焦點 12 水 1. 含量最多 5. 比熱較大 2. 具有極性 6. 蒸發熱大 3. 最佳溶劑 7. 輕微解離 4. 於 4 ℃密度最大

平均含水量  65% 水母含水量 95 % 腦細胞含水量 80 % 骨細胞含水量 20 % 種子花粉含水量少

水具有極性 1. 內聚力 2. 附著力 3. 表面張力 4. 毛細管作用

極性 內聚力

水具有極性 內聚力  葉片上的水珠 附著力  水附著物體表面

表面張力 昆蟲在水面行走 葉片在水面漂浮

毛細作用 = 內聚力 + 附著力 ex. 木質部運輸水分

水是最佳溶劑 水具有極性  降低分子間引力  將物質溶解  促進化學反應

水是最佳溶劑

親水性 疏水性 有極性 胺基酸 葡萄糖 無極性 脂肪酸

水的比熱大 S=1 維持地球氣候溫和 維持生物體溫穩定

4 ℃水 密度最大 僅有表面水結冰 下層水不會結冰

水可輕微解離  影響酵素活性

焦點 13 蛋白質 C, H, O, N, S 20 種胺基酸

蛋白質 含量最多的有機物 平均含量 15% 佔乾重的 50%

蛋白質 含 300~3000 胺基酸 胰島素 = 51 個胺基酸 血紅素 = 547 個胺基酸

肽鍵 雙肽  -  三肽  -  -  多肽  -  -  -  - 

蛋白質的構造

血紅素  四級結構

三級結構, 四級結構  蛋白質表現功能 高溫破壞立體結構  蛋白質變性, 酵素失去功能

蛋白質的功能 1. 構成體質 2. 構成酵素 3. 酸鹼緩衝 4. 供給能量

蛋白質構成體質 酵素 抗體 骨骼 毛髮 肌肉 血紅素 生長素 胰島素

蛋白質 = 酸鹼緩衝劑 在酸中  吸收 H +, 帶正電荷 在鹼中  釋出 H +, 帶負電荷

蛋白質 供給能量 = 4 kcal/g 供能順序 醣類  脂質  蛋白質

焦點 14 醣類 碳水化合物 ( CH 2 O ) n

醣類醣類 構成細胞的成分  細胞壁, 幾丁質 能量的主要來源  4 kcal/g

醣類醣類 單醣 雙醣  2 單醣 寡醣  3~10 單醣 多醣  多個單醣

單醣 三碳糖 : 甘油醛 G3P 五碳糖 : 核糖, 去氧核糖 六碳糖 : C 6 H 12 O 6 葡萄糖, 果糖, 半乳糖

五碳糖 去氧核糖 核糖 構成 DNA 構成 RNA

六碳糖 C 6 H 12 O 6 葡萄糖 半乳糖 果糖 ( 同分異構物 )

單醣 + 單醣 雙醣 C 12 H 22 O 11

麥芽糖 + 水  葡萄糖 + 葡萄糖 蔗糖 + 水  葡萄糖 + 果糖 乳糖 + 水  葡萄糖 + 半乳糖

寡醣 (3~10 個單醣 ) 甜味低, 不被消化分解  改善便秘, 促進腸內益菌滋長

多醣 (C 6 H 10 O 5 ) x

澱粉, 纖維素, 肝糖 葡萄糖 洋菜  半乳糖 幾丁質  胺基葡萄糖

纖維素 ( 結構性多醣 )

儲存性多醣 澱粉 肝糖

幾丁質 真菌細胞壁 環節動物剛毛 節肢動物外骨骼

肽聚糖 原核生物細胞壁 ex. 細菌, 藍綠菌

焦點 15 脂質 1. 中性脂 3. 類固醇 2. 磷脂質 4. 蠟質

中性脂 ( 三酸甘油脂 ) = 1 甘油 + 3 脂肪酸

脂肪酸 飽和脂肪酸 不飽和脂肪酸

中性脂 ( 三酸甘油脂 ) 1. 供應能量 = 9 Kcal/g 2. 儲存能量 3. 維持體溫

DHA 高度不飽和脂肪酸 1. 增加神經傳導 2. 減少血脂肪  避免高血壓, 中風

原生質膜主要成分  生化反應互不干擾 磷脂質

細胞膜

磷脂質 頭部 ( 親水性 )  含磷有機分子 尾部 ( 疏水性 )  2 個脂肪酸

類固醇 1. 膽固醇 2. 性激素, 皮質素 3. 植物醇

膽固醇  固定細胞膜 血液中膽固醇過量  堆積於動脈管壁  動脈硬化, 高血壓, 心臟疾病, 中風

植物醇 植物組織的類固醇 ( 植物不含膽固醇 )

