生长,晶粒趋向混乱,出现大颗晶粒,薄膜表面也较为粗糙,为多晶甚至非晶状态。
1.在温度较低的时候,薄膜的晶粒大小很不均匀,表面粗糙度较大,结构疏松,呈现出絮状结构。
2.较高的衬底温度有利于溅射粒子在衬底表面的横向扩散,这将有助于薄膜的成核和生长,有利于薄膜的结晶和择优取向。
3.随着衬底温度的升高,薄膜的结晶质量逐渐改善,由絮状结构转变为蜂窝状结构。
薄膜表面平整,晶粒大小均匀,晶粒间隙少,结构致密。
所以,随着衬底温度的升高,AZO 薄膜的表面粗糙度逐渐降低。
细胞膜流动性实验报告细胞膜流动性实验报告细胞是生命的基本单位,而细胞膜则是细胞的外层包裹物,起着保护细胞内部结构和调控物质进出的重要作用。
细胞膜的流动性是指细胞膜中脂质分子的自由运动,这一现象对于细胞的正常功能至关重要。
本实验旨在通过观察细胞膜的流动性,了解细胞膜的结构与功能之间的关系。
实验材料和方法:实验所需材料包括细胞培养物、荧光标记的脂质分子、显微镜和图像记录设备。
实验步骤如下:1. 准备细胞培养物:选择合适的细胞系进行培养,确保细胞生长状态良好。
2. 标记脂质分子:将荧光标记的脂质分子添加到培养物中,使其与细胞膜结合。
3. 观察细胞膜流动性:将培养物置于显微镜下,调节焦距和放大倍数,观察细胞膜上的荧光信号,并记录图像。
实验结果:在观察过程中,我们发现细胞膜上的荧光信号呈现出一定的流动性。
这表明细胞膜中的脂质分子具有一定的自由运动能力。
不同区域的荧光信号强度也存在差异,这可能与细胞膜上的蛋白质分布和细胞内外环境的差异有关。
进一步观察发现,细胞膜上的荧光信号在不同时间段内也发生了变化。
有时信号呈现出较为稳定的分布,而有时则出现了明显的聚集和分散现象。
这表明细胞膜的流动性可能受到多种因素的影响,如细胞内信号传导、外界刺激等。
讨论与结论:细胞膜的流动性是细胞功能的重要基础,它能够调节细胞内外物质的交换和信号传导。
本实验通过观察细胞膜上的荧光信号,初步了解了细胞膜的流动性特点。
细胞膜的流动性受到多种因素的调控。
首先,细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子相互作用,形成了复杂的结构。
这些结构能够限制脂质分子的自由运动,从而影响细胞膜的流动性。
其次,细胞内外的环境因素也会对细胞膜的流动性产生影响。
例如,细胞外环境的温度和离子浓度变化可以改变细胞膜的流动性。
此外,细胞膜的流动性还与细胞功能密切相关。
一些研究表明,细胞膜上的流动性与细胞的增殖、分化和迁移等过程有关。
因此,研究细胞膜的流动性对于深入了解细胞功能和疾病机制具有重要意义。
1.体内严重缺乏哪种无机离子的患者可能会出现乳酸中毒( ) A .2Mg + B .2Ca + C .2Fe + D .2Zn +2.维持高等动物第二性征的物质属于( ) A .核酸 B .脂质 C .糖类 D .蛋白质 3.下列有关水与生命活动的说法不正确的是 A .细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低 B .正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降C .在线粒体、叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成D .自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化 4.(12分)科学研究发现细胞膜是可以流动的。
为探究温度对细胞膜流动性的影响,有人做了下述实验,分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37 ℃条件下融合,发现40min 后,融合细胞膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布。
(1)该探究实验的设计不严密,请对不严密之处作出补充:再次分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,并分成两组,然后 ,观察并记录 的时间。
(2)实验预测及相应结论(在你纠正的基础上进行) (注:①②③④中填写大于、小于或等于) 实验预测内容项目 (一)(二) (三) 40 ℃条件下荧光物质分布均匀所用时间 ① 40 min 大于40 min ③ 40 min 10 ℃条件下荧光物质分布均匀所用时间 ② 40 min 小于40 min ④ 40 min相应结论升高温度,细胞膜流动性增强升高温度,细胞膜流动性减慢减弱温度变化对细胞膜的流动性不影响5.下列关于细胞内的糖类和脂质的叙述不正确的是( ) A .糖类是生物体维持生命活动的主要结构物质 B .枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖 C .脂质中的磷脂是所有细胞不可缺少的成分 D .脂质分子中H 的含量多于糖类6.下图表示用3H —亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。
