氧氣濃度對生物新陳代謝的影響-1

氧氣濃度對生物新陳代謝的影響一、課題背景氧氣是生命活動必不可少的外界自然環(huán)境要素之一，生物生存離不開氧氣，所以，探究氧氣對我們，對科學(xué)界，乃至整個世界的協(xié)調(diào)發(fā)展有著重大意義，在此我們通過實驗探究氧氣濃度對生物新陳代謝的影響。二、研究目的進一步了解氧氣濃度對生物新陳代謝的影響，掌握科學(xué)實驗方法，提高實驗操作能力，培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。三、研究方法實驗制作四、研究活動過程第一階段查找相關(guān)資料，請教相關(guān)教師第二階段準備相關(guān)實驗器材，進行實驗第三階段撰寫實驗報告五、活動計劃活動時間安排：寒假活動前準備：準備相關(guān)實驗器材，并做好后備安全六、成果報告探究氧氣濃度對生物新陳代謝的影響(1)實驗原理綠色植物光合作用放出氧氣，細胞呼吸需要氧氣，環(huán)境中氧氣濃度不同，生物的新陳代謝會受到不同程度的影響。(2)實驗器材植物種子若干顆，花盆9個，土壤，刻度尺9把，透明大塑料袋6個，蠟燭3支，火柴，茂盛的植物3株(3)實驗過程1．將種子分別在9個花盆內(nèi)種下，分別插上刻度尺2．用3個透明大塑料袋分別將3個盆植物種子密封，同時也將3株茂盛綠色植物分別與這3種子一起密封，編號為1，4，73．將蠟燭分別固定在3盆種子旁，并用大塑料袋分別密封，密封前點燃蠟燭以消耗塑料袋內(nèi)的氧氣，編號為2，5，8（保留氧氣供發(fā)芽，發(fā)芽后再將氧氣耗光）4．余下的3盆編號為3，6，9放置于空氣中5．將9份種子放置于相同的適宜環(huán)境中6．待種子發(fā)芽后，開始讀取植物高度注：1．步驟3中，編號2，5，8每日點燃蠟燭消耗氧氣2．實驗過程中只能給植物澆水，不加任何肥料(4)實驗數(shù)據(jù)整理

植物高度h/cm編號時間123456789一2.21.923.83.53.74.23.75.5二3.22.22.85.54.34.95.657.5三3.72.737.966.77.96.47.7四3.933.38.66.77.58.57.2

五4.33.23.79.37.47.997.78.2實驗組一二三

(5)實驗數(shù)據(jù)的分析處理在這個實驗只能選用植物種子作為對象，是因為種子作為實驗對象在成本合乎實驗技術(shù)含量等比離體培養(yǎng)細胞和選用動物更低。再者，種子發(fā)芽后幼苗光合作用少，茂盛的氧氣不足以對實驗有較大的影響，可以忽略。實驗組中，編號1、4、7的幼苗各與一盆茂盛綠色植物一起密封，綠色植物在這一實驗過程中，通過光合作用，產(chǎn)生氧氣，維持塑料袋里含有較高的氧氣濃度，讓幼苗屬于高氧狀態(tài)下生長。編號2、5、8單獨被密封在塑料袋中，并且每日點燃蠟燭消耗塑料袋中的氧氣，是幼苗屬于低氧條件下生長。編號3、6、9幼苗放置于普通環(huán)境中自然生長，作為參照。(6)結(jié)論通過以上實驗的實驗數(shù)據(jù)和幼苗生長曲線圖，我們得出結(jié)論：環(huán)境中氧氣越高，需氧生物的新陳代謝越快。這個實驗過程中，幼苗的生長情況作為它們新陳代謝快慢的評價標準。這是因為細胞在進行生命活動，也就是新陳代謝時，與外界進行物質(zhì)交換，以合成自身所需的物質(zhì)和產(chǎn)生完成各項生命活動的能量。如果新陳代謝快，細胞合成的物質(zhì)和產(chǎn)生的能量快，在細胞分裂間期時，就能以更快的速度完成有關(guān)DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成，以減短分裂的間期。分裂間期的減短，也就意味著細胞周期的減短，換句話說，在單位時間內(nèi)，細胞的分裂次數(shù)增多，生物體生長加快。反之，生物體生長減慢。所有細胞中的染色體與鞋帶一樣，用的次數(shù)多了，鞋帶的塑料套會磨壞，而染色體兩端也有“塑料套”——端粒。細胞每一次分裂，端粒會減短一段，單端粒逐漸消失，生物體也就逐漸衰老死亡。如果環(huán)境中氧氣濃度高，細胞新陳代謝加快，細胞分裂速度加快，而細胞分裂次數(shù)有限，生物體生命就會更早結(jié)束。再有，細胞在利用氧氣進行呼吸作用時，會產(chǎn)生一種叫自由基的東西，用氧越多，產(chǎn)生越多。自由基會破壞細胞，并且生物體無法清除，于是自由基會留在生物體內(nèi)破壞細胞。細胞分裂后，子細胞也就自然沒有親細胞質(zhì)量高了，生物也就出現(xiàn)衰老現(xiàn)象。所以高濃度的氧氣可以促進生物體的生長發(fā)育，但也加速了生物體死亡。如果生物處在低氧條件下，若不適應(yīng)，則在短時間內(nèi)死亡；若適應(yīng)了，生物體新陳代謝減慢，生物體的生命活動減慢，許多劇烈運動動物也就不能做了。這樣一來，許多靠捕獵或飛行為生的生物就會因無法做劇烈運動而捕不到食物而死亡或過于疲憊而死。這樣，整個生態(tài)系統(tǒng)會徹底破壞，又再出現(xiàn)物種滅絕。所以，我們應(yīng)保護好我們的地球。

七、學(xué)習(xí)體會通過這次活動，對我們同學(xué)之間的交流、學(xué)習(xí)，師生間共同設(shè)計和開展活動，具有重大意義。我們在