130張炫酷動圖-讓你秒懂高中物化生原理

【教學動圖】130張炫酷動圖，讓你秒懂高中物化生原作

者：一氣貫長空

原理：其實這就是經(jīng)典的中學化學實驗氨氣噴泉：充

滿氨氣的瓶子接觸水，氨氣迅速在水中溶解，瓶內(nèi)氣

壓降低，水倒吸進瓶中形成噴泉，pH的變化又讓指

示劑變色。只不過，在這里水溶液中加入的指示劑不

是酚酸，而是百里酚藍，它從中性的黃色變成堿性的

藍色。

花絮：氨氣噴泉其實還有更多玩法，比如說，讓它發(fā)

光。下面展示的就是一個魯米諾氨氣噴泉：“噴泉”

的倒吸依然由氨氣溶解引發(fā)，但下方的兩條管子分別

接上了堿性魯米諾溶液和氧化劑次氯酸鈉溶液，兩種

溶液被吸進瓶中混合引發(fā)反應，就讓噴泉發(fā)出了漂亮

的藍光。

錄制者：DeclanFleming,來自：

危險：較低。氨氣會有刺激性，不過不用我說你大概

也會躲著它的……

焰色文字

錄制者：RoyalSocietyOfChemistry

原理：各種堿金屬鹽的焰色反應，這里把它們做成了

彩色的火焰文字。焰色反應是識別金屬離子的一種方

式，它體現(xiàn)了電子受激發(fā)躍遷并發(fā)出特定能量光子的

過程。堿金屬一族的焰色反應現(xiàn)象比較明顯，所以它

們經(jīng)常出現(xiàn)在演示實驗當中。

花絮：理論上說，通過焰色反應能鑒別的金屬鹽相當

不少，不過實際上并沒有那么容易：一些焰色反應并

不明顯，另一些顏色又比較容易混淆。不過我們有更

準確的檢測方法：原子吸收光譜與原子發(fā)射光譜分

析。

危險：低。

鋁熱反應

錄制者：TheUniversityofMinnesota,

TheDepartmentofChemistry

原理：不必多說，這就是中學化學中感覺最炸裂、最

讓人印象深刻的反應了！鋁粉與氧化鐵粉末混合制成

鋁熱劑，通過插在其中的鎂條引燃。鋁還原氧化鐵，

反應劇烈放熱，光芒耀眼、火花四濺，得到熔融的鐵

單質(zhì)。其他一些金屬（例如錦）的氧化物同樣可以發(fā)

生反應。

反應式：2Al+Fe203-A1203+2Fe

花絮：除了焊接鐵軌、冶煉金屬等用途之外，鋁熱反

應產(chǎn)生的極高溫度也曾被用來制造武器。

危險：高。鋁熱反應可以在局部產(chǎn)生幾千度的高溫，

在沒有專業(yè)保護、沒有按規(guī)程操作時，這會非常危

險。在網(wǎng)絡上，我們可以找到大量鋁熱反應的實驗視

頻，其中有的看起來簡直帥到不行，讓人恨不得立刻

親身體驗，但必須嚴肅指出的是，這些“酷炫”的視

頻很多都沒有遵守安全原則。這真的很危險，請一定

不要模仿！

消失無痕

錄制者：MELScience

原理：白色粉末欹地一下消失了！這不是升華，而是

碳酸鏤的熱分解。產(chǎn)物是氨氣、二氧化碳和水蒸氣，

所以看起來就消失得了無痕跡了。當然，如果你提鼻

子一聞的話……碳酸鏤遇熱相當不穩(wěn)定，在60°C左

右就可以分解。

反應式：（NH4）2C03-2NH3t+CO2t+

H2Ot

花絮：基于同樣的原理，碳酸氫鏤也被作為一種食品

膨松劑使用，不過如果使用不當、沒有讓氨氣完全散

去，它就會給食物留下糟糕的氣味……

危險：較低。

氣球遇橘皮

錄制者：TomKuntz1eman

原理：橘子或橙子皮里擠出的“汁液”破壞了氣球

膜。這些汁液并不像果肉里的汁水，它的主要成分是

一些親脂性、容易揮發(fā)的小分子，比如D-檸檬烯。

這些揮發(fā)油成分可以看成極性弱的有機溶劑，而制作

氣球的材料分子也有類似的性質(zhì)，它們遇到這些有機

溶劑時更容易溶解（或者說溶脹），氣球膜就會破

壞。而水作為一種極性強的溶劑不會破壞氣球膜，這

就體現(xiàn)了我們在化學課本上學到的“相似相溶”規(guī)

