显微镜下的世界:误入“虫子部落”?
复旦大学附属徐汇实验学校 六(1)班 杨凯文 指导教师:许景然
2025年3月14日,由来自中国科学院植物分子卓越创新研究中心的丰培强老师为同学们带来了第三次植物社团课。
丰老师从一张漫画说起。这张漫画上有各种生物。但是,人们常常将植物忽略。不过经过两节课的学习,同学们并没有被老师“套路”。同学们的答案也完全正确:分别是动物、植物和微生物(人类也是动物,只是高等生物而已)。这时,老师又讲出了一个新的分类方法:按细胞分类。将生物分为原核细胞及真核细胞。原核细胞就是自身只有一个细胞的物种,最常见的就是细菌、病毒。而真核细胞就不一样了,有细胞核、细胞膜、细胞质的。当然,植物中的真核细胞还有一层细胞壁用于稳定细胞的结构与状态。显微镜下,植物叶片下一点点绿绿的东西并不叫叶绿素,而是叫做叶绿体。中科院的博士给出的专业学名着实颠覆了同学们的认知,同学们也意识到了自己知识范围的渺小,一时间,大家都低下头去发出“莎莎”的响声。相较真核细胞而言,原核细胞就简单了许多,只有核酸、核糖体、细胞质和质粒。真核细胞就不一样了:细胞质、细胞核、细胞膜一个不少用显微镜一看,还挺瘆人:一些五颜六色的“西瓜虫”紧紧相盘,周围还有一层若隐若现的薄膜。看,这就是微观世界的奇特景象。
通过这几节课的学习与探究,同学们对植物这种看似安静、不会言语,却充满神奇魅力的生物产生了浓厚的兴趣。课堂结束后,许多同学仍意犹未尽,热烈地讨论着课上的内容。正是这种对未知世界充满强烈好奇的探索精神,推动着人类不断向前迈进。几万年前,我们的祖先也曾怀着和今天的我们一样的求知欲,踏上了人类文明与科技发展的漫漫征途。
植物分子魔法秀,社团活动惊喜开演
复旦大学附属徐汇实验学校 六(1)班 肖淇菱 指导教师:许景然
2025年3月14日星期五,复旦大学附属徐汇实验学校的教室里,丰导师为同学们带来了一堂生动有趣的植物分子社团课程。这节课围绕“细胞内的各种物质如何运送”展开,分为“细胞”、“细胞器”、“蛋白质运输”和“显微镜知识”四个部分,每个板块都精彩纷呈,引人入胜。
课堂伊始,丰导师带领同学们走进微观世界,展示了不同种类细胞的构造和特征,让大家对生命的基本单元充满了好奇与兴趣。紧接着,导师又向同学们介绍了各种细胞器以及它们的功能,大家听得津津有味,仿佛打开了探索细胞奥秘的大门。
其中最让同学们兴奋,同时也是最具挑战的,是关于“蛋白质运输”的内容。丰导师巧妙地将复杂的知识比作“快递生产与打包”:蛋白质的合成从DNA转录到RNA,再由核糖体翻译成蛋白质。这一过程中,核糖体起着关键作用,它分为大亚基和小亚基,并在2009年因科学家们揭示了核糖体与mRNA协同作用的机理,获得了诺贝尔化学奖。此外,丰导师还深入浅出地讲解了蛋白质分类运输的方式(如信号肽的识别机制)、蛋白质的分选途径,以及蛋白质如何向高尔基体运输等知识。同学们听得聚精会神,频频提问互动,课堂气氛十分活跃。
此外,“显微镜知识”的话题也让同学们兴奋不已。导师讲授了两个关于显微镜的由来的故事,同学们认为故事生动有趣,一位位科学家在平常生活中发现不同的神奇的事物,伟大的科研精神也让同学们惊呼出声。在这样活跃的气氛下,这节让同学们深陷其中的课堂也悄然走向尾声。
当下课铃声响起时,同学们仍然沉浸在科学的奇妙世界中,纷纷表示这节课收获颇丰,期待着下次植物分子社团课程的到来。课后采访中,大多数同学表达了对课程的喜爱与热情,迫切希望下一次的科学探索之旅能够快点到来。
希望学校未来能举办更多这样精彩的课程,让同学们在科研精神的熏陶下,不断探索未知,培养对自然科学更为浓厚的兴趣与热爱。
社团“食”验室:食物成分探索之旅
复旦大学附属徐汇实验学校 六(3)班 吴泽铭 张嘉钰 指导教师:许景然
为激发同学们对科学的兴趣,提高实践操作能力,复旦大学附属徐汇实验学校科学社团于3月14日开展了以“探究食物中的营养物质”为主题的精彩活动。
在学校实验室内,罗老师深入浅出讲解了蛋白质、淀粉和脂肪的特性以及检测原理及具体方法。同学们认真聆听,积极提问,对即将开展的实验充满期待。讲解结束后,实验环节正式开始。各小组领取实验材料和工具,有条不紊地进行检测。
在检测蛋白质时,同学们运用双缩脲法,先向待测食物溶液氢氧化钠,再缓缓加入硫酸铜,观察溶液是否变成紫色判断蛋白质存在。检测淀粉则使用碘液,观察溶液是否变蓝。检测脂肪时,通过在吸油纸上挤压食物观察油渍。
经过实验,同学们成功检测出多种食物成分,发现馒头含有淀粉和蛋白质,脂肪含量较少,饼干含有淀粉和脂肪,蛋白质含量较少。通过实验,同学们对食物营养成分有更直观深入的认识。实验结束后,各小组分享成果与体会。
此次社团活动意义深远,让同学们在趣味实验中探索科学奥秘,感受科学魅力。学校社团今后也将举办更多类似活动,为同学们提供更多学习实践机会,助力全面发展。
直击细胞工厂的“秘密”
复旦大学附属徐汇实验学校 六(4)班 沈泽辰 那霆阳 指导教师:许景然
2025年3月14日,本学期植物科学的第三堂课由中科院丰培强教授为我们精彩讲述“细胞的分类、组成和运输”,让我们身临其境了解细胞工厂的“秘密”。
问题一:细胞家族有哪些“成员”?
