生物科課程 細胞的大小

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簡介

幾乎每位學生都曾聽過生物老師提過：「細胞是所有生命的基本單位」以及「細胞的結構與功能息息相關」。這兩個說法不僅正確，也是理解生物學的基礎。

為什麼細胞非常小? 細胞如何在這麼小的空間內完成諸多代謝功能？這些問題的答案歸因於兩個基本概念：(1)生物膜調節物質進出細胞，並將細胞內的活動進行區隔；(2)細胞獲取養分、排除廢物並以適當的速率進行代謝，這些與細胞的表面積(膜)與體積(膜包圍的細胞質)的比率息息相關。事實上，表面積與體積比(SA:V)對細胞生存至關重要，因此在所有生物系統中，從亞細胞層級到整個生物體，會將這一比例的特徵展現出最大化。這是促使各種適應的基本因素，從單一細胞的大小和形狀，到動物的體型和形狀，無不受到這一因素的影響。它也解釋了為何體型龐大的哺乳動物，能夠適應身體系統的挑戰，滿足數以萬億計的細胞對養分和氧氣的需求。

實驗目的

實驗1: 藉由瓊脂糖鹽立方體模擬細胞，探索不同的細胞大小對於擴散速率的影響

實驗2: 使用馬鈴薯立方體模擬細胞，探索不同尺寸馬鈴薯的熱量散失速率

實驗設備與材料

實驗1

實驗2

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