3.

細胞篇 1 細胞篇 焦點一 現生原核生物與真核生物的比較 原核生物 真核生物 1. 細胞核 不具核膜 核仁核仁 具核膜及核仁 2. 胞 器 無膜狀胞器 有膜狀胞器 3. 代謝作用 有氧或無氧呼吸 大多以有氧呼吸為主 4. 營養方式 異營 化學或光合自營 異營或光合自營 5. 遺傳物質 環狀 DNA 存於細胞質中 線狀 DNA 且 DNA 與蛋白質組合成染色體 6. 分裂方式 簡單分裂無紡錘體無紡錘體出現 有絲或減數減數分裂 7. 細胞骨架 無 有 焦點二 細胞膜 半透膜 ( 選擇性膜 選擇性通透膜選擇性通透膜 ) 一 細胞膜之細胞膜之組成 雙層磷脂質 + 蛋白質 + 少量醣類 膽固醇 註 磷脂 = 甘油 + 含磷有機分子 ( 頭部, 具有極性和親水性, 在外側 ) +2 脂肪酸 ( 尾部, 疏水性, 不具極性, 在內側 ) 1. 組成 雙層磷脂質 蛋白質 膽固醇 少量醣類 2. 特徵 為主要主要成分不規則鑲嵌於脂雙層膜中附著於磷脂質 ( 呈液態 ) ( 內側 外側或貫穿脂雙層膜 ) 或蛋白質上 3. 功能 1 分子進出的管道區隔細胞內部穩定細胞膜辨別自身 2 受器與外在環境的結構或外來細胞的依據 3 酵素 辛格 & 尼克森 提出細胞膜為流體鑲嵌膜 呈動態可使細胞融合 1 雙層磷脂質 可使細胞融合細胞融合 4. 特性 2 蛋白質 蛋白質可在雙層磷脂中滑動 隨時改變其形狀 3 醣類 不同細胞表面具有不同的醣類 具有相同或相似醣類的細胞會發育成為特定的組織或器官 註 植物細胞的細胞膜與細胞壁密切相疊 光學顯微鏡不易分辨 1

細胞篇 2 二 膜蛋白的種類 ( 細胞膜上的蛋白質 ) ( 課外補充 ) 1. 運輸蛋白 溝道蛋白 允許水溶性水溶性分子或離子通過 ( 被動運輸 載體蛋白 與物質分子結合 蛋白質改變形狀 擴散作用 ) ( 攜帶蛋白 ) 將分子輸入細胞內 ( 不耗能 ) 載體蛋白消耗能量 2. 運輸蛋白藉結合位與特定分子結合 ( 幫浦蛋白 ( 主動運輸 ) 蛋白質改變形狀 將分子輸入細胞內 攜帶蛋白 ) 3. 受體蛋白 激素受體激素受體蛋白質 + 激素 引發生理反應 神經上的受體 ( 類似溝道蛋白 ) 開啟時允許離子通過 4. 辨識蛋白 醣蛋白 可作為辨認的標籤和細胞附著位 免疫系統 可辨識外來入侵者的醣蛋白 5. 酵素蛋白 ATP 合成酶 具酵素功能, 活化位朝向細胞內液體中 催化細胞內的化學反應 三 運輸蛋白的特性 溝道蛋白與載體蛋白 ( 又稱 攜帶蛋白 ) 種 類 特 性 對應粒子 便利性擴散作用 1 在細胞膜上形成孔隙 溝道 1. 溝道蛋白質 Na + K + Ca 2+ 2 具有親水性的中空孔道 ( 通道蛋白 ) H 2 O 有一定的口徑 電荷分布 3 只允許特定的親水性分子或離子通過 2. 載體蛋白質 ( 不耗能 ) 3. 載體蛋白質 ( 耗能 ) 便利性擴散作用之載體蛋白質與特定分子結合 載體蛋白質改變構形葡萄糖 胺基酸 允許分子通過細胞膜主動運輸之載體蛋白質與特定分子結合葡萄糖 胺基酸 載體蛋白質改變構形 I + Na + K + 允許分子通過細胞膜 四 物質進出細胞的方式 因為細胞膜為半透性膜, 可選擇讓某些物質進出 物質進出的方式可分為 被動運輸濃度高處, 不耗能 濃度低處主動運輸濃度高處, 需耗能 濃度低處 2

細胞篇 3 運輸機制原理運輸物質耗能 1. 簡單擴散穿透磷脂膜 O 2 CO 2 脂溶性小分子 水 被動運輸 ( 擴散作用 ) 2. 便利性擴散 主動運輸 內吞作用 溝道蛋白質 ( 促進性擴散 ) 載體蛋白質 水 Na + K + Ca 2+ 胺基酸 葡萄糖 3. 單一運輸質子幫浦將質子運至細胞外 4. 同向運輸載體蛋白質同時運送 Na + 和葡萄糖 5. 反向運輸 Na + -K + 幫浦 (ATPase) 3Na + 運至細胞外 2K + 運至細胞內 6. 胞飲作用食泡液體大分子 7. 胞噬作用食泡固體大分子 8. 受體媒介 胞吞作用 受體蛋白質 激素 營養物質 X 耗能 耗能 外吞作用 9. 胞吐作用囊泡大分子耗能 註 以上具有專一性專一性的運輸作用有 2 3 4 5 8 五 滲透作用 水透過選擇性通透膜的擴散作用 溶質濃度愈高 滲透壓愈高 水自滲透壓低處移向滲透壓高處 細胞置於 低張溶液等張溶液高張溶液 ( 低滲透壓 ) ( 等滲透壓 ) ( 高滲透壓 ) 溶質濃度 胞外 < 胞內 胞外 = 胞內 胞外 > 胞內 舉 例 蒸餾水 生理食鹽水 濃食鹽水中 動物細胞 細胞膨脹而破裂 維持細胞形狀 細胞萎縮 植物細胞 澎壓變大 ( 不破裂 ) 維持細胞形狀 細胞膜 ( 原生質 ) 與細胞壁分離 ( 質離現象 ) 註 膨壓 細胞吸水對細胞壁產生的壓力 維持細胞形狀, 提供草本植物的支持力 六 在不同的溶液下的植物細胞與動物細胞之形態 (1) 等張溶液 (2) 高張溶液 (3) 低張溶液 3

