◎ 地球上的生物種類繁多，均由細 胞所構成。 → 細胞是構成生物體的基本單位。 → 細胞也是生物體生理活動的基 本單位。

細胞的形態 ◎ 細胞的形態與其功能有關：例 1. 動物體的神經細胞很長且分枝多 → 負責快速傳遞訊息。

2 、鳥類的卵細胞很大 → 儲存養分以提供胚胎發育 3. 植物的表皮細胞扁平且排列緊密 → 可保護內部組織

小百科 ◎ 最小的細菌是黴漿菌，直徑只有 0.1μm ～ 1.0μm 。 ◎ 較大的細胞是鳥類的卵，如鴕鳥的卵黃直徑 約有 7.5 cm 。 ◎ 較長的細胞是神經細胞： ⊙ 如人從脊椎到腳趾頭的神經細胞有 1 m 長。 ⊙ 長頸鹿的神經細胞有些則可長達 4 m 。 註：（ 1μm = 10 cm = 10 m ） -4-6

真核細胞的構造與功能 ◎ 細胞的基本構造很相似，包含 三個基本構造： 1. 細胞膜 2. 細胞質 3. 細胞核 ( 內含 DNA)

動物細胞

植物細胞

高等動物細胞與高等植物細胞的比較

細胞膜 組成： 1. 磷脂質 : 排列成雙層，形成 脂雙層。 2. 蛋白質 : 鑲嵌於脂雙層中，有 些可作為物質進出的通道。 3. 醣類 : 附著於外側的磷脂或 蛋白質上可作為辨別 自己或外來細胞的依據

細胞膜的構造模式圖細胞膜 為選擇性的通 透膜，可控制 細胞內外物質 進出。

小百科 ◎美國的辛格和尼克森於西元 1972 年提出流體鑲嵌模型。 ◎ 細胞膜為脂質構成的流體膜，鑲嵌 其中的蛋白質並非在固定位置。 而是與磷脂質在膜中一起漂流。 ◎ 所以能將物質注入細胞或自細胞中 取出，亦可使兩個細胞融合。

小百科 複製桃麗羊 時，以電擊 法將乳房細 胞與一去核 的卵融合在 一起。

細胞核 1. 真核細胞的細胞核內含遺傳物質 DNA → 細胞核為細胞的生命中樞。 → 主宰細胞的生理活動。 2. 染色質： DNA 和蛋白質組成，平時 呈 絲狀散布在核質中。

電子 顯微鏡 觀 察 到 的 細 胞 核

細胞質 ◎ 細胞質是位於細胞膜和細胞核之間 的所有物質。 包括： (1) 膠狀基質 (2) 胞器 ( 行使特殊功能的 小構造 ) 胞器： 無膜：中心粒、核糖體 雙層膜：粒腺體、葉綠體

1. 核糖體：合成蛋白質的主要場所。 2. 內質網： 分為平滑內質網及粗糙內質網 (1) 平滑：可解毒、合成性荷爾蒙。 (2) 粗糙：有核糖體附著，可協助細胞 內物質的運輸 3. 高基氏體： 與細胞分泌物質有關，一 般腺細胞內的高基氏體會 較發達，如唾腺等。常見的胞器

4. 溶體： (1) 含多種水解酵素。 (2) 分解攝入細胞內之物質 如：白血球分解細菌 (3) 協助細胞內物質的更新 如：老化胞器的分解

溶體破壞胚胎手指之間的組織，以利手 指形成。

小百科 你知道蝌蚪發育成青蛙時， 牠的尾巴是如何消失的？ 其實蝌蚪細胞內溶體的酵 素會因接受到發育的信號，進 而開始溶毀構成尾部的細胞， 所以尾部便逐漸消失了。

5. 液胞：其形狀、功能依不同的生物 細胞而異，如： (1) 食泡：許多動物細胞形成食泡用 以消化。 (2) 伸縮泡：排出體內多餘的水分 (3) 植物細胞的液胞通常較大 (a) 藉由積存水分來維持 細胞的形狀。 (b) 可儲存醣類、蛋白質 、色素及廢物等物質

草履蟲的伸縮泡能排出體內多餘的水分

6. 粒線體：第 25 號染色體第 25 號染色體 (1) 合成 ATP 三磷酸腺苷的場所。 → 「細胞的能量工廠」之稱。 (2) 代謝率高的細胞內含量多， 如：肝細胞。 ATP ：細胞的能量貨幣。 7. 葉綠體：行光合作用的場所。 8. 中心粒： (1) 高等植物無中心粒。 (2) 與細胞分裂、動物鞭毛 及纖毛的形成有關。

正常情況下，人體的粒線體 DNA(mtDNA) 是 由母親遺傳給子代，稱為母系遺傳。因為精 子的粒線體集中在尾部，受精時只有頭部進 入，即使少量精子粒線體進入卵細胞，也會 遭破壞，因此，受精卵只從卵細胞獲取粒線 體。 mtDNA 大約每 40 代會產生一個新的鹼基 突變，一個族群存在愈久，累積的變異愈多 ， mtDNA 就越複雜。現代非洲人有最複雜的 mtDNA ，其次為亞洲人，歐洲人的 mtDNA 多樣性為非洲人的一半。分析 mtDNA 變異型 可用來推測小族群遷徙的途徑。所有人類粒 線體的共同祖先 ( 粒線體夏娃 ) 在 15 萬年前即 出現在非洲衣索比亞，離開非洲後分成兩支 ，一支進入亞洲，另一支進入歐洲，其遷徙 的路徑都可以藉由 mtDNA 的比對來推演。 99 學測

