AP生物考試知識點分享！AP生物5分攻略

如果將人體(ti) 類比為(wei) 一個(ge) 公司，那麽(me) 細胞則是公司中的員工。員工們(men) 有著不同的分工：例如，免疫細胞負責安保，抵禦病毒的入侵，神經細胞則負責在公司中傳(chuan) 遞信息。細胞們(men) 各司其職，在大腦的指揮下讓人體(ti) 井然有序的運作。

那麽(me) 細胞又是如何完成自己的工作的呢？

要回答這個(ge) 問題，我們(men) 就需要了解細胞內(nei) 部的結構。

細胞裏必不可少的四個(ge) 零件

和人體(ti) 一樣，細胞也有著自己的結構。組成細胞的零件們(men) 被稱為(wei) 細胞器（organelle）。不同種類的生物，有著不同的細胞結構，但對所有細胞來說，有四個(ge) 細胞器是必不可少的：細胞質（cytoplasm），細胞膜（plasmamembrane），核糖體(ti) （ribosome）和遺傳(chuan) 物質（geneticmaterials）。

細胞質（cytoplasm）

細胞質是一種半透明、膠狀的物質。細胞裏所有的空隙都被細胞質所填滿，其他的細胞器也都浸透在細胞質內(nei) 。

細胞質的一大功能是儲(chu) 存。許多酶(enzymes),營養(yang) 物質以及鹽、水等無機物都儲(chu) 存在細胞質中。這些物質給細胞提供了能量和養(yang) 分。細胞質也是細胞中新陳代謝（metabolism）的主要場所。

新陳代謝代指在生物體(ti) 內(nei) 發生的一切用於(yu) 維持生命的生化反應，如營養(yang) 物質的分解和蛋白質的合成。有了新陳代謝，細胞才能獲取養(yang) 分，維持功能，因此細胞質是細胞中必不可少的成分。

細胞膜（plasmamembrane）

細胞膜是包圍在細胞質外的一層膜，起到保護細胞和控製物質進出的作用。

細胞膜是由兩(liang) 層磷脂（phospholipid）構成的。磷脂是一種特殊的脂肪（lipids），它的頭部是親(qin) 水的（hydrophilic），而尾部則是疏水的。在細胞膜中，兩(liang) 層磷脂尾部相連，因此細胞膜的最外層和最內(nei) 層是疏水的，而中間則是親(qin) 水的。這種結構被稱為(wei) 磷脂雙分子層（phospholipidbilayer），可以讓細胞膜控製物質的進出。

水、氧氣、二氧化碳等非極性分子（non-polarmolecules）可以順著濃度梯度（concentrationgradient）通過擴散（diffusion）的方式自由穿過細胞膜。以氧氣為(wei) 例，當氧氣在細胞膜外的濃度高，細胞膜內(nei) 的濃度低時，外界的氧氣就會(hui) 通過細胞膜擴散到細胞內(nei) ；反之，內(nei) 部的氧氣會(hui) 從(cong) 細胞內(nei) 擴散到細胞外。

這個(ge) 過程是自動發生的，不需要細胞膜的輔助。而鈉，鉀等離子（ions）和極性分子（polarmolecules）則無法用這種方式自由通過，隻能通過細胞膜上嵌入的蛋白質通道（channelprotein）進出細胞。這種通道一般隻允許某種特定的物質通過，而且開關(guan) 可以被控製，因此這些物質的進出會(hui) 變得更為(wei) 可控。

細胞膜上也有其他種類的蛋白質，承擔著和其他細胞通信，接收內(nei) 分泌係統和神經係統的信號，分解物質等功能。

一些蛋白質上還會(hui) 有碳水化合物（carbohydrates）。這些碳水化合物可以讓細胞們(men) 識別出對方的身份。

遺傳(chuan) 物質（geneticmaterial）

遺傳(chuan) 物質來源於(yu) 一個(ge) 生物的上一代。人類的遺傳(chuan) 物質中，一半來源於(yu) 母親(qin) ，另一半來源於(yu) 父親(qin) 。大部分細胞中的遺傳(chuan) 物質是DNA（deoxyribonucleicacid），DNA上存儲(chu) 著基因（genes）。

