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二、組成細胞的分子. 組成細胞的分子有哪些?. 水. 由氫和氧組成的化合物。 細胞內含量最多的物質,通常佔 70﹪ ;例如人體內的水約佔體重的三分之二。 水是細胞內最好的溶劑,參與細胞內代謝的各種化學反應。 對生物的生理機能非常重要,例如調節動、植物的體溫。. 思考問題. 為何 水 有助於維持動物的體溫?. 因為水的 比熱大 ,不會因外界溫度改變而變化太大,因此有助於維持生物體溫。. 水黽. 什麼動物可以在水面上行走?. 因為水的表面張力非常大,水面不易破裂,而且水黽很輕 , 所以 可以在水面上滑動。. 冬天湖水結冰時,魚會不會凍在冰中?.
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水 • 由氫和氧組成的化合物。 • 細胞內含量最多的物質,通常佔70﹪;例如人體內的水約佔體重的三分之二。 • 水是細胞內最好的溶劑,參與細胞內代謝的各種化學反應。 • 對生物的生理機能非常重要,例如調節動、植物的體溫。
思考問題 • 為何水有助於維持動物的體溫? 因為水的比熱大,不會因外界溫度改變而變化太大,因此有助於維持生物體溫。
水黽 什麼動物可以在水面上行走? 因為水的表面張力非常大,水面不易破裂,而且水黽很輕,所以可以在水面上滑動。
冬天湖水結冰時,魚會不會凍在冰中? 不會,因為冰的密度較小,冰會浮在水面上,下層的水不會結冰。
吃特別鹹或特別甜的東西都會使我們口腔內的 細胞脫水。 • 除了需要再補充水,還需補充電解質。 • 水會往電解質多的地方跑,才不會一直渴。 • 運動飲料中含有電解質。 吃鹹的東西為何會愈吃愈渴?
地球含有多量的水有何特殊作用 ? 地球表面有75 %是水。水可以吸收大量的熱量,使溫度較穩定。 圖片出處-中央氣象局 http://www.cwb.gov.tw/index-f.htm
(三)脂質 (一)醣類 (二)蛋白質 (四)核酸 組成生命的大分子
醣類 • 有碳、氫、氧三種元素組成的化合物﹐其中氫和氧的比例與水一樣為2:1,所以又稱為碳水化合物。 • 醣類可分為單醣、雙醣、多醣。
單醣 • 單醣的構造最簡單,通常由3~7個碳原子所構成。 • 單醣可依碳原子的數目,分為三碳糖、五碳糖和六碳糖。 • 常見的單醣如:葡萄糖、果糖與半乳糖等。
三碳糖 • 甘油醛 • 屬於三碳糖,是光合作用中暗反應的中間產物。
核糖 去氧核糖 五碳糖 • 核糖與去氧核糖為五碳糖,是組成核酸的成分。 +
六碳糖 • 葡萄糖、果糖、半乳糖是六碳糖。 • 蜂蜜同時含有葡萄糖與果糖。
甘蔗 雙醣 (1) • 雙醣由兩個單醣組成。 • 蔗糖由葡萄糖與果糖組成。 • 甘蔗或甜菜根都富含蔗糖。
雙醣 (2) • 麥芽糖由兩個葡萄糖組成。 • 發芽的種子內富含麥芽糖,可用來製啤酒。
雙醣 (3) • 乳糖由葡萄糖與半乳糖組成。 • 牛奶內富含乳糖。
多醣 多醣由許多單醣分子彼此間脫水而成,分子式為(C6H10O5)n。 包含:澱粉、肝糖、纖維、幾丁質。
構造性多醣 纖維素、幾丁質。 多醣的分類 • 儲存性多醣 澱粉、肝醣。
澱粉 • 貯存在植物細胞內,是由一個一個的葡萄糖串成鏈。 • 例如香蕉、馬鈴薯。
肝糖 • 貯存在動物細胞內的多醣。 • 它是由葡萄糖串成長鏈,但有分支,可以迅速分解產生能量。
纖維 • 纖維是貯存在植物細胞內的多醣,是由葡萄糖串成長鏈,只有少數的動物能消化纖維。
幾丁質 • 幾丁質是存在昆蟲或節肢動物的外骨骼,由類似葡萄糖的含氮六碳糖(glucose-NH2COCH3)串成的多醣類。
醣類的功能(一) • 植物經光合作用所產生的葡萄糖,可以轉變為澱粉而儲藏;
醣類的功能(二) • 醣類的氧化是細胞內能量的主要來源。 • 動物由植物所取得的醣類則轉化為肝糖,儲藏在肝臟或肌肉中。動、植物所儲藏的醣類都可以提供在需要時被使用。
白蟻的消化道內有一些微生物能分解木頭纖維質。白蟻的消化道內有一些微生物能分解木頭纖維質。 思考問題 為何白蟻可以啃食木頭為生 ?