細胞篇 4 焦點三 細胞中各種胞器之功能 1. 細胞膜 脂雙層膜構成的單位膜, 能調節物質的進出 2. 細胞質 內有維持生命所需的基本物質 各種胞器及細胞骨架 3. 細胞核 雙層膜胞器, 具染色體遺傳物質, 主宰細胞的生理活動 4. 核仁 形成 RNA, 並暫時儲存 RNA 的場所, 各細胞核中的數目不等 5. 葉綠體 雙層膜胞器, 有自己的 DNA 分子, 可吸收光能光能轉變成化學能化學能 6. 粒線體 雙層膜胞器, 可氧化物質產生 ATP, 有細胞能量工廠細胞能量工廠之稱 7. 核糖體 成份為 RNA 和蛋白質, 為合成蛋白質的場所合成蛋白質的場所 有些附著在內質網膜上, 有些游離在細胞質 8. 粗糙內質網 囊膜構成的運輸網路, 與蛋白質合成 修飾和分類有關 ( 膜上有核糖體 ) 9. 平滑內質網 合成脂質及膽固醇 儲存和分解肝糖及運送葡萄糖 ( 膜上無核糖體 ) 10. 高基氏體 醣類 脂質與蛋白質修飾和儲存, 與細胞分泌細胞分泌有關 腺體細胞腺體細胞發達 11. 液胞 佔植物細胞中大部分體積, 可儲存水份 養分 色素及代謝廢物 12. 溶體 內有多種水解酶 (ph=5), 如細胞的消化工廠可進行胞內消化胞內消化 13. 中心粒 細胞分裂時協助染色體移動 14. 細胞壁 細胞質的分泌物, 非生命構造 細菌細菌 真菌真菌及植物細胞植物細胞所具有 註 1. 植物細胞特有 細胞壁 大液泡 細胞板 原生質絲 葉綠體 2. 動物細胞特有 中心體 星狀體 溶體 一 真核生物細胞的胞器可依據其膜的構造分為 雙層膜單層膜不具膜膜的構造不規則細胞核溶體中心粒內質網葉綠體微粒體核糖體高基氏體粒線體液泡細胞骨架粒線體 ( 內膜 ) 二 細胞壁之比較 革蘭氏陰性菌的細胞壁的細胞壁有磷脂物種細菌 藍綠菌真菌植物成分肽聚糖纖維素 + 幾丁質纖維素 三 半自主胞器 ( 粒線體 葉綠體 )) (1) 含 DNA 和核糖體, 能自我分裂增殖自我分裂增殖 (2) 可自製少部分少部分本身所需蛋白質 (3) 但仍受細胞核內 DNA 的調控 (4) 含有核糖體, 在構造上類似於原核細胞的核糖體 4

細胞篇 5 四 細胞中的內膜系統 1. 由脂双層膜脂双層膜構成可相互補充, 膜所造成之各胞器 分別進行特別的化學反應 2. 粗糙內質網形成的膜向內移 形成核膜核膜 3. 多數膜向外移 形成平滑內質網平滑內質網 高基氏體高基氏體 溶體溶體 囊泡和細胞膜囊泡和細胞膜 五 細胞骨架 ( 課外補充 ) 種類組成粗細功能 1. 肌動蛋白絲 1 微絲 2 纖維細絲 2. 中間絲 3. 微管 二條肌動蛋白單體 組成肌動蛋白絲纖維蛋白質 組成中間絲球狀蛋白組成 微管素 微管 最細 中間 1 協助真核細胞的運動 ( 小腸的微絨毛 具有肌動蛋白絲 ) 2 協助小腸收縮運動 3 形成路徑 使胞器循固定方向移動 最粗 1 構成中心粒 2 構成鞭毛和纖毛 和造成細胞質流動 維持細胞的形狀 焦點四 有機化合物 種 類 最小單位 元 素 成 份 功 能 醣 類 單糖 (3C~6C) C H O 供能, 主要提供能量的物質 脂 質 甘油供能, 細胞膜主成分 C H O 脂肪酸儲能的最佳形式 蛋白質 胺基酸 C H O N (S) 供能, 建構體質與酵素系統 催化細胞內新陳代謝 核 酸 核苷酸 C H O N P 遺傳物質和主導細胞生理活動 維生素 維生素 C H O 參與生理活動 礦物質 礦物質 Ca P K Na Mg Fe 參與生理活動 水 水 H O 溶劑 調節體溫 1. 可提供能量者 醣類 脂質脂質 蛋白質與核苷酸蛋白質與核苷酸 2. 不可提供能量者 無機鹽類 維生素與水 5

