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生物學的範圍： 生態學 . 形態學 . 解剖學 . 細胞學 . 生理學 . 分類學 . 發生學 . 演化論 . 生物物理學 . 生物地理學 . 生物化學 . 分子生物學 . 遺傳學 ...

基礎生物. 生物學的範圍： 生態學 . 形態學 . 解剖學 . 細胞學 . 生理學 . 分類學 . 發生學 . 演化論 . 生物物理學 . 生物地理學 . 生物化學 . 分子生物學 . 遺傳學 ... 生態學：研究 生物 與其 環境 之間交互作用的科學. 第一章 生命世界中的交互作用. 生命世界的交互作用：是 能量 ( 由呼吸作用產生 , 以維持生命 ) 的流轉與 物質 ( 生物的體質包括水 . 醣類 . 脂質 . 蛋白質 . 核酸 … ) 的循環 交互作用：包括同種之間 . 異種之間 . 生物和環境之間. 新陳代謝：包括同化與異化作用.

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生物學的範圍： 生態學 . 形態學 . 解剖學 . 細胞學 . 生理學 . 分類學 . 發生學 . 演化論 . 生物物理學 . 生物地理學 . 生物化學 . 分子生物學 . 遺傳學 ...

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Presentation Transcript

  1. 基礎生物 • 生物學的範圍：生態學.形態學.解剖學.細胞學.生理學.分類學.發生學.演化論.生物物理學.生物地理學.生物化學.分子生物學.遺傳學... • 生態學：研究生物與其環境之間交互作用的科學

  2. 第一章生命世界中的交互作用 • 生命世界的交互作用：是能量(由呼吸作用產生,以維持生命)的流轉與物質(生物的體質包括水.醣類.脂質.蛋白質.核酸…)的循環 • 交互作用：包括同種之間.異種之間.生物和環境之間

  3. 新陳代謝：包括同化與異化作用 • 光合作用：CO2+H2O+光能→C6H12O6+O2+H2O • 呼吸作用：葡萄糖+O2→CO2+H2O+能量(ATP) • 光合作用產物(葡萄糖)有二個功能： • 供植物本身利用：呼吸作用產生能量或變成澱粉儲存 • 體質供動物利用：轉化成肝糖.脂質.蛋白質.核酸…

  4. 細胞內的代謝作用 分解(消化)

  5. 核苷酸∣化學能 ATP

  6. 第一章第1節生命世界的組成 • 生物組成層次：個體→族群→群集→生態系→生物圈 • 個體組成層次：細胞→組織→器官→系統→個體(植物缺系統) • 細胞：構成生物功能及構造上的基本單位(生物體皆由細胞組成)

  7. 生物的組成層次

  8. 細胞核：核膜.核質.核仁.染色質 膠狀基質：許多不同物質 溶於水 細胞質 • 大多數細胞很小,肉眼看不見(要用光學顯微鏡) • 最大細胞：鴕鳥蛋(肉眼可以看見) • 最小細胞：最小細菌(直徑不到1μm) • 最長細胞：神經細胞(可長達1m) 原生質 胞器：內質網.核糖體.高基 氏體.粒線體.溶體. 中心粒.葉綠體 細胞 細胞膜 後成質：細胞壁.大液胞.代謝產物 (澱粉粒.結晶.油滴… )

  9. 生物在生命世界的角色

  10. 生產者 • 無機物(自然世界) 有機物(生命世界) • 光合作用：6CO2+12H2O+光能→C6H12O6+6O2+6H2O • 光合細菌：6CO2+12H2S C6H12O6+6H2O+12S • 化學合成：6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 分解者 日光 細菌葉綠素 氧化能

  11. 咬人貓(生產者) 菟絲子(消費者) 菟絲子的吸器(寄生)

  12. 食蟲植物是生產者還是消費者？ 狸藻 豬籠草 毛氈苔 捕蠅草

  13. 分解者：有機物(生命世界)→無機元素(自然世界)分解者：有機物(生命世界)→無機元素(自然世界) • 真菌：包括蕈類(如菇類.木耳…).黴菌.酵母菌… 枯木真菌 • 清除者：吃動物和植物的殘體 • 例子：禿鷹吃動物.馬陸吃植物(馬陸又稱千足蟲：節肢動物倍足綱)…

  14. 第一章第2節能量的流轉 • 食物鏈：線狀的食性關係(生物體間因攝食關係造成能量移轉的鏈狀路徑) • 箭頭(→)表示吃或被吃的食性關係及能量流轉的方向 • 以生產者為最底層(起始),消費者一般只能到3~5級(弱肉強食,能量層層消耗) • 食物網：多條食物鏈的網狀關係(由食物鏈交錯形成) • 食物網愈複雜,生態系愈穩定：因生物體取食的生物種類愈多

