BIO-W3-01 | 細胞:生命最小的作戰單位
特工代號:ROY | 2026/7/1
01任務簡報
Nova 通報:
Roy,上週你建立了「什麼是生物」的判斷系統。 七大特徵的第一條就是:由細胞構成。 今天進入細胞的世界,這是生物學最核心的概念。 細胞是生命的最小單位,所有生命現象都在細胞裡發生。 了解細胞的構造,就是了解生命運作的基本機制。
今天的目標:
- 理解細胞學說的內容與意義
- 認識動物細胞與植物細胞的基本構造
- 能比較動物細胞與植物細胞的異同
- 理解各胞器的名稱與主要功能
02今日學習來源
108課綱先修預習
翰林版第一冊|第二章 生物體的組成(上)
108課綱對應方向:細胞學說、細胞構造與功能、生物體的組成
今日預習主題:細胞學說、動植物細胞構造比較、主要胞器功能
生活應用情境:思考皮膚、血液、肌肉——你身體各部位的細胞長得一樣嗎?
03觀看前任務 / 戰前情報
Nova 說:進入細胞任務前,先啟動微觀視野。
想想以下三個問題,寫在筆記本上,先寫下直覺答案,讀完今天的內容再來對照:
Q1
你覺得一個細胞有多小?比一粒米大還是小?
Q2
動物和植物都是由細胞組成的,你覺得它們的細胞會一樣嗎?
Q3
細胞裡面有什麼?你猜裡面有哪些「零件」?
04核心技能解鎖
SKILL 01 :: 細胞學說
建立過程
| 科學家 | 年代 | 貢獻 |
|---|---|---|
| 虎克(Hooke) | 1665年 | 顯微鏡觀察軟木塞,命名「細胞」(cell) |
| 許萊登(Schleiden) | 1838年 | 提出植物由細胞構成 |
| 許旺(Schwann) | 1839年 | 提出動物也由細胞構成 |
| 菲爾紹(Virchow) | 1855年 | 提出「細胞由細胞產生」(細胞分裂) |
三大內容
① 所有生物都由細胞組成
② 細胞是生命的基本單位
③ 新細胞由已存在的細胞分裂產生
② 細胞是生命的基本單位
③ 新細胞由已存在的細胞分裂產生
SKILL 02 :: 細胞的大小
一般大小
大多數細胞直徑約 10 至 100 微米(μm);1微米 = 0.001公釐 = 10⁻⁶公尺
觀察工具
需要用光學顯微鏡才能看到,肉眼無法直接觀察
特例
雞蛋的蛋黃是一個巨大的單一細胞,是少數肉眼可見的細胞
SKILL 03 :: 動物細胞與植物細胞的共同構造
細胞膜(Cell membrane)
包圍整個細胞的薄膜,控制物質進出細胞——細胞的「守門員」
細胞核(Nucleus)
含有遺傳物質(DNA),控制細胞的所有活動——細胞的「指揮中心」
細胞質(Cytoplasm)
細胞核以外、細胞膜以內的膠狀物質,胞器分布其中
粒線體(Mitochondria)
進行細胞呼吸,分解葡萄糖產生細胞所需的能量(ATP)——細胞的「發電廠」
核糖體(Ribosome)
合成蛋白質,是細胞的「蛋白質工廠」
SKILL 04 :: 植物細胞特有的構造
細胞壁(Cell wall)
位於細胞膜外面,由纖維素構成,堅硬,提供支撐和保護。動物細胞沒有細胞壁。
葉綠體(Chloroplast)
含有葉綠素,進行光合作用,將光能轉換成化學能——植物細胞的「太陽能板」。動物細胞沒有葉綠體。
液胞(Vacuole)
植物細胞的液胞大且明顯,可佔細胞體積大部分,儲存水分、養分和廢物;動物細胞也有液胞但很小且不明顯。
SKILL 05 :: 動物細胞與植物細胞比較
比較表
| 構造 | 動物細胞 | 植物細胞 |
|---|---|---|
| 細胞膜 | 有 | 有 |
| 細胞壁 | 無 | 有(纖維素) |
| 細胞核 | 有 | 有 |
| 細胞質 | 有 | 有 |
| 粒線體 | 有 | 有 |
| 核糖體 | 有 | 有 |
| 葉綠體 | 無 | 有(含葉綠素) |
| 液胞 | 小且不明顯 | 大且明顯 |
記憶口訣
植物細胞比動物細胞多「壁、綠、大液胞」
(細胞壁、葉綠體、大液胞)
(細胞壁、葉綠體、大液胞)
05補給卡
SUPPLY CARD :: BIO-W3-01 速查表
| 細胞學說三大內容 | |
|---|---|
| ① | 所有生物由細胞組成 |
| ② | 細胞是生命的基本單位 |
| ③ | 新細胞由細胞分裂產生 |
| 胞器 | 功能 | 記憶標籤 |
|---|---|---|
| 細胞膜 | 控制物質進出 | 守門員 |
| 細胞核 | 含DNA,控制細胞活動 | 指揮中心 |
| 粒線體 | 產生能量(ATP) | 發電廠 |
| 核糖體 | 合成蛋白質 | 工廠 |
| 葉綠體 | 光合作用(植物專屬) | 太陽能板 |
| 細胞壁 | 支撐保護(植物專屬) | 城牆 |
| 液胞 | 儲存水分養分廢物 | 倉庫(植物大、動物小) |
植物比動物多的構造口訣:壁 · 綠 · 大液胞(細胞壁、葉綠體、大液胞)
06任務演練
演練一 :: 細胞學說應用
題目:為什麼說虎克「發現」了細胞,而不是「發明」了細胞?
