1-2細胞的化學組成[上篇]

細胞的化學組成［上篇］
目標：科學家、細胞學說、醣類

細胞是生物體表現生命現象的基本單位、構造單位。

科學家們

義大利　伽利略
早期鏡片

英國　　虎克
1.發現細胞；1665微物圖誌
2.自製複式顯微鏡，觀察軟木栓
3.第一位描述cell的科學家

英國　　布朗
發現細胞核

德國　　許旺許來登
1.細胞學說雛型
2.1839年提出細胞學說：
『動植物皆由細胞及其衍生物質所組成。』

德國　　菲可
1855生物體由細胞所構成，一切細胞皆由細胞產生

細胞學說Cell theory

1.生物由cell和cell的衍生物構成
2.細胞為生物構造及功能單位
3.cell皆由原先已存在的cell分裂而來

水
生物體內含量最多的物質（平均＞65%），維持生命所必需的物質
(1)睡蓮、水母含水量96%，腦細胞含水量80~85%
(2)骨細胞含水量20%，種子、花粉含水量少
△ 具有極性：水分子中的氧原子吸引氫原子的電子
→氫原子帶少量正電荷，氧原子帶少量負電荷
→水分子同時帶有正負相反的電荷
△ 內聚力：氧原子帶負電→吸引另一水分子的氫原子→互相連結
△ 最佳溶劑：
(1)水具有極性→吸引其他帶電荷的分子→使其他分子間的吸引力減弱
→物質溶解而易於運輸
(2)物質須先溶於水→才易發生化學反應及運輸
可溶於水的物質：（親水性物質）ex.醣類：氫氧基帶有極性→可溶於水
不溶於水的物質：（疏水性物質）ex.脂質：不帶有極性→不溶於水
△ 水的比熱大（S＝1）：
有較高的吸熱放熱能力（可作為溫度穩定劑）
(1)有助於維持地球氣候的溫和
(2)維持生物體內溫度穩定→不易隨外界溫度而改變
△ 於4℃時，水的密度最大
水凝固後的密度變小→ 冰浮於水面（可避免下層水凝結而危害水生生物）
△ 輕微解離：（H2O D H＋＋OH－）
使溶液表現『酸鹼』性→ 可影響酵素活動
△ 水可提供膨壓：使草本植物細胞維持形狀與支持力

（供能順序：醣類→脂質→蛋白質）

◎醣類（含C、H、O元素）

1.自然界中分布最廣
2.生物體內能量的主要來源
3. ∵H：O＝2：1，∴又稱為『碳水化合物』(CH2O)n
4. 構成細胞的成分
5. 產生(儲存)能量：是生物體內進行生命活動的主要能源物質（4 Kcal/g）

單醣

單醣含3～7個碳原子→ 生物體內最簡單且最重要的醣類
較重要的單醣為五碳糖和六碳糖
(1)三碳糖（直鏈狀）：甘油醛是光合作用暗反應的產物
(2)五碳糖（環狀）：核糖（構成RNA）；去氧核糖（構成DNA）
(3)六碳糖（環狀）：葡萄糖、半乳糖、果糖
分子式皆為C6H12O6→同分異構物
葡萄糖：含量最多且最重要的單醣、細胞內基本的能量來源

寡醣

以雙醣最常見，以下介紹的是雙醣
單醣＋單醣──＞雙醣(C12H22O11)＋水
大多可溶於水→ 易被輸送、易被水解為單醣
(1)蔗糖、麥芽糖：植物細胞中最重要的雙醣
麥芽糖＋水 D 葡萄糖＋葡萄糖
萌發的種子含大量的麥芽糖（麥芽→製造啤酒和威士忌的原料）
蔗糖＋水 →葡萄糖＋果糖
蔗糖可在植物體內運輸（篩管內主要有機物）
及儲存（ex.甘蔗、甜菜）
(2)乳糖：動物細胞中最重要的雙醣（多存於哺乳動物乳汁）
乳糖＋水 → 葡萄糖＋半乳糖

多醣：由多個單醣分子組成(C6H10O5)x→主要用於儲存能量

(1)由葡萄糖聚合而成：
纖維素（構成細胞壁）
a.植物體含量最多的有機物 (也是自然界含量最多的有機物)
b.多條平行的葡萄糖鏈以氫鍵連結成 澱粉 再集結成纖維
澱粉（甘藷、馬鈴薯）
a.植物體內最常見的多醣 (通常儲於葉綠體或澱粉粒內)
b.澱粉顆粒呈橢圓形，具同心圓環
肝糖（動物澱粉）
a.儲存於肝臟和肌肉
b.分子量較大且分支較多
(2)幾丁質：
含氮醣類（胺基酸）聚合而成
k構成節肢動物的外骨骼、真菌的細胞壁
(3)肽聚糖：構成原核生物（細菌和藍綠菌）的細胞壁