生長及發育

(Growth & development)

      生長及發育的概念 生長的量度 生長曲線 生長模式 動植物生長及發育的例子 生長及發育的控制

成為體積複細胞生物的優點

  細胞特化成不同種類 貯存較多食物 -->  --> 分工合作 生存機會  替代和修補    形成不同的區域   競爭力 被捕獵的機會 --> 進行不同的生化活動

生長

(Growth)

   生長的定義 生長的種類 複細胞生物的生長

生長的定義

(Definition of growth)

 是生物體內活物質乾重的非可逆性  --> 反映出 : 生長時進行的代謝活動 : 新合成的物質 / 蛋白質份量的   符合所有生物 的生長 ( 單細胞生物 --> 哺乳類動物 )

生長的種類

(Types of Growth)

 生長可分為以下兩種 : 1) 正生長 (positive growth) 2) 負生長 (negative growth)

正生長

(Positive Growth)

 組成代謝 > 分解代謝  大部份生物的生長方式  = 身體不斷合成新物質

負生長

(Negative Growth)

 分解代謝 > 組成代謝  有時會出現的生長方式   = 身體的物質有損失 eg. 植物萌芽時， l, m, v, 但其實是一負生長 均  --> 正生長 ( 因為乾重  ) ?

複細胞生物的生長及發育

 複細胞生物經以下的階段生長及發育 : 1) 細胞分裂 (cell division / hyperplasia) 2) 細胞膨脹 (cell expansion / hypertrophy) 3) 細胞分化 (cell differentiation)

 這些過程可同時 / 獨立地進行 eg. 1) 合子受精後分裂成為桑椹胚 ( 只進行細胞分裂，沒膨脹及分化 ) 2) 植物根尖及莖尖伸長區的細胞 ( 只進行細胞膨脹，沒分裂及分化 )

生長的量度

(Measurement of growth)

  量度生長的方法 各種量度方法的優缺點

量度生長的方法

(Methods of measuring growth)

 可在不同的生物組織層面上量度 eg. 細胞 / 個體 / 種群的生長  選取合適的參變數 / 變數 (parameter) --> 以反映出生物生長的實況

生長曲線

(Growth curves)

 利用可量度的變數 ( 身高 重、體積、表面面積、數量 / 體長、體 ) 與時間繪 成一曲線圖 --> 典型的生長曲線 / S 型生長曲線

S -

型生長曲線

(Typical Sigmoid growth curve)

 可分為以下 4 個不同的階段 : 1) 停滯期 (lag phase) 2) 對數期 (log phase) 3) 減速期 (decelerating / retarding phase) 4) 穩定期 (steady / stationary / phase)

 穩定期後，有些圖線會 : 1) 稍作增長 --> 正生長 ( eg. 大部份無脊椎動物、魚類、某些爬蟲類、 2) 平降 單子葉植物的葉片 ) --> 生長已停止 ( eg. 刺胞動物 ) 3) 向下降 --> 負生長 ( ∵ ( eg. 大部份哺乳類動物 身體機能衰退 人類 ) )

不同的

S -

型曲線

eg. 1) 人類的生長曲線 2) 一年生植物的生長曲線

其他生長曲線的種類

 絕對生長曲線 (absolute growth curve) [ 變數 物理因素 eg. 質量 - m ]  絕對生長率曲線 (absolute growth rate curve) [ 變數改變的速率 dm / dt ]  相對生長率曲線 (relative rate of growth curve) [ 相對於質量的生長率 dm / dt  m ]

生長形式

(Growth patterns)

   無限生長和有限生長 同步生長和異步生長 節肢動物的間歇生長

無限生長和有限生長

 有限生長 (Limited growth) 生長到某一極限後生長便停止 - eg.

一年生植物、昆蟲、鳥類、哺乳類動物  無限生長 (Unlimited growth) 可終生不斷地生長 - eg. 大部份無脊椎動物、和某些脊椎動物、 多年生木本植物、真菌、藻類

同步和異步生長

 同步生長 (Isometric growth) 各器官與身體其他部份以相同速率生長 --> 身體各部份按比例地增大 - A  l 2 ; V / M  l 3 - eg. 魚類、昆蟲、大部份植物的葉片

 異步生長 (allometric growth) 各器官與身體其他部份以不同的速率生長 --> 身體生長時，體形也變化 - eg. 哺乳類動物、人類

間歇生長

(Intermittent growth)

 甲殼動物、其他節肢動物的生長模式  ∵ 其堅硬的外骨骼、不具彈性 --> 限制身體的生長  只在蛻皮時，外骨骼未硬化 --> 動物吸水 / 吸氣 --> 將身體膨脹 --> 體積增長 / 生長

--> 不連續生長 (discontinuous growth) --> 階梯形的生長曲線 --> 生物間歇性生長 (intermittent growth)  但若利用乾重作為變數 --> 典型的 S 型曲線 --> 體內活物質的增長 --> 連續生長 (continuous growth)