第一章 緒論

生命現象Ⅰ 生物有複雜的構造與組織 巨分子 資料來源： Solomon, P.S., L.R. Berg, and D.W. Martin. 1999. Biology. Saunders College Publishing, p.11. Fig.1-10

生命現象Ⅱ 生物能進行代謝作用 細胞內化學物質與能量的轉換過程 新陳代謝 合成作用：吸收外界物質轉換成生物體本身的物質。 分解作用：分解物質，釋出能量，以供維持生命現象。

生命現象Ⅲ 生物能生長和發育 BONUS：鐘乳石會不斷增大，是生命現象嗎？ 生長：合成速率超過分解速率，使細胞體積增大、細胞數目增多。 發育：經一系列的細胞分化而形成一定型態的個體。 BONUS：鐘乳石會不斷增大，是生命現象嗎？

生命現象Ⅳ 生物具有感應的特性 生物體對刺激發生反應 實例 物理刺激：光、溫度、壓力、聲音 化學刺激：土壤或水分的酸鹼度變化 植物的向性 動物的趨性 動物具有各類感覺器官可感應內在或外界環境的變化

植物幼苗的向光性Ⅴ 資料來源： Starr, C. 1994. Biology. Wadsworth Publishing Co., p.366. Fig. 22-12

蝮蛇的頰窩 BONUS：蝮蛇頭部的頰窩可以感受何種刺激？對蝮蛇的適應有何幫助？

生命現象Ⅵ 生物具有繁殖能力 生長發育至某一程度時便產生後代。 目的：確保種族的延續。 無性生殖與有性生殖皆可將遺傳特性傳遞給下一代。 護卵與育幼可增加子代存活機會。

知更鳥餵食幼鳥 資料來源： Solomon, P.S., L.R. Berg, D.W. Martin. 1999. Biology. Saunders College Publishing, p.1111. Fig. 50-20

針鼴

生命現象Ⅶ 生物能適應環境 BONUS：舉例說明生物如何適應環境 生物的構造、機能必須適於棲息環境才能存活。 生物的適應 構造的適應 生理的適應 行為的適應 BONUS：舉例說明生物如何適應環境

夏威夷群島鳥類的適應 資料來源： Mader, S.S. 1998. Biology. McGraw-Hill, P.317. Fig. 19-13

無尾熊

生命現象Ⅷ 生物能運動 目的：尋找食物、躲避敵人、尋找配偶… 各類生物的運動 原生生物：偽足、纖毛、鞭毛 動物：足、翼、鰭 植物：細胞質流、膨壓的變化、生長

含羞草對刺激的反應 資料來源： Solomon, P.S., L.R. Berg, D.W. Martin. 1995. Biology. Saunders College Publishing, p.583. Fig. 30-6 被觸摸前 被觸摸後

生命的起源 最初的生命何時出現？以何種型態出現？ 神創說 隕石說 外星人帶來說 自然發生論

雷迪的實驗 不密封，空氣可進入 密封，空氣不能進入 否定「自然發生論」，提出「生源論」

巴斯德的實驗 實驗：煮沸酵母及糖水浸液 19瓶，實驗室內打開再密封 19瓶，在室內接近天花板處打開再密封 18瓶，在室外打開再密封 4瓶，瓶頸拉成鵝頸狀再加熱煮沸、冷卻

巴斯德的實驗裝置 結論：

有機演化說Ⅰ 原始地球 大氣中充滿水蒸氣、N２、NH３、H２S、CO２、H２、CH４ 高溫的地球逐漸冷卻，水蒸氣凝結降至地面，其他氣體亦隨之降下

有機演化說Ⅱ 小型有機分子形成 奧柏林、荷頓 米勒、尤里 原始地球海洋所溶解的各種物質，可形成小型有機分子，如葡萄醣、胺基酸、脂肪酸、核苷酸。 由火山和隕石的高溫、閃電、太陽輻射提供合成小型有機分子的能量。 米勒、尤里 證明氣體可互相作用，形成較複雜的有機物。

米勒、尤里的實驗裝置 資料來源： Audesirk, T. and G. Audesirk. 1999. Biology. Prentice Hall, p.313. Fig. 17-2

有機演化說Ⅲ 巨分子的形成 小型有機物累積、聚合形成巨分子，如多肽或多核苷酸。 無機離子可做為催化劑。 RNA具有酵素的催化功能，也可做為酵素的受質。

有機演化說Ⅳ 原始細胞的形成 福克斯的實驗發現 有些科學家發現 原始細胞營為異營生物 將胺基酸合成蛋白質，冷取時會形成「微球」 微球具有雙層膜構造；微球可吸收外界物質，進行生長分裂。 有些科學家發現 脂質在水溶液中會自行組合，形成脂質體。 原始細胞營為異營生物

