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title: 細胞
tags: [Biology]

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###### tags: `Biology`

{%hackmd @themes/orangeheart %}
# 細胞

+ 1665 A.D. 虎克 *Robert Hooke* 發現細胞 
+ 1676 A.D. 雷文霍克 *Antonie van Leeuwenhoek* 發現細菌
+ 1831 A.D. 布朗 *Robert Brown* 發現細胞核
+ 1838 A.D. 許來登 *Matthias J. Schleiden* 提出「細胞是構成**植物體**的基本單位」 
+ 1839 A.D. 許曼 *Theodor Schwann* 進一步提出「細胞是**動物及植物構造**的基本單位」 
+ 魏修 *Rudolf Virchow* 提出「細胞均由已存在的細胞分裂而來」 
### 細胞學說

1. 生物體皆由**細胞**所構成
2. **細胞**是生物體構造和功能的**基本單位**
3. 細胞皆==由已存在的細胞分裂==所產生

## 組成細胞的分子
> ==水==
> + 細胞中含量最多的分子
> + 一種具有**極性**的分子
> 	+ **內聚力**：以**氫鍵**相互結合，展現**表現張力**
> 	+ **附著力**：使其可附著於有極性的物體表面
> + 良好的溶劑
> + 維持溫度恆定

> ==礦物質**aka無機鹽**==
> + 對**生理機能**有重要影響
> + |離子種類|功能|
>   |--|--|
>   |鈉 Na^+^|傳遞神經訊息|
>   |鉀 Ka^+^|傳遞神經訊息|
>   |鈣 Ca^2+^|1. 組成骨骼<br>2. 協助肌肉收縮<br>3. 訊息傳導<br>4. 參與凝血機制|
>   |亞鐵離子 Fe^2+^|1. 組成血紅素<br>2. 協助攜帶氧氣|
>   |鎂 Mg^2+^|組成葉綠素，協助吸收光能|

> ==醣類 **aka碳水化合物**==
> - 單醣 $(CH_2O)_n$
> 	+ 三碳醣
> 		+ 磷酸甘油醛 $\to$ 光合反應中，碳反應的中間產物
> 	+ 五碳醣 
> 		- 核糖 $\to$ 構成**RNA**的成分
> 		- 去氧核糖 $\to$ 構成**DNA**的成分
> 	+ 六碳醣
> 		- 葡萄糖 $\to$ 生物體的主要能量來源
> 		- 果糖 & 半乳糖 $\to$ 可轉換成葡萄糖

> ==雙醣 $(CH_2O)_n$==
> 	+ 蔗糖
> 		+ 葡萄糖$\times$ 2
> 		+ 常見於萌發的**種子**中
> 	+ 麥芽糖
> 		+ 葡萄糖$\times$ 1 + 果糖$\times$ 1
> 		+ 存於**植物**的**營養器官**中
> 	+ 乳糖
>		+ 葡萄糖$\times$ 1 + 半乳糖$\times$ 1
>		+ 存於乳汁中

> ==多醣==
> + 澱粉$\to$儲存於**植物體**中
> + 肝醣$\to$儲存於**動物體**中
> + 纖維素$\to$構成==植物**細胞壁**的主要成分==
> + 幾丁質$\to$構成**昆蟲的==外骨骼==**

> ==蛋白質(C, H, O, N, S)==
> + 基本單位：胺基酸
> 	+ 分子組成 (C+ 胺基 + 羧基 + H + R側鍵)
> 		+ 生物體中構成蛋白質的胺基酸主要有20種，**R側鍵**決定胺基酸**種類和特性**
> 			* 酵素(酶)：催化化學反應
> 			* 構造蛋白：構成肌肉與毛髮
> 			* 抗體：與免疫有關
> 		* 一胺基酸之羧基可與一胺基酸之胺基脫去一水分子形成肽鍵 ( C - N )，連接成**雙肽**或多肽鏈
> 			* 不同<font color=#f00>**數目**</font>、<font color=#f00>**種類**</font>和<font color=#f00>**排列順序**</font>之蛋白質具有不同的功能與特性
> 				* $\therefore$**數目**、**種類**和**排列順序**愈相似的物種，==親緣關係愈接近==
> 				* **有些**蛋白質可與其他分子形成複合蛋白
> * 功能
> 	1. 構成膜蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白，哺乳類動物的毛髮和角以及鳥類的羽毛
> 	2. 提供能量
> 		 * <font color=#f00>僅在醣類與脂質不足的情況下才會消耗蛋白質來提供能量</font>
> 	3. 運輸
> 		1. 協助物質進出細胞
> 			* 細胞膜上的**通道蛋白**與**載體蛋白**
> 		3. 運輸O~2~ & CO~2~
> 			* **血紅素**
> 		4. 運輸膽固醇
> 			* **血漿蛋白** 
> 	4. 協助肌肉收縮，產生運動
>		5. **肌動蛋白**
> 		6. **肌凝蛋白**
> 	5. 對抗病原體
> 		* **免疫球蛋白** aka **==抗體==**
> 	6. 構成激素
> 	7. 構成酵素
> 	8. **酸鹼緩衝**，維持 pH 值恆定

