1-2 細胞的化學組成 ＊基礎生物：1-3 細胞的生理、5-2 營養與消化。

1-2 細胞的化學組成 細胞是生物體的基本單位，那細胞又是由哪些物質構成的呢？ 1-2 細胞的化學組成 細胞是生物體的基本單位，那細胞又是由哪些物質構成的呢？ 構成細胞的成分除了水和無機鹽外，主要為醣類、蛋白質、脂質和核酸等有機物。 

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第1-2節 PPT 地圖 1-2.1 醣類 單醣 雙醣 多醣 小百科：幾丁質 小百科：礦物質 1-2.2 蛋白質 小百科：胺基酸的種類 小百科：蛋白質的構造 1-2.3 脂質 三酸甘油酯 磷脂質 類固醇 1-2.4 核酸 小百科：維生素 摘要整理 歷屆考題

1-2.1、醣類 醣類是細胞主要的能量來源及生物體構造的重要成分，常見的醣類包括單醣、雙醣及多醣三類。

一、單醣 1.依所含碳原子的數目分類，常見的有三碳醣、五碳醣和六碳醣。 2.參與光合作用的磷酸甘油醛為三碳醣。

一、單醣 3.組成RNA和DNA成分的核糖和去氧核糖為五碳醣。 DNA的材料 RNA的材料

一、單醣 4.葡萄糖、果糖和半乳糖為六碳醣，分子式皆為C6H12O6，但結構式不同，稱同分異構物。

一、單醣 5.醣類通常須分解成單醣，才能被人體吸收。 6.葡萄糖是大部分生物體的主要來源。

二、雙醣 雙醣是由兩個分子的單醣聚合而成。 常見的雙醣有麥芽糖、蔗糖和乳糖，分子式皆為C12H22O11。

二、雙醣 1.蔗糖在甘蔗中含量很多，是一般食用的糖。 1葡萄糖 + 1果糖→ 1蔗糖 + H2O 南一

二、雙醣 2.麥芽糖是澱粉的水解產物。 1葡萄糖 + 1葡萄糖→ 1麥芽糖 + H2O 南一

二、雙醣 3.乳糖是乳汁中的主要醣類。 1葡萄糖 + 1半乳糖→ 1乳糖 + H2O 南一

多醣（polysaccharides） 儲存性多醣 結構性多醣 多醣的形成 由數百或數千個單醣單體聚合而成 是小分子的聚合物 多醣按其主要功能可分為 儲存性多醣 結構性多醣 南一

三、多醣 常見的多醣有澱粉、肝糖和纖維素。 1.澱粉 (1)為植物體內常見的貯存性多醣。 (2)由葡萄糖聚合而成。 (3)番薯的根及馬鈴薯的莖有大量的澱粉。

三、多醣 2.肝糖 (1)肝糖為動物體內的貯存性多醣。 (2)亦由葡萄糖聚合而成。 (3)主要存在肝臟和肌肉細胞  。

三、多醣 3.纖維素 (1)是植物細胞壁的主要成分(結構性多醣)。 (2)也是自然界中總量最多的有機物。 (3)葡萄糖構成纖維素長鏈，彼此以氫鍵聯結： 所形成的細胞壁構造相當堅固，可維持細胞的形狀 植物、藻類細胞壁成分

三、多醣 3.纖維素 纖維素的鍵結方式與澱粉和肝糖不同，人體內沒有能分解纖維素的酵素。 纖維素長鏈彼此以氫鍵聯結，構成植物的細胞壁 

α-葡萄糖與β-葡萄糖

小百科 幾丁質(結構性多醣類) 為構成節肢動物的外骨骼及多數真菌細胞壁的主要成分，是一種含氮多醣類，由胺基葡萄糖聚合而成。 人類無法消化，但可抑制小腸對脂肪的吸收，因此可控制血液中的膽固醇含量，以減低動脈硬化。 http://0423284788.tranews.com/

澱粉(α-葡萄糖)與纖維素(β-葡萄糖)的結構

小百科 肽聚醣(結構性多醣類) 為構成細菌細胞壁的主要成分，是多醣與多肽交叉連結的結構，由胺基葡萄糖聚合而成。 http://activity.ntsec.gov.tw/lifeworld/disease_c2.html

小百科 代糖 山梨醇、甘露醇與木糖醇是常見的代糖，分別是葡萄糖、甘露糖與木糖的衍生物，其甜度與蔗糖相當，但每公克產生的熱量較低，大多有清涼感，常用於糖果、口香糖與口含錠的製造。   翰林版

