第一章第一節細胞 細胞膜 細胞膜 物質通過細胞膜的方式 物質通過細胞膜的方式 滲透壓與膨壓 滲透壓與膨壓 酵素 ( 酶 ) 酵素 ( 酶 )

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1 第一章第一節細胞 細胞膜 細胞膜 物質通過細胞膜的方式 物質通過細胞膜的方式 滲透壓與膨壓 滲透壓與膨壓 酵素 ( 酶 ) 酵素 ( 酶 )

2 細胞膜

3 細胞膜  成分：磷脂質、蛋白質、少量醣類、膽固醇。 磷脂質：親水端、疏水端、脂雙層。 蛋白質：負責運輸物質、接受訊息或催化反應。 醣類：位於磷脂質或蛋白質表面，為細胞辨識外 來物質或訊息的構造。 膽固醇：增加膜的穩固性。  流體鑲嵌模型：膜的組成分子處在液態的動 態環境，依照細胞的需要，四處移動。

4 第一章第一節細胞 細胞膜 細胞膜 物質通過細胞膜的方式 物質通過細胞膜的方式 滲透壓與膨壓 滲透壓與膨壓 酵素 ( 酶 ) 酵素 ( 酶 )

5 物質通過細胞膜的方式

6 物質通過細胞膜的方式 分子移動 方向 運輸原 理 能量例 擴散作用 ( 被動運輸 ) 濃淡濃淡濃度差不耗能 H 2 O 、 CO 2 、 O 2 、脂溶性 物質 滲透作用 H2OH2O 主動運輸淡濃淡濃耗能胺基酸、葡萄 糖、離子

7 物質通過細胞膜的方式

8 物質通過細胞膜的方式  胞吞作用 ( 胞飲作用 ) ：大分子。  擴散作用：物質由分子或離子等粒子所構成， 粒子在空間中會不斷地相互碰撞而由一個地 方移動到另一個地方，這種現象稱為擴散， 此過程不需要消耗能量。 簡單擴散作用：分子穿越脂雙層，例如： H 2 O 、 CO 2 、 O 2 、脂溶性分子。 促進性擴散：分子穿越運輸蛋白，胺基酸、葡萄 糖、離子。

9  主動運輸：許多物質卻是逆著濃度差異，由 濃度較低處往濃度較高處移動，細胞需藉由 消耗能量的方式，來驅動細胞膜上的運輸蛋 白對抗濃度差異，將物質由濃度較低的一側 運送到濃度較高的一側，此方式稱為主動運 輸。 例 1 ：神經細胞靠著鈉－鉀離子幫浦（ Na + － K + pump ）來維持細胞內外離子濃度的恆定。 例 2 ：植物的根毛自土壤中吸收無機鹽等現象。

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11 物質進出細胞的方式 物質進出細胞的方式 動畫 物質進出細胞的方式

12 第一章第一節細胞 細胞膜 細胞膜 物質通過細胞膜的方式 物質通過細胞膜的方式 滲透壓與膨壓 滲透壓與膨壓 酵素 ( 酶 ) 酵素 ( 酶 )

13  滲透作用：在選擇性通透膜的兩側，水分子 可以通過選擇性通透膜，由溶液濃度低的一 側向溶液濃度較高的一側移動，這種水分子 通過選擇性通透膜的擴散現象，稱為滲透作 用。  滲透壓：滲透作用中，分子通過選擇性通透 膜時所產生的力量稱為滲透壓。

14 滲透壓的測定

15 滲透作用對細胞的影響

16 滲透作用對細胞的影響 等張溶液 ( 等滲透壓溶液 ) ：哺乳動物的紅血球置 於生理食鹽水（ 0.9 ％氯化鈉水溶液）中，細胞 會維持原來的形狀，此時生理食鹽水對紅血球 而言是等張溶液。 高張溶液 ( 高滲透壓溶液 ) ：將紅血球置於高濃 度的食鹽水（如 2 ％氯化鈉水溶液）中，水分子 離開細胞的量會多於進入細胞的量，而使細胞 萎縮，此時高濃度的食鹽水對紅血球而言是高 張溶液。 低張溶液 ( 低滲透壓溶液 ) ：將紅血球置於低濃 度的食鹽水（如 0.2 ％氯化鈉水溶液）中，水分 子進入細胞的量多於水分子離開細胞的量，而 使細胞膨脹，此時低濃度的食鹽水對紅血球而 言是低張溶液。

17 動物細胞在不同濃度溶液中

18 膨壓 膨壓：成熟的植物細胞通常都具有一個很 大的液胞，當細胞質與液胞內充滿水分時， 會壓迫周圍的細胞膜，使之緊緊貼向細胞 壁，而對細胞壁產生壓力，稱為膨壓。 膨壓使草本植物在水分充足時能夠挺立。