律。

花絮：生活中可以找出很多“相似相溶”的例子，利

用它也可以讓你的生活變得更美好，比如說，不好清

除的油性筆筆跡和不干膠痕跡都可以用含有機溶劑的

洗甲水擦掉哦~

危險：低，但是要注意避開眼睛。

“炸蛋”

錄制者：RoyalSocietyOfChemistry

原理：這是一個真-“炸蛋”。雞蛋的兩頭都用釘子

打出了小洞，掏空內(nèi)容物之后洗凈晾干，然后蓋住上

面的小孔，并從下面的小孔向雞蛋殼里充入氫氣，然

后再從上面點燃。在燃燒中，氫氣消耗并從上面的小

孔逃逸出去，空氣從下面的小孔進入，與剩余的氫氣

混合，最終混合氣體發(fā)生爆炸。

反應式：2H2+02-2H20

花絮：用甲烷也可以得到類似的效果，不過如果是密

度大的可燃氣體，得到的效果可能更像是之前介紹過

的“瓶中火”。這個實驗也提醒我們，可燃氣體的操

作必須要謹慎進行。

瓶中的下沉火焰，這種效果是用醇蒸汽之類密度較

大的可燃氣體實現(xiàn)的。

危險：中高。作為化學課上的教學演示還是可以的，

自己在家就別試了。

碘鐘反應

碘鐘反應(Iodineclockreaction)是一種化學

振蕩反應，其體現(xiàn)了化學動力學的原理。它于1886

年被瑞士化學家HansHeinrichLandolt發(fā)現(xiàn)。在

碘鐘反應中，兩種(或三種)無色的液體被混合在一

起，并在幾秒鐘后變成靛藍色。

下面介紹其中一種碘鐘反應的簡要實驗過程。

實驗試劑：

29%過氧化氫溶液、丙二酸、硫酸錦、可溶性淀

粉、碘酸鉀、lmol/L硫酸

實驗步驟：

(1)配制3.6mol/L過氧化氫溶液250mL

(2)配制0.15m制/L丙二酸、0.02mol/L硫酸錦、

和0.03%淀粉的混合溶液250mL

(3)配制0.2mol/L碘酸鉀和0.08m制/L硫酸的混

合溶液250mL

(4)用一個錐形瓶將三份溶液混合，混合后會看到

反應液由無色變?yōu)樗{紫色，幾秒后褪為無色，接著

又稱琥珀色變逐漸加深，藍紫色又反復出現(xiàn)，幾秒

后又消失，這樣周而復始地呈周期性變化。

反應的化學方程式：

CH2(C00H)2+4H202==3C02+6H20

2KI+H202+H2SO4==I2+2H20+K2sCh

熒光染料

在吸收紫外線或可見光后，能把短波長的光轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

波長較長的可見光波而反射出來，呈閃亮的鮮艷色

彩。例如，酸性曙紅、熒光黃、紅汞以及某些分散

染料等。它們大多是含有苯環(huán)或雜環(huán)并帶有共朝雙

鍵的化合物。

應用：

熒光染料常用于熒光染料產(chǎn)品的制備，以及增白洗

衣粉中的增白劑，指示信號用的各種熒光路標漆，

熒光標志服等。在科研上廣泛應用于熒光免疫，熒

光探針，細胞染色等。包括特異性的DNA染色，用

于染色體分析、細胞周期、細胞凋亡等相關(guān)研究。

“狗吠”反應

“狗吠”反應(barkingdogreaction)是L.J.

