定义 细胞体积由小变大的过程,伴随物质积累,但受表面积与体积比限制。
从哪来 建立在“细胞的生活需要物质和能量”及“线粒体和叶绿体”提供能量基础之上,同时受“细胞核是控制中心”调控生长节奏。
为什么 细胞生长本质是物质积累。随着体积增大,相对表面积(表面积/体积)减小,导致物质交换效率降低。若无限长大,内部细胞核无法有效调控代谢,故生长受限,需分裂。
讲法
适合:逻辑推理型学生
用数学模型解释:假设细胞为正方体,边长1cm时,表面积6,体积1,比值6;边长2cm时,表面积24,体积8,比值3。比值减半意味着单位体积获得的营养减半,代谢废物排出变慢,所以细胞不能无限长大。
讲法
适合:形象思维型学生
类比“大胃王”:一个人(细胞)吃进去的食物(物质)要通过嘴巴(细胞膜)进出。如果人长到房子那么大,嘴巴相对身体太小,吃不够、排不出,就会饿死或中毒。所以人不能无限长高,细胞也一样。
讲法
适合:实验探究型学生
模拟实验:用不同大小的琼脂块(滴入酚酞,遇碱变红)模拟细胞,放入氢氧化钠溶液。观察发现小琼脂块变红快且全,大琼脂块变红慢且中心不变。说明体积越大,物质扩散进内部越慢,限制了生长。