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13.为探讨薄荷挥发油(简称薄荷油)作为天然的皮肤促透剂的作用机理,科研人员以人永生皮肤角质形成细胞(H细胞)为实验材料进行了相关实验.
(1)研究人员将使用完全培养基培养了24h的H细胞等量分组,设置为空白组、对照组和加入用DMSO溶解的一定浓度薄荷油的处理组,其中对照组的培养基中应加入DMSO.将各组置于不同条件下进行孵育后,采用一定的技术测定了相关数据,结果如表.
  组别
实验结果   
空白组对照组薄荷油处理组
荧光恢复率(%)45.5351.8081.12
细胞内荧光探针荧光强度值284782767330115
细胞内Ca2+荧光强度值713269008108
细胞内Ca2+-ATP酶活性(U/mg)1.181.130.93
①用绿色荧光染料标记H细胞膜上的蛋白质,待荧光分布较为均匀后,在细胞膜上选定需进行漂白的部位,用激光照射使荧光分子内部结构发生不可逆改变,从而使此部位的荧光消失.一段时间后,漂白部位荧光会有一定程度的恢复.此现象说明细胞膜具有流动性.根据漂白区域内荧光漂白前后的荧光强度值计算细胞膜荧光恢复率,还可推算出膜中蛋白质分子的运动速率.由表中结果可知,薄荷油能显著提高H细胞膜的荧光恢复率.
②H细胞静息状态下,细胞膜内外电位呈外正内负,从而形成电位差(即膜电位).本实验使用阴离子荧光染料D作为探针检测膜电位.当细胞内负电荷减少时,荧光染料D就会进入细胞内,由此可知,细胞内的荧光强度值越大,表明细胞膜内外电位差越小.实验结果显示,对照组与空白组的荧光强度值没有显著性差异,而薄荷油可降低H细胞的膜电位.
(2)由上述实验结果推知,薄荷油可降低Ca2+-ATP酶活性、增加H细胞内Ca2+浓度,从而通过改变细胞内外Ca2+平衡而影响细胞膜流动性及膜电位的改变,因此降低了皮肤屏障作用,促进药物经由皮肤吸收进入机体.

分析 由表中数据可知,薄荷油能显著提高H细胞膜的荧光恢复率;薄荷油可降低Ca2+-ATP酶活性、增加H细胞内Ca2+浓度.实验结果显示,对照组与空白组的荧光强度值没有显著性差异,而薄荷油可降低H细胞的膜电位.

解答 解:(1)研究人员将使用完全培养基培养了24h的H细胞等量分组,设置为空白组、对照组和加入用DMSO溶解的一定浓度薄荷油的处理组,其中对照组的培养基中应加入DMSO.
①用绿色荧光染料标记H细胞膜上的蛋白质,待荧光分布较为均匀后,在细胞膜上选定需进行漂白的部位,用激光照射使荧光分子内部结构发生不可逆改变,从而使此部位的荧光消失.一段时间后,漂白部位荧光会有一定程度的恢复.此现象说明细胞膜具有流动性.根据漂白区域内荧光漂白前后的荧光强度值计算细胞膜荧光恢复率,还可推算出膜中蛋白质分子的运动速率.
②静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位.当细胞内负电荷减少时,荧光染料D就会进入细胞内,由此可知,细胞内的荧光强度值越大,表明细胞膜内外电位差越小.实验结果显示,对照组与空白组的荧光强度值没有显著性差异,而薄荷油可降低H细胞的膜电位.
(2)由上述实验结果推知,薄荷油可降低Ca2+-ATP酶活性、增加H细胞内Ca2+浓度.
故答案为:
(1)DMSO     ①流动性  运动速率     ②外正内负   越大   降低
(2)降低   增加

点评 本题结合表格数据,考查细胞膜的结构和功能特点、神经冲动的产生和传导,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论能力.

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