細胞

學習目標

• 比較原核與真核細胞，說出各胞器的功能與分工。
• 依「是否需要運輸蛋白、是否消耗 ATP」分辨各種物質運輸方式。
• 用酶素的專一性與最適條件解釋實驗結果。
• 畫出細胞週期中 DNA 含量變化，比較有絲分裂與減數分裂。
• 把光合作用與細胞呼吸的各階段對到發生地點、反應物與產物。

先測一下

1. 細菌有沒有核糖體？有沒有粒線體？
2. 葡萄糖由小腸上皮細胞進入微血管，是主動運輸還是促進性擴散？
3. 光合作用釋出的氧氣來自 $\mathrm{CO_2}$ 還是水？

看詳解

1. 有核糖體（70S）；沒有粒線體。
2. 促進性擴散（順濃度、需載體）。由腸腔進入上皮細胞時才是主動運輸（與 $\mathrm{Na^+}$ 共同運輸）。
3. 水（光反應中水的光分解）。

核心概念

細胞構造與胞器

• 原核細胞（細菌、古菌）：無核膜與膜狀胞器，DNA 在擬核區，有核糖體與細胞壁（細菌為肽聚糖，不是幾丁質；幾丁質是真菌的）。
• 真核胞器：細胞核（遺傳控制）、粒線體（有氧呼吸）、葉綠體（光合）、粗糙內質網（分泌蛋白合成）、高基氏體（修飾與包裝）、溶體（分解）、液泡。
• 粒線體與葉綠體有自己的 DNA 與核糖體（內共生說）。
• 顯微鏡：洋蔥表皮、根尖細胞長度約數十 μm；腸壁平滑肌分內環、外縱兩層，橫切片上同時看得到橫切面與縱切面。

看詳解

只有丙對。幾丁質是真菌的細胞壁；登革熱病原是病毒。這是 109 指考生物 單選 2（答對率 33%）。

細胞膜與物質運輸

• 滲透：水由低溶質濃度往高溶質濃度流動。植物細胞在高張液中質壁分離。
• 「逆濃度」就是主動運輸，能量可以是 ATP 或光（細菌視紫質用光把 $\mathrm{H^+}$ 送出細胞）。

看詳解

逆；主動運輸（能量來自光）。這是 110 指考生物 單選 5（答對率 46%），誤選「化學滲透」的人把「用濃度梯度做 ATP」與「建立梯度」搞混了。

酶素

• 多數是蛋白質；專一性（受質與活化位相合）；降低活化能、不改變平衡。
• 有最適溫度與 pH：胃蛋白酶 pH 約 2，胰蛋白酶偏鹼；溫度太高會變性失活。
• 受質濃度增加，速率會增加到飽和（酶都在工作）。
• 抑制劑、受體拮抗劑：擋住活化位或受體就擋住下游作用。

看詳解

制酸劑使胃內 pH 升高，偏離胃蛋白酶的最適 pH（約 2）。這是 111 學測自然 多選 18（答對率 69%）。

細胞分裂與細胞週期

• 週期：G1 → S（DNA 複製，含量 2n→4n）→ G2 → M（前、中、後、末期）→ 細胞質分裂。
• DNA 在間期的 S 期就已經加倍，不是在分裂期。前期開始的細胞就已經是 2 倍量。
• 有絲分裂：子細胞與母細胞染色體數相同，無同源染色體配對。
• 減數分裂：第一次分裂同源染色體配對、互換、分離（染色體數減半）；第二次姊妹染色分體分離。兩者都有紡錘絲。
• 動物細胞膜內陷、植物形成細胞板。

看詳解

第一個進程（前期）：進入分裂期之前，DNA 已在 S 期複製。這是 115 學測自然 28（答對率 20%），多數人選了「看起來染色體分開」的後期。

光合作用

• 光反應（類囊體膜）：光能 → ATP + NADPH；水光分解釋出 $\mathrm{O_2}$（$2\mathrm{H_2O}\to\mathrm{O_2}$）。
• 碳反應（基質，卡爾文循環）：用 ATP、NADPH 固定 成醣；產生的 ADP、 回到光反應再利用。

看詳解

2 分子水；不是（那是葉綠素吸收的紅光區）。這是 114 分科生物 多選 16（答對率 41%）。

細胞呼吸與發酵

• 糖解（細胞質）：葡萄糖 → 2 丙酮酸，淨得 2 ATP，不需氧。
• 有氧：丙酮酸進入粒線體 → 克氏循環 → 電子傳遞鏈（$\mathrm{O_2}$ 是最後的電子接受者），產生大量 ATP。
• 發酵（細胞質、無氧）：乳酸發酵（肌肉、乳酸菌）、酒精發酵（酵母菌，放出 $\mathrm{CO_2}$）。
• 癌細胞「有氧糖解」：有氧仍大量發酵，組織中乳酸偏高；發酵不需粒線體。

重點整理

解題策略

1. 運輸題：先問「順還是逆濃度」，再問「需不需要蛋白」。
2. 分裂題：畫 DNA 含量對時間的圖，標出 S 期與兩次分裂。
3. 能量題：把每個反應的「地點、需氧嗎、產物」對到表格。

混合練習

1. 高基氏體在哪一類細胞中特別發達？
2. 氧氣進入細胞的方式？
3. 人體體細胞 46 條染色體，精子幾條？有絲分裂中期幾個 DNA 分子？
4. 酵母菌在無氧下的產物？

看詳解

1. 分泌旺盛的細胞（如胰臟、淋巴細胞中的漿細胞）。
2. 簡單擴散。
3. 23 條；92 個。
4. 乙醇與 $\mathrm{CO_2}$。

常見錯誤

小試身手

1. 110 指考生物 單選 5：主動運輸（答對率 46%）
2. 114 分科生物 多選 16：光合作用（答對率 41%）
3. 109 指考生物 單選 2：原核生物（答對率 33%）
4. 114 分科生物 單選 31：小腸切片（答對率 22%）
5. 挑戰題：115 學測自然 28：細胞週期與 DNA 含量（答對率 20%）

複習計畫