細胞篇 6 一 醣類的種類 單醣 含 3~6 個碳原子 (1) 五碳糖 核糖 ( 構成 RNA), 去氧核糖 ( 構成 DNA) 單醣 (2) 六碳糖 葡萄糖 ( 含量最多的單醣 ) 果糖 半乳糖 ( 人腦中的醣類 ) 血糖降至正常濃度的一半 昏迷 (1) 麥芽糖 + 水 葡萄糖 + 葡萄糖 (1 製造啤酒和威士忌的原料,2 雙醣蔗糖可在植物體內運輸 ) (2) 蔗糖 + 水 葡萄糖 + 果糖 (3) 乳糖 + 水 葡萄糖 + 半乳糖 ( 乳糖多存於哺乳動物的乳汁中 ) 含 3~10 個單醣, 甜味低, 人類無消化酶寡醣無消化酶可分解寡糖 1 可改善便秘,2 促進腸內益菌的滋長多醣 由多個單醣分子組成多醣 (1) 纖維素 ( 構成細胞壁, 植物體含量最多的有機物 ) (2) 澱粉 ( 甘藷 馬鈴薯 ) (3) 肝糖 ( 動物澱粉, 儲存於肝臟和肌肉 ) 二 脂質 含 C H O 元素 1. 種類 中性脂 磷脂 固醇類和蠟 2. 中性脂 ( 三酸甘油脂 ) 中性 不溶於水 (1) 中性脂 +3 水 1 甘油 +3 脂肪酸 ( 含 16~18 個碳原子 ) (2) 常溫下 呈固態 脂肪 ( 動物性居多 ), 呈液態 油 ( 植物性居多 ), 乃因脂肪酸的種類不同因脂肪酸的種類不同 三 蛋白質 含 C H O N S 元素 1. 生物體內含量最多的有機物 ( 平均 15%) 2. 由 300~3000 個胺基酸分子組成 共有 20 種胺基酸 ( 其中 8 種為必須胺基酸 ) (1) 胺基酸的數目 排列順序不同 組成不同蛋白質 (2) 生物間的親緣關係愈接近 蛋白質構造愈相似 (3) 二個胺基酸之間以肽鍵肽鍵聯結 3. 構成體質 酵素 激素 血紅素 肌肉 骨骼 抗體 毛髮 4. 供給能量 =4 Kcal/g( 供能順序 醣類 脂質 蛋白質 ) 5. 蛋白質可做為酸鹼緩衝 ( 課外補充 ) (1) 在酸中蛋白質吸收 H + 帶正電荷 (2) 在鹼中蛋白質釋出 H + 帶負電荷 6

細胞篇 7 四 核酸 含 C H O N P 元素 1. 核酸由核苷酸構成 ( 核苷酸 = 五碳糖 + 磷酸 + 含氮鹽基 ) (1) 五碳糖種類分兩種 1 核糖 2 去氧核糖 (2) 含氮鹽基 ( 鹼基 ) 分五種 嘌呤類 A 腺嘌呤 G 鳥糞嘌呤 嘧啶類 T 胸腺嘧啶 C 胞嘧啶 U 脲嘧啶 2. 核酸的種類 有 DNA 與 RNA 核 酸 DNA( 去氧核糖核酸 ) RNA( 核糖核酸 ) 五碳糖 去氧核糖 核糖 含氮鹽基 A T C G A U C G 結 構 雙股螺旋 單股 功 能 轉錄 合成 RNA 轉譯 合成蛋白質 分 佈 染色體 粒線體 葉綠體核糖體 核仁 ( 主要分佈於細胞核 ) ( 主要分佈於細胞質 ) 3. 核酸功能 DNA 是遺傳物質 控制細胞內的一切化學反應 RNA 按 DNA 的遺傳訊息在細胞質中合成蛋白質 4. 遺傳的中心法則轉錄轉譯 DNA RNA 蛋白質 構成體質 控制細胞生化反應 5. 重要之核苷酸 ATP( 三磷酸腺苷 ) 細胞內的直接供能直接供能物質, 是建構 RNA 的核苷酸材料材料之一 ATP ADP+Pi+ 能量 ( 供細胞所需 ) 五 礦物質 (( 氯化鈉 硝酸鹽硝酸鹽 磷酸鹽磷酸鹽 碳酸鹽 ) 1. 種類 氯化鈉 硝酸鹽 磷酸鹽 碳酸鹽 鈣 磷 鈉 鉀 鐵 鎂 碘等 2. 功能 無機鹽種類 參與生理功能 無機鹽種類 參與生理功能 Ca 肌肉收縮 Mg 葉綠體 Na K Ca 神經訊息之傳導 I 甲狀腺素 Ca 細胞的分裂 骨骼 Cl 唾液澱粉酶 磷酸鹽 碳酸鹽 酸鹼平衡 Fe 血紅素 細胞色素 K 血液凝固 7

細胞篇 8 六 維生素 1. 特性 小分子的有機物, 不提供能量, 調節生理作用, 含量微少 (ppm), 卻很重要 2. 種類及功能 種 類 維生素 特 性 1. 水溶性維生素 B 群及 C 過量的水溶性維生素會隨尿液排出體外 2. 脂溶性維生素 A D E K 脂溶性維生素易溶於脂肪組織中, 不容易經尿液排除 焦點五 能量與代謝 一 酵素的性質 1. 酵素具催化性催化性可降低反應所需活化能, 加速反應速率, 但不能直接引發化學反應不能直接引發化學反應 2. 每種酵素只能針對特定的受質, 催化特定的化學反應, 此稱為酵素的專一性專一性 3. 酵素在催化過程前後本質不變, 可以重複使用, 此稱為酵素的重複性重複性 4. 酵素進行催化作用時, 常需要輔因子的協助 輔酶輔酶是由非蛋白質的有機分子非蛋白質的有機分子組成的輔助因子,, 可與酵素結合而協助酵素的催化活動, 如 維生素 B 群 5. 敏感性 酵素對溫度 酸鹼度及重金屬敏感 二 酵素與輔酵素與輔酶 成分 功用 分子專一性重複性耐熱性 酵素 蛋白質 降低活化能, 加速反應速率較大 有 可 較差 輔酶維生素與核苷酸 協助酵素催化活動 較小 無 可 較佳 三 新陳代謝作用 同化作用小分子 大分子 耗能 光合作用 還原作用 獲得 e H 消耗 ATP 異化作用大分子 小分子 釋能 呼吸作用 氧化作用 失去 e H 產生 ATP 1. 同化作用 > 異化作用 生長發育 儲存養分 2. 同化作用 < 異化作用 生長不良 營養缺乏 四 ATP 三磷酸腺苷 1. 含二個二個高能磷酸鍵 P~O 2. 細胞內最直接最直接的供能物質 3. 是建構 RNA 的四種核苷酸材料材料之一 8