答案是:细胞分为原核细胞和真核细胞。原核细胞主要包括病毒、细菌等。真核细胞包括动物、植物等。原核细胞比真核细胞的结构简单许多。原核细胞中的细菌可以是“好人”或“坏人”。好的细菌可以帮助我们消化,而坏的细菌会导致我们出现感冒、发烧等症状。真核细胞是熟悉的“老朋友”,人体皮肤细胞、植物叶片表皮细胞都是真核细胞。
问题二:细胞这个“小房子”里面是怎样的?
细胞包括细胞核、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体和细胞骨架。植物细胞中还包括叶绿体。细胞核是“司令部”,包含遗传物质DNA。是体积最大、最重要的细胞器,由核糖体、核孔、核仁、染色质、核质与核膜组成, 内质网是“加工车间”,负责物质合成。是面积最大、分布最广的细胞器。高尔基体与内质网一起负责蛋白质运输,是“货物中转站”。线粒体是“发电站”,是最有活力的细胞器,所有能量都有它产生。溶酶体是“垃圾站”,负责降解和回收蛋白质,也负责清除损坏的细胞,也可称为“液泡”。叶绿体只存在于植物细胞中,负责吸收太阳光制造出氧气,是地球的“食品加工厂”。细胞骨架由马达蛋白组成,是“骨架”。
问题三:细胞工厂如何生产?
“蛋白质”是细胞工厂的产品。核酸DNA先转录为核糖体RNA,信号肽像“快递标签”和“指挥官”,帮助核糖体合成蛋白质。就这样,蛋白质像快递包裹一样被“打包”然后分拣最后寄出。
细胞的秘密,被丰教授通过深入浅出的科学语言向我们徐徐道来。原本神秘的细胞工厂,变得通俗易懂,这次意义非凡的社团课为同学们开启了细胞科学的大门。
营养成分“大揭秘”
复旦大学附属徐汇实验学校 六(4)班 宋子煦 指导教师:许景然
营养物质对人体生命活动的正常进行至关重要。食物为人体提供营养物质与能量,从而保证身体生长维持身体健康。每种食物风味不同,营养成分也不尽相同,人体需保证不同营养成分的均衡摄入。为带领同学们了解并检测食物中的营养成分,2025年3月14日星期五下午,科学罗老师带领科学社团的学员们一起完成了“探测待测食物中的营养成分”实验。
课程刚开始,同学们两两一组,自行设计实验方案。在这个过程中,同学们不仅回忆了科学课的学习内容,还锻炼了列图表、设计方案的能力。10分钟后,罗老师详细的讲解并分析了标题应具有准确性且必须包含实验的目的。在实验步骤中检测一样营养成分,也可以使用两种方法。 待同学们设计的差不多以后,每一小组的成员可以按照设计方案,到讲台自行拿取所需仪器。有的小组对馒头的营养成分进行了检测。首先小组成员们将馒头分为了四份,分别进行检测淀粉、检测脂肪和检测蛋白质的实验。
淀粉的检测最为简单,将一小块馒头放入塑料盒中,并使用胶头滴管在馒头上滴加了一滴碘液。此时黄褐色的碘液神奇的变为了蓝紫色,结合上课所学知识,得出实验给论,馒头中是含有淀粉的。(碘液遇到淀粉会变紫的原因主要是因为淀粉的直链和支链结构与碘的反应不同。直链淀粉遇碘呈现蓝色,而支链淀粉遇碘则呈现紫红色)
接下来是检测馒头中的脂肪。小组成员们设计了两种方案,进行对比实验。一种是直接将馒头在吸油纸上碾碎,将吸油纸放在灯光下观察。另一种是将馒头浸在水中一段时间后,取一滴液体滴在吸油纸上,静止5分钟后,再把吸油纸放在灯光下观察。最终,两张吸油纸上都出现了半透明的亮点,这说明馒头中也含有脂肪。
最为复杂的是检测蛋白质实验。先将馒头浸在水中一段时间制成稀释液,取部分液体放入试管中。然后加入10%的氢氧化钠溶液,待混合后,再加入3%的硫酸铜溶液,并充分震荡。这时试管中的液体并未呈现出紫色,这也说明没有检测出馒头中含有蛋白质。(当蛋白质与质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液混合时,会发生双缩脲反应,形成紫色或紫红色的络合物。这种反应被称为双缩脲反应,是因为双缩脲(H2NOC—NH—CONH2)在碱性溶液中能与Cu2+作用形成紫色或紫红色的络合物。) 还有的小组运用相同的方法检测了饼干的营养成分。得出结论是,饼干含有淀粉、脂肪,也含有蛋白质。
此次科学实验不仅锻炼了同学们的实验操作技能,还让同学们了解了许多生活中的科学知识。同学们认识到,要在日常饮食中保证不同营养成分的均衡摄入,维持生命活动所需的能量及养分。