> ==脂質(C, H, O)==
> * 多不具極性
> * 能量貯存
> + 常見例子
> 	- **三酸甘油脂** aka 中性脂肪
> 		+ 存在脂肪細胞中
> 		+ 疏水性
> 		+ 一分子**甘油**和三分子**脂肪酸**
> 			+ 甘油：三個碳的醇類，每個碳個袋一個羥基 (- OH)
> 			+ 脂肪酸：十餘個碳氫結合成的碳鏈，末端為羧基 (- COOH)
> 				+ |**飽和**脂肪酸|**不飽和**脂肪酸|
> 				  |--|--|
> 				  |脂肪酸之碳鏈僅含==單鍵==|脂肪酸之碳鏈==含一個以上的雙鍵==|
> 				  |室溫呈**固態**|室溫呈**液態**|
> 				  |屬於**動物性脂肪**|屬於**植物性脂肪**|
> 		+ 功能
> 			1. 防止熱量
> 			2. 散失維持體溫
> 	- 磷脂質
> 		- 一分子**甘油**和==兩分子==脂肪酸 + <font color=#FFA500>一分子磷酸基</font>
> 			- 磷酸基<font color=#f00>具極性</font> $\xrightarrow{形成}$ 親水性的頭部
> 			- 長鏈脂肪酸不具極性 $\xrightarrow{形成}$ 疏水性的尾部
> 		- 雙層構成細胞膜 & 各胞器的膜
> 	- 固醇類
> 		- 四個含碳的環狀構造
> 			- 環狀構造上帶有羥基，具極性
> 			- 一端為親水性，一端為疏水性
> 		- 膽固醇
> 			- 常見於動物組織
> 			- 細胞膜的成分
> 			- 合成==雄性激素==、==雌性激素==、==腎上腺皮質素==的前驅物

> ==核酸(C, H, O, N, P)==
> + 基本單位：核甘酸
> 	- 含氮鹼基
> 		+ 嘌呤
> 			- 腺嘌呤*adenine ; A*
> 			- 鳥糞嘌呤*guanine ; G*
> 		+ 嘧啶
> 			- 胞嘧啶*cytosine ; C*
> 			- 胸腺嘧啶*thymine ; T*
> 			- 尿嘧玲*uracil ; U*
> 	- 五碳醣
> 		1. 核糖
> 		2. 去氧核糖
> 	- 磷酸基
> + 去氧核糖核酸(DNA)
> 	+ ATCG
> 	- 攜帶遺傳訊息(基因)的分子
> 	- 由==兩股聚核苷酸鍊==構成，呈==雙股螺旋狀==
> 	        ﹂去氧核糖+磷酸基為骨架
> 			﹂由含氮鹼基互相配對連結(AT, CG)，稱為**鹼基對**
> 			![](https://i.imgur.com/AiewkI8.png =400x380)
> 	- 一對姊妹染色體(X)：有兩條DNA分子
> 	- 一條姊妹染色體(S)：有一條DNA分子
> + 核糖核酸(RNA)
> 	+ AUCG
> 	+ ==單股聚核甘酸鏈==
> 	+ 形態
> 		1. 傳訊 RNA aka *mRNA*
> 		2. 輸送 RNA aka *tRNA*
> 		3. 核糖體 RNA aka *rRNA*
> ==由於五碳醣有 2 個，含氮鹼基有各 4 種（DNA: ATCG, RNA: AUCG），故若不考慮磷酸根的個數，則生物體內的核甘酸共有 8 個。==