分析:
• 虎克用顯微鏡觀察軟木塞時,看到了格子狀的構造
• 這些格子是軟木細胞死亡後留下的細胞壁
• 細胞本來就存在,只是太小無法用肉眼看到
• 顯微鏡讓人類第一次「看見」已存在的細胞 → 是「發現」
結論:細胞是客觀存在的生命構造,不是人類創造的,
因此是「發現」而非「發明」。
延伸思考:如果沒有顯微鏡,細胞學說能被建立嗎?
演練二 :: 胞器功能連連看
題目:根據以下描述,判斷是哪個胞器在工作:
| 情境 | 作用的胞器 |
|---|---|
| 植物葉片吸收陽光,把二氧化碳和水合成葡萄糖。 | 葉綠體 |
| 跑步時,肌肉細胞需要大量能量來維持收縮。 | 粒線體 |
| 細胞正在製造消化食物所需的酵素(一種蛋白質)。 | 核糖體 |
| 細胞決定要進行分裂,開始複製遺傳物質。 | 細胞核 |
演練三 :: 動植物細胞比較
題目:小明在顯微鏡下觀察兩種細胞,記錄如下:
細胞甲:有明顯的方形邊界,有大型透明空腔佔據大部分空間,有綠色顆粒分布其中。
細胞乙:形狀較不規則,沒有明顯的外框,沒有綠色顆粒。
細胞乙:形狀較不規則,沒有明顯的外框,沒有綠色顆粒。
| 細胞 | 類型 | 三個判斷依據 |
|---|---|---|
| 甲 | 植物細胞 | 方形邊界 = 有細胞壁 大型透明空腔 = 大液胞 綠色顆粒 = 葉綠體 |
| 乙 | 動物細胞 | 形狀不規則 = 無細胞壁 沒有明顯外框 = 無細胞壁 無綠色顆粒 = 無葉綠體 |
演練四 :: 生活情境連結
題目:為什麼植物不需要像動物一樣到處找食物,卻能獲得能量?
分析:
• 植物細胞有葉綠體,能進行光合作用
• 葉綠體利用陽光(光能)將 CO₂ 和水合成葡萄糖(化學能)
• 葡萄糖再交給粒線體進行細胞呼吸,產生 ATP 供細胞使用
• 所以植物只要有陽光、水和 CO₂,就能自給自足
結論:葉綠體是植物「自己製造食物」的關鍵構造,
這是動物細胞沒有的能力。
07新手訓練場 5 關
從基礎到實作,逐關完成。
第一關|細胞學說填空
填入正確的科學家名字:
1. 於1665年用顯微鏡觀察軟木塞,命名「細胞」(cell)。
2. 提出植物由細胞構成(1838年)。
3. 提出動物也由細胞構成(1839年)。
4. 細胞學說的第三條:新細胞由 產生。
第二關|胞器功能配對
將以下功能與對應的胞器配對(每個胞器只用一次):
胞器:細胞膜 / 細胞核 / 粒線體 / 核糖體 / 葉綠體 / 細胞壁 / 液胞
1. 進行光合作用,將光能轉換成化學能。→
2. 合成蛋白質。→
3. 控制物質進出細胞。→
4. 儲存水分和養分,植物細胞中大且明顯。→
5. 含有DNA,是細胞的指揮中心。→
6. 提供細胞支撐與保護,由纖維素構成。→
7. 進行細胞呼吸,產生能量(ATP)。→
第三關|動植物細胞判斷
判斷以下構造屬於動物細胞(A)、植物細胞(P)還是兩者都有(B):
1. 細胞壁( )
2. 粒線體( )
3. 葉綠體( )
4. 細胞核( )
5. 大型液胞( )
6. 細胞膜( )
7. 核糖體( )
8. 小型不明顯的液胞( )
第四關|情境判斷
根據以下情境,判斷涉及哪個胞器,並說明理由:
1. 一株植物被放到黑暗中,無法進行光合作用,葡萄糖的製造停止。
胞器:
理由:
2. 科學家發現某種毒素專門破壞細胞核,導致細胞無法正常運作甚至死亡。
胞器:
理由:
3. 運動員的肌肉細胞比一般人含有更多的粒線體。
推論:這說明運動員的肌肉細胞需要更多的
第五關|比較表完成
不看筆記,完成以下比較表(有填「有」,無填「無」,液胞需說明大小):
| 構造 | 動物細胞 | 植物細胞 |
|---|---|---|
| 細胞膜 | ||
| 細胞壁 | ||
| 細胞核 | ||
| 粒線體 | ||
| 核糖體 | ||
| 葉綠體 | ||
| 液胞 |
08 BOSSBoss 關卡
任務確認測驗|通過才算完成 BIO-W3-01。完成前面所有練習後再挑戰。
B1|綜合判讀
閱讀以下實驗描述,回答問題:
小明用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞,發現細胞排列整齊,每個細胞都有清楚的邊界,中間有一個大型透明空間,細胞核被擠到邊緣,但沒有看到綠色的顆粒。
① 這是動物細胞還是植物細胞?列出三個判斷依據。
類型: 細胞
依據一:
依據二:
依據三:
② 為什麼洋蔥表皮沒有葉綠體?
