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研究細胞膜和葉綠體的功能

細胞,是生命最基本的單位。但是這個細胞裏還有什麽呢?說植物細胞:有葉綠體(大部分)、細胞核、細胞質、線粒體、細胞膜和細胞壁。

那麽我想探討的是葉綠體和細胞膜的功能。

先說葉綠體。根據我之前在書上看到的,葉綠體是有光合作用的,也就是葉綠體與太陽光發生化學反應,從而將太陽光轉化為結合能,供給細胞。那麽我的猜測是葉綠體的功能是轉化能量。那麽如何設計壹個實驗來證明呢?

對照實驗驗證了實驗的設想。我用壹個動物細胞和壹個植物細胞,同時把它們放在陽光下。如果植物細胞與太陽進行光合作用,那麽植物細胞就會存活。而動物細胞,沒有葉綠體,沒有能量來源,會死得更早。

實驗的目的是葉綠體是否具有轉化能量的功能。

但我突然想到,不會,即使最後的結果是植物細胞存活,動物細胞死亡。那就不能證明葉綠體在轉化能量。

細胞中有許多小組織。會不會是線粒體起了作用?細胞核也是可能的。所以這個實驗無法證明葉綠素產生能量。第二點是動物細胞不會因為沒有葉綠素而死亡,可能是其他原因造成的。

實驗的問題是單因素變量控制不好,能改變什麽,不能改變什麽,應該是壹個有葉綠素,壹個沒有葉綠素。它們是同壹種植物。而且環境應該是壹樣的。

換個思路,葉綠體在進行光合作用時可以轉化為能量,氧氣可以排出。那我們能不能檢測到氧氣的存在與否或者增加它的濃度?

目的:葉綠體是否具有轉化能量的功能?

第二個實驗思路是:因為葉綠素再次產生光合作用時會排出氧氣,所以有葉綠素的那組排出的氧氣純度會提高。足以重新點燃熄滅的火柴。然後我們可以設計對照組和實驗組。

對照組的植物細胞沒有葉綠體,而實驗組的植物細胞含有葉綠體,所以實驗組空間的氧氣純度會提高。我們可以用熄滅的火柴將葉綠素放入釋氧空間。如果火柴重燃,而沒有葉綠素的那組沒有重燃。可以證明葉綠素可以轉化能量。(思想實驗,無儀器)

實驗材料:蘿蔔植物細胞、密封瓶、陽光、葉綠素提取機。熄滅的火柴

實驗步驟:用提取器提取對照組植物細胞中的葉綠素,將該植物的兩組植物細胞用不同的瓶子蓋好,置於陽光下。放置壹段時間,將熄滅的火柴分別放入兩組實驗中。

這個實驗不是我真的做的,但是我覺得他的實驗有兩種可能。)

第壹種可能是實驗組的火柴重燃,而對照組的火柴沒有重燃。

第二種可能是實驗組沒有重燃,對照組的火柴也沒有重燃。

思想結論:第壹種可能的結論是葉綠體具有制造氧氣的功能。

第二種可能結果的結論是,葉綠體不具有產氧功能。

對實驗的質疑:他在這個實驗中有很多問題。第壹個問題是,實驗組葉綠素釋放的氧氣夠火柴重燃嗎?我認為僅僅靠那壹小部分葉綠素來產生氧氣是不夠的。這樣只會導致實驗結果出現問題。

第二點:含氧的氧氣在玻璃瓶裏,因為空氣中有氧氣,(不然人類怎麽活?即使空氣中的氧氣不足以重燃火柴,這個實驗的嚴謹性是否還有待質疑。這個實驗的目的不是讓單變量因素相同。這個實驗還不夠完善。

為了嚴謹起見,我說這些思想實驗有兩種可能,但其實我們可以換個角度思考。因為有人做過這樣的實驗,那麽我們的實驗思路,實驗目的,實驗材料,實驗步驟,只要和他的壹樣,那麽他最後實驗的結果也是我們的實驗結果。真正實驗的結果是火柴不復燃,因為葉綠體太少,產生的氧氣不足以使火柴復燃。

那這個實驗就有問題了。就像我剛才質疑的,葉綠體的數量不夠。所以這個實驗還不夠好。也許妳可以把這些葉綠體放三十年,直到放入足夠多的火柴,突然的氧氣就被證明了,但是這個實驗探索太費時間,不夠好。

有沒有第三個實驗:同樣壹元變量的實驗?肯定有。

壹個實驗的實驗思路很重要,但壹個實驗的實驗材料同樣重要。如果妳選擇了正確的材料,妳的實驗將變得非常簡單。實驗思維不能再提高了,我們就改變實驗材料的選擇。

我們想證明的是葉綠體是否能產生氧氣,那麽我們能找到壹種喜歡氧氣的生物嗎?如果這種生物喜歡氧氣,那麽這種生物應該是吸附在葉綠體上的。那麽我們能否通過顯微鏡觀察這種生物是否吸附在葉綠體上呢?如果將這種生物吸附在葉綠體上,用顯微鏡觀察,是否可以得出葉綠體具有產生氧氣的功能,即轉換能量的功能?那麽這個實驗可能會出現壹個問題,就是這個生物會不會太大,從而影響觀察顯微鏡下的生物是否吸附在葉綠體上。

世界上有這樣的生物。這種生物是好氧細菌。它是壹種細菌,非常小,可以避免我剛才說的。因為細菌沒有細胞大。這種生物非常喜歡氧氣。如果這個時候妳喜歡氧氣,它會被吸附在葉綠體上。我們可以按照剛才的使用思路來實現。

目的:葉綠體是否具有產氧功能。(葉綠體有轉化能量的功能嗎?)