核酸核酸 磷酸 五碳糖 含氮鹽基  C,H,O,N,PC,H,O,N,P 焦點 16 核酸

核酸核酸 核苷酸

DNA RNA 去氧核糖 核糖 A, T, C, G A, U, C, G 雙股 單股 轉錄 轉譯

DNA RNA 細胞核 細胞質 染色體 核糖體 粒線體 核仁 葉綠體

RNA mRNA ( 傳訊 RNA ) tRNA ( 轉送 RNA ) rRNA ( 核糖體 RNA )

細胞內直接供能物質 三磷酸腺苷 ATP

焦點 17 細胞壁 植物  纖維素 真菌  幾丁質 細菌  肽聚糖

植物 細胞壁 纖維素 ( 主要成分 ) + 蛋白質 + 多醣類

細胞板

初生 細胞壁 中膠層

次生 細胞壁

細胞壁功能 1. 保護作用 2. 支持植物體 3. 維持細胞形狀 4. 避免細胞脹破

焦點 18 細胞膜

流體鑲嵌模式 雙層磷脂質 蛋白質 醣類, 膽固醇 細胞膜

細胞膜功能 1. 區隔細胞與環境 2. 調節物質進出細胞 3. 與其他細胞聯絡

膜蛋白 1. 運輸蛋白質 2. 受體蛋白質 3. 辨識蛋白質 4. 酵素蛋白質

焦點 19 細胞核

核膜 ( 二層膜 ) 具有核孔  水分, 離子, 蛋白質 RNA 進出細胞核

核孔

核仁 = rRNA + 蛋白質 1. 製造, 儲存 rRNA 2. 形成核糖體次單元

核糖體次單元 核糖體

染色質 (DNA+ 蛋白質 ) 細胞 分裂 濃縮成染色體

DNA+ 蛋白質  核體  染色質 ( 染色體 )

染色體對數 = 聯鎖群數 鴨子 40 玉米 10 斑馬 32 豌豆 7 人類 23 果蠅 4 老鼠 21 細菌 1

焦點 20 半自主胞器 葉綠體 粒線體

半自主胞器 ( 粒線體, 葉綠體 ) 含 DNA, 核糖體  自製少部分蛋白質 ( 仍受細胞核調控 )

內共生作用

粒線體 有氧呼吸  合成 ATP 肝細胞, 心肌細胞  含較多粒線體

粒線體 內褶膜  電子傳遞鏈 基質  檸檬酸循環 ( 克氏循環 )