> ==維生素==
> * 調節生理功能
> * 植物可自行合成，==動物多由食物中獲得[^first]==
> * 人體所需的維生素約有 13 種
> * ||脂溶性維生素||水溶性維生素|
>   |--|--|--|--|
>   |特性|攝取過多，易在脂肪細胞堆積|特性|可透過尿液排出體外|
>   |Vitamin A|1. 感光色素的原料<br>2. 缺少導致夜盲症|Vitamin B Complex|構成輔酶，影響新陳代謝|
>   |Vitamin D|影響鈣、磷的吸收|Vitamin C|1. 抗氧化劑，協助合成膠原蛋白<br>2. 缺少時導致壞血病|
>   |Vitamin E|抗氧化|
>   |Vitamin K|與==凝血作用==有關|

[^first]: Vitamin D 可自行合成

## 真核細胞的構造

![](https://i.imgur.com/mKjN9zm.png =500x)

![](https://i.imgur.com/wYu3sxP.png =500x)

### 細胞膜
- <font color=#f00>單層膜 = 脂雙層 = 雙層磷脂質</font>
- 由**磷脂質**、**蛋白質**和**脂質**組成
- 管制物質進出
	- **選擇性通透膜**
	- **氣體分子**、**脂溶性分子**與**脂溶性維生素 ( A、D、E、K )**可經由**直接擴散**進出細胞膜
	- ==帶有電荷的離子或極性物質==需藉由膜上**運輸蛋白**
- **流體鑲嵌模型**
	- 磷脂分子具有某種程度的移動性，鑲嵌在其中的蛋白質也會在脂雙層中改變位置
	1. 磷脂質
		* **雙層**排列
		* 親水性頭部朝外，疏水性尾部朝內
	3. 膜蛋白
		1. 運輸蛋白
			* 鑲嵌於雙層磷脂質中
			* 可==協助物質進出==(部分具有專一性)
		2. 受體蛋白
			* 激素或訊號傳遞物質的受體，接受細胞外的訊號
		3. 酵素
		4. 醣蛋白 & 醣脂
			* [胚胎發育過程中，藉由細胞表面的醣類，區分發育為不同組織]
			* 辨識自體和外來的細胞
	5. 醣類分子：
		* 少量
		* 附著於細胞<font color=#f00>外側</font>，用於==辨識外來物質==
	6. 膽固醇
		* <font color=#f00>動物細胞膜中</font>，植物細胞者稱之為**植物固醇**
		* 可降低細胞膜在常溫下的流動性
		* 可阻止低溫時細胞膜的固化，**維持細胞膜的穩定性**

##### 物質進出細胞的方式
* 被動運輸
	1. 簡單運輸
		* 具**疏水性**的分子 & 氣體
		* 不耗能
		* 不須運輸蛋白協助
	2. 促進性擴散
		* 葡萄糖、胺基酸及帶電離子
		* 需藉由細胞膜上的**運輸蛋白**
			* 運輸蛋白具專一性
				1. **通道蛋白**：中央形成親水性通道，可供特定分子或離子經由中央孔道穿過細胞膜
				2. **載體蛋白**
					* 藉由蛋白質結構的改變，使物質進出細胞
					* 運輸速率受運輸物質濃度 $\to$ 濃度增加則提高
						* <font color=#0000FF>但當分子過多時，運輸速率達到上限就不再提高</font>
		* 不耗能
* 滲透
	* 水分子通過**半透膜**由**低**溶質濃度向**高**溶質濃度擴散
	* <font color=#0000FF>若分隔溶液的膜為**全透膜**，則此時溶質擴散情況則相反</font>
	* **滲透壓**：水分子滲透使溶質濃度高的一側上升水位其形成的壓力
		* 可阻止水分子繼續滲透而達到平衡
		* 溶質濃度愈高，滲透壓愈高，反之亦然
		* 水分子會由低滲透壓溶液流向具高滲透壓的溶液
	* **張力**：環境溶液使細胞失去獲得水的能力
		* |等張溶液|高張溶液|低張溶液|
		  |--|--|--|
		  |環境 = 細胞|環境 > 細胞|環境 < 細胞|
		  |形狀不變|細胞萎縮|細胞脹破/膨脹|
* 主動運輸
	* 低$\to$高 & 高$\to$低
	* 幫浦蛋白 ala **載體蛋白**
		* 細胞膜上將分子由濃度**低**處向濃度**高**處運輸的蛋白
		* 需耗能
		1. **鉀鈉幫浦 *Na^+^-K^+^pump***：將 3Na^+^ 運出細胞，2K^+^ 移入細胞，以維持細胞膜內外的離子濃度梯度
		2. **質子幫浦 *H^+^pump***：將 H^+^ 送至細胞外，使生物膜內外形成濃度梯度而有膜電位差
* 大分子物質進出細胞的方式
	1. 胞吞作用
		* |**胞飲**|**胞噬**|**受體媒介型胞吞**|
		  |--|--|--|
		  |1. 有機分子或電解質<br>2. 細胞膜向內凹陷將物質包入形成小囊泡，例：小腸吸收|1. 顆粒性物質<br>2. 細胞膜向外突出形成**偽足**，將物質包圍起來，形成食泡，例：白血球|特定分子與膜上受體蛋白結合，細胞膜會內陷形成小囊泡，再將這些特定分子攝入<br>**具專一性**，例：B 細胞
	2. 胞吐作用
		* 運輸方向與胞吞相反
		* 高基氏體將大分子物質包在小囊泡內，小囊泡向外移動並與細胞膜融合，將內含物釋放至細胞外

