1、生物總複習,細胞,細胞的構造,細胞壁:由纖維素堆積而成,為無生命之結構。(動物細胞無) 細胞膜:由原生質濃縮而成,功能有如細胞的皮膚,具半透性,可控制細胞內外物質之出入半透性:依擴散原理,分子較膜孔小之 物質可通過,反之則否滲透作用:水分子經過半透膜的擴散 作用稱之,細胞的構造,細胞核:包含: 1.核膜:功能類似細胞膜 2.核仁:成分為蛋白質及RNA, 負責製造核糖體 (r-RNA) 3.染色體:由蛋白質及DNA組成, 主宰細胞之一切生理 活動及遺傳機制,細胞的構造,細胞質:內含各種胞器: 1.中心體:位於細胞核附近,與細胞分 裂(形成紡綞絲)及鞭毛、纖毛之形 成有關,不具膜系,植物細胞無 2
2、.高(爾)基氏體:與細胞分泌有關 3.粒線體:細胞之發電廠,負責供應 細胞能量(ATP)來源,具雙層膜系 (細菌及藍綠藻缺乏此構造),細胞的構造,細胞質:內含各種胞器: 4. 內質網:負責運輸胞內物質 5. 核糖體:內含多數RNA,負責蛋 白質之合成(由蛋白質及 r-RNA所組成),不具膜系,細胞的構造,6.質體(色素體):包含葉綠體(光合 作用中心,具雙層膜系)、雜色體 (如葉黃素、胡蘿蔔素等)及白色體 (主司貯存,廣義上可轉變成葉綠體) 7.液泡:內含無機鹽類、有機酸、胺基 酸、醣類及花青素等 8.溶小體:內含大量水解酵素,能將大 分子物質水解 ,有細胞的 自殺袋之稱,細胞的構造,9.細胞
3、骨架:包含 (1)微管:構成中心粒、鞭毛、 纖毛 (2)中間絲:維持細胞形狀 (3)微絲:協助真核細胞運動; 協助小腸收縮運動; 形成細胞質流,促使 胞器移動,微管 中間絲 微絲,補充,細胞膜構造模式:半自主胞器:本身含有DNA、RNA及核糖體,能自行合成小部分本身所需之蛋白質者,如葉綠體、粒線體,高等動、植物細胞在構造上之差異,構成細胞的成分,水:為生物體含量最多的化合物醣類:由C、H、O所組成(H:O2:1故稱醣類為碳水化合物),包含 1.單糖:有三碳糖(如PGAL)、五碳糖 (如核糖、去氧核糖)及六碳糖(如葡 萄糖、果糖及半乳糖) 2.雙糖:由二分子單糖結合並失去一個水 分子而形成,如麥
4、芽糖、蔗糖及乳糖,構成細胞的成分,醣類:由C、H、O所組成(H:O2:1故稱醣類為碳水化合物),包含 3. 多糖:為糖類中分子最大者,由多數單 糖組成,分子式一般寫成(C6H10O5)X X 代表不定之分子數,如澱粉、肝醣、 纖維素、洋菜、幾丁質等皆是多糖類葡萄糖:含量最多的單糖半乳糖:人腦中的醣類麥芽糖、蔗糖:植物細胞中最重要的雙糖蔗糖:植物體內醣類的主要運輸型式,構成細胞的成分,蛋白質:為生物體含量最多的有機物,由C、H、O、N及少數P和S所組成,基本單位為胺基酸,具種別性,亦即物種的血緣越近,其蛋白質的構造、種類便越相似(可做為分類的依據),細胞的生理,酵素(脢):為一種蛋白質,細胞內的
5、各種化學、生理反應幾乎皆由特定酵素所催化酵素之特性: 1.酵素不能引發反應,僅能催化反應, 且本身並不會改變化學結構 2.微量酵素便可促進大量反應的進行, 並可重複使用羧,細胞的生理,酵素之特性: 3.酵素具有專一性,每一種酵素僅能參 與一種化學反應 4.能破壞蛋白質的因素,均能使酵素失 效(如高溫、強酸、強鹼等環境) 5.酵素作用時,需有輔脢之協助,細胞的生理,輔脢:為一種非蛋白質,用來輔助酵素 完成生理作用,通常一種輔脢可 輔助多種酵素,但一種酵素只須 一種輔脢來輔助,輔脢之主成份 為核酐酸及維生素,維生素群 幾乎都是輔脢的主要成份維生素不能作為輔脢,細胞的生理,輔脢的特性: 1.不是蛋白
6、質 2.可重複使用 3.無絕對的專一性 4.要反應時才與酵素接合 5.熱對輔脢的影響較小,構成細胞的成分,脂質:由C、H、O三元素所組成,包含中性脂、磷脂、蠟脂及固醇類等四大類,細胞中以中性脂最常見,其成份由一分子甘油及三分子脂肪酸組成,其中脂肪酸的碳與碳間若無雙鍵,即稱為飽和脂肪酸;若有雙鍵,則稱為不飽和脂肪酸,構成細胞的成分,脂質的功能:構成各種膜系,使細胞內各種生化反應能互不干擾供應或貯存能量:每公克脂質大約可產生9大卡的熱量保護臟器及保溫幫助脂溶性維生素的運送潤滑皮膚,構成細胞的成分,維生素:其重要功能為扮演輔酶的角色維生素可分成水溶性維生素:可溶於水中,過多時常隨水分排出,如維生素C
