0170102生物體的組成
04生物體的組成層次
1單細胞與多細胞生物
生物種類眾多,有些生物僅由一個細胞所構成,就可以表現所有的生命現象,稱為單細胞生物,例如:草履蟲、新月藻與變形蟲等(圖2-10a),而有些生物由許多細胞所組成,需要藉由各種不同功能的細胞分工合作,才能表現出完整的生命現象,稱為多細胞生物,例如:人類與辣椒植株(圖2-10b)等。
2動物體的組成層次
動物體的組成層次由簡單至複雜依序為細胞、組織、器官、器官系統與個體(圖2-11)。組織通常是由一群構造與機能相似的細胞所組成;器官是由不同的組織共同形成,以行使特定的功能;器官系統則是由功能相近的器官聯合形成。各種不同的器官系統彼此分工合作,相互協調而表現出個體完整的生命現象。例如︰皮膜細胞組成皮膜組織,肌肉細胞組成肌肉組織;皮膜與肌肉等組織構成器官─小腸;肝、胃與小腸等消化器官聯合形成消化系統;而人體則包含消化、呼吸和循環等各種器官系統。
3植物體的組成層次
植物的組成層次與動物大致相同,但缺少器官系統的層次,直接由器官組成個體。植物的器官可分為營養器官與生殖器官兩類,根、莖和葉為營養器官,與養分的吸收、運輸與製造有關;花、果實和種子為生殖器官,與繁殖後代息息相關(圖2-12)。例如︰表皮細胞與保衛細胞共同組成表皮組織,負責運輸物質的細胞組成輸導組織;表皮與輸導等組織構成器官─葉;而植物體則包含根、莖、葉、花、果實和種子等器官。
科學大事記
細胞的房屋修繕與危樓拆除
―西元2016年與2002年諾貝爾生理醫學獎
細胞是構成生物體構造與功能的基本單位,每一個細胞都可以視為一個小工廠,細胞中各種微小的構造(胞器)就是工廠內的各種機器,胞器們彼此分工合作以維持細胞的正常運作。
有些時候,細胞會發生胞器異常、蛋白質損壞或異物入侵的狀況,此時細胞就會利用「自噬作用」來處理這些問題。自噬作用進行時,細胞內會先形成凹膜狀的構造,稱為「吞噬泡」,吞噬泡會逐漸增大,將受損的胞器、蛋白質或異物包圍,形成囊狀的「自噬小體」。隨後,含有多種水解酵素的胞器「溶體」,就會與自
噬小體融合,此時溶體中的各種水解酵素就會分解異常的胞器、蛋白質或異物,分解後有用的物質如葡萄糖、胺基酸等,可回收再供細胞利用。此外,科學家也發現細胞中養分不足時,也可以透過自噬作用來分解細胞中較不重要的結構或物質來提供養分,以渡過危機。
若細胞受傷嚴重,受損的胞器、異常的蛋白質等多到無法處理時,就會引發「細胞凋亡」。此時細胞將開啟一連串的死亡程序,包括關閉能量工廠粒線體、分解胞器、細胞核裂解等,進而造成細胞崩解成數個碎片,稱為「凋亡小體」,最後這些碎片會被特殊細胞所吞噬、分解。此外,生物體亦可透過細胞凋亡來控制體內細胞的種類與數量,以維持正常的生長。
自噬作用與細胞凋亡啟動的機制不同,細胞通常以異物堆積的程度決定清除或凋亡。異物較少時,可透過自噬作用來清除異物、更新胞器,達到修繕的目的;異物過多,無法清除時,則啟動細胞凋亡,此時的細胞就只能走向死亡。
自噬與凋亡兩者的關係緊密且相互制衡,其中調控的機制是科學家努力探究的目標,而研究這兩個領域的科學家也分別獲得諾貝爾醫學獎肯定(自噬作用︰西元2016,細胞凋亡︰西元2002)。
請同學們依上述內容,回答下列問題︰
( )1. 細胞進行「自噬作用」時,不會出現的構造為何?
(A)自噬小體 (B)吞噬泡 (C)溶體 (D)凋亡小體
( )2. 當動物細胞處於飢餓狀態時,細胞以何種方式渡過短暫的危機?
(A)進行自噬作用 (B)進行細胞凋亡
(C)分解凋亡小體 (D)溶體破裂,釋出養分
3. 正常細胞轉變成癌細胞的原因很多,其中之一為受損、異常的細胞無法被有效的清除時,就可能轉變成癌細胞。癌細胞能不斷的進行細胞分裂與組織的增生,逐漸影響正常細胞的活動,最後終將危害健康與生存。同學依據文章所學的知識推論,當細胞何種機制喪失後,就可能形成癌細胞?
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