演化學之父-達爾文 (Charles Robert Darwin)
臺北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立臺灣師範大學生命科學系 張永達副教授責任編輯

查爾斯•達爾文(Charles Robert Darwin，1809～1882)：

1809年，達爾文出生在英格蘭，他天生喜歡動物，也喜歡蒐集各種植物、貝殼和礦石的標本。中學畢業後，父親送他去愛丁堡大學學醫，在此期間，達爾文充實了生物、解剖學上的知識，並且加入自然科學社團，他曾在社團聚會中，提出二項前人研究的錯誤：一是海蛭的卵衣，曾被誤認為是墨角藻(Bladderwrack)的幼年期；另一是板枝介的幼蟲，曾被誤認為是板枝介的卵。這些發現都需要細微的觀察和縝密的思考能力，足見當時的他已具有相當的科學研究能力。不過，因著他害怕開刀，怕見血和死人的天性，最後還是放棄學醫。

1827年秋天，達爾文到劍橋大學讀神學，在此期間，他寄情於自然科學書籍、和野外採集標本，特別是甲蟲標本的蒐集。在他的自傳中曾記載一段趣事：「有一天，我剝開老樹皮，發現兩隻稀有的甲蟲，我趕緊用兩手各捉一隻；然而，當第三隻甲蟲出現時，因為不想放棄牠，我將右手的那隻放入嘴裡，忽然間牠排出辛辣的液體，燒痛我的舌頭，只好把牠吐出，也放走了第三隻甲蟲。」後人為了紀念達爾文，許多新發現甲蟲就以「達爾文」命名！

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蛋白質，Where are you going?—–淺談訊號序列（Signal Peptide）
台北市立第一女子高級中學生物科林玟娟老師/ 國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

構成生物體的基本分子中，若扣除水分，在剩餘的成分中，就屬蛋白質所佔的比例最高：約佔50﹪。除了在「量」上稱霸外，它同時也是最具多樣性的分子，不僅種類繁多，功能更是包羅萬象，諸如：構成細胞膜上的運輸蛋白、作為細胞骨架的成分、催化粒線體內進行的呼吸作用、或在細胞核內參與DNA的複製…….等等，實在是多到難以形容的地步！

在細胞內，蛋白質是由核糖體以胺基酸為原料製造的，科學家由電子顯微鏡的觀察得知，核糖體有些會附著在內質網表面，有些則游離於細胞質中，通常分泌性蛋白質和膜蛋白是由前者製造，而送至細胞核及粒線體等胞器的蛋白質，則由後者來合成。經估算，人體每個細胞內約含有十億個蛋白質分子，這些蛋白質分子分別在細胞不同的區域（各種胞器）執行不同的生理功能，有的甚至會送出細胞外去影響別的細胞（分泌性蛋白，例如：胰島素）！那麼，蛋白質分子在新合成時，如何能準確無誤的得知自己該往何處去呢？ Continue reading →

生物技術—微型核糖核酸的介紹以及應用 (MicroRNA)
國立臺中第二高級中學生物科龔雍任老師/國立臺灣大學生命科學系陳俊宏教授責任編輯

microRNA 是一種non-coding RNA，也就是不會轉譯出蛋白質的RNA，在生物體內non-coding RNA扮演了控制基因的表現、訊息傳遞、調節蛋白質活性等相當重要的角色。microRNA最早於1993年在線蟲身上發現，是一群會自身摺疊的短鏈RNA，構造類似髮夾。 Continue reading →

病毒對人類的貢獻（Virus）
臺北市忠孝國民中學自然領域張馨文實習老師/國立臺灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

微生物包括細菌、黴菌、酵母菌在食品或是醫藥上面的貢獻很大，從啤酒、乳酸飲料，再到抗生素如盤尼西林或紅黴素，由微生物衍生的產品可說充斥於我們的生活中。抗生素自1930年代被佛萊明發現以來，主要功效在於抑制細菌生長，而常見的感冒與流行性感冒是由病毒引起，因而抗生素對它們是起不了作用的！ Continue reading →

淺談蛋白質資料庫（Protein Data Bank）
台北市忠孝國民中學張馨文實習老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