③ 如果改用菠菜葉片的細胞來觀察,結果會有什麼不同?
B2|功能推論
根據以下描述,推論可能出現的問題:
1. 如果粒線體完全停止工作,細胞會發生什麼事?
2. 如果植物細胞的細胞壁被破壞,植物可能會有什麼變化?
3. 如果細胞膜失去控制物質進出的功能,細胞會發生什麼事?
B3|思考題
Nova 說:這題考你的科學思維,不只是記憶。
細胞學說說「所有生物都由細胞組成」,但病毒沒有細胞。
這是不是代表細胞學說是錯的?說出你的判斷與理由。
這是不是代表細胞學說是錯的?說出你的判斷與理由。
09錯題回收
這一課最容易錯的三個地方,做題前先看一遍:
雷區一|細胞壁和細胞膜混淆
細胞膜:所有細胞都有,薄而有彈性,控制物質進出
細胞壁:只有植物細胞有,位於細胞膜外面,堅硬,由纖維素構成
補救:記住「膜在內、壁在外」,細胞壁包圍著細胞膜
細胞膜:所有細胞都有,薄而有彈性,控制物質進出
細胞壁:只有植物細胞有,位於細胞膜外面,堅硬,由纖維素構成
補救:記住「膜在內、壁在外」,細胞壁包圍著細胞膜
雷區二|以為動物細胞完全沒有液胞
錯誤:「液胞是植物細胞才有的」
正確:動物細胞有液胞,但很小且不明顯;植物細胞的液胞大且明顯
補救:不是「有無」的問題,是「大小」的問題
錯誤:「液胞是植物細胞才有的」
正確:動物細胞有液胞,但很小且不明顯;植物細胞的液胞大且明顯
補救:不是「有無」的問題,是「大小」的問題
雷區三|把葉綠體和葉綠素混淆
葉綠體:胞器(整個構造),讓植物能進行光合作用
葉綠素:葉綠體內的色素(讓植物呈現綠色的物質)
兩者是包含關係:葉綠體裡面含有葉綠素
補救:葉綠體是「房子」,葉綠素是「房子裡的綠色東西」
葉綠體:胞器(整個構造),讓植物能進行光合作用
葉綠素:葉綠體內的色素(讓植物呈現綠色的物質)
兩者是包含關係:葉綠體裡面含有葉綠素
補救:葉綠體是「房子」,葉綠素是「房子裡的綠色東西」
做完所有練習後,把做錯的題目記下來:
| 題號 | 我的錯誤(錯誤原因或錯誤答案) | 正確解法 / 訂正 |
|---|---|---|
10任務結算
細胞學說三大內容與主要建立者
+5 XP
動植物細胞共同與特有構造(含胞器功能)
+7 XP
從顯微鏡觀察結果判斷動植物細胞
+4 XP
Boss 關卡 B1+B2+B3
+4 XP
本任務 XP 合計
20 XP
今天解鎖的技能:
- ✅ 細胞學說三大內容與主要建立者(虎克、許萊登、許旺)
- ✅ 動植物細胞共同具備的五種構造(細胞膜、細胞核、細胞質、粒線體、核糖體)
- ✅ 植物細胞特有的三種構造(細胞壁、葉綠體、大液胞)
- ✅ 各胞器的功能(守門員、指揮中心、發電廠、工廠、太陽能板)
- ✅ 從顯微鏡觀察結果判斷動植物細胞的方法
需要注意的地方:
- 細胞壁在外,細胞膜在內,位置不能搞混
- 動物細胞有液胞但很小,不是完全沒有
- 葉綠體(胞器)≠ 葉綠素(色素),兩者是包含關係
11晚上 15 分鐘輕量任務 回家後
不需要重新做題,翻閱講義回顧即可。
今晚三個任務
1. 不看筆記,默畫一個植物細胞的簡圖,標出所有今天學到的胞器名稱
2. 用「口訣:壁綠大液胞」,向自己解釋植物細胞和動物細胞的差異
3. 任務日誌:今天哪個胞器的功能讓你印象最深刻?為什麼?
2. 用「口訣:壁綠大液胞」,向自己解釋植物細胞和動物細胞的差異
3. 任務日誌:今天哪個胞器的功能讓你印象最深刻?為什麼?
Nova 說:今天你進入了生命最小的世界。下週我們要繼續往上看,從細胞擴展到組織、器官、系統——整個生物體的組成層次。今天學好細胞,下週的架構就會清楚很多。