李比希發(fā)現(xiàn)的一種化學反應，反應物是二硫化碳

(CS2)溶液、一氧化二氮(N20),輔助原料是水。

實驗步驟：

(1)在帶活塞的試管中充入N20氣體，在加入幾滴

CS2溶液，迅速蓋上活塞

(2)震蕩搖勻，使N20和CS2混合均勻

(3)打開活塞，用點火器在瓶口點燃氣體，或往試

管中放入燃著的火柴

(4)氣體被點燃，發(fā)出明亮的火焰，并發(fā)出如狗吠

的聲音。

反應原理：

當一氧化氮或一氧化二氮與二硫化碳混合并點燃

時，燃燒波沿管向下傳播。上面的火焰燃燒時會壓

縮下層的氣體，發(fā)出“狗吠”聲，燃燒的產(chǎn)物是

N2、CO、C02、S02和單質(zhì)硫。

反應的化學方程式：

3NO+CS2-3/2N2+CO+S02+1/8

S8

4NO+CS2-2N2+C02+S02+1/8

S8

硼酸三甲酯的燃燒

硼酸三甲酯燃燒發(fā)出漂亮的綠色火焰

鈉與水反應

鈉屬于堿金屬元素，鈉原子最外層只有一個電子，

非常容易失去，所以顯示出非常強的金屬性，化學

性質(zhì)非?；顫姟?/p>

金屬鈉與水反應是高中化學需要掌握的重要化學實

驗之一，金屬鈉與水反應的化學方程式：2Na+2H2。

=2NaOH+H2t

反應劇烈放熱，而鈉的熔點低，只有97℃,反應放

出的熱量能使金屬鈉和氫氣點燃，發(fā)生爆炸。所以

一般老師或?qū)W生做此實驗時，取金屬鈉的量要小。

“黃金雨”

“黃金雨”實驗其實是碘化鉛的沉淀實驗。碘化鉛

是亮黃色的粉末或者鱗片狀結(jié)晶，與黃金的顏色非

常相似。碘化鉛的溶解度約為0.08g,溶解度較

小，因此我們可以用可溶性的鉛鹽和碘化鉀反應來

制備碘化鉛，生成的碘化鉛沉淀亮黃色閃閃發(fā)光，

就像在下“黃金”雨一般，非常漂亮。

如用硝酸鉛與碘化鉀反應的化學方程式：

2KI+Pb(NO3)2==PbI2I+2KNO3

丙酮手電筒

"AcetoneFlashlight"

“丙酮手電筒”實驗應該為實驗作者的實質(zhì)是丙酮

的催化氧化實驗。丙酮在銅做催化劑和氧氣的參與

下，能使丙酮蒸汽氧化成乙醛和乙酸，反應放熱，

能使銅絲保持紅熱。反應的化學方程式為：

這里有個誤區(qū)，高中化學里面認為丙酮是不能催化

氧化的。事實上化學反應是多變的，不同的實驗條

件下，化學反應會有所不同。下面我們來看一下這

個實驗的過程。

(1)先準備好一條銅絲，緊密得繞成銅絲圈

(2)在燒杯中倒入少量丙酮

(3)將銅絲在酒精燈或者其他燃燒器中加熱，使銅

絲表面形成一層黑色的氧化銅膜，將銅絲圈伸入燒

杯底部幾乎接近丙酮液體的表面

然后我們的就能觀察到銅絲發(fā)亮，原因是丙酮蒸汽

在銅絲表面被氧化銅氧化，放出熱量，使銅絲發(fā)

亮，由于局部丙酮蒸汽濃度的不同，銅絲表面出現(xiàn)

亮暗不均一的現(xiàn)象，感覺像發(fā)亮的地方會移動。

化學熒光

Fluorescence

熒光物質(zhì)中的電子吸收光的能量由低能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

高能狀態(tài)，再回到低能狀態(tài)時釋放出的光。大多數(shù)

