小小的去殼雞蛋，研究細胞物質的進進出出！

將去殼的雞蛋放入不同的液體中，它們會發生什麼變化？膨脹還是收縮？我們通過對去殼雞蛋的研究，可以認識和理解細胞物質是如何在細胞膜間進進出出的。

工具和材料

雞蛋若干個；

大的容器，如洗臉盆或大碗；

醋；

電子秤；

記錄信息的紙、筆(或同類用品)；

幾種用來浸泡去殼雞蛋的材料，如蒸餾水、鹽水、有色水、玉米糖漿、酒精、玉米澱粉或小蘇打；

盛放浸泡雞蛋的容器；

標記容器用的膠帶和標籤；

可選用品：處理雞蛋、玻璃罐或其他物品時佩戴的腈膠或乳膠手套。

實驗準備

1.將生雞蛋放入一個大容器里，盡量使雞蛋與雞蛋間互不觸碰。在容器中加入醋直至沒過雞蛋，然後將容器蓋住。將雞蛋在室溫下放置24至48小時。注意：中途更換新鮮的醋會加快實驗進程。

2. 蛋殼會在醋中留下殘留物。在水中輕輕沖洗雞蛋，去除殼的殘留。將去殼的雞蛋蓋上蓋子並冷藏至可用狀態。注意：一定要小心地處理去殼的雞蛋。但是，儘管你足夠小心，一些雞蛋可能還是會碎。將碎的雞蛋清理掉，然後再浸泡幾個雞蛋備用。

3.選擇用於處理雞蛋的試劑，並準備好相應的材料。在裝有水的容器中溶解不同數量的鹽以製作鹽水（如每升100克、200克、300克鹽（生理鹽水））。在裝有水的容器里加入幾滴不同顏色的有色水來為食物著色。記住處理時在相應的容器上貼上標籤。

步驟及注意事項

第1天

1.用秤稱量每個去殼雞蛋的重量，並將結果記錄在紙上；

2.取1個雞蛋放在貼有標籤的容器里，為了使雞蛋完全浸沒在試劑中，可以選用一些東西壓在雞蛋上面，如玻璃罐等。重複此步驟，將雞蛋分別放在剩餘的盛有液體的容器中；

3.將組裝好的裝置在室溫下放置至少一天。觀察雞蛋在最初浸泡1小時左右後所發生的變化，並記錄觀察結果。

第2天

1.觀察試驗雞蛋的顏色、大小和形狀的變化。記錄下觀察結果。接著，輕輕地把樣本雞蛋取出，測量並記錄其重量。通過處理後重量除以初期重量，然後乘以100%，算出每一個雞蛋的重量變化百分比。

2.在另一個空碗里將處理後的雞蛋切開，並記錄觀察結果。

每個雞蛋都是如何變化的？它們的重量是增加還是減少？使雞蛋變大的處理方法有哪些共同之處？哪些處理方法使雞蛋變小，哪些沒有？

實驗結果

一般來說，在實驗的最初24小時內，雞蛋的重量、顏色和形狀將發生劇烈變化。在玉米糖漿中浸泡的雞蛋會損失較多重量，出現鬆弛現象。在蒸餾水中浸泡的雞蛋會變得更大，出現顯著膨脹。在稀釋的鹽溶液中雞蛋的重量會增加，而在濃縮鹽溶液中雞蛋的重量會減少。

每個去殼的雞蛋都是單個的雞細胞，可以當作是一個人類細胞來進行研究。去除蛋殼後，雞蛋外層仍然有一層薄膜存在(實際上是兩層膜緊貼在一起)。這種薄膜，就像人類細胞中的細胞膜一樣，有選擇性滲透能力，可以允許某些物質通過，而阻擋其他物質通過。

較易通過雞蛋薄膜的物質遵循擴散原則。它們會從薄膜濃度較高的一側滲透到濃度較低的另一側。該過程會一直持續下去，直至兩側的濃度相等。雖然隨機分子運動會導致單個分子在薄膜間來回移動，但每一側的整體濃度仍保持平衡，兩側的濃度相等。

雞蛋的膜允許水滲透。當溶劑(如水)穿過半透膜時，溶劑分子會從濃度較低的溶液轉移到濃度較高的溶液中，這種現象被稱為滲透。當溶液的濃度 (溶解物質的相對含量)比雞蛋內的溶液濃度高時，雞蛋中的水分就會從雞蛋中滲出，進入溶液中。

因此，雞蛋重量減少、變癟。雞蛋里有很多物質，所以外面的溶液濃度必須足夠高才能讓雞蛋損失重量。如雞蛋在玉米糖漿或濃縮的鹽水中浸泡時就會發生這種情況。相反，當雞蛋浸泡在蒸餾水或稀釋的鹽溶液中時，雞蛋內的濃度要高於雞蛋外的濃度，因此水會進入雞蛋中，從而增加其重量。

也可以從水的含量而不是溶質濃度的角度來理解滲透。即溶液的濃度較高，相應的水的濃度就會較低。

外用酒精或異丙醇溶液都至少含有70%的酒精，其水分含量小於30%。當雞蛋浸泡在這些溶液中時，雞蛋中的水分就從雞蛋中滲透到溶液中去，雞蛋失去重量。此時的雞蛋可能看起來發白或是變為橡膠色，這是因為滲入到雞蛋中的酒精會改變蛋白質性質，破壞其三維結構並使蛋白質凝結。雞蛋的蛋白質在變質後由半透明變成白色。在烹飪中，溫度可以使蛋白質變質，但你可能已經發現，酒精也能把雞蛋「煮熟」，使它看起來變得堅挺。

人類細胞的質膜和雞蛋的薄膜很像。人體內數萬億個細胞就像繁忙的海港，裡面有各種物質進入和流出。水、氧氣和營養物質通過質膜進入細胞，廢物通過質膜排出。例如，當肺部氧氣的濃度高於血液濃度時，氧氣就會通過毛細血管壁擴散到血紅細胞中。流動的血液會把氧氣輸送到各個組織。氧氣再從組織中擴散到其他細胞，以供細胞呼吸。通過類似的過程，胃裡的水進入血液，然後被輸送到細胞中，以支持各種必需的身體機能。

進一步探究

預測下如果把那些縮水的雞蛋放在白開水裡一整夜會發生什麼？做個實驗並解釋你的結果。

在本實驗中，不僅可以測量被處理過的雞蛋中有多少物質進入或流出，而且還可以通過化學方法確定分子是否穿過細胞膜。如果你把雞蛋打碎放入一個盤子里，或保存一些浸泡過雞蛋的溶液，你可以用化學方法來測試發生了什麼變化。例如，可以使用本尼迪克溶液測試糖，用碘來測試澱粉，或者是用雙縮脲法來確定蛋白質是否在浸泡時滲出了雞蛋。

翻譯：絲雨幽夢

編輯：阿米

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