新陳代謝 生物體生命現象的表現方式之一

新陳代謝（metabolism） 同化作用：生物不斷由體外攝取物質合成身體內物質的現象 異化作用：將生物體內物質分解，釋出能量供生物生理活動的現象

動物體內會不斷進行各種新陳代謝，為使生理活動順利進行，體溫、血糖、血壓以及體液濃度的維持，均有賴消化系統、循環系統和其他器官系統的協調、統整，才能將個體的生理功能維持在恆定狀態，表現生命現象

呼吸系統 循環系統 消化系統 排泄系統

第四章 動物的代謝和恆定性 第一節 消化作用與營養

動物必須自外界攝取食物提供必需的營養 缺乏充足和均衡的營養，生理活動就無法正常運作

消化作用 將食物分解處理後，並加以吸收利用的過程 消化吸收和運送的作用，需要血液循環的協助

4-1.1 營養的需求

維持動物體活動所需的物質，總稱為養分 包括：醣類、蛋白質、脂質、礦物質、維生素、水

食物金字塔：圖中各種顏色的寬度，表示各類食物攝取的份量多寡，左邊正在爬樓梯的人，則是強調進食量必須和運動量取得平衡。

這些養分提供各種生理活動所需的能量、生長和組織修補的原料，以及生理調節功能的要素 養分攝取不足、過量或不均都稱為營養不良

動物能量的主要來源 醣類中的澱粉多含於五穀、塊莖或塊根類食物中，經消化成葡萄糖後，成為動物能量的主要來源

蔬菜水果中也含有多種的養分，其中纖維素屬醣類，雖無法被人體分解吸收，但可刺激腸道蠕動，有利排便作用

蛋白質 體內含量最多的有機物 約由20種胺基酸所組成

胺基酸 有些胺基酸人體可自行合成 必需胺基酸：有些胺基酸是人體無法自行合成，須從食物中獲得　　

完全蛋白質 食物中若含必需胺基酸種類齊全者 例如：魚、肉、奶、蛋及豆類

蛋白質 在生物體內具各種功能 例如： 酵素可促進生理反應的進行 抗體可進行防禦作用

細胞膜上的蛋白質有通道蛋白和載體蛋白，可協助物質進出細胞 血紅素是一種存在於血液中的含鐵蛋白質，具有協助氧氣運送的功能 部分激素，如胰島素，亦由蛋白質組成，可協助人體血糖的調節

人體若無法自醣類及脂質供足能量時，身體將氧化蛋白質來供應能量

脂質 動物性脂質： 飽和脂肪酸含量高，室溫時多呈固態 例如：豬油、牛油 植物性脂質： 不飽和脂肪酸含量較多，室溫時多呈液態 例如：花生油、大豆油

脂質 生物體內主要的能量儲存型式 能量是醣類和蛋白質的兩倍以上 構成細胞膜的主要成分 具有保護、保溫以及協助脂溶性養分吸收等功能

礦物質 人類的需要量非常少 卻是構成體質及調節生理機能不可缺的物質 例如：見下頁　　

鈣： 鐵：構成血紅素的重要成分 碘：甲狀腺素的組成有關 鈉、鉀：維持細胞滲透壓及神經的傳導有關 構成骨骼、牙齒的主要成分 肌肉收縮和有些酵素活動必需的元素

維生素 維持生物細胞正常機能所需的微量有機物 植物可自行合成維生素 動物大多不能自行合成，必須由食物中攝取，只有維生素D例外，它是皮膚經適當陽光照射，就可生成的維生素，維生素D有利於鈣質吸收

維生素 脂溶性維生素：維生素A、D、E、K 水溶性維生素：維生素B及C

攝取過多維生素 攝取過多脂溶性維生素，累積在體內脂肪組織，不易排除，甚至影響正常生理功能 攝取過多的水溶性維生素，則能經由尿液排出體外

4-1.2 食物的消化與養分的吸收

消化作用 異營性生物大多需攝取食物為生，但食物中大分子的醣類、蛋白質和脂質等，無法通過細胞膜，因此，需先經消化作用將大分子的食物分解為小分子，再加以吸收利用 不能被分解利用的食物殘渣則藉由消化構造排出體外　　

