生物體內的電與磁.

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1 生物體內的電與磁

2 內容

3 電鰻 電鰻是怎樣利用電來獵食？一條強壯的電鰻可以產生600伏特的電壓，電流可高達1安培。

4 電鰻特徵 電鰻分佈於亞馬遜河下游和其周邊的湖沼，體長２ｍ，適宜於弱酸性水質生長，若把餌料投入水族箱刺激牠，牠便會開始發電，最高發電量為９００伏特，或許因牠視力不佳，而讓牠具有如此特異功能吧！取放時須特別小心觸電，餌料方面可投與泥鰍、金魚或生魚片。

5 生物體內的電 十八世紀末，賈法尼以銅製的解剖刀碰觸到置於鐵盤內的青蛙，發現其立刻產生抽搐現象，因而認為有微電流流過。

6 那這電流從哪裡來? 這要從電池的發現談起。

7 伏打電池的發明 義大利科學家伏打發現兩金屬疊和起來有電流產生，進而發明出伏打電池。

8 伏打電池的發明 「伏打電池」是由伏打所發明。其構造如右，將鋅片、銅片依序堆放起來，中間夾著浸透鹽水的布，並以鹽橋連接。
右圖為伏打完成歷史上第一個電池。

9 伏打電池的構造與用法 「伏打電池」是由伏打所發明。將鋅片、銅片依序堆放起來，中間夾著浸透鹽水的布，便可形成一個電的通路，產生電流。

10 電池離子移動產生兩極 鋅銅電池的化學活性： 活性：鋅＞銅。 鋅片失去電子而溶解當負極。 銅 離子得到電子而析出是為正極。

11 伏打電池兩極的產生 在電池裡放出電子的一極（如一般乾電池的屁股…..或鋅銅電池的鋅極）叫做『負極』，另一端電流流出，叫做『正極』。

12 化學反應 負極反應：Zn→Zn2++2e- 正極反應：Cu2++2e-→Cu 總反應 ：Zn+Cu2+→Zn2++Cu

13 具伏打電池功能的生物—電鰻 電鰻體內有一些細胞就像小型的伏打電池。電鰻體內從頭到尾都有這樣的細胞，就像許多疊在一起的疊層電池。

14 電細胞 有一種海水魚，叫做電鰩，身上大約有2000條「電斑串」並聯排列，而每串中約有1000個電斑。因為電斑細胞串在一起的關係，使魚身體不但很長，加起來的電壓也夠高。

15 電斑的特性 在神經信號的推動下，一種叫做電斑的生物細胞會忽然允許一個離子流（即電流）通過它的細胞膜。這種電魚從頭到尾有一連串這種細胞，因此總電壓就是每個細胞電位差的總和（細胞的內外電位差約為0.15伏特），由頭到尾算起來，電壓也很可觀。魚身上有很多條這種一連串的細胞並聯排列，使它對外有足夠的電流來獵殺食物或嚇跑敵人。

16 為什麼電鰻放電不會電死自己？放屁不會臭死自己？
問題 為什麼電鰻放電不會電死自己？放屁不會臭死自己？ 電鰻的放電器官在身體的兩側，而且牠大部分的身體或重要的器官都由絕緣性很高（電阻很大）的構造包住，在水中就像是一個大電池。我們知道電流會由電阻最小的通路經過，所以在水中放電時，電流會經由水（電阻比電鰻身體小）傳遞，電鰻並不會電到自已。但如果電鰻被抓到空氣中，因空氣的電阻比牠身體的電阻更大，放電的話就會電到自已了。另外，如果電鰻受傷使兩側的絕緣體同時破損的話，放電時就會像兩條裸露的電線一樣發生短路的現象。

17 鯊魚實驗-1 科學家曾做一實驗 : 將一活比目魚埋在沙子裡,鯊魚會很快將之吃掉,證明鯊魚的嗅覺特別靈敏.

18 鯊魚實驗-2 另外,科學家用導電之瓊脂盒將比目魚罩起,再將之埋在沙子裡,鯊魚依舊能找到牠. 若以一絕緣罩將比目魚罩住, 鯊魚即無法找到牠了.為求更加確定此推論,它們索性將兩根電極埋在沙中,鯊魚便立即向電極進攻了.

19 帶有磁性的微生物 在許多河流的出海口，都可以找到一些細菌，如果將這些細菌放到顯微鏡下觀察，可以發現到一極為有趣的現象，在北半球分離到的磁性細菌會向北游動，而在南半球分離到的細菌則會向南游動。

20 磁性細菌的特性1 有些科學家花了許多時間研究這類的細菌，結果發現具磁性的細菌有一些共同的特徵，? 牠們屬於格蘭氏陰性染色的細菌，具有各種形狀，通常具有鞭毛，能夠游動。? 牠們對於氧氣表現出負趨性，也就是會游離具高氧氣濃度的地方。

21 磁性細菌的特性2 在許多淡水區域都可以找到此類細菌，尤其是喜歡存在於氧氣與無氧氣的過渡區。 此些細菌在體內均具有所謂的“磁性體“，磁性體的大小均為35-120nm（即需要排列10萬個成一列才會有1公分長），這種大小最適合形成穩定、單一的磁性區域。

22 侯鳥如何找出方向來導航? 一百多年前科學家提出動物利用地球磁場來導航的假說，然而至今磁場感應的機制迄今仍舊未知。

23 與磁性細菌有關嗎? 在科學家們猜測生物的遷徙行為中（侯鳥、蝴蝶、魚類）其辨識方向的能力可能與牠們體內具有的微細磁鐵有關同時，也令我們猜測是否有這些磁性細菌存在在生物體內。

24 火星之謎 美國國家航空暨太空總署的研究指出編號ALH-84001火星隕石新成份所作的研究顯示火星曾經有生命存在。 研究更發現這枚隕石的 火星磁鐵礦結晶與地球的趨磁性細菌之間有類似之處。

25 謎團待解 另外有幾個謎仍待解開： 到底這些細菌是如何合成磁鐵的？? 這些磁性體生物機能是否有影響？ 這些細菌在水中的重要性有哪些？

26 浩瀚的地球 有太多事物待你我探索

27 記住, 永遠不要失去好奇的那顆心