情況下，發(fā)光波長比吸收波長較長，能量更低。熒

光屬于冷光，顏色為藍、綠、紅和黃色。

由吸收光的能量來源分為：光致熒光、化學熒光、X

射線熒光、激光熒光、生物發(fā)光等。視頻中的熒光

屬于化學熒光，是由于化學反應引起的熒光。我們

實際生活中也有化學熒光的應用，例如熒光棒。

下面還有一些收集的各種有趣動圖

大象牙膏

用雙氧水+碘化鉀+發(fā)泡劑制成。自己就可以做，雙

氧水消毒用的，藥店應該有賣的吧，碘化鉀用碘酒

就可以，發(fā)泡劑用洗滌靈。

MAKEGIFSATGIFSOUP.COM

金屬鈉與水

看到貼吧里有個段子：老師同時問中國孩子和外國

孩子如何測量眼前這塊乒乓球大小的金屬葩的體

積，中國孩子不會！外國孩子說放在水里看體積變

化！理科生呵呵一笑，而文科生們開始鼓掌。

銅加硫磺

外層紅色粉末是重銘酸鏤，它不穩(wěn)定，受熱分解可

以產(chǎn)生大量暗綠色灰燼(三氧化二銘)和明亮的紅色

火焰

(NH4)2Cr207(s)-Cr203(s)+N2(g)+4

H20(g)

魔術(shù)沙

充滿魔力的疏水沙在水中的奇妙表現(xiàn)

當可口可樂和氯粉混合之后

點燃裝滿酒精蒸汽的水桶的效果，很危險

發(fā)光氨氧化，法證上用的。

鉛筆芯通電之后的神奇反應

橙色LED燈放進液氮的反應

當液氮和1500個乒乓球混合，好壯觀!

用紙擠汞金屬

甘氨酸，硝酸鹽和硝酸鋼、硝酸錯和氧化鋁的硝酸

士卜

nTL

干冰氣泡你需要把稀釋的肥皂水倒入干冰上，然后

用布掛掉表面，之后就能看到這個現(xiàn)象了?原理

是，干冰在水中會直接從固體變成氣體二氧化碳，

隨之體積急速增大，當肥皂水制造的氣泡Hold不

住二氧化碳時就炸了

杯中是對硝基苯胺和濃硫酸的混合物，加熱后發(fā)生

非常復雜的反應一一事實上，我們還不完全清楚反

應的詳細過程。最后得到的黑色泡沫物原子比例為

C6H3N1.5S0.1501.3,幾乎肯定是對硝基苯胺交聯(lián)

后的多聚物。整個反應有時被稱為“爆炸式聚

合”。膨脹成這么大這么長是反應生成二氧化碳等

氣體的功勞。

這種液體是二乙基鋅。它是一種極易燃燒的有機鋅

化合物，接觸氧氣便自燃。真正的二乙基鋅如此圖

所示是藍色火焰，但是網(wǎng)上流傳最廣的視頻/動圖來

自2008年諾丁漢大學，他們拍到了黃色的火焰一

一照他們自己的說法，這是鈉污染所致。

這是一個閃光燈泡，內(nèi)裝鋅絲和氧氣，通電即點

燃，只能使用一次。外面包有一層塑料膜以防萬一

燈泡破碎。在現(xiàn)代電子閃光燈出現(xiàn)之前它是主要的

閃光道具，抵達滿亮度所花時間更長，但燃燒時間

也更長。

血液和過氧化氫，血液中有高效的過氧化氫酶，能

夠催化過氧化氫分解為水和氧氣，大量氧氣形成泡

沫效果。

丙酮“溶解”泡沫塑料

原理：淺淺一層丙酮并不能真的把整塊泡沫塑料

“溶解”，實際上它只是溶解了聚苯乙烯的長鏈，

讓泡沫塑料里的大量空氣逃逸出去。但是，長鏈交

聯(lián)的地方丙酮無能為力，所以碗底部還會剩下殘存

的聚苯乙烯。

原理：在加熱之后，試管中的氯酸鉀發(fā)生熱分解產(chǎn)生

氧氣，試管中的氧氣和熱足以點燃小熊軟糖中的糖類

等有機物。氧氣促進燃燒，而燃燒產(chǎn)生的熱量又進一

步促進氯酸鉀分解產(chǎn)生更多氧氣，因此就產(chǎn)生了劇烈

的燃燒反應。

原理：這是金屬鋰燃燒的景象，燃燒過程中固態(tài)的

金屬鋰不斷熔化，并生成氧化鋰。鋰的焰色反應為

紅色，但當劇烈燃燒時火焰呈現(xiàn)一種“亮銀色”的

狀態(tài)。

原理：銅與濃硝酸反應，生成硝酸銅、二氧化氮和

水，生成的氣體通入水中，隨著氣體生成停止并逐

漸溶解，水倒吸進入反應瓶，最終形成淡藍色的硝

酸銅溶液。

Cu(s)+4HN03(aq)-Cu(N03)2(aq)+

2N02(g)+2H2O(1)