細胞篇 9 焦點六 細胞分裂 一 細胞分裂種類 種 類 生 物 種 1. 原核分裂 原核生物 細菌及藍綠藻 2. 有絲分裂 單細胞真核生物 ( 無性生殖 ) 多細胞真核生物 ( 無性生殖及個體生長 ) 3. 減數分裂 所有的真核生物 ( 有性生殖時形成配子, 雄蜂與雄蟻例外 ) 二 細胞週期 即是細胞之生活史, 細胞經有絲分裂後產生之子細胞, 生長至一定大小, 便再進行分裂, 如是週而復始, 稱細胞週期 由此可知, 有絲分裂僅為細胞週 期之一小部分, 為時甚短 而兩次分裂之間為間期, 間期為時長, 約佔整個細 胞週期的 90%, 並分為 G1 S G2 三個階段 茲將細胞週期歸納於下 期 別 代號 主要進行之工作 G1 DNA 複製前之生長期 間 期 S DNA 複製並合成所需之蛋白質 G2 DNA 複製後, 細胞分裂前之準備工作, 如胞器的複製 有絲分裂期 M 細胞核分裂, 而後細胞質分裂 ( 聯會 ) 三 有絲分裂 1. 一般細胞的分裂方式, 真核生物無性生殖的方式 2. 德國生物學家佛萊明 (Walther Flemming 1843-1905) 發現細胞的有絲分裂 3. 細胞分裂的過程中, 細胞核會發生一連串的變化, 並有絲狀物 紡錘絲的出現, 故稱之為有絲分裂 4. 有絲分裂的速率 依細胞種類細胞種類與環境因素環境因素而異, 常見於分生能力旺盛的組織, 例如 人的腸黏膜與皮膚 9

細胞篇 10 5. 保障遺傳的延續性 當真核細胞以無性生殖繁衍後代時, 即用有絲分裂方式, 染色體先複製, 複製後的染色體再各自分離, 所以子細胞 與母細胞的染色體數目一樣, 遺傳的差異性不大 6. 有絲分裂的過程如下 1 中心粒和中心體均分裂為二, 周圍出現輻射狀之星狀體, 並向二極移動 2 染色質漸變短變粗為染色體, 此時各染色體均已複製完成, 前期以中節相連的染色分體稱為二分體, 中節外側為著絲點 ( 如下圖左 ) 3 核膜 核仁漸漸消失核仁漸漸消失 4 紡錘絲漸漸顯現並形成紡錘體紡錘體 ( 註 高等植物無中心粒及星狀體 ) 中期兩個染色分體以著絲點相連於紡錘體的中央部位 ( 稱赤道板 ~~ 為虛擬空間 ) 後期著絲點分裂為二, 在紡錘絲牽引下, 各染色分體互相分離, 漸向兩極移動 1 染色分體分別至兩極 2 染色體漸變為細網狀的染色質 3 紡錘體 星狀體漸漸消失 4 核膜 核仁再度顯現 5 動物細胞中央部位的細胞膜向內凹陷形成分裂溝, 細胞分裂一分為二 末期 6 高等植物細胞內的內質網及高基氏體內質網及高基氏體分泌小囊泡 ( 內含果膠質 ), 排列於赤道板地區形成細胞板 ( 實體 ), 再將母細胞分為兩個子細胞, 日後細胞板發展成中膠層中膠層 兩個子細胞在細胞板兩側先形成新細胞膜, 而後細胞質再分泌纖維素形成新的細胞壁 ( 紡錘體 ) ( 取自龍騰版 ) 四 減數分裂 1. 減數分裂 個體的細胞中染色體數目減半的分裂方式, 例如 2n n 染色體倍數 套數 例 子 1 單倍數 n 孢子 生殖細胞 ( 精子與卵子 ) 2 二倍數 2n 大多數生物之體細胞 生殖母細胞 受精卵 10

細胞篇 11 2. 有性生殖 真核生物較普遍的生殖方式 必有配子配子形成和受精受精作用 (1) 過程 ( 以動物為例 ) 減數分裂受精作用發育親代 2n 配子 n 受精卵 2n 個體 2n (2) 優點 子代與親代的遺傳有差異 族群中具有遺傳變異 ( 遺傳多樣性 ) 只有能適應環境的個體才能生存來 造成物種演化 (3) 缺點 1 過程複雜緩慢,2 消耗能量較多,3 必須要有雌雄個體才能完成 3. 減數分裂的過程 染色體複製 同源染色體聯會 ( 形成四分體 ) 第一次分裂 同源染色體分離 第二次分裂 染色分體分離 ( 著絲點分裂 ) 形成四個配子 (4 精子 1 卵 +3 極體 ) 註解 1. 姐妹染色體 母染色體與其複製的染色體, 又稱為染色分體 2. 同源染色體 細胞內大小和形狀相同的成對染色體, 對偶基因分別位於同源染色體上的相同位置 3. 互換 發生於第一減數分裂中期 聯會時 同源染色體中, 部份基因互相交換 增加配子的染色體組合 五 有絲分裂與減數分裂之比較 有 絲 分 裂 減 數 分 裂 1. 發生之細胞 體細胞 生殖細胞 2. 染色體複製次數 一次 一次 3. 細胞分裂次數 一次 二次 4. 產生子細胞數 2 個 4 個 5. 聯會與互換 無 有 6. 同源染色體分離 無 有 7. 染色分體分離 有 有 8. 遺傳物質 若無突變發生, 子細胞的遺子細胞的染色體數目傳物質皆與母細胞相同相同 為母細胞之一半一半 2n 2n 2n n n n 11

