青蛙觀察實驗後小感

今天順利的完成了我人生第一次帶的青蛙觀察實驗。
今天先跟小孩說明蛙老師(不是哇哩勒老師)今天扮演的重要角色，
以及要使用蛙老師的目的，
並且自己從頭到尾也都稱呼青蛙「老師」，
他們的動作變輕柔了，
態度也不戲謔的專心完成觀察，
雖然女孩們還是會因為蛙老師的一舉一動牽動他們的敏感神經而尖叫逃跑，

蛙老師也有感受到我們的誠意，很配合。
除了在浸藥浴麻醉的時候，他們還是意識到了危險而掙扎。
我今年用的康熹版設計的流程是用1%的2-Phenoxyethenol作為麻醉劑，
自己在調配的時候發現對人來說，有比乙醚不刺激嗆鼻，
但是蛙老師們在藥浴池昏倒之後，
學生們都觀察到其實他們的皮膚仍出現了被刺激泛紅的症狀，
而且蛙老師在藥浴池裡還沒昏倒時，
其實都相當激動的一直想要逃離，而且跳出池子，
把他們帶回池子時也都緊張的反射排尿。
所以也許還有更好的方法能夠讓蛙老師們比較無感的失去知覺。

解剖完之後，我請學生把蛙老師的所有部份整合起來不要亂丟，
準備了一個看起來還不錯的紙盒，
告訴學生我們要進行一個儀式，
謝謝蛙老師今天教會了我們很多知識，
一邊請學生輕輕的將蛙老師放入紙盒，
同時一邊跟蛙老師說：
「謝謝您，您辛苦了，非常感謝您今天教會了我們很多事情。」
然後每一組的同學在將蛙老師放入紙盒的時候，
也都自然而然的跟蛙老師說「謝謝您！」
看來我至少達到了某些我期待的結果。

今天比較可惜的是，
我應該要多帶一套衣服來換或是穿實驗衣，
因為我現在全身都是蛙老師的排尿，
而我今天晚上還要看晚自習...Orz

1020425第53屆高中第六分區科學展覽會-綜合講座摘記

對於以後有志當個科學人的大家，教授講的話要好好的記下來：

1.保持熱誠，持續探究！

2.多利用網路資源尋找「新題材」、「新知識」、「新方法」、「新創舉」！

3.要會「呈現」！

(1)多練習中文敘述的方式，例如取題目、或是圖表的分析，
    都應該要思考「如何呈現你的優點」！

(2)「結論」是要根據「自己的實驗結果」下結，而不是引用「別人的結果」。
    而科展的結果希望「圓滿」！不確定、沒有差異...都不是圓滿的節。

4.訂科展題目的時候就應該要能聯想到內容是什麼。

5.文獻探討：引用參考資料與實驗內容的關聯性！

6.要嚴謹！

7.有實用性更好！

8.參展的同學們務必要把自己作品的內容要弄懂！
  （包括使用到的程式指令...等等）
   也可以加入「相似作品的比較分析」。
   實驗的變因不要太大、太多，要能縮小到可掌握的範圍。

9.要練習「在短時間內將自己的作品有組織、有條理的呈現」！
  （教授建議：可以到網路上查「三分種演講比賽」的影片）
  能在口頭報告時有好的呈現，對你們的作品是錦上添花的效果喔！

10.學生跟評審教授的對話是很難得的！

毒物管理法「先求有再求好」？ 政院民間不同調

http://e-info.org.tw/node/84543

[我絕對贊成有毒化學物質的管理跟資訊公開。
我也覺得利用民眾的不明白而亂搞的人很可惡。

但是我也希望大家可以用「健康及正確」的態度來看所有的「化學物質」。

每次看到「化學」上面被打上一個大大的骷髏都會覺得很傷心，
說真的避免「管理及使用不當」真的就是大家要好好的讀化學啊！

(每一科都要好好讀～乖～)

明明化學就是那麼美好的一件事～
沒有化學就沒有我們現在所看到的世界～]


毒物管理法「先求有再求好」？ 政院民間不同調
http://e-info.org.tw/node/84543

環境資訊電子報 e-info.org.tw

＊ 農田生態系健全 人類不需演天敵  http://e-info.org.tw/node/84512  2012/03/22

＊ 半島效應、道路切割 恆春半島生物多樣性後繼無力  http://e-info.org.tw/node/83902  2012/02/21
    消弭保護區邊界 為生物多樣性跨域合作  http://e-info.org.tw/node/83924  

＊ 令《人》慚愧 恐怖的考古學  http://e-info.org.tw/node/83911  2012/02/21

＊ 擬態成擬態章魚的擬態魚 現身印尼海域  http://e-info.org.tw/node/73161  2012/01/09

＊ 猴平相處  http://e-info.org.tw/node/73140  2012/01/09
「原本被引進解決人類問題的恆河猴，如今因為人類侵占棲地和錯誤的接觸觀念，被視為燙手山芋。
   當有一天，人類能夠看見自己的問題、不再要求動物改變，才可能有真正和平相處的一天。」