每個(ge) 基因可以指導細胞製造不同的蛋白質。通過這種方式，基因可以決(jue) 定一個(ge) 生物如何生長發育，如何繁殖，甚至是每個(ge) 細胞的功能。可以說基因控製了一個(ge) 細胞所有的特點和行動。每個(ge) 細胞裏都存儲(chu) 著所屬生物的所有基因，無論這個(ge) 細胞的功能是什麽(me) 。也就是說，負責決(jue) 定你眼睛顏色的基因實際上不隻儲(chu) 存在了你的眼睛裏，也存儲(chu) 在你的手裏，胃裏，以及身體(ti) 上所有其他的細胞裏。

核糖體(ti) （ribosome）

核糖體(ti) 最主要的作用是在DNA的指導下製造蛋白質。

細胞中有一個(ge) 基因的搬運工，它被稱為(wei) 信使RNA（messengerRNA）。信使RNA會(hui) 將DNA中所存儲(chu) 的信息送到核糖體(ti) 的手裏。

核糖體(ti) 就像是一座生產(chan) 蛋白質的工廠，而信使RNA傳(chuan) 遞來的這些信息就像是生產(chan) 蛋白質的配方。核糖體(ti) 會(hui) 先根據配方生產(chan) 出氨基酸鏈條，也就是蛋白質最基本的組成單位，然後核糖體(ti) 隻需要把這些氨基酸組裝在一起，折疊成對應的形狀，就能生產(chan) 出蛋白質了。

原核細胞和真核細胞

細胞可以被分為(wei) 兩(liang) 大類：原核細胞（prokaryote）和真核細胞（eukaryote）。這兩(liang) 種細胞最大的區別是細胞核（nucleus）。原核細胞沒有細胞核，而真核細胞有細胞核。細胞核其實就是細胞裏負責儲(chu) 存遺傳(chuan) 物質的容器。這個(ge) 容器的存在可以保護遺傳(chuan) 物質，也能讓細胞更好的調控蛋白質的合成。

原核細胞（prokaryote）

原核細胞是組成原核生物的細胞。大部分原核生物隻由單一細胞組成，結構較為(wei) 簡單，就比如細菌。下麵這張圖描繪了一個(ge) 典型的原核細胞：

圖中標注出的核糖體(ti) ，細胞膜和細胞質都是我們(men) 已經熟知的結構，這裏就不再介紹了~

• 擬核

擬核（nucleoid）則是原核細胞的遺傳(chuan) 物質，它其實就是一條DNA。被稱為(wei) 擬核，是因為(wei) 它承擔了和細胞核相同的任務——儲(chu) 存基因，但它並沒有像細胞核一樣，將DNA儲(chu) 存在容器裏，而是直接和細胞質接觸。因此，它隻是一個(ge) 模擬的細胞核，也就是擬核。

• 細胞壁

細胞壁（cellwall）是包裹在細胞膜外的保護層。和細胞膜相比，它較為(wei) 堅硬和厚，能為(wei) 細胞提供更好的保護，並讓細胞維持原有的形狀。但細胞壁沒有控製物質進出的作用，任何物質都能自由的出入細胞壁，因此對原核生物來說細胞膜的存在依然是有意義(yi) 的。

• 纖毛（pili）和鞭毛（flagella）

纖毛和鞭毛的外觀都非常像毛發。但不同的是，纖毛生長於(yu) 細胞表麵，而鞭毛則是從(cong) 細胞膜延伸出來的。它們(men) 都可以通過擺動來幫助細胞運動。不過，運動並不是纖毛最重要的作用。它還可以幫助原核細胞黏附於(yu) 其它細胞的表麵。

真核細胞

我們(men) 最為(wei) 熟知的兩(liang) 類生物——動物和植物都是由真核細胞構成的。不過，它們(men) 的結構有著很大的區別。我們(men) 可以分開來了解。