吃糖會使血糖增高,血糖高會使蛋白質分子之間產生交錯鍵結 (cross linkage),使皮膚老化,眼睛的晶體內的蛋白質間產生鍵結會造成白內障。 為何吃糖容易老化 ?
人類的大腦只能靠葡萄糖當燃料,吃糖可以快速提供功能量給大腦,使人變快樂、聰明、活潑,但這種效果只是短暫的。人類的大腦只能靠葡萄糖當燃料,吃糖可以快速提供功能量給大腦,使人變快樂、聰明、活潑,但這種效果只是短暫的。 吃糖會使人變快樂嗎 ?
因為麥芽糖是雙醣要先分解成為單醣,葡萄糖本身就是單醣,經過分解就可以產生能量,是最直接的能量來源,故人在生病時打點滴是打葡萄糖。因為麥芽糖是雙醣要先分解成為單醣,葡萄糖本身就是單醣,經過分解就可以產生能量,是最直接的能量來源,故人在生病時打點滴是打葡萄糖。 為何病人打點滴是打葡萄糖,而不打麥芽糖 ?
蛋白質 • 蛋白質是由胺基酸串成。
氨基酸 • 氨基酸種類有20種以上。 • 每一種氨基酸的基本結構都具有氨基與羧基。 • 不同的氨基酸有不同的側鏈(R)。
蛋白質的結構 結構:蛋白質的結構可分為 一級、二級、三級、四級。 • 蛋白質的一級結構 : 由氨基酸以共價鍵串成胜肽鏈。
蛋白質的二級結構:一級結構內有氫鍵形成α螺旋與 β 結構的二級結構。
蛋白質三級結構: 二級結構內有氫鍵、離子鍵、凡德瓦爾力、不親水性作用等作用產生,使胜肽鏈摺疊成穩定的結構才具有功能。
蛋白質四級結構: 由數個次單位組合成,其間無共價鍵產生,例如血紅素具有四條生肽鏈,分別是2個α與 2個β結構。
蛋白質的功能 蛋白質是多功能的分子,種類非常多。 • 當酵素 • 當抗體 • 當血紅素 • 當細胞膜上的受器 • 當纖維狀蛋白質 • 當神經傳導物質 • 可製成蜘蛛網,蠶絲,指甲,羊毛羽毛等。
蛋白質可以當酵素 • 蛋白質可以當酵素:催化生化反應的進行。
蛋白質可以當抗體,保護身體免被外來物質的侵患。蛋白質可以當抗體,保護身體免被外來物質的侵患。
血紅素是由蛋白質組成:可攜帶氧、脂肪酸、礦物質。血紅素是由蛋白質組成:可攜帶氧、脂肪酸、礦物質。
蛋白質當細胞膜上的受器,接受外來傳導的訊息,或控制物質進出細胞。蛋白質當細胞膜上的受器,接受外來傳導的訊息,或控制物質進出細胞。
有些蛋白質是纖維狀的: 如膠原蛋白 (collagen)是動物體含量最多的蛋白,可組成我們的皮膚、紉帶、軟骨、肌鍵等。
有些蛋白質可當神經傳導物質,可以將神經衝動傳遞到下一個細胞。有些蛋白質可當神經傳導物質,可以將神經衝動傳遞到下一個細胞。
蛋白質可製成蜘蛛網、蠶絲、指甲、羊毛、羽毛等。蛋白質可製成蜘蛛網、蠶絲、指甲、羊毛、羽毛等。
約有五萬種不同的蛋白質,自然界蛋白質的種類更是無限,可能有一兆種 (trillion)。 思考問題 人體內有幾種蛋白質?
脂質(lipid) • 脂質基本上不溶於水。 • 脂質包含脂肪、油、磷脂和固醇類。 • 脂質也含碳、氫、氧三種主要元素,脂質是細胞內各種膜的主要成份。
脂肪(fat)和油(oil) • 脂肪和油可貯存大量的能量。 • 脂肪由三個脂肪酸與一個甘油組成,所以又稱三酸甘油脂。
脂肪酸的分類 • 脂肪酸可分為: a. 飽合脂肪酸:室溫下呈固態, 如豬油、奶油。 b. 不飽合脂肪酸:室溫下呈液態, 如沙拉油、 橄欖油。
磷脂 • 磷脂是組成細胞膜的主要成份。 • 磷脂的構造與脂肪類似,是以甘油為骨架並與二個脂肪酸及磷酸根組成。 • 磷酸根一端具有極性,親水;脂肪酸不具有極性,疏水;所以每一磷脂都是雙極性。