＊ 為了不能失去的美好家園 請曹縣長留下台灣最後的種原與基因庫！
    http://e-info.org.tw/node/73163  2012/01/19

＊ 台灣食蛇龜步步驚心 特生中心急救中  http://e-info.org.tw/node/73110  2012/01/06
 
＊ 紙袋取代塑膠袋 未必更環保  http://e-info.org.tw/node/73088   2012/01/05
  「如果不能少買一點，至少我們可以重複使用那些塞在水槽底下的袋子。」

＊ 從台灣為台灣黑熊發聲(一)  http://e-info.org.tw/node/72966
   從台灣為台灣黑熊發聲(二)  http://e-info.org.tw/node/72969
   從台灣為台灣黑熊發聲(三)  http://e-info.org.tw/node/72972
   從台灣為台灣黑熊發聲(四)  http://e-info.org.tw/node/72973

 

選修生物-探討活動之「觸媒」的活性

在高三選修生物課程中，將catalase(觸媒)與過氧化氫酶視為相同的東西。

而探討活動「過氧化氫酶活性的探討」中，

藉由豬肝細胞與馬鈴薯皮層細胞中的catalase進行酶活性的實驗，

並討論「加熱煮沸」對於酶活性的影響。

康熹版的活動記錄簿中設計了一些問題請學生討論並回答，

我在批閱學生作業的時候看到了幾個學生寫了一些我一時間看不大懂的內容：

 

也有孩子在作業後問了我問題：

 

紅筆的部份是我在當下冒出的一個問題。

因為自己對Catalase的機制也不清楚，

所以想說學生既然會這樣回答，

代表也許他們在搜尋資料的時候，查詢到了相關的敘述。

 

我也來釐清一下自己的問題吧~

 

Q1：Peroxidase(過氧化氫酶)跟Catalase(觸酶)是一樣的東西嗎？

 

A1：Yes and No.(XD)

       Catalase是Peroxidase family中的其中一類酵素，

       主要指能將H2O2分解成H2O跟「O2」的酵素。

       而peroxidase則是泛稱將H2O2分解成H2O及「活性氧分子」

       (包含O2、O·、free radical…等)的酵素們。

(來源：http://www.madsci.org/posts/archives/1999-10/939824454.Bc.r.html)

 

Catalase是普遍存在生物細胞中的酵素，血液(紅血球)中也含有Catalase。

所以就衍生出了下一個問題：

 

Q2：為什麼將雙氧水滴在傷口上會冒泡泡？

 

A2：雙氧水中的H2O2遇到血液中或是受損細胞的Catalase被催化分解成H2O跟O2，

       而我們看到的氣泡就是產生O2的結果。

 

除了Catalase之外，能夠作為這個反應的催化劑還有很多，

陳偉明老師就有提到很多種，包含國中理化就有學過的二氧化錳(MnO2)、

藥房買來的補血劑(含有Fe2+)，鐵絲、銅線、碘化鉀…等。

 

Q3：酵素的成份主要是蛋白質，

        那麼Catalase為什麼也可以像這些含金屬離子的催化劑一般，

        促進H2O2分解的速率勒？

 

A3：在Catalase的活化位含有一個血基質(Heme)，血基質在血紅素裡面也找得到。

        血紅素的血基質的中心有一個Fe2+，可以與O2結合在人體內進行運送。

        但在Catalase裡的Heme作用不大相同，Heme中心的Fe2+抓住一個O，

        在H2O2進入活化位之後，藉由Heme附近其他胺基酸的協助，

        H2O2將H轉移給Heme中心的O而形成H2O，

        而被胺基酸抓住的部份就剩下O2，而完成H2O2的分解。

(圖片來源：Alfonso-Prieto M., Biarnés X.,Vidossich P. and Rovira C.(2009) The Molecular Mechanism of the Catalase Reaction. J. Am. Chem. Soc., 131 (33), pp 11751–11761)

 

Q4：這樣的話，是否只要有Fe2+的存在就可以催化H2O2的分解？

        但為何加熱煮沸過的豬肝細胞與馬鈴薯皮層細胞滴入H2O2就不再冒泡了哩？

 

A4：從陳偉明老師的文章中知道含有Fe2+的補血劑也可以加速H2O2的分解，

        不過或許可以來作個實驗。

        但是「加熱煮沸」在實驗中的目的是為了讓酵素的蛋白質結構改變而使酵素失去活性，

        Fe2+加熱之後還是Fe2+，

        理論上加熱後的細胞中若仍含有Fe2+應該還是可以催化H2O2的分解。

        但是我猜加熱變性後的Catalase蛋白質也許緊緊包住了Heme，

        讓Fe2+無法暴露出來跟H2O2結合，所以也就無法有機會催化H2O2的分解囉。

        或許這就是我們無法看到冒泡的原因。

 

參考資料：

 

Alfonso-Prieto M., Biarnés X.,Vidossich P. and Rovira C.(2009) The Molecular Mechanism of the Catalase Reaction. J. Am. Chem. Soc., 131 (33), pp 11751–11761