aq：水溶液g：gas氣

體1：liquid液體s：

solid固體

一開始出現(xiàn)的綠色與濃酸條件下銅離子與硝酸根的

結(jié)合有關(guān)，而在引入更多水之后，溶液就顯示為水

合銅離子的藍色了。

原理：燃燒需要可燃物和氧氣接觸，狹窄的瓶口使

得氧氣只能逐漸進入，燃燒面逐漸下移。

原理：將除銹處理后的鐵棒放入硫酸銅溶液中，鐵

單質(zhì)比銅更加活潑，置換出來的銅形成漂亮的松散

沉淀。

原理：鋁是高度活潑的金屬，但是表面的氧化鋁層

阻止了它和空氣中氧氣完全反應。而汞會破壞這一

保護層，使得鋁迅速“生銹”。

氫氣遇到火，氫氣易燃易擴散，在空氣中可以爆炸

式燃燒。

T

火柴燃燒的過程，看著是不是有點別扭

火+油

看完這個圖就知道著火的油鍋里為什么不讓用水撲

了吧

膨脹反應里最有名的一個，外號法老之蛇。硫氧化

汞受熱易分解，會因體積迅速膨脹，曲折生長成蛇

形。原理：硫氧化汞不溶于水，可由硝酸汞和硫氧

化鉀溶液反應制得，并以Fe3+作指示劑，當溶液變

成紅色時，說明Hg2+已完全沉淀，如果硫氧化鉀過

量，硫氧化汞則會生成絡合物而溶解。

硫氧化汞受熱易分解，且體積膨脹很大，曲曲折折

生長成蛇形。其化學反應大致如下：

4Hg(SCN)2=4HgS+2CS2+3(CN)2t+N2t

硫氧化汞燃燒產(chǎn)生劇毒物質(zhì)，硫氧化汞本身也有

毒。實驗應在室外或通風櫥中進行。

人造雪是一種神奇的吸水樹脂，能把水變成一種白

色蓬松的物質(zhì)，看起來像真雪一樣。這種雪現(xiàn)常用

在電影業(yè)及室內(nèi)裝飾上。這種人造雪就是一種聚合

體的化學物質(zhì)，聚合體的意思是長鏈分子(poly的

意思是很多，mer的意思是個體或分子。)人造雪利

用它對水的滲透性(水分子滲透到其中)。當水份子

與聚合體接觸時，從聚合體外部進入內(nèi)部產(chǎn)生膨

脹。聚合物鏈是具有彈性的，但只能伸長到一定長

度后就不能再伸長了。

酒精燒杯

自制食鹽別樣鮮

原理：金屬鈉被加熱后，放入充有氯氣的容器中，

伴隨著夕陽暮云遮一般的鈉特征黃光，氯化鈉便生

成了。鈉在氯氣中燃燒，把電子轉(zhuǎn)給了氯，于是鈉

變成了鈉離子，氯變成了氯離子，通過靜電力吸在

一起。燃燒過后，容器中的濃煙就是氯化鈉顆粒：

在原視頻中，老爺爺甚至還現(xiàn)場掏出雞蛋，蘸著事

先純化過的“自制食鹽”吃了起來：

錄制者：UCBerke1ey

且慢，煙為啥是棕色？原視頻中并沒有給出解釋，

據(jù)我推測，這種顏色可能是來自雜質(zhì)，或者晶格缺

陷產(chǎn)生的色心，另外劇烈燃燒產(chǎn)生的氯化鈉顆粒會

比較細小，無色的晶體在粒徑大幅度減小時，也可

能產(chǎn)生不同于大塊晶體的顏色。

花絮：在人們對原子結(jié)構(gòu)還沒有充分認識之前，有

一個理論認為，鈉原子是帶有“小孔”的，氯原子

是帶有“小鉤”的。所以鈉原子和氯原子化合，就

是氯原子用小鉤鉤住了鈉原子的小孔。氯原子和氯

原子因為可以通過小鉤互相鉤住，所以可以形成

C12；而小孔和小孔沒法連在一起，所以沒有Na2。

現(xiàn)在看來也是一個神奇的腦洞……

危險：高。鈉很活潑，氯氣很毒，弄個鹽不用這么

費事吧……

二氧化碳熄滅蠟燭

利用二氧化碳的密度比空氣大，不支持燃燒的性

質(zhì)。

金屬“錢”其實在室溫下就會融化。

錢的熔點在29.78℃,所以放在手心上就會融化,

它可以做成光學玻璃、合金、真空管等。

干冰遇到水會冒出大泡泡!

