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生命的特性

「生物科學」對人類文明與環境發展扮演舉足輕重的角色,如疾病治療機制開發、糧食生產、生物保育等,這些目前重要議題,皆需生物學基礎知識作為研發應用的後盾。另一方面,人類文明對環境造成極大的影響,由全球暖化造成生態危機,到氣候變遷引起糧食短缺及安全問題等,皆需生物學的研究解決方案。因此生物學的向下扎根,不僅是知識的傳遞,同時也是對我們所處環境刻不容緩的救援行動。

本計畫課程透過國立成功大學生物科學與科技學院中生醫、動物、植物、生態等不同領域之研究學者卓越的研究,向下連結高中基礎生物學知識,並向上延伸未來生物科技的應用,提供一深入淺出的全視野高中生物學課程,並建置翻轉創新之教學模式。

規劃生物學知識地圖,包含:5大主題,生命的特性、動物的構造與功能、植物的構造與功能、遺傳與生物工程、生物演化與環境等領域。

主題類別:生命特性

單元名稱                                        授課教師


生命現象                                        洪良宜老師


細胞的構造與功能                         洪良宜老師


細胞的生理                                    陳炳焜老師


細胞的能量運作                             陳炳焜老師                    


 課程內容       為已上線課程 )

生命現象:

生命是甚麼? 含羞草、向日葵、螃蟹、麻雀、細菌都是生物。碰一下含羞草,葉子馬上會垂下去;向日葵會跟著陽光移動;螃蟹與麻雀會覓食、求偶;生命可以代代繁衍。細菌是生物,那病毒是生物嗎?不會移動的花草是生物,會移動的汽車、會飛的飛機卻不是生物。為什麼騾子不會繁衍,卻是不折不扣的生物? 本單元將帶領同學認識生命的現象。

1. 生命現象

2. 科學探究的方法

3. 細胞內的大分子(上)

4. 細胞內的大分子(下)

5. 細胞內的化學反應

6. 生長、發育與繁殖、運動與感應

細胞的構造與功能

1. 多采多姿的細胞世界

2. 細胞的構造與功能(上)

3. 細胞的構造與功能(下)

4. 細胞異常的影響

5. 維持生命現象的能量

6. 細胞的分化與分工

細胞的生理:

細胞膜具有選擇性,可以決定哪些物質進出細胞。有些物質分子太大,或是極性的關係,所以無法直接穿透細包膜,因此需要通道蛋白等的協助才能通過細胞膜。而物質穿過細胞膜的運送,有些是需要耗能的但是有些並不需耗能。當膜蛋白功能產生異常,物質進出調控就會受到極大的影響,進而細胞無法順利排除廢物或吸收營養物,進一步造成生理病變的產生。而這些物質在細胞內的作用需仰賴酵素來轉換,因而會影響酵素活性的因素,例如溫度、酸鹼值等就會對細胞功能產生影響。而這些酵素作用也應用在日常生活以及醫療上,例如醃漬食品、清潔劑、抗生素等。

1.生理狀態轉換與細胞膜通透性的關係 (細胞膜構造與通道蛋白)

2.細胞膜運輸物質進出的方式-不經運輸蛋白 (被動運輸中的簡單擴散、滲透壓)

3.細胞膜運輸物質進出的方式-經過運輸蛋白(1) (被動運輸中的促進性擴散)

4.細胞膜運輸物質進出的方式-經過運輸蛋白(2) (主動運輸中的初級與次級主動運輸)

5.物質進入細胞內如何產生影響 (酵素的作用與生活應用)

細胞的能量運作

本單元介紹有關能量的製造、儲存及應用與相關生理功能,植物利用光合作用將光能轉化成化學能,動物再利用植物產生的化學能轉變成熱能,之後熱能再回到環境中,能量因此得以流轉。除了提供能量之外,粒線體的異常也與許多嚴重的疾病有關,酵母菌的無氧呼吸作用可以幫助食物發酵,這些重要的能量轉換過程,經由半個世紀的科學研究得以揭開其神秘面紗。

1.什麼是細胞的能量 (三磷酸腺苷ATP的產生與應用)

2.細胞能量的重要性 (同化代謝、異化代謝與相關的代謝疾病)

3.能量的來源 (能量的製造與儲存、光反應與碳反應)

4.能量的轉換與應用 (有氧呼吸與無氧呼吸)

5.能量轉換的祕密 (葡萄糖分解的重大科學研究)

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