實驗思路:把好氧菌放在植物細胞上,然後觀察細菌是否分布在葉綠體上。

實驗材料:具有葉綠體的植物細胞、需氧細菌、顯微鏡、蓋玻片。

實驗步驟:將需氧細菌置於植物細胞上。放置壹段時間,用顯微鏡觀察葉綠體。與好氧菌釋放前的葉綠體相比。

實驗結果:通過顯微鏡觀察,好氧菌附著在葉綠體上。

實驗結論:葉綠體具有產氧和轉化能量的功能。

本實驗邏輯正確,單變量因子相同,實驗步驟簡單。這個實驗是可以的,毫無疑問。

接下來,我們將研究細胞膜。

關於細胞膜的第壹個猜想是什麽?

我的第壹個猜測是與外界隔絕,對內部來說是壹個穩定的環境,更便於在細胞內操作。

第二種猜測是保護,保護是次要的。因為對於植物細胞來說,它有細胞壁的保護,細胞膜也可能起到保護作用。但影響不大。還有動物細胞,動物細胞,它只有壹層細胞膜,它沒有細胞壁。它的細胞膜也非常脆弱。不能起到很好的保護作用。所以細胞膜的功能就是與外界隔離。

這個猜想是不言而喻的,因為細胞膜確實把內環境和外環境隔開了,這是可以通過顯微鏡觀察到的。

我覺得細胞膜應該還有另外壹個功能,因為細胞會吸收營養和壹些對它有益的物質。然後還有壹些對細胞無益的物質,細胞如何避免?比如壹個病毒侵入壹個細胞,它會命令細胞產生無數個像它壹樣的病毒,病毒會攻擊妳體內的所有組織,不僅對細胞不好,而且有害,病毒會攻擊妳體內的細胞。而且對妳全身都不好。那麽細胞膜肯定會進化出壹種功能,就是有檢測的功能。它能檢測出哪些物質對它有益,哪些物質對它無益。如果是故意的,細胞膜會打開它的細胞膜,讓物質進來。那種沒用的物質,細胞膜邊緣不會打開它的膜。因此,細胞膜表面應該具有識別功能。綜上,細胞膜對物質的進出是有選擇性的。那麽我們如何證明我們的猜想呢?-做實驗

目的:證明細胞膜對物質的進出具有選擇性。

實驗思路:我們把壹個細胞放入各種不同的物質中,這些物質的重量是壹樣的,放進去的細胞也是壹樣的。(細胞的重量很小,不會很影響結果。)培養皿的環境裏沒有其他物質,只有待測物質,環境也是壹樣的。這三種物質在同壹時間同時放置。總結就是單個變量有相同的因素。當細胞被放入各種不同的物質中時,它們會吸收壹些物質,然後再把它們拿出來。此時,我們將比較物質吸收前後的重量。如果物質減少,這部分物質會被細胞吸收,而這些物質中哪壹種與放入細胞前的重量相差最大,哪壹種物質是細胞最需要的。

實驗材料:培養皿,三種100g的X Y Z物質,番茄細胞,重力儀。

實驗步驟:將壹個番茄細胞放在三個培養皿中,三個培養皿中有三種不同的物質,我們定義為X Y Z物質。三種物質的重量都是100g g,培養皿中除了實驗物質沒有其他物質。然後將番茄細胞分別放入三個培養皿中。讓它靜置壹會兒。

實驗結果:物質X的重量是96g,物質Y的重量是94g,物質Z的重量是98g。

X:100-96=4?y:100-94 = 6z:100-98 = 26 > 4 > 2。

分析:與之前相比,Y物質被細胞吸收最多,所以重量差異也最大,因此得出結論,番茄細胞更需要Y物質。

實驗結論:細胞膜對物質具有選擇性。

本實驗單變量因素相同,邏輯正確,實驗嚴謹。實驗正常

探索了細胞膜與葉綠體的相互作用,設計了很多實驗後,壹個實驗的原理要遵循的要點是什麽?

第壹點我覺得很重要,就是單變量因素是壹樣的。如果單變量因素不壹樣,說明妳的實驗不夠嚴謹,還有很多其他的可能。因為單變量因素不壹樣,我做過的很多實驗都不夠嚴謹。所以不管做什麽實驗,都要先達到同壹個單變量因子。第二點,妳的邏輯是正確的,可以用歸納法證明。實驗需要對比。只有通過比較和區別,才能看出它的作用是什麽。

還有壹個建議是設計壹個實驗。在設計壹個實驗的時候,我們總想著怎麽簡單,把重點放在實驗思路上,但是他其實可以有另外壹種方式,就是在妳實驗的選材上。如果妳選對了材料,妳的實驗會變得非常簡單。這個材料可以是很多東西,不應該局限於我們所有的材料。比如我的工質實驗,壹開始我的實驗材料不是很好,通過對比實驗證明了它的作用。但是後來我發現實驗材料是好氧細菌和葉綠體...在這個實驗中,最重要的材料是好氧菌,因為這種細菌可以直接吸附在葉綠體上,妳只需要觀察好氧菌是否吸附在葉綠體上。這樣,這個時候就會變得很簡單。

最後,我想像水和糖壹樣延伸。這些物質對細胞有益,那麽水和糖會自動進入細胞嗎?這是不可能的,因為水,他不是壹個生命體,他沒有獨立的意識,他可能是被外力推進了細胞,細胞只是打開了細胞膜的門讓水進來。可能是細胞周圍有壹灘水,太多的水分子聚集在壹起,所以水分子會往細胞裏擠壹些水分子。那麽如果作為水分子的濃度不是很高,可能是在細胞周圍漂浮。那麽如果這個時候細胞沒有營養了他會怎麽做呢?這時細胞由被動吸收變為主動吸收,細胞要發送壹些物質把水分子帶入細胞內。

這是我的詢盤。