2020年1月23日 星期四

2020 01 23 左永安顧問 生物科技 台北無極鳳清道德宮 The Cell: Structure and Function



The Cell: Structure and Function

Key Terms
 
註解(description)或定義(definition)
amino acid
胺基酸
一種生物性分子(biomolecule),一碳原子分別接有一個氨基 (-NH3)及一個羧酦根(-COOH)、一個氫(-H)及一個官能機(functional group; -R);此分子為構成蛋白質的基本組成成分。
amphipathic
兩性分子
指一種分子同時具有親水性及厭水性兩部分,例如磷脂質(phospholipids)
anabolism
聚合作用
指小分子經脫水作用(dehydration)形成大分子的化學過程,通常為「需能」反應。
biomolecule
生物性分子
由生物體合成且含有碳原子的分子,包括碳水化合物(carbohydrates)、脂質(lipids)、蛋白質(proteins)及核甘酸(nucleotides)
carbohydrate
碳水化合物
其基本結構是由CHO三種元素,以1:2:1的比例所組成,一般化學結構式的表示法為 (CH2O)n。其為生物體主要能量的來源
catabolism
分解作用
指大分子經分解(或水合作用hydration)成為小分子,且會釋出能量的化學反應。
cellular transport
細胞的運輸
分子進出細胞內外的方式。由於細胞具有一選擇性細胞膜做為屏障,因此,化性不同的分子,利用不同運輸方式通過細胞膜,稱為膜的運輸(membrane transport)
cellulose
纖維素
由許多單醣組合成的一種高度不溶性的多醣類,為細胞壁主要成份。
chromatin
染色質
由遺傳物質DNA與蛋白質所構成一種結構。在大部分的細胞週期中,此鬆散且纏繞的構造散佈於細胞核內。
chromosome
染色體
為染色質進一步纏繞濃縮形成的構造。
coated pit
覆蓋凹處
質膜(plasma membrane) 內層覆蓋著特定的蛋白質且會發生縮排現象的區域,稱為覆蓋凹處;此處會進一步形成胞吞泡囊(endocytic vesicle)
codon
密碼子
mRNA上的三個鹼基序列;此序列與DNA上的三個鹼基序列(稱為triplet)互補,並能編碼出一個特定的氨基酸。
cristae
內脊
粒線體的內膜折疊所成的構形,具有傳遞電子鏈,且為形成ATP之處。
cytoplasm
細胞質
為於細胞膜內,且除細胞核以外的其他部分,包括胞器、可溶性分子、離子及細胞液(cytosol)
cytoskeleton
細胞骨架
在細胞中由微小管(microtubules)intermediate filaments和微細纖維(microfilaments)所組成的非膜狀胞器,其功能包括細胞形態的維持、胞內胞器的組織化、胞器的移動及細胞的運動等。
cytosol
細胞液
為細胞質去除所有胞器後的半流體部分,同義於胞內液體(intracellular fluid)
deoxyribonucleic acid (DNA)
去氧核糖核酸
由四種含有不同鹼基構成的核甘酸(nucleotides)依一定的序列排列而成,且為雙股(double strands)螺旋結構的一種生物性分子(biomolecule);存在於細胞核中並具有遺傳訊息(genetic information)
desmosome
橋粒
為相鄰兩個細胞的絲狀連結,可以提供一個強而有力的連結;其可以使組織抵抗伸展時,在細胞之間不會發生撕裂開的情形。
disaccharide
雙醣
2個單糖以共價鍵(covalent bond)連結而組成的分子,例如果糖與葡萄糖形成蔗糖,半乳糖與葡萄糖形成乳糖。
eicosanoid