細胞篇 12 六 有絲分裂中期與第一次減數分裂中期之比較 七 細胞質分裂 1. 動物細胞的細胞質分裂 2. 植物細胞的細胞質分裂 12

9 2-1 0 年演化篇學測試題 1 92-103 年細胞篇學測試題 壹 單一選擇題 1. 在溫帶地區許多湖泊的湖面結冰時, 水底生物仍能在水底安然渡過冬天, 下列原因何者最合理? (A) 生物體本身具有調節溫度的功能 (B) 湖面結冰, 底層的水仍可以維持 10 以上 (C)4 時, 水的密度最大, 使湖底的水不致於結冰 (D)4 時, 水的密度最大, 有利於湖水的對流, 使湖面與湖底的溫度一致 96 學測 2. 構成生物體體內的主要物質有水 醣類 蛋白質 脂質和核酸, 還有少量的維生素及無機鹽類 這些物質與生物體的新陳代謝 生長 生殖 適應等生命現象有關 下列有關上述物質的敘述, 何者錯誤? (A) 核酸是與遺傳有關的重要物質 (B) 生物體內的醣類 脂質 蛋白質 核酸等為含碳的有機物質 (C) 維生素是綠色植物維持生命所必要的物質, 須由自然界吸收 (D) 細胞膜主要由蛋白質及脂質所組成, 可控制細胞內外物質的進出 96 學測 3. 下列是關於細胞構造及功能的敘述 甲 溶體源自高基氏體, 可分解老舊胞器 乙 核糖體不具膜之構造, 是合成蛋白質的場所 丙 葉綠體為單層膜狀胞器, 由單層囊狀膜和基質組成 丁 粒線體為含膜胞器, 是細胞行無氧呼吸以製造 ATP 之場所 下列選項中, 哪一選項是正確的? (A) 甲 乙 (B) 甲 丙 (C) 甲 丁 (D) 乙 丙 (E) 乙 丁 (F) 丙 丁 97 學測 4. 有一具複式光學顯微鏡配置有 10 倍目鏡及 4 16 40 100 倍的物鏡, 若以 4 倍物鏡來觀察 物體, 則下列敘述, 何者正確? 98 學測 (A) 與使用其他物鏡相比, 對焦完成後, 物鏡與載玻片之間的距離最短 (B) 與使用其他物鏡相比, 能觀察到的視野範圍最小 (C) 光源相同時, 與使用其他物鏡相比, 視野最亮 (D) 可用來觀察病毒 98 學測 5. 根據右表資料, 下列有關細胞構造的敘述, 哪一項錯誤? (A) 甲 丙 是由雙層膜所包圍的構造 (B) 乙 丁 是真核與原核細胞均含有的構造 (C) 己 辛 是存於動物細胞, 但不存於植物細胞的構造 (D) 戊 庚 是存於植物細胞, 但不存於動物細胞的構造 6. 圖 9 為某細胞正在進行細胞分裂的示意圖 圖中形態相似但顏色 深淺不同的染色體互為同源染色體 根據圖 9 資料, 下列有關圖 中細胞的敘述, 何者正確? (A) 正在進行有絲分裂 (B) 正在進行減數分裂 (C) 有可能為大腸桿菌的細胞 (D) 分裂後的子細胞, 其細胞核 中將含有 2 條 DNA 98 學測 1

92-10 年演化篇學測試題 2 7. 生命現象有其特徵, 下列何者未被歸納為生命現象的特徵? (A) 生物體的運動 (B) 異種生物間訊息的溝通 (C) 產生與本身構造相似的後代 (D) 生物細胞內物質的合成與分解 (E) 生物體體積的增大, 體內物質或細胞的增加 99 學測 8. 細胞的核質比值 ( 細胞核體積 細胞質體積 ) 是細胞學檢查的一個重要參數 下列哪一細胞的核質比值最大? (A) 水蘊草葉片細胞 (B) 人的口腔黏膜細胞 (C) 洋蔥鱗葉表皮細胞 (D) 洋蔥根尖生長點細胞 98 學測 9. 狂牛症是指牛的海綿樣腦病變, 經由一種稱為普里昂 (prion) 的蛋白質所傳染, 其潛伏期可能長達好幾年, 但一旦發病, 牛隻會在數個星期內死亡 下列何者是狂牛症病原體的成分? (A) 脂肪酸 (B) 核糖核酸 (C) 去氧核糖核酸 (D) 核苷酸 (E) 胺基酸 100 學測 10. 人類胚胎發育時, 細胞迅速進行分裂與生長, 並生成細胞膜, 細胞膜的成分不含下列哪一種成分? 100 學測 (A) 蛋白質 (B) 脂質 (C) 醣類 (D) 去氧核糖核酸 (E) 膽固醇 11. 圖 1 為植物細胞處於 有絲分裂後期 之示意圖 甲至戊五種構造, 哪一個不應出現於圖中? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 戊 101 學測 12. 在生態系物質循環中, 下列何種元素不是構成人體內的核酸構造? (A) 碳 (B) 氮 (C) 磷 (D) 硫 (E) 氧 102 學測 13. 細胞利用呼吸作用以獲得能量, 下列有關呼吸作用的敘述, 何者正確? (A) 有氧呼吸的過程中,O2 會進入粒線體參與作用 (B) 有氧呼吸的過程中, 葡萄糖會進入粒線體, 然後被分解為丙酮酸 (C) 當細胞內 ADP/ATP 的比值太低時, 細胞會加速進行呼吸作用 (D) 當骨骼肌細胞缺氧時, 丙酮酸會進入粒線體, 然後被分解產生 ATP (E) 當酵母菌在缺氧環境下, 葡萄糖會進入粒線體, 然後被分解產生 ATP 102 學測 14-15 為題組藥廠的科學家研發出一種可藉由抑制動物細胞中某個構造內一種酵素之功能, 進而降低體內膽固醇的新藥物 為檢測該藥物可能的副作用而進行人體實驗, 其中一位受試者於服藥前後進行尿液檢查, 其部分結果如下表所示 14. 該藥物造成細胞的膽固醇製造減少, 則下列何者最可能是其所作用的細胞構造? (A) 核糖體 (B) 內質網 (C) 高基氏體 (D) 細胞核 (E) 粒線體 103 學測 15. 研究人員根據上表數據, 推論該藥物會對腎臟功能造成影響 下列哪一腎臟組織最可能受此藥物的破壞? (A) 絲球體 (B) 入球小動脈 (C) 腎小管 (D) 腎動脈 (E) 集尿管 103 學測 2

