傅胖中的小窩
本網頁為教育用途,請勿做分享以及商業行為。
Home
課程學習
生命的特性 教學目標
觀念迷思
1-1 生命現象
1-2 細胞的化學組成
1-3 細胞的結構
1-4 細胞的生理
1-5 細胞的能量
探討活動1-1 生物細胞的觀察
補充資料
組織化的結構
新陳代謝
生長
感應
運動
生殖
DNA 與基因
水的重要性
無機鹽
醣類
蛋白質
脂質
核酸
細胞的發現與細胞學說
細胞壁
細胞膜
細胞核
細胞質
內質網
高基氏體
溶 體
液 泡
粒線體
葉綠體
核糖體
中心粒與中心體
細胞膜的運輸
被動運輸
主動運輸
滲透與膨壓
酵 素
ATP
光合作用與光合色素
光反應
碳反應
有氧呼吸
發酵作用
原核細胞與真核細胞
相關影片
牛刀小試
概念澄清
1.
細胞質與細胞質液
(1)
細胞質(
cytoplasm
)是介於細胞膜與細胞核間的膠狀物質(或稱細胞內、細胞核外的物質),包括細胞質液(
cytosol
)、胞器與其他內含物(如醣類、脂質、蛋白質與生合成所需的成分與構造等)三部分,是大部分細胞活動(如生長與複製)發生的部位。
(2)
細胞質液為細胞內膠狀的半透明液體(或稱胞器外的細胞質),由水、無機鹽、有機物及酵素等組成,是原核生物進行新陳代謝的部位。真核生物的細胞質中有多種胞器懸浮。除此之外,細胞質液中由纖維蛋白構成的細胞骨架,可維持細胞的形狀、調控細胞內構造的移動與幫助細胞運動等。細胞質液雖然有如含多種成分的「濃湯」,但以分子層次而言則是具有高度的組織化,由於有多種物質溶解其中,造成水滲入細胞,因此具有細胞膜上的運輸蛋白、細胞骨架或細胞壁構造對抗滲透壓。細胞核內的液體稱為核質(
nucleoplasm
)或核液質(
nucleohyaloplasm
),也含有許多酵素與中間代謝物。
2.
原生質
(1)
原生質是構成細胞的生命物質,主要由碳、氫、氧、氮
4
種元素組成。在發明高解析度的顯微鏡及提出有機物與無機物的概念前,原生質為細胞質與細胞核的總稱,而現在最簡單的定義是細胞膜與細胞內的物質,包括細胞質與核質。
(2)
原生質所含的化合物,除了占
90
%
的水、無機鹽及氣體
CO2
與
O2
等無機物外,大部分為蛋白質、醣類、脂質與核酸等有機物。
(3)
現代生物學中,原生質一詞除了用於描述細胞質運動中的原生質流(或稱細胞質流)外,已很少使用。
3.
核糖體是胞器或是大分子顆粒?
(1)
胞器(
organelle
)是細胞內可辨識且具有獨特形狀與功能的組織化構造,原意為細胞的器官(
cell organ
)。過去,此類構造曾被依是否具有膜區隔於細胞質而分為膜狀胞器與非膜狀胞器。
(2)
核糖體因具有特殊構形與特定功能,因此過去被歸屬於非膜狀胞器,而細胞骨架與染色體等亦被歸入此類。〔
Campbell & Reece, 2005
〕然而依據最新版本的
Campbell Biology
(
9th edition
),核糖體現被歸類於具有特定功能構造,而非胞器。〔
Reece, Urry, Cain, Wasserman, Minorsky & Jackson, 2011
〕
4.
粒線體或粒腺體?
早期利用光學顯微鏡觀察細胞時,粒線體呈現短線狀的外觀,因此採用「線」的粒線體譯名較正確,而「腺」則較適用於形容可分泌物質的構造,如腺體。
5.