因為干冰升華會直接從固體變成氣體，所以會冒出

很多蒸氣。大家有沒有想到小時候?qū)W校園游會賣的

“干冰汽水”？

白錫像變成老木材一樣的變成灰錫

溫度低于攝氏13度的時候，原本堅硬的白錫會變

成脆弱的灰錫。

AMC

美劇《絕命毒師》里演的是真的

三碘化氮就像會爆炸的灰塵一樣

輕輕地用羽毛一碰就會爆炸喔。

混合鋁和碘發(fā)生反應就會變成“仙女棒”鞭炮。

燃燒的鋼絲絨

將油墨投進煤油后的變化

誰說水墨畫一定要用紙筆展現(xiàn)呢？

，,

生物

DNA復制

原理：這是DNA復制過程的動畫演示。你沒看錯，

DNA復制過程，就是如此的繁復而精致，猶如精密機

器的運作。

DNA復制過程中，需要面對的最大問題，就是新DNA

鏈的合成方向問題。DNA聚合酶，只能沿著磷酸核糖

骨架5，端向3，端的方向來延伸新的DNA鏈，因此

決定了兩條DNA新鏈中，只有一條先導鏈能夠連續(xù)的

合成，而另一條后隨鏈則只能不連續(xù)的合成。

因此，生物體演化出一套復雜的分子機器來解決這個

問題。這個分子機器由多個蛋白構(gòu)成。天藍色的解旋

酶負責解開DNA雙鏈，先導鏈在DNA聚合酶（紫色）

的作用下連續(xù)合成。而后隨鏈則首先結(jié)合引物酶（草

綠色）合成RNA引物，隨后在復制因子C（RFC,藍

綠色）幫助下結(jié)合DNA后隨鏈，將后隨鏈傳遞給另一

側(cè)的DNA聚合酶，進行后隨鏈的合成。后隨鏈之所以

繞出一個大大的圈，就是來保證兩條新鏈能夠幾乎同

等速度的合成。

花絮：除了DNA復制外，細胞內(nèi)大部分的生理活動,

都是由諸多蛋白構(gòu)成的大型復合體，以“分子機器”

的形式來進行的。這樣可以大大提高生化過程的進行

效率。

答題時間：在轉(zhuǎn)錄過程中，DNA的雙鏈發(fā)生了怎么樣

的變化呢？

向日葵“轉(zhuǎn)頭”