貳 多重選擇題 9 2-1 0 年演化篇學測試題 3 1. 某生進行動 植物細胞的觀察, 部分觀察的過程及結果紀錄如下列, 其中哪些正確?( 應選三項 ) 甲 洋蔥鱗葉表皮細胞用亞甲藍液染色, 顯微鏡下可以觀察藍色的澱粉顆粒乙 新鮮的水蘊草葉片可以觀察到會移動的葉綠體顆粒丙 口腔黏膜細胞與青蛙表皮細胞各種形狀都有, 包含圓形 扁平狀 多邊形 柱狀等丁 洋蔥鱗葉上下表皮沒有保衛細胞, 也都沒有葉綠體戊 利用高張溶液觀察原生質萎縮, 水蘊草葉細胞比動物細胞容易觀察 (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 戊 99 學測 2. 觀察洋蔥根尖細胞的標本玻片, 下列相關敘述, 哪些正確?( 應選 2 項 ) (A) 細胞小, 排列緊密 (B) 大部分細胞的染色質會往兩極移動 (C) 大部分細胞進行有絲分裂, 近中央少部分細胞進行減數分裂 (D) 以光學顯微鏡之 10 倍目鏡配合 40 倍物鏡, 可判斷細胞分裂的各主要時期 (E) 同一根尖內進行細胞分裂的各個細胞, 均處於相同的分裂時期 100 學測 3. 醣類是重要營養素, 而代糖則可作為取代醣類甜味的食品添加物 下列有關醣類與代糖的 敘述, 哪些正確?( 應選 2 項 ) (A) 蔗糖是雙醣 (B) 葡萄糖是一種果糖 (C) 單醣在體內可以經由代謝產生能量 (D) 阿司巴丹 (aspartame) 是一種代糖, 屬於單醣 (E) 澱粉及纖維素均為多醣, 在人體內 皆可分解產生葡萄糖 100 學測 4. 一般複式顯微鏡常用於觀察生物切片, 下列有關顯微鏡的構造與使用的敘述, 哪些正確? ( 應選 2 項 ) (A) 接目鏡與接物鏡均為凸透鏡 (B) 光源經由接物鏡後穿透生物切片, 其影像再經由接目鏡加以放大觀察 (C) 進行觀察生物切片時, 應先使用高倍率的接物鏡以利快速的找到欲觀察的構造 (D) 當接物鏡由 4 倍換成 40 倍時, 視野中所涵蓋的樣本面積為原來的 100 倍 (E) 以 5 倍接目鏡配合 40 倍接物鏡, 與以 10 倍接目鏡配合 20 倍接物鏡, 兩者放大倍率相同 101 學測 5. 右圖為植物細胞在放入各種溶液前, 以及放入甲 乙及丙三種不同濃度的蔗糖溶液後, 細胞變化情形的示意圖 下列哪些敘述正確?( 應選 2 項 ) (A) 植物細胞在甲溶液中膨壓最大 (B) 植物細胞在乙溶液中無水分子進出 (C) 丙溶液的蔗糖濃度最低 (D) 放入甲溶液後, 植物細胞內滲透壓會變小 (E) 放入丙溶液後, 植物細胞膨壓會變大 3

92-10 年演化篇學測試題 4 6~7 為題組生命離不開水, 在動植物組織中, 水是最豐富的物質 細胞可藉由滲透作用得到或喪失水分, 例如植物細胞中, 由於細胞壁和細胞質間滲透性的差異, 所以當細胞外濃度高於內部時, 因水分從液胞 ( 泡 ) 中流失, 使植物細胞出現細胞壁與細胞膜互相剝離的情形如右圖, 稱為 質離現象 102 學測 6. 下列關於滲透的敘述, 哪些正確?( 應選 2 項 ) (A) 滲透是活細胞才會有的現象 (B) 低濃度溶液的水, 因滲透到高濃度溶液中, 以致體積減少 (C) 溶液中, 水與溶質通過半透膜的移動稱為滲透 (D) 通過細胞膜的滲透作用, 有時可藉由運輸蛋白提高效率 (E) 滲透作用均需要消耗能量 102 學測 7. 將植物細胞持續浸泡在蔗糖溶液中, 使其出現 質離現象, 約在 10 分鐘後達到平衡狀態, 即植物細胞的細胞質體積已不再變化 下列相關敘述, 哪些正確?( 應選 3 項 ) (A) 蔗糖溶液對該植物細胞而言為高張溶液 (B) 浸泡之初, 水分子的淨移動方向為由細胞外向細胞內 (C) 浸泡之初至細胞出現質離現象的過程中, 細胞內滲透壓持續變大 (D) 細胞內外的滲透壓達到平衡時, 水分子仍然經細胞膜進行移動 (E) 細胞內外的滲透壓達到平衡時, 液胞內充滿了蔗糖溶液 102 學測 8. 下列有關生物進行無氧呼吸之敘述, 哪些正確?( 應選 3 項 ) (A) 會產生 CO 2 (B) 會產生 ATP (C) 種子淹水過久, 會由有氧呼吸轉變為無氧呼吸 (D) 葡萄經由酵母菌的無氧呼吸作用可釀成葡萄酒 (E) 人體劇烈運動後, 肌肉缺氧時會產生酒精堆積 103 學測 9. 下列有關醣類化合物的敘述, 哪些正確?( 應選 3 項 ) (A) 平常食用的紅糖 白砂糖, 其主要成分都是蔗糖 (B) 纖維素經水解可產生葡萄糖, 可用於製造酒精 (C) 醣類化合物中的澱粉, 可用碘酒驗出 (D) 蔗糖屬於雙醣類化合物, 經水解可得兩分子的葡萄糖 (E) 醣類物質屬於碳水化合物, 其化學成分通式均可寫為 (CH 2 O) n 103 學測 4

