三百多年前﹐英國科學家虎克（Hoooke）﹐用自製的顯微鏡觀察植物軟木塞的薄片（圖2-3）﹐看到許多蜂窩狀且中空的小格子﹐就稱這些小格子為細胞。後來科學家們發現﹐動、植物的身體都是由細胞構成的﹐於是便確立了細胞學說----生物是由細胞構成的﹐亦即是﹐細胞是構成生物體的基本單位。
雖然虎克所看到的軟木塞細胞是空的小格子﹐其實活的細胞都是充滿了各種物質。構成細胞的主要物質為水、醣類、脂質、蛋白質和核酸等。
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水是由氫和氧組成的化合物﹐是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﹐它對生物的生理機能非常重要﹐例如調節動、植物的體溫。 醣類又稱為碳水化合物，是由碳、氫和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﹐是細胞內供應能量的主要物質。葡萄糖是醣類的一種﹐細胞行呼吸作用時﹐便分解葡萄糖而釋出能量。植物經光合作用所產生的葡萄糖﹐可以轉變為澱粉（一種醣類）而儲藏；動物由植物所取得的醣類則轉化為肝糖（一種醣類）﹐儲藏在肝臟或肌肉中。動、植物所儲藏的醣類﹐皆可供需要時利用。 脂質亦含有碳、氫和氧三種主要元素﹐它是細胞內各種膜的成份之一﹐這些膜（如細胞膜、核膜、葉綠體膜等）由磷脂質和蛋白質構成；膜會組成各種小構造，其內各自含有不同的酵素，而進行不一樣的化學反應﹐進而行使不同的功能。醣類的氧化是細胞內能量的主要來源﹐脂質亦是細胞內供應能量的物質。 蛋白質是構成細胞質的重要物質﹐是由許多胺基酸組成的﹐它除了碳、氫、氧三種元素外﹐尚有氮和硫﹐目前所知胺基酸有21種。植物可以合成各種不同的胺基酸﹐但是人類和其他動物不能合成所有種類的胺基酸﹐必須由食物中獲得他們不能自行合成的胺基酸﹐因此我們日常飲食切勿偏食。如前所述﹐生物需要能量時﹐細胞會先分解醣類﹐再分解脂質﹐最後才是分解蛋白質。
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細胞通常很小﹐要用顯微鏡才能觀察到。細胞的基本構造可分細胞膜、細胞質和細胞核三部份（圖2-4）。細胞膜位於細胞表面﹐能控制細胞內外物質的進出。細胞中通常只有一個細胞核﹐細胞核內含有遺傳物質ＤＮＡ，外有核膜包圍。細胞核是細胞的生命中樞﹐若將細胞核去除﹐則細胞的代謝便逐漸衰退而死亡。細胞質介於細胞膜和細胞核之間﹐有多種構造散布其間﹐這些構造都是由膜包圍的﹐進行不同的化學反應﹐如液胞和植物的葉綠體（見第三章）。植物細胞還多了細胞壁（圖2-4）﹐它位在細胞膜的外面﹐對植物細胞有支持的作用。
↑圖 2-4 細胞的構造 1.動物的細胞 2.植物的細胞
不同的細胞有不同的形狀（圖2-5；活動2-1和2-1）﹐也具有不同的功能。例如植物的表皮細胞排列緊密而扁平﹐具有保護的功能；輸送水份的細胞呈管狀﹐以利水份運輸。動物的肌肉細胞細長﹐有運動和收縮的功能；神經細胞則有很多突起﹐可以迅速傳遞訊息。
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| ↑圖2-5 各種不同形狀的細胞 1.洋蔥的表皮細胞 2.植物輸導水分的細胞 3.哺乳類的肌肉細胞 4.人類脊髓神經細胞 |
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初中教育-國文 (6)
