七年級自然 07 物質進出細胞的方式(1)：擴散與滲透作用全解析、細胞在不同濃度溶液的變化、組成生命物質、講義 35-37 頁｜何肇忠老師(最新課綱)

歡迎收看自然很簡單 我是斯考德老師 今天晚上我們要教的是 青年級國一的自然 目前的進度講的是物質進出細胞 跟組成生命的方式 我們先看在講義的第3、4、5頁 這個章節是去了解說 細胞膜它本身有什麼所構成 另外的話就是說物質怎麼樣 透過細胞膜來去進出 提供一些物質的利用跟交換 我們看講義的第3、4、5頁 3、4、5頁的話 這邊組成細胞的物質有哪些 這是我們的細胞 還記得重點複習一下 認得出來的把它講出來 哪些認得出來的 像這個就是細胞核 這個東西就是粒線體 另外還有一些異胞在這邊 異胞是暫時儲存物質的地方 外圍的這一圈就是所謂的細胞膜 組成細胞的物質有很多 像水、糖類、蛋白質、脂質等分子所組成的 水大概不用解釋 什麼叫糖類 包含像澱粉、纖維素 都屬於糖類 因為這些東西都可以分解變葡萄糖 記得喔 澱粉跟纖維素都可以分解變葡萄糖 但是因為人類本身吃了纖維素之後 沒有酵素可以把它消化 所以我們吃了纖維素 只能夠幫助我們的消化 但是無法去吸收它 但有些牛、羊、馬吃草的草食動物 牠吃了纖維素之後就可以做一些利用 等一下我們再來解釋 蛋白質也是構成細胞主要的物質 所以蛋白質一定要補充 這是最基本的東西 像脂質都要去補充它 這是組成細胞的一個基本物質 有這一些 這些分子其實也都是由碳氫氧 碳氫氧氮等原子所構成的 再來組成細胞的物質的話 我們在 這不是剛剛講過了嗎 大分子的分解 我們講那個 大分子的分解 像這個是糖類 我剛剛有說 糖類的話 它是澱粉跟纖維素 因為糖類 澱粉跟纖維素 它都可以分解變成葡萄糖 那什麼叫澱粉類的食物 像是那個什麼 就是那種 像果實類的 像那什麼蕃薯 像是那個麵食類 米飯 小麥大麥 五穀根莖類 都是屬於這種澱粉類的 這個要多吃 因為它可以分解變葡萄糖 這是我們的一個能量來源之一 那另外像纖維素的話 它也是可以分解變葡萄糖 但這個不是針對人類 我們人類吃的纖維素是無法做消化吸收的 無法吸收 但是可以消化 是無法吸收它 但是它可以幫助我們的一個消化的過程 那像那個草食動物 我剛剛說過了 像牛養馬 牠吃草的 像兔子吃草的 只要草食動物的話 牠們吃了纖維素 就可以分解變葡萄糖 所以我們在分類上 一樣把這兩個都分類叫糖類 這是屬於糖類的部分 另外呢 還有什麼 還有像那個蛋白質跟胺基酸 像那個蛋白質跟胺基酸的話 蛋白質分解變胺基酸 應該這樣看 蛋白質分解變胺基酸 那哪些還有蛋白質呢 像是那個牛奶 奶類的奶類製品 像肉類的製品 它都可以消化吸收分解 然後變成 把蛋白質分解變胺基酸 所以像這種 把澱粉纖維素分解變成葡萄糖 把蛋白質分解變成胺基酸 我們都稱之為代謝作用 什麼叫代謝作用 代謝作用就是所謂的分解跟合成 它可以分解變成脂肪酸跟甘油 這兩個名字很陌生 沒關係先看過就好了 甘油又稱之為丙三醇 如果你是國二國三做複習的話 還記得 甘油不是油 甘油是醇類 它叫丙三醇 國語聽不懂沒關係 後面才會講到 所以像我們這邊看 胃裡面的食物 像這個冰淇淋 它主要是由蛋白質構成的 還有糖 還有一些糖類 像這個胡蘿蔔 就提供一些礦物質 包含像是纖維素 像蘋果也是 提供礦物質跟纖維素 像這個麵包的話 就提供什麼 澱粉 主要可以分解變成葡萄糖 那脂質有沒有呢 有這個雞腿 雞腿除了蛋白質以外 還有豐富的脂質 就油脂類的 我們的細胞都很需要它 脂質可以分解變成脂肪酸跟甘油 目前的話 在國一階段的話 你要稍微記一下 像這個澱粉跟纖維素 它分解變葡萄糖 這個你要記 包含像蛋白質 