詳解 一 單選題解答 9 2-1 0 年演化篇學測試題 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C A C C A B D E D 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C D A B A 1. 答案 (C) 詳解 4 時水的密度最大, 會沈於湖底, 當溫度繼續下降至 0 以下時, 湖面會開始結冰, 但湖底還是保持 4, 故水底生物仍能在湖底安然度過冬天 2. 答案 (C) 詳解 維生素為一種有機物質, 自然界中不存在, 必須由植物體本身經過體內的生化反應製造, 而非由自然界中吸收, 故選項 (C) 為錯誤 3. 答案 (A) 詳解 選項丙 葉綠體為雙層膜胞器 ; 選項丁 粒線體為細胞進行有氧呼吸的場所, 故答案為 (A) 4. 答案 (C) 詳解 光學顯微鏡的放大倍數是目鏡與物鏡的倍數相乘, 放大倍數越小則視野越大 進光量越大 且物鏡和載玻片的距離越遠, 此外因放大倍數較小, 無法觀測到病毒, 故答案為 (C) 5. 答案 (C) 詳解 內質網在動 植物細胞均有, 故答案為 (C) 6. 答案 (A) 詳解 選項 B 第一次減數分裂後, 同源染色體不會分布在相同的子細胞內 ; 選項 C 圖示中細胞具有中心體, 可知為動物細胞 ; 選項 D 分裂後的子細胞具有四條 DNA, 故答案為 (A) 7. 答案 (B) 出處 基礎生物生命的特性 - 生命現象 詳解 有複雜的構造與組, 能進行新陳代謝, 能生長和發育, 能適應環境, 能對刺激產生反應, 能運動, 能繁殖後代, 能維持恆定 說明 (B) 異種生物間訊息的溝通, 未被歸納為生命現象的特徵... 8. 答案 (D) 出處 高二生物細胞和生物體 - 組織 器官和系統 詳解 分生組織 ( 細胞小 細胞核大 細胞壁薄 無液泡, 具分裂分生功能 ) (D) 洋蔥根尖生長點細胞屬於分生組織, 細胞小 細胞核大, 核質比值最大 5

92-10 年演化篇學測試題 6 9. 答案 (E) 詳解 基礎生物生命的特性 - 細胞的化學組成 ; 高三生物生物的基本構造與功能 - 維持生物體的基本物質 狂牛症學名為 牛腦海綿狀病變, 是一種由普里昂蛋白質 (Prion protein) 所引發的絕症 人類極有可能經由食用被污染的牛肉而感染症狀類似的 庫賈氏症 這種病目前仍無藥可醫, 病患腦部會逐漸損壞, 出現精神障礙等痴呆症狀, 最後因併發症而死亡, 而且可潛伏長達 20 年才發病 說明 (E) 狂牛症是經由一種稱為普里昂 (prion) 的蛋白質所傳染 ; 蛋白質的成分是胺基酸 10. 答案 (D) 解析 (D) 細胞膜的主要成分為雙層磷脂質, 蛋白質不規則鑲嵌於雙層磷脂膜的內側 外側 或貫穿膜, 寡醣分子附著於磷脂或蛋白質上, 動物的細胞膜具有膽固醇 ; 細胞膜的成分不含去氧核糖核酸 11. 答案 (C) 解析 甲 細胞壁, 乙 紡錘絲, 丙 細胞板, 丁 染色體, 戊 細胞膜 (C) 丙 細胞板, 出現於末期 12. 答案 (D) 解析 核酸含 C H O N P 元素, 不含 S 元素 13. 答案 (A) 解析 (B) 葡萄糖在細胞質被分解為丙酮酸 (C)ADP/ATP 的比值太低, 表示 ATP 含量高, 細胞富含能量, 細胞會降低呼吸作用 (D) 骨骼肌細胞缺氧時, 丙酮酸在細胞質被轉換為乳酸 (E) 酵母菌在缺氧時, 葡萄糖在細胞質被分解為丙酮酸, 丙酮酸醱酵為酒精和 CO2 14. 答案 (B) 出處 基礎生物 ( 上 ) 生命的特性 - 細胞的構造 ; 選修生物 ( 上 ) 生物體的基本構造與功能 - 真核細胞及其胞器的構造與功能策略 平滑內質網的表面無核糖體附著, 呈平滑狀 平滑內質網內含有多種酵素, 參與細胞內的各種代謝, 例如脂質合成 醣類代謝 毒物或藥物的解毒作用等 解析 (B) 膽固醇屬於脂質, 脂質合成與平滑內質網有關 15. 答案 (A) 出處 基礎生物 ( 下 ) 營養與恆定 排泄 ; 選修生物 ( 上 ) 動物的排泄 腎元的構造與功能策略 腎動脈進入腎臟後, 腎動脈經反覆分枝成爲無數的小分枝動脈, 每一小分枝動脈稱為入球小動脈, 進入鮑氏囊杯狀凹陷處的入球小動脈再分成許多小枝並纏繞成球狀的腎小球 ( 或稱為絲球體 ) 解析 (A) 服藥後, 尿液中的蛋白質濃度超過正常範圍值, 顯示此藥物破壞入球小動脈, 使腎元無法進行過濾作用, 使尿液中的蛋白質濃度升高 6