消化作用 物理性消化 化學性消化

物理性消化 藉磨碎、攪拌等物理性方式，將食物變小，增加食物與酵素接觸的面積，以加速消化作用的進行 例如：動物的牙齒、鳥類的砂囊

化學性消化 利用酵素將大分子分解為小分子的化學反應 有些動物並無明顯的物理性消化，例如：蛇以化學性消化為主

消化系統 胞內消化 胞外消化

胞內消化 單細胞生物或構造簡單的多細胞動物，常將環境中的食物攝入細胞內，再予以分解和吸收利用 伸縮泡 口溝 胞口 食泡 胞肛

胞外消化 構造複雜的多細胞動物，則由一些特化細胞將酵素分泌到細胞外，使食物分解為小分子，再吸收進入細胞 口 觸手 食物 消化循環腔

動物的消化構造 分為三種類型： 臨時性的食泡：草履蟲 囊狀消化腔：水螅具僅有一個開口的囊狀消化腔 消化管：脊椎動物具有口與肛門兩個開口的消化管

口 砂囊 嗉囊 小腸 肛門

人體的消化系統 消化管 消化腺

舌 氣管 食道 膽囊 十二指腸 胰臟 盲腸 闌尾 肛門 直腸 小腸 胃 肝臟 咽 結腸

消化管 組成：口、咽、食道、胃、小腸、大腸及肛門等連續管道 功能：容納、推送食物 利於消化作用的進行

舌 氣管 食道 膽囊 十二指腸 胰臟 盲腸 闌尾 肛門 直腸 小腸 胃 肝臟 咽 結腸

消化管中有括約肌，可以防止食物的逆流 例如： 胃與食道間的賁門括約肌 胃與十二指腸間的幽門括約肌

咽 舌 氣管 食道 肝臟 胃 膽囊 十二指腸 胰臟 結腸 小腸 盲腸 闌尾 直腸 肛門

消化腺 包括： 分泌各種消化酵素，用以分解不同的食物 唾腺 胃腺 腸腺 胰臟 肝臟

固體性食物 進入口腔後，經牙齒切斷、磨碎，再經攪拌而形成食團以利吞嚥 口腔中唾腺分泌的唾液，含有澱粉酶，可將澱粉分解為麥芽糖 唾液可溼潤食物，方便吞嚥

液體性食物 不需經由口腔之物理性消化，可快速進入腸胃道，進行消化

食團進入食道後，食道的蠕動將食物送往胃 胃分泌胃液，呈酸性，具有活化胃蛋白酶，以分解蛋白質的作用 胃液中的鹽酸尚具有殺菌的作用

胃壁分泌的黏液可防止鹽酸及胃蛋白酶侵蝕胃壁的作用 食物在胃內消化後的粥狀物，稱為食糜，酸性食糜可促使幽門括約肌鬆弛，使食物進入小腸。 食物在胃內停留的時間，隨食物種類而異

醣類食物停留的時間較短，約2 ～ 3小時，而含脂質量高的食物其停留的時間較長，因此，吃米飯或麵食，容易飢餓

小腸 分解食物和吸收養分的主要部位 小腸的消化與膽汁、胰液有關 膽汁：由導管注入十二指腸 胰液：由胰臟分泌注入小腸，都屬鹼性，可中和酸性食糜

胰液中含有分解澱粉、脂質、核酸和蛋白質的酵素 腸液中的酵素，可進一步將食糜分解為單醣、胺基酸和脂肪酸等 膽汁雖不含酵素，但其中的膽鹽可使脂質乳化為小油滴，增加與酵素接觸面積，加速脂質分解

咽 舌 氣管 食道 肝臟 胃 膽囊 十二指腸 胰臟 結腸 小腸 盲腸 闌尾 直腸 肛門

大腸 盲腸 結腸 直腸

闌尾 人類的盲腸退化，留有一小段指狀突起 不具消化功能，但可能和免疫能力有關 若食物落入闌尾，可能引起闌尾炎

結腸 呈倒U字型，可吸收水分和鹽類 含有許多細菌，有些細菌可產生維生素B、K供人類利用，有些會產生二氧化碳、硫化氫、氫氣以及甲烷

排遺 大腸中的食物殘渣、脫落的腸道細胞和大腸中的細菌形成糞便，由肛門排出

咽 舌 氣管 食道 肝臟 胃 膽囊 十二指腸 胰臟 結腸 小腸 盲腸 闌尾 直腸 肛門

養分的吸收 小腸內壁有許多環狀褶皺 褶皺表面有許多絨毛突起 絨毛皮膜細胞上又布滿許多微絨毛突起，可增加小腸吸收養分的表面積

環狀褶皺

絨毛 內有微血管和乳糜管 養分分解後，各種單醣、胺基酸、無機鹽及維生素B、C等水溶性養分，會進入絨毛微血管中，經血液送至肝臟貯存 乳糜管 微血管網 小動脈 小靜脈 淋巴管

脂肪酸、甘油及維生素A、D、E、K等脂溶性養分則進入絨毛的乳糜管中，經淋巴系統送回血液循環中，可用於提供能量及合成身體所需的物質

4-1.3 肝臟的功能

肝臟 體內最大的器官，位於橫膈右下方，可分泌膽汁協助脂質的消化 由小腸吸收的養分，有些可儲存在肝臟 有些藥物、酒精或食物中的添加物進入肝臟後，多可被分解為較低毒性的化合物，並隨尿排出體外

肝臟可代謝醣類、蛋白質和脂質 肝臟可利用胺基酸合成多種蛋白質，有的用來協助血液滲透壓恆定的維持　

有的用以協助血液的凝固 胺基酸代謝後產生的胺基可在肝臟轉變為尿素，以降低對組織細胞的毒性 尿素可經血液送至腎臟隨尿液排出 肝臟亦可將紅血球破壞後釋出的血紅素分解成膽色素，隨膽汁經消化道，由糞便排出。

餐後血糖升高，這時過多的血糖在肝臟中被轉換為肝醣儲存，或轉換為脂肪酸用來合成脂質 血糖降低時，肝臟可將肝醣分解為葡萄糖，釋出到血液，以維持血糖的恆定