2018年10月21日 星期日

0301 酵素的作用

生物體內有許多代謝作用要隨時進行著,但這些作用並不會自己發生,它們需要酵素的幫忙,才能讓代謝作用進行。酵素是一種蛋白質,能促進代謝作用進行,但自己沒有參與反應,有了酵素的存在,體內代謝作用才能夠完成。

酵素既然是一種蛋白質,則會影響蛋白質的因素,如溫度、酸鹼值都會影響到酵素作用的效率。

2018年10月20日 星期六

擴散作用與滲透作用

在前一次說明細胞膜控制物質進出的方式時,曾提到 O2、CO2 以及小部份的 H2O 可以直接穿透細胞膜,自由進出細胞膜,但你有沒有注意到我在講解小分子可以自由進出細胞膜時在影片中埋了一個小小的梗?

仔細看一下,你可以發現我在細胞膜內外畫的 O2、CO2 以及 H2O 數量都是一樣的,為什麼會這樣呢?

因為有擴散作用存在。

擴散作用是分子會從濃度高的地方往濃度低的地方移動,而且完全自然發生,不需要有外力的介入。以 O2 來做例子,因為有擴散作用,所以如果細胞外的 O2 濃度比較高,這些 O2 分子就會自動的往濃度比較低的細胞內部移動,直到兩邊的濃度完全相同。

因為有擴散作用存在,所以如果教室後面有同學要偷吃泡麵,香味終究會飄到教室前面,而讓老師抓到有人偷吃泡麵 (註一)。

好,那滲透作用又是怎麼一回事?嗯,滲透作用是水擴散通過細胞膜的過程,所以祇是擴散作用的一種。

註一:其實這個觀念是錯的,擴散作用其實很慢很慢,香味飄到教室前面靠的是氣體對流而不是擴散作用。但是對流要到國二才會學到,目前先這麼說。

註二:『已經知道錯了還這樣教學生?你這老師太不適任了吧?』

不是這樣的,就像國小教學生生物分為動物與植物兩大類,但這明顯有錯啊,怎麼還這樣教?因為學生還沒準備好要學原核生物、原生生物、菌物這些差異,我們在國小階段就先用一個簡單的分類教學生,之後到了國中再修正之前過於簡化的概念,整個求學階段都要不斷進行『簡化 ==> 修正並精緻化』這套動作。

開學第一天我就會跟學生說國小教生物有動、植物兩大類,國中教生物分為五大界,高中、大學都還會修正,『你們對學習的內容要保持修正,現在這麼教是因為你們的大腦發育階段能理解這樣的內容,但其實我們教的都還不是正確的內容。就算我今天拿最新的研究,用目前最正確的知識來教你,過幾年科學有了新發現後就又可能被推翻了,科學是不斷推翻以前研究而獲得進步的,所以你們要隨時修正自己的知識,不要以為今天學的知識就永遠是對的。』

物質進出細胞膜的方式

上一次提到細胞胞器時有提到細胞膜像是機器人的外殼一樣,可以控制要讓哪些物質進到體外,哪些則要擋在細胞體外,但細胞膜是怎麼辦到的?

這與細胞膜的構造有關。

細胞膜是由磷脂質構成的雙層構造,上面鑲有一些蛋白質、醣類,膜上的小縫隙可以讓一些小物質直接通過 (不過有例外,有些小東西還是被擋住),中型的物質就得靠著鑲在細胞膜上面的蛋白質幫忙才能進出細胞膜了;但是靠蛋白質拉一把這一招到了大型物質就完全行不通,面對大型物質,細胞膜上的蛋白質也是愛莫能助啊。

2018年10月18日 星期四

用夾鍊袋做唾液實驗

昨天用 2 號夾鍊袋取代試管做唾液實驗,這不是我的創新,是綜合阿簡多年前的幾個唾液實驗組合起來的小實驗,效果比起用試管做實驗好多了,值得記錄一下。

  1. 去飲水機裝一杯熱水
  2. 用滴管加 1ml 澱粉液到 2 號夾鍊袋中
  3. 將夾鍊袋放到熱水裡 5~10 秒鐘,這個步驟的目的是讓澱粉糊化,唾液比較好分解。
  4. 加一滴碘液,可以看到澱粉部份水解後還是會與碘液作用呈藍黑色。
  5. 加一口口水進夾鍊袋 (阿簡是讓學生咬棉花球,利用棉花球吸滿口水,再把棉花球放到澱粉液中,這樣比較不噁心)。
  6. 2~4 再做一遍,但這次第 05 步驟不加口水,改加清水,做對照組
  7. 讓學生拿著夾鍊袋輕輕搓揉,目的是讓手掌的溫度幫助澱粉分解酶分解。不搓揉也是可以的,但學生就沒事做,為了讓他們有事可做,搓吧。

    但也不能搓太大力:『太大力的話夾鍊袋會破,你就滿手口水嘍。』
  8. 夾鍊袋搓久一點藍黑色會稍微褪去,繼續搓應該會完全褪色,但不用搓到全褪色,意思意思搓一下就好。
  9. 5 分鐘後,加 1ml 本氏液入夾鍊袋
  10. 放入熱水中,幾秒後碘液的藍黑色褪去,祇留下本氏液的淡藍色;再過幾秒鐘,就變黃 ~ 澄。

整個實驗不斷在變顏色,學生覺得很開心,感謝阿簡一直在開發新的實驗方式。 :)

2018年10月8日 星期一

細胞胞器

生物由細胞構成,那麼細胞又是由什麼組成的呢?如果我們能夠坐著多拉 A 夢的小型潛水艇進入細胞之中,映入我們眼簾的會是怎麼樣的景象?

你可能會很驚訝的發現,雖然外觀看起來不太相同,但是細胞裡面的幾個構造都與機器人的內部構造很相似,因為,細胞就是一個小型機器人,機器人該有的構造細胞一應俱全。

生物的組成層次

細胞學說指出所有的生物都是由細胞構成,但是細胞是如何組成生物體的呢?

有些生物,如草履蟲,就祇由一個細胞所組成,我們將其稱為單細胞生物;另一些生物如人類,則由成千上萬的細胞構成,我們稱為多細胞生物。那麼,如果我收集好幾萬隻草履蟲,把它們關在一個小小的空間裡,這些草履蟲會構成一隻大型草履蟲嗎?

細胞學說

1665 年,英國科學家虎克將軟木塞切成薄片,放到自己製造的顯微鏡底下觀看,結果在顯微鏡底下看到一個由小格子組成的新世界。他將這些小格子取名為細胞

在虎克發現細胞後,科學家們很努力的將各種東西放到顯微鏡下觀察,他們發現將生物切成薄片放到顯微鏡下,都能看到生物由形式不一的小構造組成。於是到了 1839 年,德國植物學家許旺、許萊登提出了細胞學說,認為細胞是構成生物及其功能的基本單位,講的白話一點,就是說生物是由細胞所構成的啦!