19 植物細胞缺水的情形

20 氣孔開閉受膨壓的影響

21 淡水生物的滲透壓適應 許多淡水原生生物具有伸縮泡，用以排除 多餘水分

22 滲透作用和植物的關係滲透作用和植物的關係動畫 滲透作用和植物的關係

23 第一章第一節細胞 細胞膜 細胞膜 物質通過細胞膜的方式 物質通過細胞膜的方式 滲透壓與膨壓 滲透壓與膨壓 酵素 ( 酶 ) 酵素 ( 酶 )  代謝作用  酵素的特性  影響酵素活性的因素

24 代謝作用複習分子大小能量水份體重例如 同化作用 ( 合成 ) 小大小大小大小大消耗脫水增加 光合作用 CO 2 +H 2 O  C 6 H 12 O 6 +O 2 +H 2 O 異化作用 ( 分解 ) 大小大小大小大小產生水解減少 呼吸作用 C 6 H 12 O 6 +O 2  能 量＋ CO 2 +H 2 O

25 代謝作用  定義：生物體中物質分解及合成的現象稱為 代謝作用。  代謝作用的過程，需要酵素的協助，酵素的 功用如同一般化學反應中『催化劑』的功用。  酵素 ( 催化劑 ) 可加速化學反應的速率，但無法 引發化學反應。  生物體可合成需多種酵素，以協助代謝作用 的進行。

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28 第一章第一節細胞 細胞膜 細胞膜 物質通過細胞膜的方式 物質通過細胞膜的方式 滲透壓與膨壓 滲透壓與膨壓 酵素 ( 酶 ) 酵素 ( 酶 )  代謝作用  酵素的特性  影響酵素活性的因素

29 酵素的特性  酵素成分為蛋白質。  酵素具有專一性。  酵素可反覆多次使用。  酵素的作用為降低反應的活化能。  輔因子：許多酵素必須在其他物質的幫助下， 才能具有最好的酵素活性。這些物質稱為輔 因子。  輔酶：有些酵素的輔因子為無機物，例如： 鋅、銅或錳離子等；若輔因子為有機物，則 稱為輔酶，如維生素 B1 、 B6 等。通常人體無 法自行合成這些輔因子，故必須自食物中攝 取。

30 輔酶的例子

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32 酵素的作用機制酵素的作用機制 動畫 酵素的作用機制

33 第一章第一節細胞 細胞膜 細胞膜 物質通過細胞膜的方式 物質通過細胞膜的方式 滲透壓與膨壓 滲透壓與膨壓 酵素 ( 酶 ) 酵素 ( 酶 )  代謝作用  酵素的特性  影響酵素活性的因素

34 影響酵素活性的因素溫度酸鹼值重金屬離子

35 影響酵素活性的因素 -- 溫度

36  在適宜的溫度範圍內，酵素的活性隨溫度升 高而增高，但是溫度若高於適宜的溫度範圍， 酵素很快就失去活性。相對地，溫度越低， 酵素的活性越低。例：食物夏天在室溫下很 快就被細菌分解而腐敗了，若放置於冰箱則 可保存較久而不腐敗。  低溫不會破壞酵素，高溫可使酵素失去活性 並變性。例：食物需經過高溫烹煮以殺死其 中的微生物。例：實驗室中的酵素可長期保 存在極低溫的冰箱中，取出回溫後仍可發揮 作用。

37 影響酵素活性的因素 — 酸鹼度 酸鹼值：酸鹼值的改變能影響酵素的構形， 故酵素在適合的酸鹼值中才能達到最好的 催化活性。

38 影響酵素活性的因素 — 重金屬離子  許多的金屬離子，如鋅、銅或錳離子等可作 為酵素的輔因子，在反應過程中協助酵素蛋 白質維持適合反應的結構或協助受質與酵素 的結合，而促進酵素反應的進行。  然而有些重金屬離子，例如：汞離子（ Hg 2 ＋ ）、鉛離子（ Pb 2 ＋ ）及鎘離子（ Cd 2 ＋ ）等， 卻會非專一性地與酵素結合，改變酵素結合 位的結構，而使酵素失去活性。

39 牛刀小試試判斷下列物質如何進出細胞？  氧氣自肺泡進入血管中  海帶吸收海水中的碘離子  葡萄糖自血液擴散進入細胞

40 有空再看 草履蟲 草履蟲 (1 ’ 40 ” ) 影片出處：科學實論 4 01:31 ～ 02:51 （全片長 100 分鐘） 發行片商： NHK 總代理商：龍吟唱片有限公司

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