一種被修飾的脂質分子,其功能之一為細胞間傳導物質。
electron transport system
電子傳遞系統
細胞的質膜(plasma membrane)上能進行氧化與還原反應,且同時能傳遞電子及放出氫離子的一系列蛋白質分子。此系統存在於真核細胞的粒線體與葉綠體的內膜上,及原核細胞的細胞膜上;其參與細胞能量的產生及轉換,包括光合作用與有氧呼吸。
endocytosis
胞吞作用
胞外的大分子或顆粒性物質,藉著與細胞膜接觸,細胞膜內陷後將這些物質包入並形成小囊後,送進細胞內。此是一種大量運送物質進入細胞的方式,大體分為胞飲(pinocytosis)、受體媒介型胞吞作用(receptor-mediated endocytosis)與吞噬作用(phagocytosis)三種。
endoplasmic reticulum (ER)
內質網
位於細胞核的核膜周圍且向細胞質延伸的膜狀胞器,其質膜形成許多相通的長管和小囊。此胞器分為粗糙型(rough)(膜上附著有核糖體)及平滑型(smooth)(膜上無核糖體)兩種。
細胞內的分泌性蛋白質(secretory proteins)與存在於溶體內的蛋白質都是在粗糙型內質網(rER)上的核糖體製造;合成的蛋白質送入內質網,經初步修飾後,再送往高爾基體,做最後的修飾(包括醣化作用或脂化作用)後,再出芽成為胞囊;有些胞囊則成為溶體,留在胞內,含有分泌性蛋白質的胞囊,則以胞吐作用將蛋白質送出細胞。
平滑型的內質網(sER)依存在的細胞種類不同而具有不同的功能角色。例如一般細胞的sER內含有特殊酵素系統,可合成脂質和膽固醇;在肝臟細胞的sER可進行有毒物的氧化,使其較易排出;肌肉細胞有豐富的sER,其內含有高量的鈣離子,運動時會被大量釋出到細胞質中,幫助肌肉收縮。
exocytosis
胞吐作用
高基氏體將已修飾完成的大分子物質包裹到胞囊後,此胞囊逐漸向胞膜移動,至細胞膜內側後,胞囊的膜與細胞膜進行融合,因此將內含物釋出到細胞外。
fatty acid
脂肪酸
由許多碳與氫原子所構成的一長直鏈的大分子,其一端具有一個羧酦根(-COOH),因此為一種兩性分子(amphipathic molecules)。當此分子中的碳與碳間無雙鍵存在時,稱為飽和脂肪酸;有雙鍵存在時,則稱為不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸的化性較不穩定,在常溫下,多呈液態;飽和脂肪酸的化性較穩定,在常溫下,多呈固態。
fibrous protein
纖維蛋白
為不可溶性的絲狀蛋白質。其能支持或伸縮,如:肌腱中的膠原蛋白和肌細胞中的肌凝蛋白等。
gap junction
溝道連結
相鄰細胞以一種稱為connexons的膜蛋白所形成的通道進行連結。此種連結性的通道,廣泛的存在於很多組織細胞。在兩個細胞之間可以傳送離子或小分子,因而可以進行訊息的傳遞管道,細胞接收到的訊息,能利用此管道很快的再傳到下一個細胞。例如:肌肉收縮及心臟節律點造成的心肌收縮等。
gene
基因
遺傳物質DNA上一段會產生蛋白質的核苷酸序列。不同的基因會表現產生各種不同的產物,以利細胞或個體的生理運作。例如酵素、構成結構的蛋白質及傳訊物質等。
genetic code
基因的編碼
位於DNA中可以做為合成所有蛋白質的編碼
globular protein
球蛋白
纏繞折疊而成的不規則三級結構之蛋白質。其具有許多功能,例如在細胞間擔任傳訊者的化學傳導物質(chemical messengers)、作為化學傳導物質的受體(receptors)、作為血液中或細胞膜上運送物質的攜帶蛋白(carrier proteins)、或催化反應的酵素(enzymes)等。
glucose
葡萄糖
最常見的單糖,是細胞重要的能量來源。
glycerol
甘油
三碳醣之一,可以作為三酸甘油酯的主幹。
glycogen
動物澱粉(肝糖)
在動物細胞中,由許多葡萄糖聚合而成的大分子。多儲存在肌肉或肝臟細胞中,當生物體需要能量時,會將其分解成葡萄糖,以供利用。
Golgi apparatus
高基氏體
由扁平的囊狀膜堆疊而成的一種胞器,內含許多酵素,能將來自內質網的蛋白質加以修飾、分類和包裝成小囊泡後,分泌至細胞外,因此分泌旺盛的腺細胞常有較發達的高基氏體。許多脂質及多醣類也在此合成及修飾。
human genome
人類基因組
人類的23對染色體含有所有維持人類生活機能所需的基因。
inclusions
包涵體
細胞質中,由許多分子(例如:三酸甘油脂或肝糖等)聚集而成的一種非胞器的構造。
integral membrane protein
插入性膜蛋白質
一類伸入並穿通質膜的蛋白質;其為兩性分子,可以同時與膜的雙脂質層和水溶液環境接觸與作用。
intermediate filament
居中型纖維
直徑大小介於微纖維與微管之間的纖維狀蛋白,其強度與穩定性均比微纖維好。
interphase
間期
細胞週期(cell cycle)中,除去細胞分裂期(mitotic phase)外的時期,包括G1 S 、及G2三個時期,其間分別進行細胞生長、染色體複製與細胞分裂前的準備等。
law of complementary base pairing
互補鹼基配對法則
不論何時,核酸的兩股會因核甘酸上的鹼基之間形成的氫鍵而相互結合在一起,而此氫鍵是由一定的兩個鹼基間形成;在DNA中,ATCG
leader sequence
前導序列
出現在新合成的polypeptide之起始處的一段氨基酸序列。其主要功能是決定此新合成的蛋白質的目的地,即蛋白質是否進入其他胞器?是否被釋出胞外等?
lipid
脂類
一種由碳與氫原子以非極性共價鍵所形成的生物性分子,其可以是分支的或不分支的、直接的或環鏈的、飽和的或不飽和的。脂類有不同分類法,根據結構與組成可分為簡單脂類、複合性脂類及衍生性脂類;根據化學性質可分為中性脂類、兩性的脂類及氧化還原性脂類。
lysosome
溶體
細胞內的一種膜狀胞器,內含有豐富的分解;參與胞內非必要分子或外來物質的分解。
meiosis
減數分裂
有性生殖生物的生殖細胞進行染色體數目減半的核分裂過程。發生於動物的配子形成與植物的孢子形成過程。
messenger RNA (mRNA)
信使核糖核酸
在轉錄(transcription)中合成的一條單股的RNA分子,它與雙股DNA中的一股所帶的基因序列互補。因此,它是一個由細胞核中攜帶遺傳信息至細胞質以進行蛋白質合成的分子。
microfilament
微纖維
直徑最小的一種細胞骨架(cytoskeleton)。例如:肌動蛋白(actin)是一種具有伸展和收縮的微纖維,功能包括參與細胞的變形蟲運動,細胞分裂時的質分裂(cytokinesis),微絨毛(microvilli)的形成等。
microtubule
微管
直徑最大的一種細胞骨架,由許多球形蛋白質管素(tubulin)組成。其功能包括增強細胞骨架, 形成紡錘絲,在細胞分裂時幫助染色體的移動,幫助胞器在細胞液(cytosol)中的定向移動, 也是細胞鞭毛(flagella)與纖毛(cilia)的組成成分等。
microvilli
微絨毛
細胞表面質膜向外的突起,在小腸及腎臟等上皮層形成刷緣狀,以增加養分與水分的吸收。
mitochondria
粒線體
真核細胞中進行有氧細胞呼吸,產生能量ATP的一種雙層膜狀胞器。於其中進行檸檬酸循環,電子傳遞和氧化磷酸化。粒線體有高度的生物化學獨立性;其內含有DNA和核糖體,能自行合成蛋白質和自行複製。
mitochondrial matrix
粒線體基質
填充於粒線體脊間的膠狀物質,許多檸檬酸循環的位於此處。
mitosis
有絲分裂
真核細胞進行的一種細胞分裂過程,產生的子細胞之染色體數目與親代細胞相同。共分四個階段,分別為早期 (prophase)、中期 (metaphase)、後期 (anaphase)和末期 (telophase)
monosaccharide
單醣
含有一個醛基或一個酮基的多羥醇分子,是組成醣類的最簡單的單位。
nuclear envelope
核膜
真核細胞中分開細胞核與細胞質的一層屏障,其由雙層膜構成。
nuclear pore
核孔
細胞核膜上的孔道,對於進出細胞核與細胞質的分子具有選擇性。
nucleic acid
核酸
由核甘酸組成的聚合分子,其功能為儲藏和表現遺傳訊息。此種聚合分子有DNARNA兩型。
nucleotide
核甘酸
組成核酸的基本單位之生物性分子,由三部分構成,分別為一個五碳糖(核糖或去氧核糖)、一個含氮鹼基和一個磷酸根;其中的含氮鹼基有五種,分別為腺嘌呤(adenine; A),鳥糞嘌呤(guanine; G),胞嘧啶(cytosine; C),胸腺嘧啶 (thymine; T)和尿嘧啶(uracil; U)
nucleus
細胞核
真核細胞中含有染色體的膜狀構造結構;一般為卵球形,有時呈不規則形狀。在細胞分裂過程中,細胞核會暫時消失;某些分化完全的功能性細胞的細胞核已消失,如哺乳動物紅血球。
organelle
胞器
細胞中具有特殊結構或功能的構造,可以分為具有質膜的膜狀胞器(如粒線體等)和不具質膜的非膜狀胞器(如核糖體等)兩大類。不同功能或不同生長時期的細胞,所含有的胞器數量或種類會有差異。
peptide