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### 內膜系統
> 通過**運輸囊泡**進行轉換
> * 使細胞分隔成許多小空間
> * 各自進行化學反應而互不干擾，提高代謝效率
#### 細胞核
* **核膜**
	* <font color=#f00>雙層膜 = 2 層脂雙層 = 4 層磷脂質</font>
	* **核孔**
		* 由蛋白質圍繞而成
		* 可控制物質進出
			* 可選擇性的讓較小的蛋白質分子通過
* **核質**
	1. 散布染色質(DNA + 蛋白質 + 離子，細絲狀物質)
	2. 控制細胞代謝
	3. 有些蛋白質可參與生化反應
* **核仁**
	1. <font color=#f00>RNA</font> + 蛋白質 
	2. 合成核糖體 
* **染色體**
	1. DNA + 蛋白質
	2. 帶有遺傳訊息
#### 細胞質
* **核糖體**
	1. RNA + 蛋白質，顆粒狀構造
	2. 在核仁結合而成
	3. ==合成蛋白質==，大多留在細胞質或輸送到粒線體、葉綠體或細胞核中參與反應
	4. 分布於細胞質中或散布於內質網表面
* **內質網**
	1. 單層膜
	2. 扁囊狀
	3. 與核膜相連
	* **粗糙內質網**
		1. 核糖體附著，==合成蛋白質==
		2. ==蛋白質==的**修飾**和**運輸**
	* **平滑內質網**
		1. 無核糖體附著
		2. ==脂質==的**合成**與**運輸**
			* 不同細胞內具有不同的功能
			1. 合成固醇類激素
			2. 促進肝糖的代謝、藥物及部分有毒物質的分解
			3. 貯存及釋放鈣離子，以調節肌肉的收縮
* **高基氏體**
	1. 單層膜
	2. 由來自內質網的運輸囊泡融合而成
	3. 修飾 $\to$ 分類 $\to$ 輸送 (來自內質網的蛋白質)
	4. **分泌**作用旺盛的腺體細胞，具有**發達**的高基氏體
		* <font color=#0000FF>植物細胞之高基氏體可合成果膠和纖維素等多醣類</font>
* **液泡**
	1. 單層膜
	2. 儲存(例：水、色素、礦物質或代謝廢物)
	3. 有助於==維持細胞的形狀==
	4. in 原生生物
		* **伸縮泡**：排除體內多餘的水分
		* **食泡**：進行胞內消化
* **溶體**
	1. 單層膜
	2. 各種來自高基氏體的**水解酶**
	3. 與**胞內消化**有關，有助於細胞內物質的更新
		* 可與食泡結合，分解進入細胞的大分子、失去功能的胞器或部分細胞質
	4. 可誘導**細胞凋亡**
	  $\to$ 蝌蚪變態的過程，使尾部細胞死亡
	  