若不列計突變的可能性，小美 ( 女 性 ) 親人中，哪些人的 mtDNA 會與 小美相同？ ( 應選 5 項 ) (A) 外公 (B) 外婆 (C) 爸爸 (D) 媽媽 (E) 兄弟 (F) 姐妹 (G) 堂姊妹 (H) 來自阿姨的表兄 (I) 來自姑姑的表姐妹 99 學測 答案： BDEFH

細胞壁 功能： 1. 保護細胞 2. 支持及維持細胞形狀 成分： 1. 植物：纖維素 2. 真菌：幾丁質 抑制小腸對脂肪的吸收 3. 細菌：肽聚醣

原核細胞的構造 1. 常見的原核細胞有細菌及藍綠菌。 2. 構造簡單沒有核膜和核仁。 3. 染色體僅由一條 DNA 折疊而成。 4. 缺少膜狀胞器。 5. 有核糖體。 6. 細胞壁由肽聚糖所構成。

顫藻 念珠藻

生物的新陳代謝 1. 這些化學反應伴隨著能量的 變化。 2. 需由特定的酵素來協助進行

合成作用 1. 利用能量將簡單的分子結合成較複 雜的分子。 2. 如：葡萄糖  澱粉、胺基酸  蛋白質、 H 2 O+CO 2  C 6 H 12 O 6 。

分解作用 1. 是指將較複雜的分子分解為含能 量較低的產物  釋出能量 2. 如：肝糖  葡萄糖、蛋白質  胺 基酸、 C 6 H 12 O 6  H 2 O+CO 2 + 能 量

酵素 1. 又稱為酶，可加速化學反應 的進行。 2. 為具有催化能力的蛋白質。 3. 不能直接引發化學反應， 而是藉由降低反應所需的 活化能，來加速反應的進行。 4. 催化作用具有高度專一性 5. 反應後本身不改變，可重 複使用  若酵素改變則無 法與先前特定的受質結合

酵素的作用 1. 能接受酵素作用的物質稱為 受質 2. 酵素特定的活性部位只與 特定的受質結合。

小百科 處理肉品時，為使肉質滑嫩，可 以添加木瓜酵素 ( 一種蛋白質分解 酵素 ) ，來分解肌肉纖維，使肉質 變嫩。市售的「嫩精」主要成分 即為木瓜酵素或鳳梨酵素，若有 使用上的顧慮，則可直接使用木 瓜、鳳梨切片來達到肉品軟化的 效果。

影響酵素活動的因素 -- 溫度 每一種酵素有其最適作用的溫度範圍

影響酵素活動的因素 -- 溫度 高溫時： 1. 通常較高的溫度會增加酵素的 活性。 2. 若溫度過高蛋白質易受破壞， 結構改變，而無法恢復活性。  生物在高溫下導致死亡的原因 低溫時： 1. 酵素的活性降低，甚至 停止但不致破壞，等溫度 回升後又可恢復活性。 2. 可利用低溫保存酵素。

影響酵素活動的因素 -- 酸鹼度 每一種酵素有其最適作用的酸鹼度 例：胃蛋白酶≒ 2~3 、唾液澱粉酶≒ 7 胰蛋白酶≒ 8~10

影響酵素活動的因素 -- 重金屬離子 1. 重金屬離子容易與酵素結合 沈澱，使酵素失去活性。  重金屬中毒。 2. 這些重金屬離子都為酵素作用 的抑制物質。 輔酶：輔助酵素的非蛋白質 因子，為一種有機物 例：維生素 水俁病：汞中毒、痛痛病：鎘中毒砷 - 烏腳病、銅 - 消化道 綠牡蠣 鉛 - 神經系統、造血系統、生殖系統

想想看 1. 在運動前做好暖身活動，對身體 活動有何益處？ 2. 自 1960 年代開始，石洗效果的牛仔 褲廣受人們喜愛。為了達到石洗的效 果，布料必須與石頭摩擦以去除布料 表面的藍色顏料，但這樣的過程會傷 害布料的纖維，使牛仔褲的壽命減少， 而降低消費者的購買意願。現在可使 用酵素來水解顏色，既不傷布料又有 石洗效果。請問為什麼使用酵素，布 料不會受到傷害？ 想想看 1. 在運動前做好暖身活動，對身體 活動有何益處？ 2. 自 1960 年代開始，石洗效果的牛仔 褲廣受人們喜愛。為了達到石洗的效 果，布料必須與石頭摩擦以去除布料 表面的藍色顏料，但這樣的過程會傷 害布料的纖維，使牛仔褲的壽命減少， 而降低消費者的購買意願。現在可使 用酵素來水解顏色，既不傷布料又有 石洗效果。請問為什麼使用酵素，布 料不會受到傷害？

1. 使肌肉細胞得到酵素活 動的最適溫度，便能發 揮其收縮性並減少運動 傷害。 2. 酵素只對顏料具專一性 ，不會分解布料纖維。