由胺基酸組成的短鏈分子。當蛋白質部分水解時,會產生此種大小的氨基酸片段分子。
peripheral membrane protein
周圍膜蛋白
藉由與細胞膜中的插入性蛋白質(integral membrane proteins)或與磷脂質間的結合而鬆弛地鍵結在雙層脂質的蛋白質。
peroxisome
過氧化
真核細胞中的一種球形膜狀胞器,其內含有過氧化酶,其功能可以分解許多分子,如氨基酸、脂肪酸及一些毒素。分解過程中常會產生過氧化氫(H2O2),此分子具有毒性,但在此胞器中具有一種能催化H2O2的酵素(稱為catalase),能將H2O2打斷後形成氧分子與水分子,因而防止H2O2對胞器本身可能造成的毒性。
phagocytosis
吞噬作用
將細胞外的顆粒性物質(如病毒顆粒、細菌等)攝入胞內的過程。最先會在胞內形成吞噬小體(phagosome),接著與溶體(lysosome)進行融合而形成吞噬溶體(phagolysosome),最後,此小體中的分解酵素會將物質分解。
phospholipid
磷脂質
以甘油(glycerol)為主幹並接有兩分子脂肪酸(fatty acids) 一分子磷酸根的一種兩性脂質分子。
pinocytosis
胞飲作用
指大量的可溶性分子在到達細胞膜表面後,細胞膜向內凹,進而形成內含這些分子的胞囊。
plasma membrane
原生質膜
分隔細胞內外的一種屏障,其結構主要是由磷脂質和蛋白質組成,且只能用電子顯微鏡見到。目前多以流體相嵌模式(fluid-masic model)來說明原生質膜的性質。
polypeptide