---

* **過氧化氫酶**
	1. 單層膜
	2. 內含過氧化氫酶，可將 2H~2~O~2~ $\to$ 2H~2~O + O~2~
	3. 不同細胞不同功能
		* in 肝細胞：將脂肪酸和酒精氧化分解
		* in 植物種子的胚乳或子葉細胞：參與脂質轉化為醣類的作用
* **粒線體**(半自主胞器[^secnod])
	1. 雙層膜
	2. ==行呼吸作用==，產生能量形成 ATP
		* $\therefore$ 在代謝效率高的細胞內數量較多
* **葉綠體**(半自主胞器[^secnod])
	* **雙層膜**
	1. **類囊體**
		* 堆疊形成**葉綠餅**
			* 囊膜上含有光合色素，為光反應進行的場所
	2. **基質**
		* 含有酵素：可固定二氧化碳以合成醣類，**固碳反應**進行的場所
* **細胞壁**
	* 組成：纖維素
	* 功能
		1. 維持細胞形狀
		2. 保護與支持植物細胞
	1. 初生細胞壁 & 次生細胞壁
		1. 當細胞完成分裂時，倆子細胞以**中膠層**間隔
			* 由多醣類的**果膠質**組成
		2. 中膠層內側形成**初生細胞壁**
			* 壁薄，具彈性和延展性
		3. 隨著細胞生長與老化，在初生細胞壁**內側**堆積**次生細胞壁**
			* 含有纖維素 & **木質素**，使細胞壁變得堅韌
* **中心粒**
	1. 由蛋白質組成
	2. 由 9 組微管[^third]組成
	3. 與**染色體的分離**有關
	4. 植物體通常無此構造
* **原生質絲 ( 細胞間絲 )**
	* 植物細胞之間物質和訊息交流的通道

[^secnod]: **半自主胞器**
	* 含有自身的 DNA、RNA 及核糖體 
	* 可自行合成部分自身所需的蛋白質 
	* 可自行分裂增殖
	
[^third]: 真核細胞的細胞骨架之一<br>特定蛋白單體構成的纖維狀支架構造
	* 一些細胞構造的組成主體，如：中心粒、紡錘絲、纖毛及鞭毛等

|  | 原核細胞 | 真核細胞|
|:--:|:--:|:--:|
| 構成 | 原核生物體 | 真核生物體 |
| 細胞核的有無 | 無 | 有 |
| 特色 | 不具核膜、膜狀胞器。<br>絕大多數原核細胞具細胞壁 | 承上 |

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## 細胞的歷程
### 一、增殖

* 19世紀 佛萊明 $\to$ 發現染色體

**染色體**
* DNA+蛋白質
	* DNA與蛋白質層層纏繞 $\to$ 形成染色質 
* 細胞分裂時，染色質更加緊密的纏繞 $\to$ 形成染色體 
	* 同源染色體
		* 大小相同、形狀相同
		* 來自不同母體(一來自父親，另一來自母親) 
	* 二倍數染色體(2n)
		* 成對的同源染色體 
	* 單倍數染色體(n)
		* 通常存在生殖細胞 
		* 不成對的染色體
			:::spoiler
			染色體的數目根據中節的數量來計算
#### 細胞週期
> 透過細胞內外各種訊息刺激控管
> 1. 決定是否**進入細胞週期**：生長因子或是抑制因子
> 2. 決定是否終止細胞週期：**DNA 損害**、**紡錘絲形成**[^forth]
* 有分裂能力的細胞(例：幹細胞*stem cell*：尚未分化的細胞)，其由母細胞分裂形成後，經成長到再分裂為兩的子細胞的過程。
1. 間期 90%
	* 甲, G~1~ (*first gap*)
		1. 細胞生長，胞器增生
		2. 細胞若不再分裂，則停留在 G~1~，執行其特化功能
	* 乙, S *synthesis*：DNA 複製
	* 丙, G~2~ (*second gap*)：細胞停止生長，==進行分裂前的準備工作==![](https://i.imgur.com/1MI0R7W.png =250x)
	* 細胞會製造許多酵素與蛋白質以提供生長所需
2. 細胞分裂期 (M)
	![](https://i.imgur.com/BE6ux2p.png)
	*  細胞核分裂
		*  染色體緊縮，進行 ==**有絲分裂**==		
		*  * 染色體複製並兩兩分離 
	* 細胞質分裂
		* 將細胞一分為二
* 配子的形成![](https://i.imgur.com/0dMneI0.png)
	* ==**減數分裂**==
    * 生殖母細胞產生配子
		* 產生精子與卵細胞 
		1. 男：精原細胞![](https://i.imgur.com/xZQPCjf.png =500x)
		2. 女：卵原細胞![](https://i.imgur.com/NHwdgNA.png =500x)
	* 每個配子染色體數目僅母細胞的一半
	* 卵原細胞分裂到最後的卵子就是所謂的卵細胞
[^forth]: 結束一段細胞週期，準備進入下一段細胞週期
### 二、分化
> 動物細胞：不可逆
> 植物細胞：可逆，全潛能細胞