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja9018572

 

陳偉民(2001)生活科學家—誰讓雙氧水冒泡。發現月刊，第58期。

http://www.ytlee.org.tw/publish/find/vshow.asp?qry=58#5

小整理

開端是從這個問題開始的：「老師你是怎麼決定未來要走的路的？」 

 ＊我很幸運，老天很早就讓我知道什麼適合我，我可以怎麼走。＊ 

 但如果還有猶豫也沒關係，高中階段的我們本來就是應該好好的探索這個世界。 
 但是下面這些條列，也許可以讓我們花一些時間去想想，我們可以怎麼走。 

 1.抉擇：取捨、微調--準備好了才換方向！不要盲從盲撞。 

 2.核心能力的養成：大學不只是職業訓練所！ 
    更重要的事--人際關係、處事應變、口語表達溝通、
    國際視野、情緒管理、抗壓性、時間管理... 
 「解決問題的能力」具備了，走到哪都可以很自在～ 

 3.面對家人的疑惑，例如經濟、生活品質...等等穩定生活的考量，
    要準備說辭(你對未來出路的瞭解跟你已經準備怎麼作？) 
    更重要的是「好好溝通」！ 

 4.每個人都是維繫社會發展的一顆小螺絲釘，一個都不能少！ 
    再難再累的事情都要有人作！(外勞？台勞？)
    但若法規跟制度可以更能保障辛勤工作的人那就更好了！！ 
  （讀文法商：決策者是非常重要的！！）
    若我做的事情能讓更多人過得更好，那就有意義！！ 

 5.要你們把學測考高分一點，是要保障你們「可以選擇」的權利！
    當自己喜歡的校系被迫一個一個刪掉是很心痛的！ 
    準備是讓我們與目標愈來愈接近！ 

 6.要知道可以解決的困難點在哪裡，我可以用哪些方法解決問題，try it!
    不要輕言放棄！

 7.科學+人文：要思考你可以怎麼對你的客戶提供更好的服務，同理心。

 8.多關心日常生活跟產業發展之間的關係。

    [更別忘記，在你身邊還有夥伴跟你一起努力！]

魚的呼吸

Q：為什麼有些魚離開水之後還可以存活一段時間而不會死亡？

 「大部分的魚是用「鰓」在水中呼吸，而彈塗魚可以在鰓腔儲存水，然後讓水通過鰓來呼吸。不過這種方法獲得的氧氣很快就會用完，所以牠不能離水太遠，雖然濕黏的皮膚可以幫助吸收空氣中的氧氣，但牠們還是必須經常回到水域吸入新鮮的水。」（廖仁滄，2008）

 或者是像「三星鬥魚具有『糜鰓』，所謂的糜鰓意指，離開水面後仍可呼吸，所以牠非常的耐命，生存力很強。在低溶氧的環境下，能將氣泡吞入消化腔中進行呼吸，對半淡半鹹略具忍受力。」(修鴻儒等，2010)

 而像「鯰魚（Clarias batrachus）具有兩種呼吸機制，分別可在水中（經由鰓、皮膚以及輔助呼吸器官）及空氣中（經由空氣呼吸器官，ABO）呼吸。牠們居住於沼澤或荒野水域，遇到突來的乾旱時能埋在泥中數日且直接呼吸空氣。當暴露在空氣中，特別是在初期階段時，其鰓蓋會進行快速地
開闔運動，由大氣中吸入空氣。魚在離水時約可存活31小時，在此期間其呼吸器官會逐漸損壞。」(S. Chandra等，2003)

 雖然說具有特殊呼吸構造的魚類，離水後仍能維持一段時間的氣體交換來維持生命，但並非長久之計，長時間仍會因為氧氣攝取跟CO₂無法排除，造成魚的死亡。所以目前魚類仍無法在陸地環境中生存。

 關於魚類的呼吸構造，也可參考臺灣魚類學習知識庫（http://192.83.194.131/fish/knowfish.aspx?docid=914）的說明。

[參考資料來源]： 

S. Chandra,
T. K. Banerjee（2003）Clarias batrachus（Linn.）鯰魚暴露空氣中之呼吸器官組織病理分析。動物學刊 Acta Zoologica Taiwanica，14(1)，45-64。

修鴻儒等（2010）： 竹南海口人工濕地99年復育計畫生態研習與現場調查培訓-移除三星鬥魚與魚類紀錄調查。中華民國綠野生態保育協會--中華民國綠野生態保育協會成果報告書，p.22。

廖仁滄（2008）：生命登上陸地－上陸的魚？。國立自然科學博物館--科博電子報， 第406期。取自http://web2.nmns.edu.tw/PubLib/epaper/2008/406-index.htm。

臺灣魚類學習知識庫（2004）認識魚類—呼吸的方式：延伸閱讀「魚的呼吸器官」。2012年11月26日查詢，取自http://192.83.194.131/fish/knowfish.aspx?docid=914