小百科 代糖 糖精、阿斯巴甜屬於無熱量的代糖，其中糖精是最早被使用，甜度是蔗糖的500倍，過去因動物實驗致癌而被禁用，但持續的人體實驗並未發現不良影響，目前多用於飲料、化妝品、咳嗽糖漿、或糖尿病相關產品的添加。 阿斯巴甜有兩的胺基酸所構成，甜度為蔗糖的200倍且無苦味，目前廣泛用於製造糖果、低熱量飲料，但因含苯丙胺酸，不是合苯酮尿症的患者使用。   翰林版

苯酮尿症 1934年挪威的Dr.Folling在家族性智障病患的尿液中發現有特殊陳腐味道，後來才知道該物質是苯丙酮酸(phenylpyruvic acid)，在1937年正式命名為苯酮尿症(phenylketonuria；PKU)。苯酮尿症是一種體染色體隱性遺傳疾病，主要是由於體內苯丙胺酸(phenylalanine；Phe)羥化(hydroxylation)成酪胺酸(tyrosine；Tyr) 的代謝途徑障礙所引起的先天代謝異常疾病。 http://www.pmf.org.tw/pmf/n_s/intr01.htm

小百科 礦物質-1. 礦物質（無機鹽類）在生物體內的含量不多，卻是構成生物體的重要成分，如血紅素含有鐵、骨骼及牙齒含有鈣和磷、細胞膜的主要成分磷脂質含有磷、葉綠素含有鎂和甲狀腺素含有碘等。

小百科 礦物質-2. 另外生物體內有許多生理活動需要有離子的參與，如神經衝動的傳導需要鉀離子與鈉離子，細胞分裂、血液凝固與肌肉收縮需要鈣離子。

1-2.2、蛋白質 一、蛋白質是細胞內含量最多的有機物，約占細胞乾重一半以上。 二、蛋白質組成的基本單位是胺基酸。 當胺基酸聚合時，一個胺基酸的羧基與另一個胺基酸的胺基脫水產生肽鍵。 由兩個胺基酸結合成的分子，稱為雙肽。

胺基酸的基本構造 胺基酸的構造是以碳為中心，連接四個不同的基團，分別為H、胺基（-NH2）、羧基（-COOH）及一個可變的部分，以 R 表示。 -R(不同特性) 1.帶負電荷(麬胺酸) 2.帶正電荷(離胺酸) 3.具極性(絲胺酸) 4.非極性(白胺酸)

小百科 胺基酸的種類 構成人體的蛋白質有20種胺基酸，人體可以自行合成者，稱為非必需胺基酸；人體無法自製者，必須由食物中攝取，稱為必需胺基酸。

1-2.2、蛋白質 二、蛋白質組成的基本單位是胺基酸 羧基 肽鍵 胺基 雙肽的形成 

小百科 蛋白質的構造-1 1.一級結構：多肽鏈的胺基酸序列，由該蛋白質的基因序列決定。 2.二級結構：多肽鏈形成的特殊規則性構造，包括：α-螺旋(α-helix)與 β-褶片(β-sheet)。

小百科 蛋白質的構造-2 3.三級結構：組成蛋白質胺基酸支鏈間的特定鍵結，形成特有的立體構造。 4.四級結構：某些蛋白質須由多個次單元（三級結構）組合後才具有功能，此組合後的結構稱為四級結構，如血紅素。 通常才有生理功能。

小百科 蛋白質的構造  

1-2.2、蛋白質 二、蛋白質組成的基本單位是胺基酸 3.多個胺基酸連結成的大分子，稱為多肽或多肽鏈，如： (1)眼淚中所含的溶菌酶是由一條多肽鏈所構成。 (2)血紅素是由四個次單位所構成，每一個次單位的蛋白質就是肽鏈。

組成蛋白質的胺基酸有 20 種。依據胺基酸的種類、數目及排列的順序，可決定蛋白質間的相似程度，用以判斷生物之間的親源關係。 DNA→RNA→蛋白質 血紅素? 溶菌酶?

