模擬實(shí)驗(yàn)--細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸

1、細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)抑或花瓣凋落，枯葉飄零抑或花瓣凋落，枯葉飄零大多數(shù)高等動(dòng)植物細(xì)胞的直徑大多數(shù)高等動(dòng)植物細(xì)胞的直徑為為2030um。為什么細(xì)胞不能無限長大為什么細(xì)胞不能無限長大? ?細(xì)胞大小影響物質(zhì)運(yùn)輸?shù)募?xì)胞大小影響物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男市?推推 測(cè)測(cè) 對(duì)不能或不允許進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)不能或不允許進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象，設(shè)計(jì)或構(gòu)想出其對(duì)象，設(shè)計(jì)或構(gòu)想出其 “ “ 替代物替代物 ” ”，通過對(duì)替代物的實(shí)驗(yàn)，以獲取研究對(duì)象通過對(duì)替代物的實(shí)驗(yàn)，以獲取研究對(duì)象的信息和資料。的信息和資料。模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)?zāi)M探討細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系模擬探討細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸

2、的關(guān)系 模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅耗康囊螅?通過探究細(xì)胞大小，即細(xì)胞的通過探究細(xì)胞大小，即細(xì)胞的表面積與體積之比，與物質(zhì)運(yùn)輸效表面積與體積之比，與物質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系，探討細(xì)胞不能無限率之間的關(guān)系，探討細(xì)胞不能無限長大的原因。長大的原因。細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系 想一想一想想1 1、用什么來模擬不同體積的細(xì)胞？、用什么來模擬不同體積的細(xì)胞？用什么來模擬細(xì)胞周圍的物質(zhì)？用什么來模擬細(xì)胞周圍的物質(zhì)？3 3、如何收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果（收集數(shù)、如何收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果（收集數(shù)據(jù)）？據(jù)）？2 2、實(shí)驗(yàn)中觀察的指標(biāo)是什么？、實(shí)驗(yàn)中觀察的指標(biāo)是什么？ 如何觀察？（酚酞起什么作用）如何觀察？（酚酞

3、起什么作用）模擬實(shí)驗(yàn)的操作流程模擬實(shí)驗(yàn)的操作流程切取瓊切取瓊脂塊脂塊NaOH浸泡浸泡取出切取出切成兩半成兩半測(cè)量擴(kuò)測(cè)量擴(kuò)散深度散深度記錄處記錄處理數(shù)據(jù)理數(shù)據(jù)請(qǐng)注意！請(qǐng)注意！ NaOH有腐蝕性，應(yīng)避免與皮膚和眼睛等接有腐蝕性，應(yīng)避免與皮膚和眼睛等接觸，如潑灑出來，應(yīng)立即用水沖洗潑灑處，并觸，如潑灑出來，應(yīng)立即用水沖洗潑灑處，并告訴老師。告訴老師。 某些人接觸酚酞會(huì)過敏，所以建議大家戴某些人接觸酚酞會(huì)過敏，所以建議大家戴好手套！好手套！測(cè)量方法測(cè)量方法質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%0.1%的的NaOHNaOH溶液溶液含酚酞瓊脂塊含酚酞瓊脂塊實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析瓊脂塊瓊脂塊的邊長的邊長/cm a表

4、面表面 積積/cm26a6a2體積體積/cm3a3相對(duì)表面相對(duì)表面積積（表面積（表面積 /體積）體積）6a6a2/ a3NaOH擴(kuò)擴(kuò)散的深度散的深度/cm擴(kuò)散效率擴(kuò)散效率（NaOH擴(kuò)散的擴(kuò)散的體積體積/整個(gè)瓊脂塊整個(gè)瓊脂塊的體積）的體積）123624541386227ba3-(a-2b)3 a3 細(xì)胞的細(xì)胞的直徑直徑/um表面表面 積積/cm24r2體積體積/cm34/3r3相對(duì)表面積相對(duì)表面積（表面積（表面積 /體積）體積）運(yùn)輸效率運(yùn)輸效率201256418730282614130逐漸減小逐漸減小逐漸減小逐漸減小3/r0.30.2逐漸增大逐漸增大結(jié)論：相對(duì)表面積越大物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男视呓Y(jié)論：相

5、對(duì)表面積越大物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男视?與人類相比與人類相比,細(xì)菌的代謝異常旺盛。研究資料細(xì)菌的代謝異常旺盛。研究資料表明表明,在適宜的條件下在適宜的條件下,大腸桿菌每小時(shí)分解的糖是大腸桿菌每小時(shí)分解的糖是自身重量的兩千倍自身重量的兩千倍,乳酸菌每小時(shí)產(chǎn)生的乳酸能達(dá)乳酸菌每小時(shí)產(chǎn)生的乳酸能達(dá)到自身重量的成千上萬倍到自身重量的成千上萬倍,簡(jiǎn)直就像一個(gè)個(gè)小型簡(jiǎn)直就像一個(gè)個(gè)小型“化工廠化工廠”!這是為什么這是為什么?提示提示:細(xì)菌細(xì)胞的直徑一般為細(xì)菌細(xì)胞的直徑一般為1-2um,動(dòng)物細(xì)胞的動(dòng)物細(xì)胞的直徑一般為直徑一般為20-30um。析一析析一析資料：有人估計(jì)完成細(xì)胞各項(xiàng)功能至少需要資料：有人估計(jì)完成細(xì)胞各項(xiàng)

6、功能至少需要100100種種酶，每個(gè)酶促反應(yīng)需占有直徑約酶，每個(gè)酶促反應(yīng)需占有直徑約50nm50nm的空間，每個(gè)的空間，每個(gè)核糖體直徑為核糖體直徑為1020nm1020nm。細(xì)胞是否越小越好？細(xì)胞是否越小越好？細(xì)胞體積的最小限度，是由完成細(xì)胞功能所必需的基本細(xì)胞體積的最小限度，是由完成細(xì)胞功能所必需的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)所需要的空間決定的。結(jié)構(gòu)和物質(zhì)所需要的空間決定的。生物體的生長是靠細(xì)胞數(shù)量增多還是生物體的生長是靠細(xì)胞數(shù)量增多還是靠細(xì)胞體積的增大？靠細(xì)胞體積的增大？哈維與血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)哈維與血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn) 心臟可容納的血液是兩盎司心臟可容納的血液是兩盎司（1盎司盎司28.35克）克）一小時(shí)心臟可以向血管輸送一小時(shí)心臟可以向血管輸送(