人造“細胞”等

李桂林

細胞是構(gòu)成生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，其形狀微小，人類通過顯微鏡發(fā)現(xiàn)細胞主要是由細胞質(zhì)、細胞核和細胞膜組成。2010年，美國科學(xué)家成功創(chuàng)造了第一個人造細胞，成為生命科學(xué)的發(fā)展中的一個里程碑。人造細胞作為一項高深的科學(xué)課題離青少年還比較遙遠，不過本期要介紹的這個“人造細胞”倒是非常容易實現(xiàn)，它的組成不是蛋白質(zhì)和碳水化合物，而是一種無機物——亞鐵氰化銅Cu2[Fe（CN）6]，它雖然是一種無生命的東西，但是形態(tài)卻幾乎和真的細胞一樣，真是十分有趣。

1.培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的人造“細胞”其實是亞鐵氰化鉀晶體與硫酸銅溶液接觸生成囊狀的亞鐵氰化銅薄膜：K4[Fe（CN）6]+2CuSO4=Cu2[Fe（CN）6]↓+2K2SO4。這層薄膜把亞鐵氰化鉀晶體包了起來，而亞鐵氰化銅的薄膜是一種很好的半透膜，水分子能夠自由地透過薄膜，但K+、Fe2+、Cu2+、CN-和SO42-則不能透過薄膜。這樣硫酸銅溶液內(nèi)的水分子不斷進入囊狀薄膜內(nèi)，使膜內(nèi)產(chǎn)生了很大的滲透壓力，壓力增大到一定程度，這層薄膜就會被脹破，于是亞鐵氰化鉀溶液就從膜內(nèi)鉆出來，它遇到硫酸銅溶液，又會發(fā)生反應(yīng)，生成一層新的囊狀亞鐵氰化銅薄膜。這樣一來，老的薄膜不斷破裂，新的薄膜不斷產(chǎn)生，使人造“細胞”不斷長大。最后在培養(yǎng)皿內(nèi)便生成了一個個褐色的半透明的人造“細胞”，漂浮在溶液中，猶如在顯微鏡下看到的一個個活細胞。

2.亞鐵氰化鉀屬于低毒類化學(xué)品，因此實驗過程必須在教師的指導(dǎo)下完成。整個實驗過程，避免用手直接接觸亞鐵氰化鉀，如果不慎接觸到，馬上用流動的清水清洗。