脂雙層與雙層膜
(1)
脂雙層是所有生物膜的共同構造。在水溶液中,脂雙層的每層磷脂分子的親水端會朝外而疏水端朝內,即兩磷脂分子的親水端分別朝向細胞內及外的環境,而將兩磷脂分子的疏水端包埋於內(參見課本
P.18
圖
1
-
12
),產生疏水作用並增加整個系統的亂度。
(2)
雙層膜是一些胞器如細胞核、粒線體與葉綠體等,其外圍有外膜與內膜的構造,但不論是外膜或內膜,皆屬於生物膜而具有脂雙層的構造。
6.
中心粒與中心體
(1)
中心粒是由
27
條微管組成的圓柱狀構造,當細胞分裂時,中心粒會複製並均分為二,分別向細胞的兩極移動以協助染色體的分離。
(2)
兩個中心粒與周圍一圈均勻的細胞質合稱中心體,微管由此構造輻射而出,因此又稱微管組織中心(
microtubule-organizing center; MTOC
)
7.
光反應與暗反應
(1)
光反
應是指依賴光才能進行的反應,過程中,葉綠素分子吸收光能並釋出高能電子,此電子經由電子傳遞鏈傳遞,最後由
NADP
+
接受,而水分解後所產生的電子則是用來還原葉綠素,此概念相當複雜,教師宜說明清楚,以免造成概念迷思。
(2)
碳反應又稱為卡爾文循環(
Calvin cycle
),過去慣稱暗反應,是指不需依賴光即可進行的反應,
但學生常易誤解為是在黑暗環境中進行的反應,雖然暗反應在有光或暗的環境中均可進行,但就多數的植物而言,暗反應中的部分酵素在照光時有較佳的活性,因此光照下暗反應進行的效率比在黑暗中好,此概念應特別強調,再者,暗反應現已改稱碳反應。
8.
高鍵能(
high bond-energy
)與高能鍵(
high-energy bond
)
(1)
鍵能代表一個鍵結被打斷的難易程度,如碳與碳原子間的鍵結可為單鍵、雙鍵或三鍵,其
鍵能依序為三鍵>雙鍵>單鍵,即三鍵最不容易被打斷。當一個化學鍵結極難被打斷時,通常需要吸收能量才能斷裂,就是含高鍵能;當一個化學鍵結極易被打斷時,通常會釋出能量,就是含低鍵能。
(2)
任何化學鍵結被水解時,可釋出至少
5
仟卡∕莫耳的熱量者稱為高能鍵,高能鍵不是指鍵
結集中大量的能量(即高能鍵≠高鍵能),而是指鍵結被水解前後,反應物與產物的自由能含量發生很大的改變,可釋出大量的自由能,即生物可利用的能量形式。
9. DNA
與基因
DNA
是由許多核苷酸連接而成的聚核苷酸鏈,其中可製造傳訊
RNA
(
messenger RNA; mRNA
)、轉送
RNA
(
transfer RNA; tRNA
)或核糖體
RNA
(
ribosomal RNA; rRNA
)的核苷酸序列,則稱為基因。基因位於染色體上,是遺傳的基本結構與功能單位。
10
染色質、染色體與基因組
(1)
染色質是細胞內雙螺旋的
DNA
分子與相關蛋白質(主要為組蛋白與少數非組蛋白)所組合的複合體,通常
DNA
分子會纏繞在組蛋白(
histone protein
)上形成核小體(
nucleosome
)後,再經由其他蛋白形成更緊密的構造。
(2)
染色體是染色質與一些連結在
DNA
上的結構蛋白所形成的巨型結構,是細胞分裂時,在細胞核內可看見的線狀物。染色體攜帶細胞的遺傳訊息,傳統上指細胞分裂時濃縮緊密的
DNA
分子,但現在鬆散狀態的
DNA
分子也可稱為染色體。
(3)
基因組(
genome
)又稱基因體,是指生物體細胞核內單套染色體上所有
DNA
的總和。