其中正确的是( )7.每年3月22日是“世界水日”。
温度对微生物生长代谢的影响机制研究温度是微生物生长代谢活动中非常重要的因素之一。
微生物在不同温度下的生长、代谢特性也不同。
因此,研究微生物温度生长的机制是非常有意义的。
本文主要从微生物代谢、蛋白质构象和细胞膜结构等方面探讨温度对微生物生长代谢的影响机制。
一、代谢途径的变化微生物的代谢路线包括三种类型:厌氧代谢(无氧呼吸)、有氧代谢(呼吸)和发酵代谢。
不同的代谢途径对应不同的营养形式和温度范围。
温度对微生物代谢途径的选择有影响。
例如,温度的升高可导致细胞色素P450(CYP450)系统的活性下降,导致一些蛋白质缺陷,导致呼吸链中氧气还原活性减弱,越南胜利发酵链的蛋白质构象发生变化,影响了微生物的代谢途径的选择。
二、蛋白质结构的变化蛋白质是微生物生长和代谢过程中不可或缺的组分。
温度的变化对蛋白质的结构、功能都有影响。
一般来说,温度的升高可导致蛋白质的结构和功能发生变化,并且能加速蛋白质的降解。
蛋白质结构变化还会影响其对底物、酶促反应或细胞内的调节分子的亲和力。
温度还可以影响蛋白质中酶基因的转录和翻译过程。
研究发现,一些蛋白质(如糖醇磷酸酯)的转录和翻译与温度变化密切相关。
三、细胞膜结构的变化微生物细胞膜是由脂肪酸和磷脂为主体构成,细胞内外的物质交换都依赖于细胞膜。
根据文献报道,高温可以导致细胞膜中脂肪酸的立体结构和流动性发生变化,从而影响细胞膜的通透性、稳定性和功能。
低温可以让细胞膜的流动性降低,导致细胞膜较僵硬。
因此,微生物对于温度敏感的程度与其细胞膜结构的特性是有关系的。
四、温度对微生物生长的影响因素微生物生长速率取决于许多因素,包括营养、氧气、光照、pH值和温度等。
同样的营养条件下,温度的变化会影响微生物生长速率和代谢产物的分布。
例如,青霉素的生产与温度密切相关,约定温度在28-30℃,人工发酵可提供更高的青霉素产量。
热带天气往往能采用大范围制冷方式,其中闲置和维护费用很大。
因此,温度管理对于微生物生长和代谢是非常重要的。
第二章细胞的结构与功能单元考试高一生物第一学期北师大版(2019)必修1学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图是三种不同植物的细胞在同一蔗糖溶液中的最终状态(细胞均有活性),下列说法错误的是()A.图示三个细胞中,细胞②的初始细胞液浓度最小B.植物细胞质壁分离的内因是原生质层伸缩性比细胞壁更好C.此时三个细胞与外界溶液仍有水分交换D.若实验所用溶液为一定浓度的KNO3,则细胞①和细胞③质壁分离后可自动复原2.下列属于原核生物的有()①颤藻②酵母菌③小球藻④大肠杆菌⑤发菜⑥HIV⑦肺炎双球菌⑧变形虫A.①③④⑤B.②④⑤⑦C.①④⑤⑦D.①④⑥⑧3.分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡,称为脂质体。
研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上特定的抗体,制造出包裹药物的“隐性脂质体”。
下列叙述错误的是()A.磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”B.脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞C.若“隐性脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减轻药物的副作用D.当“隐性脂质体”与癌细胞接触后,药物通过自由扩散进入癌细胞4.发菜是一种陆生固氮蓝细菌,因其色黑而细长,如人的头发而得名,可以食用,现属于国家一级重点保护生物。
发菜可以将空气中的氮气还原成氨,合成氨基酸,同时具有强烈的旱生生态适应性,能在极度干燥的条件下存活数十年甚至上百年,复吸水后仍可恢复代谢活性。