分解變成胺基酸 這你也要記 其中 前面這些屬於大分子 像澱粉跟纖維素 是大分子的 細胞不能直接利用它 它要把它分解 變成小分子的葡萄糖 細胞纔能夠運用它 蛋白質也是 蛋白質很大一個 細胞不能去利用它 蛋白質經過分解之後 變胺基酸 這個時候細胞就可以使用它 那脂質也是 所以大分子的分解 這個情況大概這樣子 我把它投影片換一下 再來我們要講的是 那個擴散作用 那什麼叫擴散作用 因為我們這邊章節 講到一個物質的交換 一個關鍵的重點 就是所謂的擴散作用 那擴散作用呢 它是大自然本來就有的一個現象 那什麼現象呢 它的現象這樣子 你有沒有印象中 我們在玩那個 使用墨水的時候發現 你只要滴一滴墨水 它就會怎麼樣 不要去理它 不要攪拌它 然後整瓶 都會變成有顏色的一個水 對不對 那為什麼會這樣子呢 這是所謂的擴散作用 它原理這樣子 它是分子在運動的時候呢 它會從濃度高的 往濃度低的方向去移動 這個時候就讓這個整個 這個溶液啊 就保持一種 同樣的一種濃度 那稱之為擴散作用 所以擴散作用你這樣激喔 它是從濃度高的 往濃度低的移動 而且呢 在進行擴散作用的時候呢 它是不會消耗能量的 這個是那個擴散作用的部分 那讓同學更容易瞭解 什麼叫擴散作用 我們再來做一個實驗 那讓同學看得更清楚 我把這個 這是一杯水 那什麼叫擴散作用呢 就是說它是不需要任何能量 在大自然的情況下 它自然而然就發生了 就稱之為擴散作用 那擴散的方向呢 是濃度高的 往濃度低的移動 我給它滴幾滴墨水 看一下情況 你看是不是開始 就慢慢在擴散了 那沒有經過攪拌的情況下 它一樣會整個 整杯水 它顏色就變成是一樣的顏色 當然需要等待啦 我們看一下好了 顏色慢慢在擴散出去了 那這個擴散呢 是大自然一個自然的現象 它不需要消耗任何的能量 所以擴散作用 為什麼對自然間那麼重要 因為它是不需要能量 它自然在發生的 所以可以節省很多的一些 能量的一些消耗跟損耗 那這是所謂的擴散作用 那我們是用那個液體 來做一個說明 那我先把它收起來 不然等一下碰碰倒下來了 那同學剛好有問說 所謂的胺基酸呢 它換成尿素 在什麼器官做進行的 在我們的肝臟 我們肝臟呢 是把那些有毒的一些血胺 一些成分 在肝臟把它代謝出來 換成比較弱毒性的尿素 那經過腎臟 去收集這些尿素的時候 再經過輸尿管 到膀胱累積 然後再把多餘的水分 一起把它排出來 這是所謂那個 胺基酸是透過肝臟 合成尿素的一個過程 那我們來看那個 在下一個 所以我們剛剛說 什麼叫擴散作用 任何東西 不論像是氣體 或是液體 它都會進行擴散作用 所謂的氣體的擴散 是比較慢的 但還是會有 因為氣體它本身 是透過對流比較多 所以有時候像在教室裡面 不要說有人放屁 有人噴香水 有沒有發現聞得到 因為它味道會擴散出來 包含像我們剛剛 舉例墨水的部分 也是滴一滴藍色的墨水 它會整個擴散出去 那都是不需要能量 它自然而然就發生的 那稱之為擴散作用 它主要是從濃度高的 往濃度低的方向做移動 一直到整杯 整個環境 它的濃度都均勻為止 然後均勻完之後 它不是停下來的 它還是維持一個 很動態的一種均衡 它還是在動 像我們那個墨水也是 我再把它拿上來看 它顏色目前已經比較藍 即使它已經 全部都變藍色了 那裡面一些藍色的 墨水的分子 它還在裡面怎麼樣 跑來跑去跑來跑去的 一直達成一種 動態的一種均衡 這是剛剛講的是擴散作用 再來我們要講的是 滲透作用 什麼叫滲透作用呢 滲透作用 它主要是指的是說 水通過細胞膜的一種擴散作用 所以是水通過細胞膜的擴散作用 這個我們就稱之為滲透 所以滲透作用是針對水 然後通過細胞膜的一種擴散的過程 這邊的話就是有幾個圖 