> 細胞會選擇性活化或停止某些基因的表現，而使細胞具有不同的功能
* **幹細胞** *stem cell*
	1. 具分化能力
	2. 具分裂能力$\to$可以不斷的增生更多幹細胞
	3. 具自我更新能力

|高|- 依分化潛能|
|--|--|
|1|a. 全能性 *toti-potent*<br>eg. 受精卵或早期胚胎<br>1$\to$ 2$\to$ 4$\to$ 8 個 cell<br>特性：具有發展為任何類型細胞的潛力|
|2|b. ( 富 ) 潛能性 *pluri-potent*<br>eg. 後期胚胎|
|3|c. 成體幹細胞 *multi-potent*<br>出生到死亡階段皆有<br>特性：只能分化為特定類型的細胞|
|4|d. 造血幹細胞 *uni-potent*|
|低||

### 三、衰老
> 細胞在分裂大約 50 次之後，就會失去分裂增殖的能力
* 好處：防止細胞無限增生
* 原因
	1. 細胞內在傷害與基因$\implies$端粒變短 ()
	2. 氧自由基[^fifth]的傷害導致粒線體失去功能
		* ✘ DNA
		* ✘ protein
		* ✘ 膜
* 過程
	1. 細胞內水分 $\downarrow$
	2. EZ[^sixth] 活性 $\downarrow$
	3. 呼吸作用 $\downarrow$
	4. 代謝 $\downarrow$
	5. 膜通透性改變
	6. 物質運輸能力 $\downarrow$
* 特徵
	1. 體積變大
	2. 染色體結構改變
	3. 粒線體數目減少
	4. 對外界刺激的反應降低
	5. 細胞增殖的能力喪失

[^fifth]: 細胞經由新陳代謝後所產生的物質，化學活性極強，很容易與其他化學物質反應。因此氧自由基會破壞細胞內的新陳代謝，引發細胞凋亡而導致老化。
[^sixth]: 酶
### 四、死亡
#### 細胞凋亡 ( 非意外 ) aka 計畫性細胞死亡 *apoptosis*
* 原因
	1. 外源性：接收死亡訊息
		1. 基因變短
		2. 顆粒酶
	2. 內源性：失去正常功能 eg. DNA 損傷引發細胞死亡
* 現象
	1. DNA 斷裂
	2. 胞器碎片化
	3. 細胞萎縮
	4. 細胞骨架崩塌
	5. WBC 吞噬$\to$免疫反應

> 胚胎發育時也會觸發細胞凋亡機制：人體胎兒在母體內發育時的腳蹼、蝌蚪幼年期間的尾巴
#### 細胞壞死 ( 意外 ) *necrosis*
> 意外、外力作用、各種有害刺激
* 原因
	1. 物理性 eg. 碰傷、高溫、缺氧、輻射
	2. 化學性
	3. 生物性 eg. 具有細胞毒性的高劑量抗癌藥物 ( 低劑量時使細胞凋亡 )
* 現象
	1. 細胞脹破
	2. 發炎反應
		* 膜破裂後，細胞死亡產物不受控制的直接釋放的細胞外，因而引起發炎反應
#### 不正常的細胞凋亡機制
* 作為防禦機制時 ( 產生免疫反應、將感染或損傷的細胞清除)
* 可能患有疾病，例：癌症、先天性免疫不全症候群等

### 特殊的例外—癌症*Cancer*
> 不衰老，不死亡
> 具高分化潛能
> $\to$ 變換型態，帶壞別人
* 腫瘤
	* 良性：停留在形成位置
	* 惡性：入侵或轉移到別處
#### [基因]
1. 原致癌基因 $\implies$ 促細胞生長/分化
2. 腫瘤抑制基因$\implies$ 抑制細胞生長
#### [基因變異原因]
1. 遺傳性
2. 環境引發
	1. 物理性 eg. UV 光
	2. 化學性 eg. 亞硝酸鹽
	3. 生物性 eg. HPV 病毒 (子宮頸癌)

### 顯微測量技術

1. **目鏡測微器**在**不同倍率下**的刻度所代表的大小是**不同**的；**載物台測微器**在**不同倍率下**的刻度所代表的大小是**一樣**的。
2. $目鏡測微器每一刻度的大小 = 10 \mu m \times \frac {載物台測微器之格數}{目鏡測微器之格數}$

