細胞????是什麼呢????????20分

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構成人體最基本的結構和功能的單位,其實就是細 胞 ~~

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存在於細胞與細胞之間的就是細胞外間質!!

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西元1665年，英國科學院的科學家虎克(Robert Hooke)首次以自製的顯微鏡，觀察取自已具次生組織樹株的木栓層薄片，看到許多蜂窩狀的小格子，並以拉丁文cellulae(小房間之意)命名之，此成為日後生物學家命名細胞的字源。

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其實當時虎克所觀察到的小格子即木栓中死細胞壁構成之空室，虎克並不知道這些細胞原來是具有生命，也不知道看所見是已死亡的細胞，然而這是科學家利用簡陋的工具對生物加以觀察並記錄的開端。

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其後雷文霍克(Leeuwenhoek)利用改良的透鏡及敏銳的觀察力觀察細菌。此後，顯微鏡的技術更加進步，1831年，英國植物學家布朗(Brown)更觀察到細胞內有一球狀的構造，並稱之為核。

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1839年動物學家許旺(Schwann)也在動物組織中觀察到細胞;許旺與另一位植物學家許來登(Schleiden)均認為每個活細胞均有獨立生存的潛能。許旺於是提出:所有生物體均由一個或一個以上的細胞所組成，細胞是所有生物體基本的生命單位;此為細胞學說最早的雛形。

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其後加上生理學家菲可(Rudolf Virchow)對細胞生長的研究，更確立了細胞學說(Cell theory)生物體是由細胞所構成，所有的細胞均來自已存在的細胞。


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細胞是構成生物體的基本單位，構成不同組織或器官的細胞形狀並不相同。例如肌肉細胞呈長紡錘型、神經細胞則呈樹枝狀分枝、植物的表皮細胞扁平且排列緊密、導管細胞成筒狀等。雖然各種細胞在大小、形狀上均有差異，但細胞核，細胞質及細胞膜是細胞的三個基本構造，這些構造需要用光學或電子顯微鏡才能觀察到。

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一 何謂細胞 (Cell)?

細胞是一具有生命現象的最小獨立個體，亦是組成生物體的最基本單位。 原始細胞的組成極為簡單，甚至比現今最小的霉漿菌(Mycoplasma) 還簡單。 現代的微生物、植物與動物細胞在歷經三十幾億年的演化後，已變的相當複雜。

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二 高等生物細胞的整體結構由外到內可粗分如下:

1. 細胞膜 (Plasma membrane) (植物細胞有細胞壁)。

2. 細胞質 (Cytoplasm)。

內含粒線體 (Mitochondrion)、 高爾基體 (Golgi apparatus)、 內質網 (Endoplasmic reticulum)、細胞支架 (Cytoskeleton)及液泡。

3. 細胞核 (Nucleus)

內含遺傳物質DNA 與一應相關的蛋白質，如。

II. 細胞膜 (Plasma membrane)


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一　細胞膜的結構與功能:

˙細胞膜的主要成分為磷酯類酯肪 (Phospholipids)、醣蛋白(Glycoproteins)及膽固醇 (Cholesterol)。

˙細胞膜是細胞的屏障，因其可有效阻絕離子、帶電荷的分子與中性大分子的自由滲透。




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二 細胞膜在物質傳輸上的角色

由於細胞膜的隔離，使得細胞內各種反應得以獨立於外在的環境而運作。然而細胞並非一能自給自足的獨立單位，它需要從外界吸收本身無法製造的必需品，並排放出對自己有害的代謝產物。

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細胞膜上有許多醣蛋白扮演著感應與傳輸的角色:

1. 受體 (Receptors)可感應並告知外在必需品的訊息。

2. 傳輸蛋白 (Transport protein)則是細胞吸收營養分及排放代謝物的重要管道。

通道型傳輸蛋白可讓分子藉擴散作用穿過細胞膜。

攜帶型傳輸蛋白則可選擇性的讓分子通過，但通常需要消耗ATP。


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III.細胞核 (Nucleus)

一 細胞核的形成

˙細胞核的形成是由微生物間互相吞噬後，經共生演化而來的。

˙細胞核是為雙層膜所組成的膜套 (Nuckear envelope)所包覆。

˙細胞核套上有許多核孔 (Nuclear pore)可供蛋白質、核甘(Nucleotides)、訊息核醣核酸 (mRNA)等物質得進出細胞核。

˙真核細胞中DNA 的儲存、複製 (Replication)及轉錄 (Transcription)皆是在細胞核中進行。

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二 為何形成細胞核?