由胺基酸組成的長鏈生物性分子。
polysaccharide
多醣
大分子的碳水化合物由許多單醣間形成共價鍵而成的聚合物。
post-translational processing
轉譯後的過程
指轉譯後初得到的蛋白質所經過的一連串修飾過程,包括將蛋白質糖基化蛋白質的部分氨基酸片段被切割等。
promoter sequence
啟動子序列
DNA上一段特定的鹼基序列,RNA聚合酵素(RNA polymerase)會結合到此序列,進而啟動轉錄作用(transcription)
protein
蛋白質
由氨基酸以peptide bond所組成的聚合生物性分子;此分子一般是由超過50個氨基酸所組成。
receptor-mediated endocytosis
受體媒介型內吞作用
藉著細胞向內凹陷形成一個細胞內小泡方式,這是藉著位於細胞膜上能與該特殊分子接合的受器分子而達到目的,因此能確保細胞獲得大量所需要的特定物質。
ribonucleic acid (RNA)
核糖核酸
一種由核甘酸組成的單股核酸分子,其鹼基序列是由DNA所決定。依功能可分為三種,分別是攜帶遺傳訊息的信使RNA(messenger RNA; mRNA)、攜帶氨基酸的傳遞RNA(transfer RNA; tRNA)、以及組成核糖體的核糖體RNA(ribose RNA; rRNA)
ribosome
核糖體
非核膜的一種胞器,由核糖體RNA與蛋白質所組成的兩個大、小次單位構成。此胞器是合成蛋白質的地方。
secretory vesicle
分泌性胞囊
在真核細胞質中的小膜狀構造,會進行胞吐作用(exocytosis),將其內含的分泌性蛋白質釋出胞外。
starch
澱粉
儲存在植物的多醣類,完全由葡萄糖所組成。
steroid
類固醇
一群由四個碳環所構成的脂質,並且在碳環上接有各種官能基。
tight junction
緊密結合
相鄰兩細胞間接合方式,在細胞間形成一層幾近不透性的屏障,可以限制物質在細胞之間通行。
transcription
轉錄
DNA分子的遺傳訊息傳遞至RNA分子的過程。
transcytosis
穿細胞運輸
細胞運送物質的一種形式。細胞藉胞吞作用又胞外得到大量的物質,並形成的胞囊;此胞囊會移動到細胞的另一邊,以胞吐作用再將內涵物釋出細胞。
translation
轉譯
mRNA分子為模版(template)合成polypeptide的過程。
transmembrane protein
穿越性白質
一種插入在質膜的蛋白質,其會超過內外膜而暴露於胞外間液(interstitial fluid)和包內細胞液(cytosol)中。
triglyceride
三酸甘油脂
以甘油為主幹,連接上三分子脂肪酸的分子
triplet
三聯體
DNA上能決定一特定氨基酸的三個鹼基序列,此序列與mRNA上對應的密碼子互補。



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