動物細胞

上圖所示的就是一個(ge) 典型的動物細胞。動物細胞中包含的許多結構我們(men) 還沒有了解到，但它們(men) 的功能是AP生物的重要考點。不過不要擔心，下麵我會(hui) 一一介紹。

• 核仁（nucleolus）：核仁是位於(yu) 細胞核的核心，由蛋白質和RNA構成。它最主要的功能是製造核糖體(ti) （ribosome）。前麵我們(men) 有學習(xi) 過，核糖體(ti) 是負責製造蛋白質的，而基因正是通過指導核糖體(ti) 生產(chan) 蛋白質來掌控細胞的。因此，核仁可以說是一個(ge) 細胞的核心。

• 核被膜（nuclear envelope）：核被膜是雙層的。它包裹在細胞核外部，將細胞核與(yu) 細胞質分隔開來，並幫助細胞核保持應有的形狀。

• 染色質（chromatin）：染色質包含了細胞中所有的染色體(ti) （chromosome）。而染色體(ti) 則是DNA的載體(ti) 。它就像是電腦的硬盤，存儲(chu) 了細胞的所有信息。

• 內(nei) 質網（Endoplasmic reticulum/E.R.）：內(nei) 質網分為(wei) 光滑和粗糙兩(liang) 個(ge) 類型。 其中，光滑內(nei) 質網（smooth E.R.）負責輔助脂肪的合成，碳水化合物的分解，以及鈣（calcium）的儲(chu) 存。粗糙內(nei) 質網（rough E.R.）則負責蛋白質的合成與(yu) 運輸。能夠合成蛋白質，是因為(wei) rough E.R.上有很多核糖體(ti) （ribosome）。

• 高爾基體(ti) （Golgi apparatus）：高爾基體(ti) 負責對合成出的蛋白質進行修改和包裝。如果說蛋白質的生產(chan) 是一條流水線，那麽(me) 高爾基體(ti) 負責的則是生產(chan) 的最後一道工序。

• 溶酶體(ti) （lysosome）：溶酶體(ti) 是一個(ge) 球狀的小容器。根據細胞功能的不同，溶酶體(ti) 的數量也不相同。溶酶體(ti) 裏麵儲(chu) 存的是酶（enzymes）。有了酶，細胞中諸如消化，合成一類的化學反應才能發生。

• 線粒體(ti) （mitochondrion）：線粒體(ti) 負責給細胞提供能量。它會(hui) 將運輸到細胞中的營養(yang) 物質，如碳水化合物、蛋白質和脂肪轉化為(wei) ATP，也就是一種細胞可以利用的能量。我們(men) 可以把它看作細胞的食品加工廠。

• 中心體(ti) （centrosome）：中心體(ti) 將細胞中所有的微管（microtubules）組合在了一起。這些微管可以幫助細胞維持形狀和移動。同時，它們(men) 也在細胞的有絲(si) 分裂（mitosis）中起到了重要作用。

植物細胞

植物細胞有三個(ge) 動物細胞沒有的結構：細胞壁（cellwall），葉綠體(ti) （chloroplast）和大液泡（centralvacuole）。細胞壁負責支撐和保護；葉綠體(ti) 負責進行光合作用（photosynthesis），將太陽光的能量轉化為(wei) 植物可以利用的化學能量；而液泡則是植物細胞的倉(cang) 庫，負責儲(chu) 存植物生長所需的各種物質。它也可以幫助細胞吸收水分，清除有毒物質。

原核細胞vs 動物細胞vs 植物細胞

在AP生物中，不同種類的細胞間的區別是一大考點。下麵的表格總結了最主要的三種細胞在結構上的區別：

Ending：

看到這裏，你應該已經大概了解了細胞的工作原理，並理解了不同種類的細胞之間的區別了。

懂得這些，你就可以放心地學習(xi) AP生物中更為(wei) 複雜的一些知識點了，比如蛋白質的合成、細胞的分裂、光合作用等。