下列相关叙述正确的是( )A.极度干燥条件下的发菜恢复吸水时的动力为液泡中的溶液与外界溶液的渗透压差B.发菜和黑藻都能合成蛋白质,都有核糖体C.发菜属于单细胞自养生物,其细胞质含有附着光合色素的光合膜D.发菜细胞将空气中的氮气还原成氨,合成氨基酸的过程在核糖体进行5.下列有关细胞膜的结构与功能的叙述正确的是()A.细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成,膜上蛋白质均与物质转动有关B.同种生物体内,其细胞膜上磷脂和蛋白质种类相同C.癌细胞的转移与膜上糖蛋白无关D.细胞膜的糖蛋白具有特异性6.下列细胞结构不属于生物膜系统的是()A.细胞壁B.叶绿体C.细胞膜D.核膜7.下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是A.性激素主要是由内质网上的核糖体合成B.囊泡可以由内质网向高尔基体转运C.膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关D.内质网既参与物质合成,也参与物质运输8.下列与生物膜相关的叙述,正确的是()A.生物膜中的蛋白质都具有流动性B.线粒体内膜上的蛋白质能催化水的分解C.细胞膜上的糖蛋白不仅仅具有识别作用D.细胞器都具有膜结构,以利于细胞代谢高效有序的进行9.不同组织细胞有不同的结构和功能,下图为某组织细胞结构图,下列说法错误的是A.若是肾小管上皮细胞,①处附近可能分布较多线粒体B.若是胰岛细胞,该细胞的高尔基体和线粒体数目较多C.若是成熟的皮肤表皮细胞,细胞内的粗面内质网发达D.该细胞可能是人的小肠绒毛上皮细胞10.下列有关水稻和蓝藻的叙述正确的是A.水稻细胞有细胞壁,而蓝藻细胞没有B.水稻细胞有核膜包被的细胞核,而蓝藻细胞没有C.水稻和蓝藻都能进行光合作用,这与它们含有叶绿体有关D.水稻和蓝藻合成蛋白质的场所都是核糖体,这与它们的细胞含有核仁有关11.真核细胞的细胞器在细胞的生命活动中具有重要的作用。
温度变化对细胞膜通透性的影响温度是影响生物体代谢和生命活动的重要因素之一。
在自然界中,温度变化随时都在发生,而生物体对温度变化的适应性也是非常关键的。
细胞膜作为生物体的基本组成部分,它的通透性也会受到温度变化的影响,进而影响细胞内外物质的交换,从而影响细胞的生命活动。
本文将从细胞膜通透性的定义、细胞膜结构对温度变化的响应、温度变化对细胞膜通透性的影响等方面阐述温度变化对细胞膜通透性的影响。
一、细胞膜通透性的定义细胞膜是细胞内外的重要分隔。
细胞膜的主要功能是控制细胞内层和外层化学成分的不同,从而实现一系列重要的生物学过程,如细胞吸收营养物质、排泄代谢产物、细胞分裂等。
在细胞膜中分布着众多不同种类的通道蛋白,这些通道蛋白能够调控细胞膜内层和外层之间物质的通透性。
通透性是指传递物质的能力,在细胞膜中,通透性是指细胞膜对物质或离子的渗透和透过的能力。
二、细胞膜结构对温度变化的响应细胞膜是一个复杂多层结构,通常由脂质双层、膜蛋白等组分构成。
温度变化会导致细胞膜结构的改变,从而影响细胞膜通透性。
一般来说,细胞膜的渗透性随着温度的升高而增加,而随着温度的降低而减少。
这是因为温度升高会使细胞膜脂质双层中的脂肪酸链变得不稳定,使细胞膜变得流动性增加,导致细胞膜对外界物质更敏感。
三、温度变化对细胞膜通透性的影响1、温度升高会增加细胞膜通透性随着温度的升高,细胞膜的渗透性明显增加。
这是由于温度升高能够使细胞膜结构变得更加松散,使细胞膜内部的膜蛋白通道打开,进而导致离子和小分子物质的通透性增加。
此外,温度升高还能使细胞膜脂质双层中的脂肪酸链更加容易发生氧化,导致细胞膜的破坏和通透性的增加。
2、温度降低会减少细胞膜通透性随着温度的降低,细胞膜的渗透性也会随之减少。
这是由于低温能够使细胞膜变得更加紧密,从而阻止离子和小分子物质的通过,进而导致细胞膜通透性的降低。
此外,低温还能够使细胞膜内部的酶活性降低,影响细胞膜对外界物质的处理和转运,从而对细胞的生命活动产生不利影响。
第4章细胞的物质输入和输出第2节生物膜的流动镶嵌模型1.下列说法中,与生物膜发现史不一致的是( )A.欧文顿在实验基础上提出,膜是由脂质组成的B.荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层面积为红细胞表面积的2倍。
他们由此推出:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层C.罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,提出所有的生物膜都是由磷脂—蛋白质—磷脂三层结构构成的D.科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞进行融合,证明了细胞膜的流动性答案:C2.磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。