1-2.2、蛋白質 三、蛋白質的構造是由組成的胺基酸種類、數量 及排列順序所決定： 1.血緣愈近的生物，其蛋白質的構造愈相近。 2.供應能量(4kcal/g) ，但醣類→脂質→蛋白質。 3.蛋白質種類繁多、歧異度大，具多種功能。

蛋白質的功能 防禦蛋白(抗體) 運輸蛋白(血紅素、膜上蛋白) 調節蛋白(胰島素) 催化蛋白(酵素) 結構蛋白(膠原蛋白、毛髮、骨骼、蜘蛛網、羽毛) 運動蛋白(肌肉-肌動蛋白、肌凝蛋白) 儲存蛋白(卵和種子的營養蛋白)

1-2.3、脂質 脂質在生物體內可以貯存能量及組成細胞的構造。常見的脂質包括三酸甘油酯、磷脂質和固醇類，其中除固醇類外，均含有脂肪酸。

一、三酸甘油脂(中性脂；脂肪) 『三酸甘油脂』是由甘油和三個甘油脂肪酸脫水所組成。三酸甘油脂的形成大多來自碳水化合物(如：米飯、麵包等及油脂類食物)，經由腸道的吸收，在肝臟內合成。 http://findlifevalue.blogspot.com/2009/01/blog-post_23.html#ixzz2MONL8mRg

一、三酸甘油酯 碳的共價健均為單鍵 分為動物脂肪與植物脂肪： 1.動物脂肪通常含有較多飽和脂肪酸(熔點高)，在室溫下呈固態，如豬油。 2.而植物脂肪主要貯存在種子中，通常含有較多的不飽和脂肪酸(熔點低) ，在室溫下呈液態，如沙拉油（大豆油）和橄欖油。 碳的共價健含有一個或多個雙鍵

補充-反式脂肪 市面上所使用的油脂，反式脂肪都是植物油經部分氫化反應後的副產物，證實食用會增加罹患心血管疾病。 自然界

一、三酸甘油酯 3.一般動物都是以脂肪做為貯存能量的物質， 而體內過多的醣類也會轉換為脂肪貯存。  三酸甘油酯

某些疾病如：糖尿病、腎臟病、肥胖、甲狀腺功能低下等，常伴隨三酸甘油脂高。當三酸甘油脂數值過高時，會到至血管硬化，另外也可能引起急、慢性胰臟發炎。 一、三酸甘油脂 三酸甘油酯 http://findlifevalue.blogspot.com/2009/01/blog-post_23.html#ixzz2MONL8mRg

二、磷脂質 1.磷脂質是由一分子甘油、二分子脂肪酸和一分子磷酸基組成。 2.磷脂質中的甘油和脂肪酸部分不具極性，而磷酸基具極性，使磷脂質分子形成「親水性頭部」和「疏水性尾部」的構造。 ＋膽鹼 卵磷脂 磷脂質（藍底為親水性，黃底為疏水性） 

水溶液中，磷脂質分子形成薄膜或聚集成球狀 二、磷脂質 3.將磷脂質滴於水中，會在水溶液表面形成單層薄膜或在水溶液內聚集成球狀物。  水溶液中，磷脂質分子形成薄膜或聚集成球狀 

三、固醇類(類固醇) 1.固醇類是具有四個碳環狀，不含脂肪酸，通常帶有醇基(-OH)構造具有極性。 2.功能因種類而異，如膽固醇是動物細胞膜的組成分之一。 3.某些固醇類扮演激素的功能，如性腺激素和腎上腺皮質素等。 膽固醇（藍底為親水性，黃底為疏水性）  激素都是蛋白質?

動物細胞膜

植物醇的功能 植物醇的功能很多，對動物而言也很重要，如小麥、 黃豆、玉米內含豐富的麥固醇， 為合成睪固酮的原料；黃豆內含豐富的豆固醇，為合成黃體素和動情素的原料。

補充-蠟 (長鏈脂肪酸與長鏈醇類所構成的脂) 熔點高，具強疏水性。 角質層：蠟＋角質(一種脂質) ，包覆在表皮、果皮，可以減少水分散失，或保護葉或果實免於病蟲害。 有些動物也會分泌蠟到皮膚、毛髮、羽毛的表面。 蜜蠟：蜜蜂分泌用來築巢的蜂巢。

1-2.4、核酸 ＊1865 年，瑞士科學家米歇爾從病人的膿細胞中分離出一種酸性物質，稱為核酸。 ＊1879 年，德國科學家佛萊明在細胞核內發現染色質。 ＊1903 年，美國細胞學家洒吞和巴夫來提出染色體遺傳學說，說明遺傳因子位在染色體上。

1-2.4、核酸 一、核酸包括：去氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）兩大類： 1.DNA是細胞內的遺傳物質

1-2.4、核酸 二、核酸組成的基本構造單元為核苷酸 1.核苷酸由含氮鹼基、五碳醣和磷酸所組成 (1)DNA所含的五碳醣為去氧核糖 (2)RNA所含的五碳醣為核糖

1-2.4、核酸 2.含氮鹼基可分嘌呤類和嘧啶類 DNA的含氮鹼基有腺嘌呤（A）、鳥糞嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）四種。(用放射線標記的T來標記) (2) RNA的含氮鹼基有 A、G、C和尿嘧啶（U）四種。(用放射線標記的U來標記)