來跟同學介紹一下 這不陌生 這是什麼 方方的 我們講的是植物的細胞 那有什麼差異呢 你會發現 這個泡的是濃實鹽水 泡濃實鹽水之後 整個細胞 細胞壁本身還維持一個形狀在 但是裡面這個細胞膜怎麼樣 它就萎縮下去了 那這個是說 它外面的水分濃度 跟裡面是一樣的 看到一個交換的 代表說 外面的水分可以進來 裡面的水分可以出去 它一直維持一種交換的作用在 所以裡面的水量是適當的 不會太多 不會太少 那以這個來看的時候 你會發現到 這蒸餾水 蒸餾水代表說 外面的水 水分比較多 所以它會因為擴散的關係 就滲透作用 會滲透進來 那通過細胞膜之後 就把這個整個都成腫脹起來了 你會發現它的細胞壁都變形 以這個正常做比較 你有沒有注意到 細胞壁可以維持它的形狀 但因為裡面的水分太多了 所以細胞壁都撐起來 有點圓圓的感覺 然後裡面的水分就變多了 它的外面的水會跑進來 因為它泡的是蒸餾水 裡面水分濃度比較低 外面的水就會流進來 那這個呢 因為是濃實鹽水 代表說 濃實鹽水就是說 泡濃實鹽水的時候 外面的水分比較少 裡面水分比較多 因為裡面的水分多 所以水分怎麼樣 它就會滲透出來 滲透出來之後 裡面的水就變少 那裡面水變少之後 細胞壁本身 還是維持一個形狀在 但是裡面的細胞膜 它就脫離細胞壁 然後萎縮起來了 這個講的是植物的細胞 水分在做滲透的情況 記得喔 水通過細胞膜的擴散作用 我們就稱之為滲透作用 所以滲透作用 是針對水的一種擴散的作用 水通過細胞膜的一種擴散作用 這個要弄清楚 那以上這個是以 植物的細胞做例子 這邊OK嗎 好 再來下一個 那物質怎麼樣進出細胞的呢 那這個是我們細胞的一個 細胞膜的示意圖 你會發現 我們這個細胞膜 就這一層叫細胞膜 那像這個呢 它直接跑進來了 那像這個 這兩個 好像有經過一些特殊的通道 而跑進來 沒有錯 我們的細胞膜都這樣子 細胞膜它除了可以 區隔細胞內外之外 它這層膜呢 還可以控制物質的進出 所以物質怎麼進出細胞的 要通過細胞膜 那它就像一個門神一樣 誰能進誰不能進 它會去把關 那些太大分子不能進來 那太小的分子 你就可以自由進出 那有些不大不小的 有些需要通過特殊管道 你纔能夠進來 所以它是由細胞膜來控制的 來控制這個物質的進出 那再來呢 我們看那個 這個是物質進出細胞的方式 的一個動畫影片 在這邊 你會發現呢 很多一些小分子 它是可以自由進出的 它就直接進來了 那有些大分子呢 它就不能直接進來 它要經過特殊的通道 那我們分類一下 哪些可以自由進出 哪些要經過特殊通道 像這個呢 我們說那個 氧氣 二氧化碳 水 因為這種氣體屬於小分子 那我們在我們的細胞裡面 它就需要氧氣嘛 因為它要行那個呼吸作用 那粒線體呢 它要把Proton轉換成能量 那要行呼吸作用的時候 它就要氧氣 那有一些廢物啊 二氧化碳要排出來 所以這些小分子的氣體 就直接從這個細胞膜本身 自由進出 就自由擴散作用進出 然後就沒有什麼能量的損耗 這個是氣體的分子 那水也屬於小分子 它也是可以直接進出 所以你這樣記 小分子的 像是氣體跟水 它可以直接的進出 那如果是比較大分子的話 像葡萄糖 胺基酸 礦物質跟水 它就要經過那個 特殊的蛋白質的管道 像這個纔能夠進出 所以葡萄糖可以進來 胺基酸可以進出 礦物質可以進出 水的話呢 也可以利用特殊的管道 然後做進出 這是直接進出的部分 那其他的話呢 像這個氣體跟水 可以直接進出 那這幾個的話呢 它就是經過特殊的蛋白質的通道 也是可以進出 那有一種呢 它是無法進出的 像這個 澱粉蛋白質跟脂肪 因為它分子太大了 那分子太大的話呢 就不能夠進出 就沒辦法進來 因為太大了嘛 