  15. 食物鏈：生產者→消費者(1。→2。→…)→清除者或分解者食物鏈：生產者→消費者(1。→2。→…)→清除者或分解者 生產者 三級消費者 一級消費者 二(次)級

  16. 食物網：一種消費者可能有多種角色(如蛇可同時當二級和三級消費者)食物網：一種消費者可能有多種角色(如蛇可同時當二級和三級消費者) • 此食物網共有多少條食物鏈？ 掠食者 被掠食者

  17. 太陽能：生命世界中能量的根本來源 • 可見光：紅.橙.黃.綠.藍.紫 • 波長：700～400nm(能量與波長呈反比:如短波紫外線曝露時間過長,會造成傷害) • 葉綠素a和b,對紅光和藍光的吸收效果最佳(光合作用的主要作用區) • 太陽輻射能影響： • 生物的生長.分佈和活動： • 生物行為(遷移和生殖)：如候鳥等的季節性行為(因不同季節的日照長短不同影響生殖系統的發育)

  18. 生命世界的能量來源(太陽) (利用三稜鏡分光) 能量高 能量低

  19. 能量流動：單方向(開放式,不可循環) • 10%定律：能量轉移過程中,每個營養階層僅移轉原獲得能量的10%(90%能量用於代謝.運動.熱能散失) • 大多生態系含有3~5個營養階層(能量轉移效率很低：營養階層愈高,所獲能量愈少,營養階層無法持續) • 生態塔：營養階層愈低的生物,數目.生物量和能量也愈多(呈金字塔狀) • 能量塔(食物塔)：各營養階層的能量關係(食物關係) • 生物數塔:依各層之個體數為計算單位 • 生物量塔：依各層之生物質量為計算單位

  20. 1%~5%的陽光

  21. 10%定律

  22. 生物量：生態系中所有生物的總質量(單位：g或Kg)生物量：生態系中所有生物的總質量(單位：g或Kg)

  23. 第一章第3節構成生物體的物質 • 生物體質(原生質)：成分包括水.醣類.脂質.蛋白質.核酸.礦物質.維生素...

  24. 細胞內化學成分的組合

  25. 原生質：有生命的物質(維持生物體的基本物質)原生質：有生命的物質(維持生物體的基本物質) • 水：含量最多(無機物) • 醣類：能量的主要來源 • 蛋白質：含量最多的有機物 • 脂質：每克產生能量最高(9Kcal/g) • 核酸：DNA和RNA(核苷酸：如ATP) • 維生素 • 無機鹽 • 能量物質：醣類.脂質和蛋白質 • 無機物：水和無機鹽

  26. 水(H2O)：細胞內含量最多的無機物,約70%(占體重2/3)水(H2O)：細胞內含量最多的無機物,約70%(占體重2/3) • 水的功能 • 最佳溶劑：進行化學反應及運輸需要在水溶液中進行 • 水溶液可以輕微解離：影響酸鹼值及酵素的功能 • 穩定溫度：因水的比熱大(H=mst),可以穩定地球及生物的溫度

  27. 水分子藉氫鍵連結在一起(極性分子) • NaCl溶於水(最佳溶劑)

  28. 水的特性 水棲昆蟲在水面行走(表面張力:內聚力) 毛細作用(內聚力與附著力)

  29. 醣類：〔C(H2O)〕n碳水化合物 • 單醣：葡萄糖最多,主要供能者 • 五碳糖：核糖及去氧核糖(核酸的成分) • 六碳糖：葡萄糖.果糖及半乳糖 • 雙醣：兩分子單醣脫水形成 • 麥芽糖：兩分子葡萄糖脫水(萌發種子內) • 蔗糖：葡萄糖＋果糖(植物運輸養分的形式) • 乳糖：葡萄糖＋半乳糖(動物乳汁內含量最多) • 寡糖：含3~10個單醣(水溶性膳食纖維)

  30. 多醣：(C6H10O5)n • 肝醣(動物澱粉)：動物儲存物質 • 澱粉：植物儲存物質 • 纖維素：植物細胞壁成分 • 幾丁質:胺基和葡萄糖聚合而成的多醣 ①節肢動物的外骨骼,如蜘蛛.蟹類及昆蟲 ②真菌的細胞壁成分 • 醣類的功能 • 供應能量：利用呼吸作用產生能量(ATP) • 儲存能量：以多醣的形式(如肝醣和澱粉) • 構成細胞成分：如植物細胞壁.昆蟲的外骨骼及真菌的細胞壁 • 呼吸作用：葡萄糖+O2→CO2+H2O+能量(ATP) • 供能次序：醣類→脂質→蛋白質