9 2-1 0 年演化篇學測試題 7 二 多選題解答 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BDE AD AC AE AD BD ACD BCD ABC 1. 答案 (B)(D)(E) 詳解 基礎生物探討活動 - 生物細胞及染色體的觀察, 動植物細胞的觀察 說明 甲 - 亞甲藍液可將細胞核染成藍色 ; 碘液可將澱粉顆粒染色藍黑色 丙 - 口腔黏膜細胞呈圓形 扁平狀 ; 青蛙表皮細胞呈扁平狀 多邊形 2. 答案 (A)(D) 詳解 基礎生物探討活動 - 生物細胞及染色體的觀察 顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞, 可見植物細胞有絲分裂的過程 說明 (B)(C) 大部分細胞不進行有絲分裂, 近中央少部分細胞進行有絲分裂 (E) 同一根尖內進行細胞分裂的各個細胞, 各處於不同的分裂時期 前期 中期 後期 末期 3. 答案 (A)(C) 詳解 基礎生物生命的特性 - 細胞的化學組成 ; 高三生物生物的基本構造與功能 - 維持生物體的基本物質, 醣類 醣類 單醣 雙醣 供能的主要化合物 =4 Kcal/g 五碳糖 核糖 ( 構成 RNA), 去氧核糖 ( 構成 DNA) 六碳糖 葡萄糖 ( 含量最多的單醣 ) 果糖 半乳糖 麥芽糖 + 水 = 葡萄糖 + 葡萄糖乳糖 + 水 = 葡萄糖 + 半乳糖 蔗糖 + 水 = 葡萄糖 + 果糖 多醣纖維素 ( 構成細胞壁 ) 澱粉 肝糖 ( 儲存於肝臟和肌肉 ) 說明 (B) 葡萄糖和果糖為同分異構物, 均屬於單醣 ( 六碳醣 ) (D) 阿司巴丹 (aspartame) 是一種代糖, 屬於胺基酸的衍生物 (E) 澱粉在人體內可分解產生葡萄糖 ; 纖維素在人體內無法被分解產生葡萄糖 7

92-10 年演化篇學測試題 8 4. 答案 (A)(E) 解析 (B) 光源穿透生物切片後, 其影像再經由接物鏡和接目鏡加以放大觀察 (C) 進行觀察生物切片時, 應先使用低倍率的接物鏡以利快速的找到欲觀察的構造 (D) 當接物鏡由 4 倍換成 40 倍時, 視野中所涵蓋的樣本面積為原來的 1/100 倍 5. 答案 (A)(D) 解析 (B) 在乙溶液 ( 等張溶液 ) 中, 水分子進出植物細胞的量相同 (C) 蔗糖濃度 甲溶液 ( 低張溶液 )< 乙溶液 ( 等張溶液 )< 丙溶液 ( 高張溶液 ) (E) 丙溶液 ( 高張溶液 ) 使細胞膨壓變小 細胞萎縮 6. 答案 (B)(D) 解析 (A) 人工半透膜亦可產生滲透現象 (C) 水通過半透膜的移動稱為滲透 ; 溶質通過半透膜的移動不能稱為滲透 (E) 滲透作用不需消耗能量 7. 答案 (A)(C)(D) 解析 (B) 浸泡之初, 水分子的淨移動方向為由細胞內移向細胞外 (E) 蔗糖無法通過細胞膜 ; 當細胞內外的滲透壓達到平衡時, 液胞內無蔗糖 8. 答案 (B)(C)(D) 出處 基礎生物 ( 上 ) 生命的特性 細胞與能量 ; 選修生物 ( 上 ) 維持生命現象的能量 無氧呼吸策略 在氧氣缺乏, 呼吸作用無法進行時, 細胞仍可進行無氧呼吸以分解葡萄糖, 以獲得能量 無氧呼吸作用包括糖解作用與醱酵作用兩個階段 例如酵母菌在缺乏氧氣時, 可進行酒精醱酵 ; 肌肉細胞在缺乏氧氣時, 可進行乳酸醱酵 進行無氧呼吸時, 由於葡萄糖分子並沒有完全氧化, 所以細胞僅能由糖解作用獲得 2 個 ATP 解析 (A) 酒精醱酵可產生 CO2, 乳酸醱酵不產生 CO2 (E) 人體劇烈運動後, 肌肉缺氧時會產生乳酸堆積 9. 答案 (A)(B)(C) 出處 基礎生物 ( 上 ) 生命的特性 - 細胞的化學組成 ; 選修生物 ( 上 ) 生物體的基本構造與功能 - 細胞的化學組成策略 醣類是由碳 氫 氧三種元素組成的化合物, 通常醣類中氫和氧的比例爲 21, 與水分子中氫和氧的比例一樣, 所以醣類又稱為碳水化合物 醣類可分爲單醣 雙醣 寡醣 多醣等類 醣類通常是細胞內供應能量和儲藏能量的主要物質 ; 當細胞需要能量時, 便分解醣類使釋出能量 例如細胞行呼吸作用時, 便分解葡萄糖而釋出能量 ; 反之, 當細胞內的單醣有剩餘時, 便合成大分子的多醣而儲藏 解析 (D) 蔗糖經水解可得一分子葡萄糖和一分子果糖 ; 麥芽糖經水解可得兩分子的葡萄糖 (E) 並非醣類成分通式均可寫為 (CH2O)n, 例如雙醣分子式為 C12H22O11 8