你們可能都有聽過 人類體內有70%是由水組成的 其實不只是人類 大部分的生物體內水分也都佔很高的比例 所有生物都必須要靠水來維持身體各項構造的機能 但你們知道 細胞所需要的水或是養分 到底是用什麼樣的方式進入到細胞內呢? 你們可能都有經驗 在泡茶的時候 把茶包放到杯子中加水後 會看到這杯水的顏色 慢慢的從茶包的周圍開始變深色 然後漸漸地蔓延到整杯水中 或是中秋節到了 大家會有烤肉活動 為什麼會有［一家烤內萬家香］的現象呢 告訴你 這種現象就叫做擴散作用喔 什麼是擴散作用呢 擴散作用就是一種物質分子運動的方式 會從高濃度的地方往低濃度的地方移動的現象 而細胞為了維持生命現象 需要從外界獲得水分以及養分 在前面單元學過 細胞外圍的細胞膜具有控制物質進出細胞的功能 細胞所要的水分和養分或是排出代謝後產生的廢物 例如二氧化碳 就是靠擴散作用通過細胞膜的 這一樣也是一種由高濃度往低濃度方向移動的現象喔 聽到這邊 是不是覺得有點太抽象了 現在就跟著狐狸貓的老師 藉由實驗的過程觀察一下水的擴散作用吧 這堂課老師帶了兩株水蘊草來 想讓學生們觀察這些水蘊草葉子的細胞 在清水中的樣子 並比較在濃食鹽水中細胞的變化情形 有沒有人想上來示範怎麼操作這實驗的呢? 這時候的台下完全沒有人敢出聲 原來是大家都忘記怎麼操作顯微鏡了 不過就在這時候狐狸貓緩緩舉起了手 很棒 狐狸貓的勇氣可嘉 就請你上來操作看看吧 到了講台前的狐狸貓 仔細觀察了在桌子上有哪些東西 首先狐狸貓看到了複式顯微鏡、載玻片、蓋玻片 以及分別在濃食鹽水及清水中的水蘊草 狐狸貓很好奇 想先看在鹽水中的水蘊草細胞 狐狸貓首先在載玻片中間滴一滴鹽水 然後摘下一片在濃食鹽水中的水蘊草葉子 放到載玻片上 蓋上蓋玻片 再來檢查顯微鏡是否有插電 以及顯微鏡是否有光源 確認完成以後 狐狸貓把剛剛做好的玻片標本放在顯微鏡載物臺上 準備開始觀察 不過事情似乎並沒有狐狸貓想像的順利 這時候他遇到了個問題 狐狸貓發現複式顯微鏡下觀察到的水蘊草細胞太小了，看不清楚，請問他要如何處理呢? 轉動旋轉盤換成低倍率物鏡 轉動旋轉盤換成高倍率物鏡 是的， 沒錯 這時候老師協助狐狸貓 將低倍率的物鏡換成高倍率的物鏡 並且轉動細調節輪來讓影像變得清晰 於是狐狸貓便可以開始觀察泡在濃鹽水中的水蘊草細胞了 這時候狐狸貓發現 顯微鏡下看到細胞內的葉綠體都縮成一團 跟之前看的葉綠體分散在葉子細胞周圍的樣子有明顯不同 聰明的狐狸貓很快就知道這個現象的原因 這是因為水蘊草在濃食鹽水中時 細胞內的水分子比細胞外的水分子濃度高 所以細胞內的水分子都往細胞外移動了 讓細胞呈現缺水萎縮的情形 很好 狐狸貓操作得很正確 狐狸貓也發現了水蘊草細胞內的葉綠體都縮成一團 也就是水蘊草的細胞膜跟細胞壁分離 這種現象就跟前面所說的 水分子的擴散方向是由高濃度往低濃度移動這個概念是一致的喔! 接下來請狐狸貓再看看清水中水蘊草細胞 狐狸貓把泡在清水中的葉子 一樣放在玻片上觀察 這時候要來考考大家了 你們覺得，狐狸貓觀察泡在清水中的水蘊草細胞，會看到什麼現象呢? 毫無變化 膨脹致破裂 膨脹但細胞不會破裂 沒錯 這時候在狐狸貓的眼中看到的是 水蘊草葉肉細胞因為水分子進入細胞內 細胞內的葉綠體分散在細胞周圍 不過因為有細胞壁的保護 細胞會略為膨脹但不至於破裂 現在我們再來想想看 如果是用動物細胞來進行這個實驗呢 結果會是一樣的嗎? 其實大部分的結果都會是類似的 唯一的差別在在於動物的細胞外層沒有細胞壁保護 所以將動物細胞 像是血球細胞放在清水中 最後是會膨脹到破裂的喔! 這堂課主要介紹擴散作用是物質進出細胞的方式之一 有些較小分子的物質 例如水、氧氣和二氧化碳等 可以直接利用擴散作用通過細胞膜 而水、葡萄糖、胺基酸與礦物質等物質 無法直接通過細胞膜 必須藉由細胞膜上特殊蛋白質的協助 才能利用擴散作用進出細胞 而有些大分子物質 像澱粉、蛋白質 是無法通過細胞膜的 請問以下選項何者正確? 植物細胞泡到清水中，會因為水不斷穿透細胞膜進入細胞中而膨脹破裂 水可以直接通過細胞膜，也可以藉由細胞膜上特殊蛋白質的協助，進出細胞 重點整理 在這堂課下課前，老師幫大家做個簡單的總結。 1.擴散作用是一種物質分子會從高濃度的地方往低濃度的地方移動的現象。 2.細胞膜是控制物質進出細胞的重要構造。 3.養分或廢物等物質進出細胞的方式是利用擴散作用進行的。 今天的午餐便當裡有醃漬白蘿蔔泡菜，這是狐狸貓最喜歡的菜色之一。老師告訴狐狸貓，醃 漬白蘿蔔泡菜也是利用水分子通透的原理製作的喔！ 請你想一想，為什麼製作泡菜和水分子通透細胞膜有關？歡迎你將答案留言在下方喔！我們 下次再見啦～