國中生物/細胞

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簡介[編輯]

地球上大約有175萬個物種。它們都是由「細胞」組成的,細胞是生物的基本功能和結構單元。例如,據說人體由200萬億個細胞組成。在消化道中,有細胞消化和吸收食物,就骨骼而言,存在構成骨骼的細胞。在此頁面上,會敘述細胞的基本功能和結構。

細胞功能和結構[編輯]

基本結構[編輯]

'典型動物細胞的示意圖
1.核仁,2。核,3。核醣體,4.small內質網,5.粗糙內質網,6.高爾基體,7.細胞骨架,8.平滑內質網,9.線粒體,10.液泡,11.細胞質基質,12.溶酶體,13.中心體
「'典型植物細胞的示意圖'」
a。血漿接觸,b。細胞膜,c。細胞壁,1。葉綠素身體(d。類囊體膜,例如澱粉顆粒),2.液泡,(f。液泡,g。液泡膜),h。線粒體,即過氧化物酶體,j。細胞質,k。小膜囊泡, l。粗糙的ER,3.核(m。核孔,n。核膜,o。核仁),p。核醣體,q。光滑囊泡,r。Golgi囊泡,s。高爾基體,T.纖維細胞骨架

細胞由``核(nucleus)和``細胞質(cytoplasm)組成,它們被``細胞膜(cell membrane)圍繞。除細胞核外,細胞膜內部物質的一部分稱為細胞質。 核和細胞質一起也稱為「'原生質'」(protoplasm)。換句話說,細胞膜內部的物質稱為原生質。因此,核包含在原生質中。 在細胞質中,有一些具有各種功能和結構的小器官,包括細胞核和線粒體,這些小器官被稱為「細胞器」。 細胞器之間的空間充滿了水,蛋白質等,這被稱為「細胞質基質」(cytoplasmic matrix)。該細胞質底物含有蛋白質,例如酶,胺基酸,葡萄糖等。

細胞器[編輯]

「細胞核概述」
1.核膜,2.核醣體,3.核孔,4.核仁,5。染色質,6.細胞核,7.內質網,8.核質

「核」通常是一個細胞,裏面有一個「染色體」。 染色體由「 DNA」和蛋白質組成。 DNA具有「基因」信息。 在細胞分裂過程中,DNA被複製並分佈到新細胞中。 當用顯微鏡觀察細胞核時,可以用染料如胭脂紅乙酸鹽或乙酸鈣黃素將染色體染成紅色。 首先,這種染色現像是「染色體」名稱的由來。 核包含一個或多個「核仁」,其中充滿了「核汁」。 核表面上是「'核膜'」(核膜)。 核膜由雙層薄膜製成,並具有許多稱為核孔的孔,這些孔參與物質進入和離開核的過程。 DNA是基因的主體,但是染色體包含DNA,而核包含染色體,因此核與遺傳密切相關。 基本上一個細胞只有一個核 例外情況是,某些細胞沒有細胞核,例如人紅細胞, 一些細胞具有多個核,例如人骨骼肌的肌肉細胞。 核控制細胞器的功能,因此對於細胞存活和增殖是必需的。 因此,失去細胞核的細胞,例如紅細胞,不能長期存活並且不能分裂。 細胞核中的DNA控制著這些細胞器。

線粒體[編輯]

「線粒體結構」
1.內膜2.外膜3. Criste 4.基質)

在動物和植物細胞中發現了「線粒體」(線粒體), 這些是顆粒狀細胞器,其長度為1μm至數μm,寬度為0.5μm。 呼吸,通過化學反應消耗氧氣以分解有機物並獲得能量。 線粒體是球形或圓柱形結構, 它有一個雙層膜,外部有一個外部膜,內部有一個打褶的內部膜。 內膜的褶皺稱為cr,充滿內膜所包圍的空間的液體稱為基質。 穀物中含有與呼吸有關的酶,可分解有機物。 ATP合成一種稱為線粒體內膜的物質。 真核細胞通常具有線粒體,而原核細胞則沒有。 原核生物也可以呼吸,但是原核細胞的呼吸絕不是由於線粒體引起的。