某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是( ) A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对答案:A3.性激素是一种固醇类物质,它可以优先通过细胞膜扩散到细胞内部,这主要与细胞膜的哪项结构有关( )A.①B.②C.③D.②③答案:A4.植物的花粉四处飞扬,却只有落在同种植物的柱头上才会萌发,落到其他植物的柱头上不会萌发。
经研究发现,以上事实是由于细胞之间存在着识别作用,这种识别作用与细胞膜的哪种成分有关( ) A.糖蛋白B.磷脂C.糖脂D.胆固醇答案:A5.下列有关细胞膜的叙述中不正确的是( )A.细胞膜具有全透性B.细胞膜具有一定的流动性C.细胞膜具有识别功能D.细胞膜的两侧结构不对称答案:A6.脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的趋势而制备的人工膜。
单层脂分子铺展在水面上时,极性端(亲水)与非极性端(疏水)的排列是不同的,搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体(如图甲所示)。
图甲(1)将脂质体置于清水中,一段时间后发现,脂质体的形态、体积没有变化,这一事实说明_________________________________________________________________________________________。
物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系,为了探究温度对膜的流动性的影响,有人做了下述实验:分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在
37 ℃条件下融合并培养。
40 min后,融合的细胞膜上红色和绿色均匀相间分布。
(1)该探究实验的设计严密吗?请分析。
如你认为不严密,应如何补充?_______________________________________________________________________________ ________。
(2)本实验可以通过在相同时间后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断温度对膜流动性的影响,还可以通过哪种方式来比较说明这种影响?
__________________________________________________________________。
(3)实验预测及相应结论(在你纠正的基础上进行)
①实验预测:___________________________________;
相应结论:_____________________________________。
②实验预测:___________________________________;
相应结论:_____________________________________。
③实验预测:___________________________________;
相应结论:_____________________________________。
(4)在以上各种预测中最可能的结论是什么?
_____________________________________。
答案(1)不严密,缺少对照实验。
再分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后分别让两个细胞在10 ℃、40 ℃条件下融合并培养,观察并记录融合的细胞膜上红色、绿色荧光物质分布均匀所用的时间
(2)两种荧光物质在细胞膜上分布均匀所用的时间
(3)①40 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间小于40 min,10 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间大于40 min温度升高时细胞膜的流动加快、加强
②40 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间大于40 min,
10 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间小于40 min温度升高时细胞膜的流动减慢、减弱
③40 ℃、37 ℃、10 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间都等于40 min温度变化对膜的流动性没有影响
(4)在一定范围内随着温度的升高,膜的流动性会加快、加强。