浅谈高温对细胞膜的影响

李忠岷

【摘 要】本文简单介绍了测量温度环境对细胞功能性影响的两种方法技术，并进一步详细地探讨了高温环境下对正常细胞膜产生的具体影响，希望能够帮助高中生们更好地掌握细胞的特征与功能，提高其生物知识水平。

【关键词】高温；细胞膜；结构性；功能性；测量方法；影响探讨

引言

科学研究表明，温度环境对于细胞膜的通透性、流动性等功能有着十分重要的影响，尤其是在临床医院中，通过采取温度控制手段能够达到明显的治疗效果，受到了社会各界的高度重视。生物课程作为高中教育的重要组成部分，直接关系到学生们将来的高考成绩，因此，高中生在学习生物时，一定要予以高度的重视，积极采用科学高效的方法策略，從本质上把握各个知识点的内涵实质，不断提高自身的知识应用水平。

一、测量温度对细胞膜影响的方法技术

（一）共聚焦显微镜技术

一般情况下而言，在使用普通的光学显微镜观察样品时，样品在焦点之外的部分所发出的光会导致最终成像的清晰度下降，而利用共聚焦显微镜则能有效解决这一问题。通过激光扫描技术，能够对样品的任一部位都进行清晰的成像，准确识别细胞内部的组织结构并进行相应的定位检测。目前，通过显微荧光图像来对细胞内的组成成分和物质含量进行分析已然成为生物学领域普遍采用的一种研究手段，相较于普通显微镜而言，共聚焦显微镜技术不仅能够定性，还能定量地记录下活体细胞的动态变化情况，充分保障了测量分析结果的准确性和可靠性。此外，激光扫描共聚焦显微镜还拓宽了荧光测量在生物细胞学领域的应用范围，不仅为科研人员提供了极大的便利，还有利于学生们更好地理解和学习。

（二）荧光双折射技术

荧光双折射法是生物学研究较常使用的一种研究方法，由于其灵敏性和简单易操作性，被广泛应用于复杂的系统探究中。例如，在待测细胞膜的磷脂双分子层中导入TMA—DPH这种荧光物质，该荧光物质为DPH阳离子的类似物，之所以使用阳离子电荷，是为了确保探针锚时刻都处于水脂界面上，以便于更加清晰的观察和研究。就目前国内生物学领域中关于细胞结构和功能性的研究现状来看，使用这种荧光物质来进行标记的实验较少，绝大多数都是通过对胰蛋白酶消化的细胞悬液进行测试来最终得出折射数值与细胞膜流动性两者之间的关系。

一般情况下而言，在对细胞进行荧光极化测定前，只允许使用一种特殊玻片来充当支撑物，使细胞表明与入射光之间呈现30°的夹角，以尽可能地降低个体极化成分对于荧光双折射数值结果的影响，在此基础上再按照一定的计算公式得出最终结果，为后续研究提供可靠的依据。

二、高温环境保温对细胞膜的影响探讨

（一）对细胞膜通透性的影响

通透性即指细胞膜在人体内运输物质的能力，包括主动运输和被动运输两种形式。关于细胞膜的通透性功能受到多方面因素的影响，如细胞膜自身的成分、生存需要、内外物质浓度比等，这些都会影响到细胞膜运输物质的效率，其中，高温环境变化对细胞通透性能力的影响尤为明显。由于温度变化，分布在细胞膜上的酶的活性也会受到相应的影响，而细胞膜对物质的运输很多情况下是主动运输形式，这就需要大量酶的参与，故而高温环境下对于细胞膜的通透性有着较大的影响。

（二）对细胞膜流动性的影响

高温能够影响细胞膜成分的变化，从而导致细胞膜的流动性也发生相应的变化。通过对细胞膜上的蛋白质进行荧光标记或同位素标记，然后分别将标记过的相同样品分别放入不同温度的培养基中，经过一段时间后利用相应的技术设备来对荧光或同位素的移动速度进行观察，不难看出在一定的温度范围内，细胞膜的流动性会随着温度升高而加快。此外，对于正常细胞和病变细胞而言，高温环境下所产生的变化也是不同的。著名生物学家Shinitzky等人通过反复的实践研究证明提出相同温度下，流动性肿瘤细胞的膜流动性要明显高于正常细胞，而肝癌细胞等是实体癌细胞的膜流动性则要低于正常细胞。

（三）对细胞超微结构的影响

以日本大耳白兔为活体样本进行实验，探究不同外界温度条件下，白兔小肠、肝、心肌、肺等多个器官的细胞膜结构所发生的变化，结果如下：受热后，动物们出现了较为明显的应激反应，体内皮质醇、血栓素、乳酸脱氢酶、过氧化脂质、泌乳素等浓度大幅度提高，而骨骼肌细胞、胸腺、肝等超微细胞则仅发生了轻微的变化。

（四）对细胞膜微粒结构的影响

通过对活体实验结果的分析，我们不难得出大耳白兔的肺、小肠、肾组织等细胞膜内部的微粒分布发生明显变化，不仅颗粒大小不一，排列分布也出现不均匀的现象。同时，研究结构还发现不同器官细胞膜微粒数量的变化情况也有所不同，例如肾细胞膜内微粒数量有所增加，而心、肺、小肠等器官的膜内微粒数量却减少了许多。

（五）其他影响

除了上述几点较为明显的特征影响之外，高温环境变化还会对细胞膜产生以下影响：

一是，引起激素水平变化。通过提取动物血清中的皮质醇、前列腺素、泌乳素等物质并进行科学严密的分析，发现泌乳素和皮质醇水平在受热初期数据明显上升，一直到受热结束四小时后才开始逐渐降低，即便是停止加热二十四小时之后，泌乳素和皮质醇的含量仍然高于最初的正常值。

二是，引起生化指标变化。细胞膜的生化指标主要包括过氧化脂质、唾液酸、乳酸脱氢酶、超氧化物歧化酶等，在升温一小时后，这些指标开始得到逐渐升高，并且在停止受热四小后达到高峰值，同样地，在之后的二十四小时之内并无明显回落现象。

三是，引起巨噬细胞超微结构变化。通过激光扫描共聚焦显微镜技术观察高温环境下的巨噬细胞，发现细胞突起数量明显减少，几乎难以观察到巨噬细胞。

三、结语

综上所述，温度环境变化对于细胞膜的结构特性和功能特性有着很大的影响，高中生在学习这部分内容时需高度重视，要学会灵活运用多种科学先进的测量技术手段以得到精确的变化情况，并适当地结合临床医学知识来进一步深入探究高温环境下对细胞膜的具体影响，不断提高自身的生物知识综合应用能力水平。

【参考文献】

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