1. 使的巨大的遺傳物質分子 (DNA)得以包藏在細胞內部。

˙真核細胞的基因長度大約是原核細胞的1000倍。

˙DNA 在核中先緊密的和組織蛋白 (Histones)纏繞成許多的核小體 (Nuclosomes)，並進一步組合成染色體 (Chromosome)。

2. 保護遺傳物質，使免受細胞質的流動或其他物質的影響。

2. 分開細胞中轉錄 (Transcription)和轉譯 (Translation)的作用，使得這兩種作用能得到更精密、細緻得調控。

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IIII. 複雜的細胞質 (Cytoplasm)

一 細胞支架 (Cytoskeleton)

1. 細胞支架的特性

˙細胞的結構是由細胞質中，縱橫交錯的細胞支架所支撐起。

˙細胞支架的組成是為長條纖維狀的複合蛋白。此類蛋白又可細分為下列三種: 1) 肌動蛋白絲 (Actin filament); 2) 微質管 (Microtubule); 3) 中間絲 (Intermediate filament)。

˙細胞支架亦被用來作為細胞質內各類物質與胞器的傳輸網路。

˙細胞支架是真核細胞有別於原核細胞的特徵之一。

2. 中間絲 (Intermediate filament)

˙中間絲大多見於皮膚、結締組織 (Connective tissue)及器官的上皮細胞層中。

˙中間絲是由一群纖維蛋白 (Fibrous protein)單體互相交疊而成。

˙中間絲在細胞中主要是集中在細胞-細胞接觸的部位，並以此部位沿細胞膜向旁側延伸。

˙中間絲的網絡不只能提高細胞的機械強度以對抗外界的張力，亦有助於增強組織內細胞間的聯結。

3. 微質管 (Microtubule)

˙微質管是一中空的蛋白質管狀結構，主要由兩種球蛋白 (Globular protein)次單體 (Subunit)所組成，即α-與β-Tubulins。

˙微質管可見於所有真核細胞中。

˙微質管在細胞中是以細胞核附近的中心體 (Centrosome)為起點而呈向外放射的輻射狀結構。

˙細胞內胞器，如內質網及粒線體多沿微管絲的網絡排列。

微質管在細胞中扮演著多重角色，包括:

a. 細胞分裂時形成紡綞體 (Spindle)以協助染色體的分離。

b. 形成鞭毛 (Flagella)或纖毛 (Cilia)的主要結構。

c. 形成細胞內主要傳輸網路，負責運輸細胞內的蛋白質、胞器與其他巨分子。

˙微質管上附有許多運動蛋白(Motor proteins)，可幫助攜帶蛋白質、胞器及其他巨分子並傳送至遠處。

4. 肌動蛋白絲 (Actin filament)

˙肌動蛋白絲是由兩條肌動蛋白 (Actin)次單位纖維彼此環繞成螺旋狀而組成。

˙肌動蛋白絲主要集中於細胞膜內緣的皮層 (Cortex)部分，聚合時則是固著細胞膜上而往細胞質內延伸。

˙肌動蛋白絲的聚合與分解在細胞內受到嚴密的控制。

a. 聚合＞分解→ 細胞前緣 (Leading edge)向前延伸，形成微突刺(Micro-spike)或是瓣狀偽足(Lamellipodium)。

b. 聚合＝分解→細胞呈靜止狀態

c. 聚合＜分解→細胞呈現退縮現象

˙肌動蛋白絲的聚合或分解和細胞的移動現象息息相關。

˙肌動蛋白絲是附著細胞 (Adhesive cell)中應激纖維 (Stress fiber)的主要成份。應激纖維在細胞的吸附作用中扮演著維繫及穩定聚焦接觸點 (Focal contact)的角色。

˙自然界中有許多病原菌 (Pathogens)會利用寄主細胞的肌動蛋白絲的聚合來幫助它們入侵及傳播。

二 粒線體 (Mitochondrion)是細胞的能源庫

˙粒線體在細胞內的形狀不一，時而呈粒狀、時而呈長條狀，因而以名之。

˙粒線體多集中在細胞或組織中最需要ATP的地方，如肌肉細胞與精子的鞭毛部分。

˙粒線體是除細胞核外唯一具有雙層膜包覆的胞器。

a. 粒線體的內膜上埋藏有電子傳遞鏈 (Electro-transport system)與製造ATP所需的蛋白質。

b. 內外膜間的空間被利用來儲存質子 (Proton, H+)，以製造一越過內膜的質子梯度 (Gradient)。

c. 外膜的角色可能在於維持膜間質子的濃度。

d. 粒線體內膜以內的空間為基質 (Matrix)，其中含有一環狀mtDNA。基質可供mtDNA在此空間內複製、轉錄與轉譯。

粒線體亦是除細胞核外唯一具有自己基因的胞器。

細胞

所有的生物都是由細胞組成，細胞也可算是生命的基本單位。細胞的體積十分之細小，一般的人類細胞約為300分之1毫米，不同的細胞在形狀上，功能和體形上各有不同，而且相差甚遠。有些細胞就算是利用一架好的顯微鏡也只能僅僅地觀察到它的外觀，但有些則用肉眼也可看到，例如世上最大的細胞鴕鳥蛋。但若要觀察它的內部結構，就非用電子顯微鏡不可；細胞就如一座大城市，內有非常完善的設施，如運輸系統、發電廠、政府及廢物處理系統等。