### 細胞的觀察方法

**抹片法**
* 例：人的口腔黏膜細胞
* 用牙籤輕輕刮取少許黏膜

**折撕法**
* 例：青江菜葉下表皮細胞 
* 葉片對折後(輕輕)斜撕，將下表皮撕出一薄層 

**徒手切片法**
* 例：甘蔗莖管狀的細胞 
* 持單面刀片縱切，取薄片(愈薄愈好) 

**壓片法**
* 例：梨果肉石細胞
* 取少量果肉，慢慢擠壓使其分散，滴水後蓋上玻片，以大拇指垂直輕壓。

## 演化

* 古希臘學者 $\to$ 神創論 
* 18世紀前期 林奈(*Carolus Linnaeus*) $\to$ 發明二名法 
* 18到19世紀初 布豐 (*Georges-Louis Leelerc, Comte de Buffon*) $\to$ 透過化石研究與生物解剖學，提出生物的種類與特徵會隨時間演變的概念。曾暗示不同種的生物可能來自共同祖先物種。
* 魏斯曼(*A. F. L. Weismann*) $\to$ 老鼠剪尾實驗 
	* 證明後天獲得的特徵不會遺傳給後代 
	* 提出生物可適應環境與累積變異的概念
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**廢退說**
提出者：拉馬克(*Jean-Baptiste de Lamarck*)
1. 個體的型態構造會隨生活環境的需要而改變 
2. 經常使用的構造會漸趨發達；不常使用的構造會逐漸退化或消失 
3. 為了適應環境而發生的改變可以遺傳
疑點： 
1. 證據不足 
2. 衝擊神創論的信念 
3. 實驗不支持性遺傳的概念
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### 天擇說

提出者：達爾文(*Charles R. Darwin*) & 華萊士(*Alfred R. Wallace*)
1. 推論外型差異甚大的雀鳥是由共同雀鳥祖先演化而來 
2. 生物表徵各異→大量繁殖→當環境承載力達到極限，生物便會爭奪資源→適者生存 
啟發： 
1. 馬爾薩斯(*Thomas R. Malthus*) 《人口論》 
2. 加拉巴哥群島的雀鳥 
3. 養家鴿 
4. 萊爾(*Charles Lyell*) 《地質學原理》 

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達爾文並不知道遺傳變異產生的原因，也不清楚遺傳的基本原理
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### 演化證據

* 化石證據：由骨骼構造推論生物演化過程 
* 解剖學證據 
	* 同源構造：由**共同祖先**物種演化而來的基本構造 
		* 胚胎學證據：研究生物從受精卵到成體發育過程的科學，親緣關係較近的生物具有相似的胚胎發過程或構造。
	* 同功構造：具有相似功能的構造(**起源於不同的祖先**)![](https://i.imgur.com/zdBIuoY.png =600x)
	* 痕跡構造：某些構造**本來具有功能**，但因長時間的演化，現已失去功能。可以做為演化的依據。
	* 分子生物學證據：親緣關係較近的生物，其核酸的核甘酸序列或蛋白質的氨基酸序列愈相近。 
	* 生物地理學證據：由現生物種與化石物種在地理上的分布，推論生物的起源與其演化關係。

### 林奈二界說 

* 動物界：可以運動的生物 
* 植物界：不能運動的生物 
* 界、門、剛、木、科、屬、種 
* 林奈支持神創論，因此二界說並沒有考慮共同祖先的觀念 
* 19世紀 三界說 $\to$ 將微小的單細胞生物歸類為原生生物界 
* 20世紀
	* 四界說 $\to$ 將沒有細胞核的生物歸類為原核生物界，具細胞核的則稱為真核生物。 
	* 懷塔克(*Robert Harding Whittaker*) 五界說 $\to$ 發現真菌的營養方式和細胞壁成分與植物不同，因此將真菌歸類為真菌界。 
	* 渥易斯(*Carl R. Woese*)六界說 $\to$ 根據分子生物學研究及細胞構造與成分的不同，將原核生物界分為真細菌界與古菌界。 
	* 渥易斯(*Carl R. Woese*) 三域系統 $\to$ 對比RNA序列後，發現古菌與真核關係較古菌與真細菌近。又將六類生物歸類為細菌域、古菌域、真核生物域。 