像你看這個通道 這自由進出的小分子 可以直接進來 那你再看 像這個就是 經過特殊通道進出的一個情況 那你比這個還更大 那就進不來了 所以我們剛剛說 像這個澱粉蛋白質跟脂質 是比較大分子的東西 它就無法直接自由進出 這個是講那個 物質進出細胞的情況 好那再來我們看那個是那個 講那個細胞在不同溶液中 一種 它的細胞的萎縮 或者是說脹破的情況 那我們先講的是那個 以人類為主的 就是像這個是紅血球 紅血球呢 我們把它分為三種情況 這個泡的是生理食鹽水 這個泡的是蒸餾水 這個泡的是濃食鹽水 那我簡單做一個分析跟比較 因為這很重要 常常這邊考很多題目 這邊做個說明好了 好吧 好那這個是那個 生理食鹽水 我把它框起來 框起來是說呢 它在這框裡面呢 我們給它泡的是生理食鹽水 然後呢這個框裡面呢 給它放的是蒸餾水 然後這框裡面呢 給它放的是濃食鹽水 我們先從左邊這邊來看 什麼叫生理食鹽水 它是說 我們的紅血球 它細胞裡面水分的濃度 跟食鹽水濃度是一樣的 因為是一樣啊 所以很容易的就是說 裡面的水分呢 它可以自由進出的擴散出來 如果水太多擴散出來 有些廢物擴散出來 水分有些是廢物也擴散出來 那它需要的水分呢 也可以從這邊進來 叫所謂的自由進出 所以它是有進有出 做一個循環 所以這個細胞本身就維持一樣的形狀 它也不會改變 這是紅血球的細胞 那如果你把那紅血球呢 去泡蒸餾水的時候 你會發現 蒸餾水呢 是外面這邊 蒸餾水 就直接給它泡水 H2O叫水 那外面的水呢 它濃度會比較高 因為水分比較多嘛 這個時候怎麼樣 水分就會進來 就會擴散進來 會滲透進來 那滲透進來之後呢 這個細胞怎麼樣 就會被撐起來 那嚴重就會撐到爆開 有沒有這是爆開的情況 所以再把那個紅血球 泡到蒸餾水的時候 因為裡面的水分濃度比較低 外面的水分濃度比較高 所以外面的水分就會進來 那進來之後呢 這個細胞膜本身 就會撐到鼓鼓的 那到最後可能會撐破 這是放在蒸餾水的情況 那以這個來看的話呢 它是把這個紅血球 就這個紅血球 給它放到濃食鹽水中 放到濃食鹽水的時候呢 這裡面因為外面的水分比較少 外面的水分少 裡面的水分多 水分怎麼樣 就會滲透出來 就擴散出來 滲透出來 那滲透出來之後呢 滲透出來之後 裡面就怎麼樣 就萎縮了 所以變成說紅血就會萎縮 那像早期呢 在那個臺灣這地方 有一些不肖的早期 現在沒有 他賣豬肉的時候呢 豬肉商賣豬肉 賣肉類的時候 他希望把那個豬肉呢 給它變得更重 就給它灌水 什麼叫灌水呢 就把豬肉去泡水 那泡水之後呢 整個豬肉泡水之後怎麼樣 你看它的細胞就會去吸收水分 然後變得比較重 所以買回家之後呢 你放著會發現 怎麼這個細胞好像脫水一樣 那個豬肉好像脫水一樣 它反而變小塊了 這所謂的豬肉灌水 現在沒有了 因為現在不會有人這樣做 那早期會有一些那個不肖的商人 他把豬肉拿去泡水 泡水之後呢 細胞會腫脹 會吸收很多的水分 那就是所謂這個情況 那我們像那個在家裡 逢年過節 會吃到所謂的鹹豬肉或醃豬肉 他怎麼做的 他就把那個豬肉呢 拿去跟鹽做醃漬 為什麼要醃漬它 因為早期的社會沒有冰箱 你沒有冰箱 東西放久就會壞掉 對不對 怎麼辦呢 他很聰明 做醃漬 把這個豬肉或什麼肉 拿去做 去放鹽巴去醃漬它 那用那個 很 就是用那種 外面的那個水分很少情況下 讓它脫水 因為你在放在那個 很濃度很高的一個 食鹽水環境下 或是一個鹽分下的時候 這個細胞就會脫水 那經過脫水的方式呢 細菌就不會滋生出來 所以它肉類可以保存得比較久 而且有種特別的風味在 就所謂的像鹹豬肉這樣子 所以 你看鹹豬肉喔 它會被因為這樣脫水之後 變得比較乾扁 對不對 那其實 動物細胞會這樣 