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BIOLOGY

生物

看见生命的内部秩序

从一个细胞出发,认识生命如何建立边界、交换物质,并让结构协同工作。

  • 2座实验台
  • 15个实验
  • 3篇科普
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细胞

生命最小的完整单位。剖开它,看边界、工厂和运输线。

1 座实验台10 个实验

生命活动

课本里的探究实验:改一个条件,看生命活动怎样回应。

1 座实验台5 个实验

科普短文

从日常问题读起

01 / 细胞与尺度

一滴血里,有多少个细胞?

一小滴血里就有上亿个红细胞。生物体由细胞构成,只是细胞太小,肉眼看不见。

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02 / 植物细胞与叶绿体

叶子为什么是绿色的?

叶肉细胞里有许多叶绿体,叶绿素吸收红光和蓝紫光,把绿光反射回来。

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03 / 细胞的吸水和失水

青菜撒上盐,为什么会出水变软?

细胞外的溶液比细胞液更浓,细胞就会失水。

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一滴血里,有多少个细胞?

一小滴血里就有上亿个红细胞。生物体由细胞构成,只是细胞太小,肉眼看不见。

用细胞图谱比较尺度 ↗

人的一个红细胞直径约 7–8 微米,1 微米是 1 毫米的千分之一。每微升血液中通常有四五百万个红细胞,一滴血约几十微升,所以一滴血里就有上亿个红细胞。

大多数动植物细胞的直径在 10–100 微米之间,要借助显微镜才能看清。1665 年,胡克用自制显微镜观察软木薄片,看到许多小格子,把它们称为“细胞”。他看到的其实是死细胞留下的细胞壁。

19 世纪,施莱登和施旺等人总结出细胞学说:动植物都由细胞构成,细胞是生物体结构和功能的基本单位;后来又补充了“新细胞由已有细胞分裂产生”。病毒没有细胞结构,必须在活细胞内才能繁殖。

想一想:红细胞直径约 7 微米。把红细胞一个挨一个排成 1 厘米长,大约需要多少个?

1 厘米等于 10,000 微米,10,000 ÷ 7 ≈ 1,400 个。一千多个细胞排起来,也才一个指甲盖那么宽。

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叶子为什么是绿色的?

叶肉细胞里有许多叶绿体,叶绿素吸收红光和蓝紫光,把绿光反射回来。

比较动物细胞与叶肉细胞 ↗

阳光由多种颜色的光组成。叶绿体里的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收很少。绿光被反射或透过叶片,进入我们的眼睛,叶子就显得是绿色的。

叶绿体是光合作用的场所。它利用光能,把二氧化碳和水合成有机物(如淀粉),同时释放氧气。叶肉细胞里叶绿体多,所以叶片是植物制造有机物的主要器官。

和动物细胞相比,植物细胞通常还有细胞壁和大液泡;见光的绿色部分才有叶绿体,根尖细胞一般没有。秋天叶绿素分解,原来被掩盖的黄色、橙色的类胡萝卜素显露出来,许多树叶就变黄了。

想一想:用显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮,能看到叶绿体吗?

通常看不到。这层细胞不见光,没有叶绿体;实验中常用碘液染色,才能看清细胞核等结构。

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青菜撒上盐,为什么会出水变软?

细胞外的溶液比细胞液更浓,细胞就会失水。

在细胞图谱里调浓度 ↗

细胞膜可以让水分子通过,却能阻挡许多溶质。撒盐后,菜叶表面的溶液比细胞液浓得多,水就从细胞里渗出来,菜叶变软、盘子里出水。

植物细胞失水时,细胞壁基本保持原状,里面的原生质层却收缩,与细胞壁分开,这叫质壁分离。反过来,把蔫了的青菜泡进清水,细胞吸水,原生质层把细胞壁撑紧,菜叶又变得挺脆。

动物细胞没有细胞壁。把红细胞放进清水,它会吸水膨胀,甚至破裂;放进浓盐水,它会失水皱缩。所以给人输液时,要用浓度与血浆相当的溶液。

想一想:为什么医院输液常用 0.9% 的生理盐水,而不是纯水?

0.9% 的氯化钠溶液和人体血浆浓度相当,红细胞既不明显吸水,也不明显失水。纯水会让红细胞吸水膨胀,甚至破裂。

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