不同的細胞有不同的形狀，動物細胞因為沒有細胞壁的原故，形狀多呈不規則而且體積亦較植物細胞細小；而植物細胞因受到細胞壁的包圍及保護，故形狀較為規則而體積亦相對較大。但不論是甚麼類別的細胞，原則上有包住細胞的細胞膜，充滿其中的細胞質及中心的細胞核三部分。

細胞膜不僅用來包住充滿其中的細胞質，實際上具有守衞大門的功能，是細胞的一層重要保護膜。它能選擇性地讓一些必需的物質，如養份和氧進入，亦能精確地保持細胞內部鹽、水和其他物質的平衡；同時負責捨棄細胞在代謝作用中所產生的廢物，如把二氧化碳排出細胞外。然而這塊功能多多的外膜卻只是千萬分之一毫米厚。

細胞質是被細胞膜包圍着的膠狀物，主要的成分是水，其他成分包括溶解了的礦物質、碳水化合物、蛋白質和脂肪等。大部分的代謝作用都是在細胞質內進行。除了水和蛋白質外，細胞質中還有一些負責重要作用的小器宫，稱為細胞器；如細胞核、粒線體及液泡等。細胞核通常為圓形，內含染色體。染色體是由脫氧核醣核酸(DNA)所構成，含有該生命的藍圖，一切細胞所需要製造的東西，全憑脫氧核醣核酸的指揮而定，因此細胞核是負責統帥細胞內的所有活動。而細胞質中的粒線體體透過呼吸作用產生能量，供應細胞作各種活動的需西要，就像發電廠般。

生物的由生而死，一切事物都是由細胞發生。不論是在打球，在這時是肌肉細胞在活動；或是在思考如何解決問題時，這正是腦細胞在思索的時候。若對細胞加以細分的話，會發現細胞完全是由一些無法進行生命活動的單純物質如碳，氧及氫等所構成。縱使在現今科技下，我們己能清晰地了解在細胞中所發生的事情，但奇妙的是人類還未能利用這些單純物質來合成一個生命體來，這或許是就生命的奇蹟！

所有的生物都是由細胞組成，細胞也可算是生命的基本單位。細胞的體積十分之細小，一般的人類細胞約為300分之1毫米，不同的細胞在形狀上，功能和體形上各有不同，而且相差甚遠。有些細胞就算是利用一架好的顯微鏡也只能僅僅地觀察到它的外觀，但有些則用肉眼也可看到，例如世上最大的細胞鴕鳥蛋。但若要觀察它的內部結構，就非用電子顯微鏡不可；細胞就如一座大城市，內有非常完善的設施，如運輸系統、發電廠、政府及廢物處理系統等。

不同的細胞有不同的形狀，動物細胞因為沒有細胞壁的原故，形狀多呈不規則而且體積亦較植物細胞細小；而植物細胞因受到細胞壁的包圍及保護，故形狀較為規則而體積亦相對較大。但不論是甚麼類別的細胞，原則上有包住細胞的細胞膜，充滿其中的細胞質及中心的細胞核三部分。

細胞膜不僅用來包住充滿其中的細胞質，實際上具有守衞大門的功能，是細胞的一層重要保護膜。它能選擇性地讓一些必需的物質，如養份和氧進入，亦能精確地保持細胞內部鹽、水和其他物質的平衡；同時負責捨棄細胞在代謝作用中所產生的廢物，如把二氧化碳排出細胞外。然而這塊功能多多的外膜卻只是千萬分之一毫米厚。

細胞質是被細胞膜包圍着的膠狀物，主要的成分是水，其他成分包括溶解了的礦物質、碳水化合物、蛋白質和脂肪等。大部分的代謝作用都是在細胞質內進行。除了水和蛋白質外，細胞質中還有一些負責重要作用的小器宫，稱為細胞器；如細胞核、粒線體及液泡等。細胞核通常為圓形，內含染色體。染色體是由脫氧核醣核酸(DNA)所構成，含有該生命的藍圖，一切細胞所需要製造的東西，全憑脫氧核醣核酸的指揮而定，因此細胞核是負責統帥細胞內的所有活動。而細胞質中的粒線體體透過呼吸作用產生能量，供應細胞作各種活動的需西要，就像發電廠般。

生物的由生而死，一切事物都是由細胞發生。不論是在打球，在這時是肌肉細胞在活動；或是在思考如何解決問題時，這正是腦細胞在思索的時候。若對細胞加以細分的話，會發現細胞完全是由一些無法進行生命活動的單純物質如碳，氧及氫等所構成。縱使在現今科技下，我們己能清晰地了解在細胞中所發生的事情，但奇妙的是人類還未能利用這些單純物質來合成一個生命體來，這或許是就生命的奇蹟！