  31. 5 1 4 3 2 單醣 6 5 4 1 2 3 • 六碳糖(C6H12O6)：同分異構物 • 五碳糖(C5H10O5)

  32. 雙醣(脫水作用)

  33. （A） （B） • 多醣：由葡萄糖分子連結成A.澱粉 B.纖維素

  34. 蛋白質：含有C.H.O.N.S元素(需雙硫鍵折疊) • 胺基酸：小分子的組成單位(有C.H.O.N.不一定有S),都有一個胺基.一個羧基,因側鏈基團R的不同,共有20多種(胺基酸 蛋白質) • 雙肽：兩個胺基酸以肽鍵相連接組成 • 寡肽：有5~10個胺基酸組成 • 多肽：多個胺基酸組成 • 蛋白質：一個到數個多肽鏈組成(約300~3000a.a) • 分類依據或確定親源關係：胺基酸的數目.種類和排列順序決定不同的蛋白質 • DNA RNA 蛋白質 同化作用 轉譯 轉錄

  35. 蛋白質的功能 • 供應能量：如卵蛋白和種子蛋白(4Kcal/g) • 構成體質：如膜蛋白.結締組織中的膠原蛋白和彈性蛋白等構造蛋白 • 抵抗病原體：如抗體等 • 運輸物質：如血紅素(含鐵蛋白質)運送氧氣 • 催化作用：酵素催化生化反應,如澱粉酶脢 • 酸鹼緩衝作用：調節酸鹼值,維持細胞內PH值的恆定 • 其他：構成部分激素.形成受體.協助運動(如肌動和肌凝蛋白)

  36. 胺基酸 (側基團R會不同) • 胺基酸：是兩性物質,可作為酸鹼緩衝劑 酸鹼緩衝劑

  37. 肽鍵及蛋白質 • 人體血紅素： 四條多肽鏈 (二條α.二條β),Fe3+可以和O2結合

  38. 脂質：含有C.H.O元素,部分有S.P • 中性脂(三酸甘油脂)：一分子甘油及三分子脂肪酸,如脂肪及油 • 磷脂質：生物膜的主要成分,構造與三酸甘油脂相似 • 類固醇：如膽固醇及植物醇 • 蠟質：如葉表面

  39. 脂質的功能： • 供應能量：約9Kcal/g • 保溫：脂肪球存在於皮下脂肪,如鯨.海豚及海豹 • 構造成分：如磷脂(雙層結構,使胞器中各種化學反應互不干擾)及膽固醇(穩定動物細胞膜,也是類固醇荷爾蒙的重要原料)

  40. 脂肪酸構造

  41. 縮合反應 水解反應 3脂肪酸 ＋ 甘油 肪肪 　＋ 　 3水 脂質的合成 • 中性脂(又稱三酸甘油脂)

  42. 核酸：含有C.H.O.N.P元素 • 種類：有二種DNA(去氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸) • 核苷酸：小分子組成單位,如ATP • 五碳糖：去氧核糖和核糖 • 含氮鹼基：嘌呤(A.G).嘧啶(C.T和U) • 磷酸：如ATP(Tri:三磷酸).ADP(Dou:二磷酸)和AMP(Mono:單磷酸)

  43. 轉譯 轉錄 • 核酸的功能： • DNA RNA 蛋白質 • DNA的功能： • 遺傳物質 • 間接控制細胞生理活動 • RNA的功能： • 轉譯DNA遺傳訊息以合成蛋白質 • 直接控制細胞生理活動 (表現性狀 生理活動)

  44. 核苷酸 5 3 5 1 5 1 4 3 2 3 • DNA的雙螺旋構造(華生和克立克提出)

  45. 最多 最多

  46. 複製： • 位置：細胞核內染色體 • 過程：DNA→DNA • 轉錄： • 位置：細胞核內染色體 • 過程：DNA→RNA • 轉譯： • 位置：細胞質內核糖體 • 過程：RNA→蛋白質

  47. 維生素的功能

  48. 無機鹽(礦物質)：構成生物體的重要元素,調節生理機能無機鹽(礦物質)：構成生物體的重要元素,調節生理機能 • 維持酸鹼平衡:磷.鉀.氯等離子均可形成鹽類作為緩衝劑(NaHCO3 + HCl→ NaCl + H2CO3)

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