Chapter 6 A Tour of the Cell

一. 細胞觀察 細胞: ( 0.1~0.2um ) 原核生物、細菌( prokaryotes ): 1~10um 真核細胞 ( eukaryotic cells): 10~100um 放大率(Magnification): 將物體影像放大的倍率。 解析度(Resolution): 衡量影像清晰度的標準。 對比(Contrast): 區分影像的差異。

光學顯微鏡(light microscopes):1mm~2µm 電子顯微鏡(electron microscopes): 100µm~0.2nm 掃描式(Scanning electron microscopes) 穿透式(Transmission electron microscopes) 樣本鍍金箔---激發電子 樣本超薄切片---重金屬原子---電磁力(3D)

細胞各項胞器及膜系之分離 法 (cell fractionation): 細胞學家能夠由細胞內分離 出各種胞器(organelle)， 以研究其生理功能。 上清液(supernatant) 沉澱物(pellet) 震盪(均質化)---離心---細胞碎片、核心---葉綠素、粒線體---細胞膜---核醣體

動物細胞: 1.溶粒 2.中心粒 3.鞭毛 (但某些植物精子有)

植物細胞: 1.葉綠體 2.中央液胞 3.細胞壁 4.胞質間連絲

細胞核(Nucleus) 染色質(chromatin): 由和蛋白質構成，細胞分裂時會以染色 體的形式呈現。 核仁(nucleolus): 牽涉核醣體產生的無膜胞器。 核膜(nuclear envelope): 包住細胞核的雙層膜，多孔。 核醣體(Ribosomes): 在細胞核中由rRNA與蛋白質合成，製造蛋白 質的無膜胞器；結構由大 (Large subunit)小次單元(small subunit)組合。 游離型(Free ribosomes): 生產蛋白質於細胞質中。 附著型(bound ribosomes): 生產蛋白質溶入其他胞器中。

二. 內膜系統 (Endomembrane system) 因為囊泡(vesicles)或傳遞片段訊息而相關聯的細 胞內胞器。 核膜(nuclear envelope) 內質網(endoplasmic reticulum) 高基氏體(golgi apparatus) 溶體(lysosomes) 液泡(vacuoles) 細胞膜(plasma membrane)

內質網(Endoplasmic reticulum): 由膜狀管(tubules)與扁 狀管(cisterna)構成。 粗糙型(rough ER) 固定核醣體(醣蛋白) 運輸作用(囊泡): 特化出過度型內質網(transitional ER) 製造細胞膜 平滑型(smooth ER) 形成脂質(酵素) 代謝醣類(肝醣): 移除葡萄糖-1-磷酸上的磷酸基，幫助醣類溶解。 解毒作用(肝): 幫分子上加上羥基，增加溶解度。 肌肉反射(鈣離子)

高基氏體(Golgi apparatus): 由眾多扁囊構成，為 蛋白質運輸中心；其兩面有明顯的極性，可幫助運 輸過程。 內質網→ cis face →儲存 → trans face →分派

內質網(不活化)→運輸囊泡→高基氏體(活化水解酵素) 溶體(Lysosomes) 內質網(不活化)→運輸囊泡→高基氏體(活化水解酵素) 吞噬作用、自體吞噬

液泡(vacuoles) 食泡(Food vacuoles) 伸縮泡(Contractile vacuoles): 淡水原生動物(排水) 中央液泡(Central vacuoles): 儲存(有機化合物、無 機離子、色素)、清理廢物、保護(毒性物質)、生長功 能(植物)。

三. 其它胞器 粒腺體(Mitochondria) 葉綠體(Chloroplasts) 雙膜，內膜旋繞式 呼吸作用 基質(matrix)中包含酵素、粒腺體DNA、核醣體 獨立生長 葉綠體(Chloroplasts) 雙膜 光合作用 基質(matrix)中包含類囊體(thylakoid)、葉綠餅(granum)、 葉綠素等等。

過氧化物酶(Peroxisomes) 單層膜 特化代謝(將分子中的氫轉移給氧) 吸收(脂肪酸裂解) 解毒(毒物變性) 過氧化氫(有毒性)→靠觸媒(catalase)轉化為水

細胞骨架(Cytoskeleton) 支持作用 微管(Microtubules) 直徑25µm(15µm) ，長度200nm~25µm 由13條微管蛋白組成(α、β) 軌道(胞器移動) 細胞分裂 中心體(centrosome)中有成對中心粒(centrioles)， 而中心粒是由3X9的微管構成。 運動結構(纖毛鞭毛) 基體(basal body) 3X9 動力蛋白(dynein) 2X9+2

直徑7nm，由2條肌動(actin)蛋白鏈組成 運動 微絲(Microfilaments) 直徑7nm，由2條肌動(actin)蛋白鏈組成 運動 肌肉收縮 肌凝蛋白(myosin) 肌動蛋白(actin) 2. 偽足(pseudopodia) 胞質循流(cytoplasmic streaming) 細胞分裂(分裂溝)

中間絲(Intermediate filaments) 直徑8~12nm，由角質蛋白盤繞而成 細胞停泊處、強化 核蛋白片層

三. 細胞表面與連結 植物 細胞壁 初生細胞壁(Primary cell wall) 中膠層(Middle lamella) 次生細胞壁(Secondary cell wall)

動物的胞外基質(Extracellular matrix)or(ECM) 膠原蛋白(Collagen): 占人體蛋白質的50% 醣蛋白(Proteoglycans): 幫助辨識 纖維蛋白(Fibronectin): 與胞外基質、細胞膜相連 整合蛋白(Integrins): 連接細胞骨架與細胞質 (支持、附著、移動、調節)

胞質間連絲(Plasmodesmata) 緊密型(Tight junctions): 膜相連。 胞橋體(Desmosomes): 角質蛋白組成中間絲，強化固定。 間隙形(Gap junctions): 特殊膜蛋白。