組成的核苷酸 DNA的材料：dATP、dGTP、dCTP、dTTP RNA的材料：ATP、GTP、CTP、UTP

核酸的構造

http://tw.myblog.yahoo.com/clarinase-1/photo?pid=4050

1-2.4、核酸 三、除構成核酸，也擔任其他重要任務例如： 1. ATP(三磷酸腺苷)是細胞中主要的能量攜帶者。 2. NAD+ (菸酸醯胺腺嘌呤雙核苷酸) 、FAD(黃素腺嘌呤雙核苷酸)是電子和氫的攜帶者，在呼吸作用過程中扮演輔酶的角色。 3.NADP+ (菸酸醯胺腺嘌呤雙核苷酸磷酸鹽)是電子和氫的攜帶者，在光合作用過程中扮演輔酶的角色。

小百科 維生素-1. 維生素是生物維持正常生理機能必需的微量有機物(小分子)，植物和微生物可以自行合成，但動物只能自行合成少部分， 如維生素D，絕大多數須從食物中獲得。

小百科 維生素-2. 維生素B群和維生素C為水溶性，若食用過量通常可隨尿液排出；維生素A、D、E 、K 為脂溶性，若食用過量則會堆積在脂肪中不易排出，若堆積過多可能會引起中毒。  

複習 組成元素： 醣類-C、H、O 蛋白質-C、H、O、N、S 脂 質-C、H、O、P 核苷酸-C、H、O、N、P 維生素-C、H、O、N

1-2、摘要整理 1.構成細胞的成分有水、無機鹽、醣類、蛋白質、脂質和核酸等。 2.常見的醣類包括單醣、雙醣及多醣三大類。單醣如三碳醣、五碳醣、六碳醣；雙醣是由兩分子的單醣聚合而成，如麥芽糖、蔗糖和乳糖；多醣如澱粉、肝糖和纖維素。

1-2、摘要整理 3.蛋白質組成的基本單位是胺基酸。當胺基酸聚合時，會脫水產生肽鍵。 4.蛋白質的形狀和構造是由胺基酸的種類及排列順序所決定，血緣愈近的生物，同類蛋白質的構造愈相近。

1-2、摘要整理 5.常見的脂質包括三酸甘油酯、磷脂質、固醇類和蠟，除固醇類外均含有脂肪酸。 6.核酸的基本構造單元為核苷酸，核苷酸由含氮鹼基、五碳醣和磷酸所組成。 7.核酸包括去氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）兩大類。

1-2、摘要整理 8.含氮鹼基有嘌呤類和嘧啶類。DNA的含氮鹼基有腺嘌呤（A）、鳥糞嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）四種，而RNA的含氮鹼基有A、G、C、脲嘧啶（U）四種。

1-2 歷屆考題 下列哪一種分子為細胞膜的主要成分？（單選） (A)醣 (B)蛋白質 (C)磷脂質 (D)核酸 【99指考】 答案：ABCD 1-2 歷屆考題 下列哪一種分子為細胞膜的主要成分？（單選） 　(A)醣　 (B)蛋白質　 (C)磷脂質　 (D)核酸 　 【99指考】 　 答案：ABCD 解析：(C)血紅素為蛋白質可和氫離子結合。

1-2 歷屆考題 下列化學分子式，何者為蛋白質？（單選） 　(A)C5H10O5　 (B)C10H16O13N5P3　 (C)C18H36O2　 (D)C500H1400O120N75S2 　 【91指考】 答案：ABCD 解析：(C)血紅素為蛋白質可和氫離子結合。

1-2 考考你 下列哪一種分子不是聚合物？（單選） (A)纖維素 (B)蛋白質 (C)磷脂質 (D)核酸 答案：ABCD 1-2 考考你 下列哪一種分子不是聚合物？（單選） 　(A)纖維素　 (B)蛋白質　 (C)磷脂質　 (D)核酸 　 　 答案：ABCD 解析：(C)血紅素為蛋白質可和氫離子結合。

1-2 歷屆考題 下列何者為蛋白質？（單選） (A)睪固酮 (B)維生素A (C)動情激素 (D)生長激素 【101指考】 答案：ABCD 1-2 歷屆考題 下列何者為蛋白質？（單選） 　 (A)睪固酮　 (B)維生素A　 (C)動情激素　 (D)生長激素 【101指考】 答案：ABCD 解析：(C)血紅素為蛋白質可和氫離子結合。

同學～～請再想一想…… 還有什麼問題呢？ To be continued