從皮膚的角質、肌肉細胞中的肌動蛋白和肌凝蛋白、脊椎動物血中的血紅素、消化液中的酵素、胰島素到細胞膜上的膜蛋白，在在都顯示蛋白質是生物體內相當重要的基本材料。

當基因經過轉錄轉譯的過程後，胺基酸之間利用肽鍵在立體空間中，摺疊產生結構複雜的的蛋白質，根據蛋白質的結構分成四個層次:由多肽鍵形成的線性氨基酸序列之ㄧ級結構、依靠氫鍵形成的α螺旋和β折疊之二級結構、以及由二級構造相互間的離子鍵、氫鍵、疏水鍵等形成的三級結構，許多蛋白質在三級結構就已經具有活性。而蛋白質複合分子例如血紅蛋白(hemoglobin) 是由二條α鏈及二條β鏈的緊密結合而成，則是四級構造的例子。

蛋白質三度空間結構決定是否能表現正常的生化功能，目前結構性蛋白質體學主要利用X光結晶繞射與核磁共振(NMR)光譜技術研究立體結構，同時電腦模擬預測程式在電腦大量運算下，也可以幫助預測蛋白質立體結構。 Continue reading →

長期增益效果與學習記憶 (Long-term potentiation; LTP)
國立臺中第二高級中學龔雍任實習老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

在神經科學的領域中，其中一個最熱門的議題，就是到底「學習與記憶」的生理機制是什麼？根據目前的研究推論，動物的學習以及記憶都是發生在神經與神經之間的「突觸」之中，例如突觸的型態改變或是功能增強；但是以人類而言，我們的記憶可是可以維持數個月、數年、甚至一輩子的，而到底在這突觸之間發生了什麼事情，是怎樣的機制可以造成這種突觸間的長期改變，是大家一直熱切關注的題目，而其中最引人注目的，就是長期增益效果 (Long-term potentiation; LTP) 的發現。 Continue reading →

綠色螢光蛋白 (Green Fluorescent Protein)
國立臺中第二高級中學生物科何宸岳實習老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

綠色螢光蛋白（Green fluorescent protein,簡稱GFP）被喻為「生命科學研究的標準配備」，為生命科學的研究與應用帶來革命性影響，不但提升活體觀察的技術，也帶來人性化實驗倫理的實踐可能。原因是GFP在過去這十年，為生化學家、生物學家、藥物學家以及其他的科學研究者扮演了一盞明燈的角色。這個蛋白在藍光或是紫外線的照射下會顯現出鮮明的綠色，例如它可以讓正在生長的癌症腫瘤發光；顯示阿茲海默疾病在腦部的發展狀況或是病原菌的生長等。 Continue reading →

胺基酸順序 (Sequence)
國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

蛋白質分子中，各種胺基酸排列的順序稱為胺基酸順序。蛋白質分子中，即使只有一個胺基酸改變，也可能改變蛋白質的性質。舉例而言，鐮形細胞性貧血僅僅是因DNA中一個核苷酸發生錯誤，導致血紅素中一個胺基酸錯誤，結果造成紅血球變形而無法攜帶氧分子。

胺基酸不只是構成蛋白質的單體，在生物體新陳代謝的過程中，胺基酸也扮演中間產物的角色。某一特定蛋白質中究竟應由何種胺基酸以何種順序排列，是由基因中鹼基順序所決定。胺基酸順序又決定了蛋白質的化學性質，蛋白質不僅催化了絕大多數細胞內的化學反應，也管控細胞的生理現象。胺基酸順序甚至決定了蛋白質應如何摺曡成三度空間的結構，所以胺基酸的定序是一件重要的工作。

胺基酸的定序：

自1945年，Sanger成功發展了蛋白質或肽鍵的胺基末端決定方法以來，目前蛋白質中胺基酸的定序方法繁多。不過大致分成兩類：

一、直接定序法

利用特定藥劑把蛋白質中胺基酸的胺基末端或羧基末端切斷，並且儘可能地綜合重疊資料，然後用重複試驗的方法，確定順序的正確性。目前大都以自動定序儀進行。

二、互補去氧核糖核酸(cDNA)間推法

由蛋白質基因的核苷酸序列，可推得其胺基酸序列。