Question

生物體內的細胞代謝率與物質擴散的速率有關。同種物質雖然在細胞中擴散的速率基本相同，但細胞大小不同，擴散發生的快慢也有差異。有人設計了一種模型，用于研究這一問題。

實驗目的(略)

實驗材料(略)

實驗步驟：

a.用小刀將瓊脂塊(內含酚酞)切成3塊邊長分別為3cm、2 cm、1 cm的立方體。

b.將以上3種瓊脂塊樣品，浸入0.1%NaOH溶液中處理10min。

c.取出瓊脂塊樣品，吸干浮液后，分別將每一樣品切成兩半，觀察切面，測量每一切面上NaOH擴散的深度，記錄結果并分析。

（1）請你以此研究確定一個課題名稱＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）該研究中所用的細胞模型是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，在樣品中加入酚酞是為了檢測NaOH在瓊脂塊中擴散的深度，原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）計算得出樣品相關數據如下表：

瓊脂塊樣品	表面積(cm2)	體積(cm3)	比值(表面積∶體積)
1號樣品	54	27	2∶1
2號樣品	24	8	3∶l
3號樣品	6	l	6∶1

Answer 1

（1）細胞大小與物質擴散快慢之間關系的研究；

（2）不同大小的瓊脂塊；酚酞遇NaOH變紅色；

（3）細胞邊長越大，其表面積與體積之比越小；3號

（4）當細胞的邊長為0.1 cm左右時，表面積與體積之比較大，物質擴散發生得快，

細胞的代謝效率高。

解析:

此題以細胞模型研究了細胞大小和物質擴散速率的關系。

（1）題干中指出實驗目的是研究同種物質雖然在細胞中擴散的速率基本相同，但細胞大小不同，擴散發生的快慢也有差異這一問題，課題名稱就可以用“細胞大小和物質擴散速率的關系研究”等；

（2）題中以不同大小體積的瓊脂塊代表不同的細胞；樣品中酚酞遇NaOH變紅色，這原來檢測NaOH擴散的深度；

（3）從表中看見樣品體積越大相對表面積越小，反應細胞邊長越大，其表面積與體積之比越小；

（4）NaOH在不同樣品中擴散的深度一樣，體積小則比值就較大，反應物質擴散的快，所以細胞的體積傾向于較小，能提高細胞的代謝效率。