1-1 生命現象 生物與無生物的差別 到底什麼是生命現象？

生命現象 感應 運動 新陳代謝 生長 繁殖

感應 生物對外界刺激所產生的適當反應，以利於生存。 A.植物的向地性、向濕性 B.氣溫升高 熱 C.細菌趨向營養濃度高的地方

運動 生物體感應環境變化時的現象 氣溫升高 熱 搧風、開冷氣 植物會運動嗎？ 含羞草---觸發運動 酢醬草---睡眠運動 氣溫升高 熱 搧風、開冷氣 植物會運動嗎？ 含羞草---觸發運動 酢醬草---睡眠運動 睡蓮—白天開花，晚上閉合

新陳代謝﹝生物生存的基本條件，生命的基本特質﹞ 生物體為維持生命現象，必須由環境取得能量與含有能量的化學物質，並將此轉變成生物體可以利用的形式，包括分解作用與合成作用的現象，稱為新陳代謝，簡稱代謝。 呼吸作用〈分解、異化〉 光合作用〈合成、同化〉 能量

生長與發育 晶體的增大，是生長嗎？ 從受精卵分化到一個生物體，除了細胞體積的增加外，還有什麼嗎？ 細胞不可能很巨大。 當生物體的 合成作用 > 分解作用 有機物質累積，使得生物細胞 生物體便因此表現出生長現象。 細胞體積擴增(質)，細胞分裂(量)，細胞分化(不同組織)

繁殖 有性！ 無性！ 彩卷的選擇：號碼重組(基因重組)、產生更多變異。 沒有絕對好壞的區別，只有相對適不適合。 目的：族群延續 無性生殖只是買了一張彩票，然後把它複印了許多次，複印得再多也不能增加中獎概率 ，有性生殖卻是買了許多不同號碼的彩票，顯然最有可能中獎 沒有絕對好壞的區別，只有相對適不適合。 目的：族群延續

1-2 細胞的化學組成 細胞的發現 細胞的化學組成

細胞的發現 伽利略發明望遠鏡 虎克將顯微鏡改良，加裝一個 可攜帶油燈的支架，作為照明用。 虎克有看到真正的細胞嗎？ 觀察軟木塞，看到許多蜂窩狀的小格子 (死細胞)，並以拉丁文cellulae （小房間）命名 虎克有看到真正的細胞嗎？

雷文霍克加裝一組透鏡，使得顯微鏡放大倍率增加為300倍，因而發現水中的微生物、血液循環、人類與哺乳動物的精子。這是人類第一次完整的觀察到活細胞 1831年，英國植物學家布朗（Brown）觀察到細胞內有一球狀的構造，並稱之為核

細胞學說(1839年) 但是，細胞到底從哪裡來呢？ 動物學家布朗（Robert Brown）和許旺（Theodor Schwann）和植物學家許來登（Matlhias Schleiden）的研究後，發現動物和植物都是由細胞構成的﹐於是確立了細胞學說的第一個原理----「生物是由一個或一個以上的細胞構成的」﹐亦即「細胞是構成生物體的基本單位」。 但是，細胞到底從哪裡來呢？

細胞學說的第二個原理，德國生理學家，菲可提出： 生物體是由細胞所構成，所有細胞均來自已存在的細胞

現代細胞學說 1.細胞是構造的基本單位 2.細胞是生理單位 3.細胞來自於細胞分裂

細胞的化學組成 細胞內的有機物： 細胞是生物體的基本單位 構成細胞的物質為原生質，成分為水、蛋白質、醣類、脂質與核酸為主，並含有少量的維生素與無機鹽類。 表1-1 細胞內的有機物： 醣類(單醣) 蛋白質(胺基酸) 脂質(脂肪酸) 核酸(核苷酸) 構成生物體的元素：C、H、O、N(>96%)

醣類 自然界存量最豐富與分布最廣的有機物。 為細胞能量的主要來源 由碳、氫、氧三種元素組成， C：H：O = 1：2：1 醣類的化學通式：

醣類的分類

生物體中常見的單醣 1.六碳糖 五碳糖(RNA、DNA)

單糖 雙糖：2單醣 寡糖：3~10單醣 多醣：很多單醣

多醣 纖維素、澱粉 肝醣 幾丁質(某些真菌的細胞壁、甲殼動物與節肢動物的外骨骼) 肽聚糖(細菌的細胞壁)