植物細胞也會 對不對 好 這我們剛剛以動物細胞做舉例 所以細胞呢 如果在生理食鹽水下 它就維持一樣的形狀 如果給它放在 蒸餾水下的話呢 外面的水分濃度比較高 它就會進來 然後嚴重就把這個 細胞膜給撐破了 如果是放在 濃食鹽水的時候呢 是外面的水分比較少 因為外面的水分濃度比較少 裡面水分比較多 它就會滲透出來 這時候細胞就會萎縮 我們是以那個 紅血球做例子喔 這邊的考題相當豐富 所以同學一定要特別注意到 這一段的內容 好不好 這邊OK嗎 好那我們再看那個 下一個 下一個喔 講的是植物的部分 我們講完動物的 血球的一個情況之後呢 細胞的情況 再來要講動物的部分 好再來下一個呢 我們要講的是那個 這個是那個 植物的細胞 我們剛才就有做過說明喔 不過我再做詳細的說明好了喔 好那像這個的話呢 這個就是所謂的那個 正常的細胞 這個是什麼 放在蒸餾水情況下的植物細胞 這個呢 是放在濃實鹽水下的一個 植物的細胞 你看植物本身喔 它都所謂的細胞壁 所以外圍的這一圈是細胞壁 細胞壁的形狀 都基本上維持是固定的 以這個正常的做比較 你看這個喔 放蒸餾水的 感覺有變胖 它連那個細胞壁 都有點胖胖的感覺對不對 那放在這個濃實鹽水的 它的細胞壁是維持 一樣的一種形狀 但是有個問題 你會發現細胞膜是萎縮的 那這個是放在 正常的那個水分下 就是說 外面水分濃度 跟裡面水分濃度一樣多 所以這兩個路線圖 它這樣畫的喔 一方面呢 會有多餘的水 它會擴散出來 滲透出來 一方面呢 它也需要水分 那又會怎麼樣 滲透進來 所以它水分是可以怎麼樣 做一個交換的 有進有出 直接做交換 是這一個對不對 代表說呢 它內外的濃度都相同 所以水分可以自由的進出 那以這個來看的時候呢 它很明顯的喔 它把這個細胞 泡在蒸餾水下 什麼情況喔 我們把它框起來好了 你這樣想像一下 我把這邊框起來之後呢 框起來的地方呢 都是放蒸餾水 我給它灌蒸餾水 那灌蒸餾水之後呢 這個時候蒸餾水 外面水分濃度很高 它就怎麼樣 整個就會擴散進來 所以會擴散進來 那擴散進來之後呢 裡面的水分就變多 可是因為它是植物細胞 它不像我們剛剛講的紅血球 它只有細胞膜 就會撐破 那植物細胞怎麼樣 它就撐到薄薄的 所以裡面的水分呢 本來沒有這麼多的 現在變得很多 但是呢 它的細胞壁只會變形 那細胞膜還是不會破 因為細胞壁還維持在 讓它這個不會到撐破的情況 再放蒸餾水 那再來看的話呢 這個是把它放在濃實鹽水 我把它框起來 框起來是說 你現在這個細胞呢 它的外紋都是濃實鹽水 那濃實鹽水的時候 什麼情況呢 代表說外面的水分濃度很低 裡面的水分濃度比較高 所以裡面的水就會滲透出來 那滲透出來之後 你會發現呢 裡面的水怎麼樣 一定就變少了 水分就變少了 像這邊水分啊 是不是少掉很多 剩這樣子而已 像這個水分最多嘛 這個正常這一個 這個是超級多的 這個就少掉了很多 其實少那麼多之後 你會發現呢 它的細胞膜怎麼樣 細胞膜一樣是萎縮 它就脫離那個細胞壁 變成是這一圈 這是細胞膜的部分 那細胞壁還是維持完好的 那這邊很容易烤什麼 烤水分的進出 所以很清楚的知道說 在那個正常的濃度的時候 當你內外濃度相同的時候 它的水分就自由的交換跟進出 那如果說放在蒸餾水的時候呢 外面濃度比較高 水分濃度高 它就會滲透進來 放到濃食鹽水的時候呢 它就會滲透出去 那以上這邊呢 講的就是那個 我們植物在交換物質的情況 那我是把那個單元的重點做濃縮 所以同學先把這邊稍微讀熟來 應該就沒有什麼大問題 那接著我們就是要做題目的部分 那題目的部分的話呢 我們就安排在下一次上課的時候呢 再來做解說 好 那我們今天上到這裡囉 掰掰