應用互動式科學教學(PhET)-膜通道(Membrane Channels)展示生物細胞膜上的通道蛋白
宜蘭縣羅東國中 賴思明老師
細胞膜對物質的選擇作用,可利用膜上許多蛋白質通道來控制不同物質的進出,而使用PhET裏的小程式-Membrane Channels膜通道,來模擬生物的細胞膜上的各種蛋白質通道,清楚又方便,學生也很容易理解,具有的好處有:
1.可觀察分子的移動,並非僅由高濃度往低濃度,而是互有移動,低濃度的分子也會移動到高濃度,而是機會較少,最後的平衡狀態也不是分子不動,而是動態平衡。
2.可隨時開關蛋白通道,了解通道蛋白是可以調節的,不一定隨時打開。
3.動態觀察濃度的變化情形。
操作的步驟如下:
1.到PhET的生物分類 http://phet.colorado.edu/zh_TW/simulations/category/biology
2.下載Membrane Channels 膜通道
3.開啟程式,需JAVA,可到http://www.java.com/zh_TW/download/下載
4.開啟後,可將膜上方當作細胞外,膜下方當作是細胞內來示範,先新增膜外的綠色分子,數目多一些比較容易觀察
5.由於分子無法通過細胞膜,因此在膜外不斷碰撞,無法通過細胞膜
6.新增綠色的通道蛋白(此時未打開)到膜上
7.打開選項,顯示細胞內外綠色分子的差異
8.接著將綠色分子通道蛋白打開,綠色分子開始通過膜,擴散到細胞內
9.加速分子移動速度,以便觀察濃度的變化
10.相同的方式,新增細胞內的藍色分子
11.新增膜上藍色分子的通道蛋白
12.打開藍色分子的通道蛋白,不同的分子僅能通過各自的通道,且分子濃度互不影響
13.觀察二種分子濃度變化,達到動態平衡