脂質 種類有：中性脂肪、油、磷脂質、蠟、膽固醇。 共同特徵：難溶於水，易溶於乙醚、氯仿等有機溶劑。

疏水性 v.s. 親水性 中性脂肪 磷脂質 膽固醇 疏水端 親水端 磷酸根 磷酸根易溶於水，增加親水性 疏水端 1甘油+ 3脂肪酸 三酸甘油酯(中性脂肪) 室溫下，呈固態的為脂肪；液態為油 疏水端 親水端 磷酸根 疏水端 磷酸根易溶於水，增加親水性 1甘油+ 2脂肪酸 磷脂質 構成細胞所有膜狀構造的主要成分。

脂質到底是以何種方式存於水中？

脂質的功能 構成細胞膜的主成分之ㄧ 提供生物能量 維持動物體溫 　　例如：企鵝 脂質 脂肪酸 甘油 細胞中進行呼吸作用 水與能量

蛋白質 主要由Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ四種元素所組成，有些尚含有Ｓ。 蛋白質由許多胺基酸所組成，為細胞內含量最多的有機物。例如：酶、胰島素等激素、毛髮、指甲、抗體、血紅素…… 蛋白質的組成單位為２０種胺基酸。

組成蛋白質的單元體－－－胺基酸 胺基酸分子含有五個部份：中心Ｃ原子，分別接上Ｈ、ＣＯＯＨ、ＮＨ２（胺基）、 Ｒ（側鏈或是殘基） 　Ｒ（側鏈或是殘基） 不同的胺基酸差異只在Ｒ的不同。

丙胺酸與天門冬胺酸的基本結構相似，只差異在Ｒ基的不同 蛋白質的種類因胺基酸的種類、數目及排列順序而有所不同， 不同的蛋白質具有不同的生物功能。

胺基酸如何構成不同種類的蛋白質？ 兩個胺基酸脫去一分子的Ｈ２Ｏ後，形成肽鍵（醯胺鍵）。 雙硫鍵 共價鍵、凡得瓦力、氫鍵、離子鍵。 蛋白質可由一條或是多條肽鏈構成

蛋白質的功能 構成生物體 儲存 運輸 運動 防禦 調節生理 提供能量 例如：細胞膜上的膜蛋白、膠原蛋白、毛髮與角….等。 　　　　例如：細胞膜上的膜蛋白、膠原蛋白、毛髮與角….等。 儲存 　　　　例如：蛋白、植物種子中的蛋白質。 運輸 　　　　例如：血紅素（含鐵蛋白）。 運動 　　　　例如： 防禦 　　　　例如：抗體 調節生理 提供能量

核酸 核酸，是由許多核苷酸所組成。 可分成去氧核糖核酸（ＤＮＡ），及核醣核酸（ＲＮＡ） 細胞儲存與表現遺傳訊息的分子。

核苷酸 由五碳糖、含氮鹼基、磷酸根組成。 五碳糖 含氮鹼基 Ｐ ＡＧＣＴＵ 核糖 去氧核糖

核酸 ＤＮＡ 去氧核糖 Ａ（腺嘌呤） Ｇ（鳥糞嘌呤） Ｃ（胞嘧啶） Ｔ（胸腺嘧啶） ＲＮＡ 核糖 Ｕ（脲嘧啶） 如果，生物體要製造DNA及RNA，請問需要製造出幾種核苷酸才能夠用？ 幾種含氮鹼基？ ８種 ５種

核苷酸除了是DNA與RNA的組成成分外，還參與許多重要的生理反應 功能 　　　　遺傳物質 　　　　參與代謝 　　　　能量傳遞 　　　　輔酵素的成分 　　　　訊號分子

ＡＴＰ(三磷酸腺苷;腺嘌呤核苷三磷酸) 細胞中能量的攜帶者，常被喻為能量代幣。 ATP由腺嘌呤、五碳糖及3個磷酸根所組成。 細胞需要能量時，ATP會斷裂磷酸根形成ADP，將能量釋放出，供細胞所需。

AMP 距離中心核糖越遠的磷酸根，越容易斷裂而釋出能量。 “ ～” 為高能磷酸鍵。 每一分子的ATP，最多只能產生2個高能磷酸鍵。

ATP 需能 產能 很多葡萄糖聚合成肝糖儲存 異化作用 同化作用 ADP+Pi 細胞中的化學反應與能量關係圖