原理：我們從小就聽說，向日葵喜歡追著太陽，不過

事實上，讓向日葵“向陽”的其實是一種總喜歡躲著

陽光的物質(zhì)。對，它就是經(jīng)常出現(xiàn)在生物課本上的生

長素。陽光的照射會使得生長素向莖的背光側(cè)運輸，

而較高濃度的生長素會刺激這一區(qū)域細胞的伸長，因

此將向日葵的花推向太陽一側(cè)。

不過，這種情況只會發(fā)生在向日葵的生長階段和開花

初期。在動圖中，我們看到的也是向日葵幼小花盤

“搖動找太陽”的延時攝影。而當向日葵花盤完全展

開，莖不再伸長時，向日葵也就不再“向日”了。

花絮：生長素是最早被發(fā)現(xiàn)和確定功能的植物激素。

達爾文父子為生長素的發(fā)現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

答題時間：除了生長素以外，植物還存在哪些激素？

還記得它們各自有什么作用嗎？

有絲分裂

原理：體內(nèi)正時刻經(jīng)歷著這樣的過程，這就是細胞的

有絲分裂。這是人體，以及一切真核細胞最為普遍的

分裂方式。

經(jīng)過層層的包裝壓縮，彌散在細胞核內(nèi)亂麻似的DNA

長鏈，被凝聚為可以觀察到的棒狀的染色體。而當它

們到達細胞中央時，被熒光染色點亮的微管構(gòu)成的紡

錘絲，將它均勻地分為兩份，并拉向細胞兩端，使得

新形成的兩個細胞，具有了一模一樣的遺傳信息。圖

中的細胞為豬腎上皮細胞（LLC-PK1Line）,用熒

光蛋白分別標記了微管蛋白（綠色）和染色體中的組

蛋白（紅色）。

和有絲分裂類似，減數(shù)分裂也需要紡錘絲和微管的參

與。只不過在減數(shù)分裂中，DNA只復制了一次而分裂

發(fā)生了兩次，從而使最終的細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)減半，

這樣就形成了有性生殖所需的配子。

大蚊幼蟲精母細胞的減數(shù)第一次分裂。

花絮：有絲分裂可能是生物學愛好者們最喜歡玩的一

個梗了，在網(wǎng)上，你能找到用各種東西演示的奇怪

“有絲分裂”，比如草莓：

甜甜圈:

或者是，呃，星之卡比

M^aohase

AiloftheKirby's。

chromosomesImeupin

thecenterofthe

cytoplasmandthe

spindlefibersare

attachedtothem

。Telochase

Aptnchformsinth?center

oftheKirby,andthe

divisionisn?artycomplete

Bothsidescontainaneven

amountofchromosomes

Cvtokims

Althispoint,divisionis

completeandtwo。

"DaughterKnb?es"are

formedBothareidentical

copiesoftheParentK>rt>y

ThetwonewK?rt?esthen

proceedtoenterthe

interphasestageofanew

mrtoiccycle

我想這并不是合理的繁殖方式

答題時間：請簡述有絲分裂的各個時期名稱，并畫出

不同時期內(nèi)DNA和染色體數(shù)量的變化曲線。

酵母出芽

原理：吹個大泡泡！這其實就是酵母在繁殖。作為結(jié)

構(gòu)最為簡單的真菌，同時也是最為人所熟知的單細胞

真核生物，酵母一直以來是人們研究真核細胞生物學

過程的重要對象。而它最為典型的繁殖方式，就是出

芽生殖。

酵母的出芽生殖，可以看作一種特殊的細胞有絲分裂

現(xiàn)象，在有絲分裂的后期，酵母細胞進行了細胞質(zhì)不

等的分裂，形成了一大一小兩個相連的細胞，小的即

是“芽”。芽會連接在母體上一段時間，進行一定的

物質(zhì)交換，待進一步長大后，芽即從母體脫落，形成

一個新的獨立的細胞。

酵母出芽的銅鑄模型，看起來還挺可愛的……

花絮：盡管出芽是酵母最為常見的繁殖方式，但作為

真核細胞，酵母同樣可以進行有性生殖。

答題時間：酵母菌與大腸桿菌在結(jié)構(gòu)和繁殖方式上有

哪些相同點和不同點？

“爆炸”細胞

原理：這是被放進純水中的血細胞。水是生命之源，

而純水，則可以成為細胞的“殺手”。

細胞表面的細胞膜，是一個精密的半透膜，它允許中

性小分子如水的進出，卻能阻礙大分子和帶電粒子，

如蛋白質(zhì)、金屬離子等的自由移動。

因此在純凈的水中，細胞外更高濃度的水分子，會大

量的涌入細胞，來達到細胞膜兩側(cè)水分子濃度的平

衡。然而水的涌入，使得細胞逐漸膨脹，失去原有形

態(tài)成為球狀。而當水繼續(xù)進入細胞時，薄薄的細胞膜

承受不住這種膨脹，于是過飽的氣球一樣，啪的破裂

To

細胞們需要穩(wěn)定的生存環(huán)境，在人體內(nèi)，也有很多機

制來維持水、電解質(zhì)、pH值等因素的穩(wěn)定狀態(tài)，這

就是生物課本上的“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)”知識點啦。

反過來，在高滲環(huán)境中，細胞就要失水了，還記得彌

漫著洋蔥味的質(zhì)壁分離實驗嗎？

花絮：滲透壓和很多人體現(xiàn)象都有關(guān)系。比如說，當