生命科學

植物對鹽分逆境（Salanity Stress）的反應
台北市立建國中學生物科劉玉山老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

鹽分逆境通常指土壤中含有過量的離子，尤其是Na⁺和Cl^–，但也不侷限於這兩種離子；而低鹽逆境，亦即離子的缺乏，則常被視為營養上的問題。植物生長的環境中，鹽類濃度的變化很大。一般而言，沿海的鹽沼澤、內陸沙漠、內陸湖泊湖岸邊和過度灌溉的農地，是最容易發生高鹽逆境的幾個區域。依照植物對鹽害反應的不同，可將植物分為三大類。

第一類稱為鹽土植物(Halophytes)，如生長於河口沼澤地的紅樹林植物，是目前地球上最耐鹽的鹽土植物，當NaCl 的濃度在200〜500 mM 之間，仍能繼續生長。

第二類稱為高鹽容忍性非鹽土植物(Salt-tolerant，nonhalophytes)，如番茄。此類植物生長在高鹽環境時，個體仍能存活只是生長緩慢受到抑制。

第三類則稱為敏感性非鹽土植物(Salt-sensitive，nonhalophytes)，也稱為淡土植物(glycophytes)，如稻。當他們生長在高鹽環境時，生長快速地受到抑制，在NaCl 的濃度低於50 mM，植物就受到不可修復的傷害。

解開細胞基本構造與功能的秘密—細胞膜外的構造（Plasma membrane）
台中市立雙十國民中學自然領域王淑卿教師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

細胞是構成生物體的基本單位，就像一座小小工廠各自運轉各司其職。最早從虎克利用自製光學顯微鏡觀察軟木塞薄片以來，隨著科技進步，使用的儀器有穿透式電子顯微鏡（TEM）可以觀察細胞內部構造，以及掃描式電子顯微鏡（SEM）、掃描穿隧電子顯微鏡（STM）和原子力顯微鏡(AFM)以觀看細胞外部形態，終於解開細胞基本構造之謎。

生物細胞中最大的是鴕鳥的卵黃直徑約5公分（cm），最小的是支原體又稱黴形體（mycoplasma）直徑約0.2奈米（nm，10-9公尺）是目前已知唯一沒有細胞壁的原核細胞，一般大小約1~100微米（um， 10-6公尺）。依據是否有細胞核可區分為真核細胞（eucaryotic cell）和原核細胞（procaryotic cell）。

原核細胞由細胞壁、細胞膜、細胞質和DNA組成。細胞壁主要由肽聚醣構成，不同於真核細胞是由纖維素所構成。細胞質呈膠狀，內有核醣體可以製造蛋白質，但沒有其他膜狀胞器。細胞質中有一條環狀捲曲的DNA，沒有和蛋白質結合也沒有核膜包被。

淺談下視丘-腦垂腺-腎上腺軸和壓力調控(下) （Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis）
台北市立第一女子高級中學生物科許一懿老師/國立台灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

請參閱：淺談下視丘-腦垂腺-腎上腺軸和壓力調控(上) （Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis）

HPA軸主要包括以下三個部分：

1.下視丘室旁核(paraventricular nucleus)：室旁核神經元具有神經內分泌的功能，可以合成並分泌多種激素，包括儲存在腦垂腺後葉的催產素和抗利尿激素，以及調節腦垂腺前葉的多種釋放激素，其中在HPA軸中所要討論的，主要是促腎上腺皮質激素釋放激素（corticotropin-releasing hormone，CRH）。

2.腦垂腺前葉：CRH可以促進促腎上腺皮質激素（adrenocorticotropic hormone，又作corticotropin，ACTH）的釋放，此激素是由腦垂腺前葉所產生，目標器官則是腎上腺皮質，同時腦垂腺前葉也會分泌β-腦內啡（beta-endorphine），用以減輕身體的痛覺。

3.腎上腺皮質：在ACTH的作用下，可以合成並分泌糖皮質激素（Glucocorticoid），主要是皮質醇(cortisol)。糖皮質激素可以回饋作用於下視丘和腦垂體，分別抑制CRH和ACTH的合成與分泌，產生負回饋控制。

淺談下視丘-腦垂腺-腎上腺軸和壓力調控(上) （Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis）
台北市立第一女子高級中學生物科許一懿老師/國立台灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

2009年2月，神經生理學家Michael Meaney發表他和同事的研究結果：受虐兒童不只是容易產生情緒困擾的問題，受虐的經歷還會造成腦的永久性改變。他們發現：曾經歷受虐事件的孩童，即使在過了幾十年後，其腦中和壓力控制有關的一個基因，仍會受到影響。在先前以大白鼠為對象的實驗結果中，也可觀察到類似的模式：被母親忽略的大白鼠，壓力反應的荷爾蒙系統和正常老鼠不同，這個荷爾蒙系統，也就是下視丘-腦垂腺-腎上腺軸 (hypothalamic–pituitary–adrenal axis，簡稱為HPA) 的回饋控制系統，在受虐動物的神經細胞中，負責製造糖皮質素受體的基因受到影響，這種受體原本可以壓抑HPA反應，在受虐體物體內卻不能正常運作，使得這些動物長期生活在的較高壓力之下。

科學家在人腦內發現相同的現象，Michael Meaney和他的同事在加拿大蒙特婁的麥吉爾大學(McGill University)研究了三組死亡成人的腦部構造，這三組腦的來源分別為：第一組樣本的幼年時期曾有受虐經驗，而且曾經試圖自殺過；第二組樣本也曾經自殺過，但不具受虐兒背景；第三組則是因其他原因猝死，且沒有受虐經驗。研究人員從樣本的下視丘細胞抽取DNA，檢測糖皮質素受體的基因表現，他們發現：受虐者和受虐老鼠一樣，在這個基因的啟動子區域具有較高的甲基化，使得個體無法表現適當的壓力反應，其他兩個對照組樣本的基因，則沒有這樣的情況。