7、及維生素B群(B1、B2、B6、B12、菸鹼酸、葉酸等)脂溶性維生素:溶於脂肪,並藉此存於體內,故不易排出,若攝食過多易導致中毒,如維生素A、D、E、K,無機鹽類:,細胞的分裂,分裂的種類: 1.無絲分裂:又稱直接分裂,見於衰老 或病態細胞(如癌細胞)之分裂,因 無紡綞絲及星狀體之出現,故稱為 無絲分裂,此種分裂,遺傳物質不能 平均分配於新細胞中,不能完成遺傳 的連續作用(2n2n),細胞的分裂,二倍體體細胞所含的遺傳物質一套來自父方,一套來自母方,所以我們將此體細胞稱為二倍體,或稱為2n,n代表染色體套數。有絲分裂的過程就是確保當體細胞一分為二時,兩個子細胞仍為2n,細胞的分裂,2.有絲分裂
8、:又稱間接分裂,見於正常 體細胞之分裂,因有紡綞絲之出現, 故稱為有絲分裂(2n2n) 3.減數分裂:見於生殖細胞(如卵細胞、 精細胞)形成時之分裂,因染色體數 目減半,故稱減數分裂(2nn),有絲分裂,有絲分裂之過程 1.前期:染色體形成,染色分體藉由中心 結聯繫,此時為四倍體(4N),有絲分裂,2.中期:核仁、核膜消失、中心體分裂並往二極移動,兩中心體間出 現紡綞體、染色體以著絲點與 紡綞絲連結,並排列於紡綞體 中央,有絲分裂,有絲分裂,3.後期:姊妹染色分體分離、子染色體 分別往二極移動,有絲分裂,4.末期:紡綞體中央的細胞膜向內凹將 細胞一分為二、核仁核膜重新 出現、染色體散開形成染色
9、質 絲、分裂完成,有絲分裂,有絲分裂,5.間期:即G1(細胞體積增大)、S (DNA複製)和G2(蛋白質 大量合成),此時染色體 完成複製,有絲分裂,細胞分裂週期,減數分裂,第一次減數分裂:(一)前期I:染色絲凝縮成染色體,而同源 染色體即產生配對(聯會), 此時每一組染色體對是由四個 染色分體組成,稱為四分體。 若以AAaa代表四分體,AA或aa 這兩組染色分體分別稱為姐妺 染色分體,前期進行過半後同 源染色分體可能產生互換現象,減數分裂,第一次減數分裂:(二)中期I:核膜消失,同源染色體組排 列在赤道板上,各同源染色 體組兩個中節分別對向紡錘 體的兩極。,減數分裂,第一次減數分裂:(三)後
10、期I:兩同源染色體分離,分別移 向紡錘體的兩極,形成兩個 子細胞。此時每一條染色體 仍具有兩個染色分體,稱為 二分體。減數分裂就是指子 細胞只分配到兩個同源染色 體中的一個,減數分裂,第一次減數分裂:(四)末期I:紡錘體消失,兩個新細胞 核形成,細胞質也分割成 兩個,各有一細胞核,第 一次減數分裂完成。,減數分裂,第二次減數分裂:(五)前期II:中心體的複製與星芒體、紡錘絲的 形成。末期I和前期II都非常短暫 (六)中期II:染色體排列在紡錘體的赤道板上(七)後期II:染色分體分開移向紡錘體的兩端(八)末期II:新的核膜形成,染色體分散成染色 質,細胞質也分割成兩半,第二次減 數分裂結束,共產
11、生四個子細胞。,減數分裂,原始生殖母細胞成熟分裂產生四個配子,在雄性個體這四個子細胞都能發育成精子。在開花植物這四個配子則發育成四個花粉粒,它的核進行一次有絲分裂而具有兩個核,其中一個是管核,另一個為生殖核,生殖核再行一次有絲分裂,形成兩個精核(或精細胞),它們分別參與受精作用(雙重受精),減數分裂,但在雌性個體這四個子細胞中只有一個能夠發育成卵,其他三個形成極體,最後退化壞死。在開花植物這個僅存的配子則連續進行三次有絲分裂,形成八個核,各自移到特定的位置,隨後再進行胞質分裂,形成七個細胞所組成的胚珠,位於雌蕊的子房中。這七個細胞中,中央含兩個極核的細胞將來受精後會發育為胚乳,近珠孔的一端有一個是卵細胞,其餘兩個和另一端的三個為附屬細胞。,減數分裂,減數分裂之前期I,同源染色體間進行配對、互換,而在接下來約兩次分離中,各同源染色分體則獨立自由分配到各配子中,這些過程均增加了受精卵基因重組的機會及子代之遺傳變異,便在多變的環境中增加子代的生存機率。因此減數分裂對物種特徵的維持及繁衍均相當重要。,