探究细胞大小对物质运输效率的影响

实验目的

通过模拟实验，探究细胞体积大小与物质运输效率的关系。

实验原理

酚酞遇NaOH变为紫红色，可以显示NaOH在琼脂块中的扩散范围。NaOH在不同大小琼脂块中扩散速率相同，但琼脂块越小，表面积与体积之比越大，NaOH扩散到整块的比例越高，即物质运输效率越高。

实验器材

• 含酚酞的琼脂块（切成边长3 cm、2 cm、1 cm的正方体）
• 质量分数0.1%的NaOH溶液
• 烧杯
• 塑料勺
• 塑料刀
• 纸巾
• 直尺
• 计时器

实验步骤

1. 将含酚酞的琼脂块切成边长3 cm、2 cm、1 cm的正方体。
2. 把三块琼脂块放入烧杯，倒入NaOH溶液至淹没琼脂块。
3. 浸泡10 min，期间用塑料勺不时翻动。
4. 用塑料勺取出，用纸巾吸干表面溶液。
5. 用塑料刀将每块从中间切开，观察切面。
6. 测量每块NaOH扩散深度，计算扩散体积与整块体积之比。

实验现象与结论

切面上都出现一圈紫红色，三块琼脂块的NaOH扩散深度基本相同。边长越小，紫红色部分占整块体积的比例越大，最小的一块比例最大。结论：细胞体积越小，表面积与体积之比越大，物质运输效率越高。

注意事项

• NaOH有腐蚀性，戴手套和护目镜。
• 用塑料勺和镊子取琼脂块，不用手直接接触。
• 溅到皮肤上立即用大量清水冲洗。
• 切琼脂块时注意刀具安全。

常见问题

实验中什么代表物质运输效率？

NaOH扩散的体积占整块琼脂块体积的比例，比例越大，运输效率越高。

为什么三块琼脂块扩散深度相同？

NaOH在琼脂中扩散速率相同，相同时间内扩散的距离基本一样。