葉綠體 ( 囊狀膜 ) 葉綠餅  光反應 基質  暗反應

焦點 21 單層膜胞器 內質網, 高基氏體 溶體, 液胞, 微粒體

內質網

1. 與核膜相連  運輸物質 2. 含多種酵素  合成蛋白質, 脂質

粗糙型 內質網 平滑型 內質網

粗糙內質網 有核糖體 形成膜蛋白, 分泌物  運輸至細胞膜, 高基氏體

平滑內質網 無核糖體 1. 合成脂質, 類固醇 2. 氧化有毒化合物

平滑內質網 腎上腺皮質  合成類固醇激素 生殖腺  合成性荷爾蒙

平滑內質網 肌肉細胞  儲存鈣離子 調節肌肉收縮

平滑內質網 肝細胞  儲存分解肝糖, 脂質代謝, 解毒

高基氏體 膜狀扁膜堆疊而成 在腺細胞特別發達

分泌物質的 修飾, 儲存, 運輸, 分泌 高基氏體

溶體 ( 溶酶體, 溶小體 ) 含水解酶  分解物質

溶體的功能 1. 食泡消化 2. 胞器分解, 細胞更新 3. 胚胎分化 4. 白血球分解細菌

微粒體 1. 含觸酶  分解過氧化氫 2. 功能因細胞而異

微粒體 肝細胞  代謝含氮物質 植物種子  脂質轉化為醣類

液胞 植物細胞  大液胞 動物細胞 ( 液胞較小 )  伸縮泡, 食泡, 飲胞

大液胞 1. 儲存物質, 廢物 2. 儲存水, 產生膨壓  維持細胞形狀

大液胞 3. 含花青素 4. 耐旱 CAM 植物  暫存有機酸

原生動物 伸縮泡  排除水分 食泡  吞噬作用 飲胞  胞飲作用

焦點 22 不具膜的構造

中心粒 細胞骨架 核糖體

中心粒 9 組微管構成 動物細胞特有 位於細胞核附近 二個中心粒互相垂直

中心粒 1. 與細胞分裂有關  形成紡錘體 2. 形成鞭毛, 纖毛

紡錘體 動物細胞具有中心粒

中心粒 中心體 星狀體

紡錘體 植物細胞無中心粒

核糖體 1. 附在內質網上 2. 游離細胞質中 合成蛋白質的場所 電子顯微鏡才可見

核糖體次單元 核糖體

內質網的核糖體  胞器內的蛋白質 膜蛋白, 分泌物 游離的核糖體  細胞質內的酵素

原生質絲 絲狀細胞質 貫穿細胞膜, 細胞壁  交流養分和訊息

細胞骨架

微管 中間絲 微絲

微管  中心粒, 鞭毛 中間絲  維持細胞形狀 微絲 ( 肌動蛋白絲 )  收縮, 細胞質流

細胞骨架 1. 維持細胞形狀 2. 協助細胞運動 3. 固定胞器位置 4. 協助胞器移動 5. 構成紡錘絲

焦點 23 酵素 ( 酶 )

活化能 Ea  活化物質分子  引發化學反應 酵素  降低活化能  加速反應進行

無酵素 有酵素

酵素  受質  [ 酵素 - 受質 ] 複合體  酵素  生成物

酵素 蛋白質成分  專一性, 周轉性 活性位 ( 活化位 )  與受質結合

影響酵素的因素 溫度  0~45 ℃ pH 值, 受質濃度 重金屬離子  Pb 2+, Hg 2+, Cd 2+

溫度影響酵素

酸鹼影響酵素

受質濃度影響酵素 受質充足 受質有限

影響酵素的因素

酵素鎖鑰假說

1. 酵素有專一性 2. 反應後不改變 3. 酵素改變  無法與受質結合 酵素鎖鑰假說

酵素系統 一系列不同酵素 協同促進一系列反應

輔酶

酵素 輔酶 蛋白質 小有機物 專一性  周轉性 周轉性 高溫破壞 

焦點 24 被動運輸 高濃度 低濃度 濃度梯度 不耗能

簡單擴散 O 2, CO 2, NH 3 乙醇, 脂溶性分子  直接通過細胞膜

簡單擴散 O 2  擴散進入細胞內 CO 2, NH 3  擴散排出細胞外

影響擴散的因素 1. 濃度梯度 2. 分子大小 3. 溫度高低

水通道蛋白

細胞濃度愈高  滲透壓愈高  細胞易吸水

高張溶液 5% 3%

高張溶液  細胞萎縮 5% 3%

等張溶液 3% 3%

等張溶液  細胞不變 3% 3%

低張溶液 1% 3%

低張溶液  細胞膨脹 1% 3%

植物細胞 吸水膨脹  產生膨壓  維持細胞形狀

低張 等張 高張 液胞 質離 變大

便利性擴散

便利性擴散 ( 促進性擴散 ) 離子 水溶性分子 溝道 蛋白 載體 蛋白

溝道蛋白 ( 通道蛋白 ) 1. 形成孔隙, 溝道 2. 特定口徑, 電荷 3. 僅供特定離子通過

便利性擴散

特定水溶性分子 擴散通過細胞膜 載體蛋白 改變形狀

焦點 25 主動運輸

質子幫浦

質子幫浦 ( 單一運輸 )  將 H + 運出細胞外  細胞膜電位改變

同向運輸 小腸絨毛  吸收 Na +, 葡萄糖

鈉鉀幫浦 ( 反向運輸 ) 3Na + 運出細胞外 2K + 運入細胞內 神經細胞, 肌肉細胞

焦點 26 胞吞作用 1. 胞噬作用 2. 胞飲作用 3. 受體媒介胞噬作用

胞噬  吞固態分子

胞飲  吞液態分子

胞噬 胞飲

受體媒介胞噬作用 攝取胰島素, 膽固醇

胞吐作用

焦點 27 物質進出細胞的機制

被動運輸 高濃度 低濃度 濃度梯度 不耗能

便利性擴散

主動運輸

胞噬 胞飲

受體媒介胞噬作用 攝取胰島素, 膽固醇