葉綠體[編輯]

」'葉綠體結構'」

葉綠體是一種凸透鏡狀的器官,直徑為5至10μm,厚度為2至3μm,存在於植物細胞中。 它執行「光合作用」(光合作用),利用光能從水和二氧化碳中合成碳水化合物。 葉綠體具有扁平的袋狀結構,稱為類囊體, 類囊體堆積形成一個稱為格拉納的單位, 一些細長的類囊體連接着格蘭娜。 它們之間的空間充滿了稱為基質的液體。 另外,內膜和外膜的雙層膜圍繞外圍。

葉綠素「 a」(藍色)和葉綠素「 b」(紅色)的吸收光譜

葉綠體還含有一種稱為「葉綠素」的綠色顏料。 更準確地說,葉綠素是一種反射綠光並吸收其他顏色的顏料。 由於該葉綠素的反射特性,植物顯得綠色。 類囊體膜包含色素,例如葉綠素,從而吸收光能。 並且,通過酶在基質中的作用,進行光合作用的有機物合成。 葉綠體在基質中有自己的DNA。

液泡[編輯]

液泡結構

液泡(vacuole)主要存在於植物細胞中並存儲物質並調節滲透壓。 它包裹在單個液泡膜中,內部充滿了``細胞液(細胞液)。 一些植物細胞含有紅色,藍色或紫色的色素,稱為「'anthocyan

細胞膜[編輯]

'細胞膜的結構
單元格雙層的示意圖
離子通道示意圖

細胞膜是在細胞質外部具有約5nm至10nm的厚度的薄膜。典型的生物膜,主要由「磷脂」和蛋白質組成,調節物質進出細胞的過程。磷脂具有易溶於水的親水性部分和難溶於水的疏水性部分,該疏水性部分面向內,形成「雙層」(phospholipid bilayer)。

如上所述,細胞膜僅將疏水部分暴露於外部,因此細胞膜是疏水的。因此,細胞膜不溶於水。因此,細胞通過細胞膜與周圍環境分離,從而細胞不會混合。

蛋白質分佈在整個細胞膜上,這些蛋白質(在細胞膜上)參與調節物質進入細胞的進入和離開。細胞膜具有「選擇性滲透性」的特性,根據物質的不同,其滲透性也不同。對於蔗糖溶液等,細胞膜顯示出接近半滲透性的特性(*參見「物質進出細胞的進出」)。

  • 發展

在細胞膜的某些地方有離子通道,並且僅允許特定的離子(例如Na Na +和K K + +通過)。在接受特定物質刺激的地方也有「受體」(receptors)。不同類型的受體可以接受不同類型的物質,因此可以接受不同類型的刺激。受體的物質是蛋白質。

另外,細胞膜上的蛋白質有時具有由寡糖等多醣類構成的糖鏈,以及諸如細胞與細胞之間的區分等信息交換。這對於連接在一起很有用。人類ABO血型之間的差異是由於紅細胞細胞膜中糖鏈的差異所致。

當細胞消化並吸收異物時,細胞膜也參與「吞噬作用」,異物被附着在異物上的細胞膜包裹並吸收。吞噬作用也稱為進食或吞噬作用。巨噬細胞,變形蟲等的吞噬作用是由於這種細胞膜的作用。

細胞壁[編輯]

細胞壁結構(綠色是細胞壁)

「細胞壁」(「細胞壁」)存在於植物細胞,真菌和原核生物中,是一種硬膜,可保護細胞膜外部的細胞並具有維持其形狀的功能。在動物細胞中找不到。 細胞壁由纖維素作為主要成分組成,具有纖維素和碳水化合物的結構,該結構是完全可滲透的。