微球與脂質體 資料來源： Mader, S.S. 1998. Biology. McGraw-Hill, p.326. Fig. 20-3 微球 脂質體

生命起源的可能模式 資料來源： Mader, S. S. 1994. Inquiry into Life. WmC. Brown Communication 7th Edition, p.504. Fig. 26-1 原始的大氣中含有多種氣體，包括來自火山的水蒸氣；當水蒸氣遇冷時形成雨水，會同其他氣體降到海洋中。 來自火山爆發和閃電的能量，使各種氣體互相作用而形成簡單的有機分子。 濺潑到岩岸的胺基酸聚合成多（類似蛋白質），當它們進入水中時結成微球。 最後，演化結果即是出現各種原核生物和真核生物，一些原核生物能行光合作用並產生氧。

生物歧異性的形成Ⅰ 由異營到自營 原始水域環境中充滿有機物，生物可直接由環境中獲得所需的能量。 環境中現存的有機物逐漸耗盡，自營性生物逐漸演化出來 。

異營生物 大蟒蛇的下頜具彈性，可吞食大型動物

生物歧異性的形成Ⅱ 由無氧呼吸到有氧呼吸 原始大氣中不含O２，故推測最早的生命不需O２即可存活。 有氧呼吸是較有效率的代謝途徑。

最早的自營生物藍綠藻 資料來源： Prescott, L. M., J.P. Harley, D.A. Klein. 1999. Microbiology. McGraw-Hill, p.444. Fig. 21-7 藍球藻 顫藻 葛仙米藻

生物歧異性的形成Ⅲ 由單細胞到多細胞 原始細胞為原核細胞，逐漸演化出真核細胞。 可能的演化方向：單細胞生物→單細胞群體生物→多細胞生物 單細胞生物：一個細胞即可行使所有生理機能 單細胞群體生物：多個單細胞聚在一起生活，細胞間沒有分工合作或有簡單的分工合作 多細胞生物：細胞特化、分工的狀況明顯，單一細胞無法獨自存活；需有協調機制

單胞藻集結合成群的藻類

五界說 1969生物學家懷塔克提出 原生生物界 原核生物界 菌物界 植物界 動物界 原核細胞 真核細胞 生物

生物的分類 理想的生物分類應根據生物演化的關係來判斷。 演化關係不清楚時，藉由其他判準進行分類，如細胞類型、細胞數目、營養方式。 生物分類系統常隨著科學上的新發現而修改。 十全十美的分類系統？

生物的五界分類 資料來源： Mader, S. S. 1994. Inquiry into Life. Wm. C. Brown Publishers, p.511. Fig. 26-7

原核生物界 原核細胞 細胞壁成分為肽聚醣 缺乏各類膜狀胞器，僅具有核糖體 進行無絲分裂 ATP在細胞膜上形成 行異營生活或自營生活 可分為古細菌和真細菌

原生生物界 具有真核細胞 行異營生活或自營生活

原生生物界

原生生物界

菌物界 具有真核細胞 細胞壁的主要成分為幾丁質 行異營生活（腐生或寄生）

植物界 具有真核細胞 細胞壁的主要成分為纖維素 具葉綠素可行光合作用 植物的分類 植物界 無維管束植物—蘚苔植物 維管束植物 蕨類植物 裸子植物 被子植物 合稱種子植物

蘚苔植物

動物界 具真核細胞 有高度複雜的構造 根據脊索的有無、體腔的有無、消化道的形式、對稱性等特徵，將動物歸納為許多門。

對稱方式 輻射對稱 兩側對稱

體腔形式 無體腔 假體腔 真體腔

常見的十大動物門 原生動物 腔腸動物 （刺絲胞動物） 海綿動物 扁形動物 線形動物 環節動物 節肢動物 軟體動物 脊索動物 棘皮動物 兩側對稱 後口類 假體腔 無體腔 輻射對稱 真體腔 原口類

海綿

海葵 mouth epidermis mesoglea tentacle gastrodermis

渦蟲

絛蟲

血絲蟲

五界生物的特徵比較 分類 特徵 原核生物界 原生生物界 菌物界 植物界 動物界 細胞型態 原核細胞 真核細胞 生物體構造 單細胞 單細胞或 多細胞 葉綠體 無 無或有 有 細胞壁

科學方法 觀察 既有經驗 科學資料 提出問題 設定假說 實驗 結果 廢棄 結論 再試驗 學說

雷迪的實驗設計

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