探索生命《生物學》121
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Week
1.
前面的章節，我們專注於從分子和細胞的層次分析生物體。現在我們將注意力放在整個有機體的結構與功能，研究複雜的多細胞植物和動物。
2.
首先我們將研究多細胞有機體的細胞，如何形成各種組織。然後，討論植物和動物，如何獲得必要的養分和氧氣，如何將物質輸送到身體的其他部分，如何排除廢棄物、繁殖以及進行各種生命活動。
細胞大小受限於表面積與體積的比例 Surface-to-Volume Ratio Limits Cell Size
3.
雖然單細胞有機體佔據地球上所有生命重量的一半，但是生物以多細胞生存有更大的優勢。單細胞有機體，如果體積過大反而難以運用，例如，無法有效率地獵捕較小的有機體當食物，無法移動得又快又遠。
4.
有機體的體積，無法光靠擴大單細胞有機體的體積，來增大體積；細胞必須透過細胞膜攝取養分與氧氣，當細胞體積變大3倍，它需要的養分與氧氣也增為3倍，可是，細胞膜表面積增加的幅度甚至不到2倍。
5.
因為細胞膜表面積太小，體積變大的細胞只好加快新陳代謝速率，結果超過了細胞膜所能承受的臨界點，破壞了細胞膜。細胞需要有效率地擴散物質，這限制了細胞表面積與體積的比例，並因此限制了細胞的大小。
6.
許多單細胞有機體結構十分複雜，因為細胞需要擺平許多生活問題才能生存。但若是一群細胞一起聯合求生，就能分化成不同功能的單位，分工合作。
7.
雖然自然界確實存在相同的細胞群聚共存的現象，但是演化法則顯示，各種不同功能的細胞群組合起來作戰，比一個細胞做完所有事情，更有效率。
生物體內的組織是有階層的 Biological Organization Is Hierarchical：Each Level Builds on the Levels Below It
8.
多細胞有機體的身體，由組織、器官與系統構成。組織tissue，由結構與功能相似的細胞組成，這些細胞經由細胞間的物質連結在一起。
9.
器官organ，則是許多組織結合成一個結構與功能單位。系統system，是一群交互作用的器官彼此合作，在生命體內扮演一個功能複合體。
植物器官和器官系統 Plant Organs And Organ Systems
10.
維管束陸地植物的身體可分為二部分：根root和莖shoot。
11.
這二種器官系統，可從許多結構特徵分辨出來，其中最重要的差異有：
一、維管束組織的排列方式不同；
二、新生的根與新生的分岔莖不同；
三、葉片長在莖上，而非根。
這些組織是連續性生長的。
12.
根和莖的維管束，雖然在排列上有些不同，但彼此是連接在一起的，形成一個不中斷的輸送系統。
13.
植物的根，吸收礦物質和水這類無機養分。根負責輸送、儲存養分，將植物固定在地面。
14.
莖的結構比較複雜，包括莖幹，以及葉片、繁殖器官等附屬物。莖是葉片的支撐，也是連接葉片與根的管道。葉片是行光合作用的重要器官。
15.
植物器官之間的分野比動物器官小。一般而言，植物不像動物那樣有清楚的器官區隔，植物的每個部分是連接在一起的。
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