生命科學第五章 動物的代謝與恆定性 消費者 例子 草食性 牛.羊(草)、無尾熊(尤加利樹葉)、白蟻(木材纖維) 肉食性 生命科學第五章 動物的代謝與恆定性 消費者 例子 草食性 牛.羊(草)、無尾熊(尤加利樹葉)、白蟻(木材纖維) 肉食性 獅.虎.豹(捕捉動物)、水蛭(吸血)、蜘蛛(吸食昆蟲體液) 雜食性 人類.豬…

新陳代謝 過程 能量 別稱 例子 同化作用 將簡單化學物質合成較複雜化學物質 儲能 吸能 耗能 合成 還原 光合作用 合成體質 異化作用 將大分子物質分解成小分子物質 放能 產能 分解 氧化 消化作用 分解體質 呼吸作用 光合作用： CO2+H2O+光能→C6H12O6+O2+H2O 呼吸作用：葡萄糖+O2→CO2+H2O+能量(ATP) 新陳代謝(代謝)：與物質和能量變化有關的反應，包括同化和異化(氧化)反應

細胞內的代謝作用 分解(消化)

細胞中能量利用及使用情形 (Pi為無機磷酸)

動物(異營)利用養分、產生能量：以人類為例 系統 組成 功能 消化系統 消化管：口→…→肛門 消化腺：唾腺.胃腺.腸腺.胰臟.肝臟 步驟：攝食→消化→吸收→排遺 循環系統 血管循環 淋巴系統 運輸 呼吸系統 肺(外)呼吸 組織(內)呼吸 產生能量 排泄系統 泌尿：腎(主要).輸尿管… 汗腺… 排出代謝廢物或過多的水和無機鹽

第一節 消化作用與營養 5-1.1 食物的種類： 均衡食物(適當能量和營養素) 5-1.2 營養 六大營養、五大類食物

5-1.3 能量的需求：因體型、年齡、性別、生理狀況、代謝速率而有差別(ATP儲能) 基礎代謝速率(最低需求量)：完全靜止休息狀態(成人：平均約70仟卡/小時) 需求能量(肥胖症：攝取總能量>消耗總能量) 1.利用能量情形因人而異：青少年、孕婦(哺乳)需更多蛋白質 2.男>女、年青人>老年人、勞力者>勞心者

營養 功能 食物 醣類 1.細胞能量(4大卡/克) 2.以肝糖(動物澱粉)儲存 五穀類 1.能量來源 2.生長.修補的主要原料 脂質 1.儲存能量(9大卡/克) 2.細胞膜成分 油脂類.奶 蛋白質(胺基酸組成)占體重的30% 1.氧化供能(4大卡/克) 2.細胞成分(如酵素、抗體…) 3.必需胺基酸：黃豆.奶.魚.蛋.(完全或優良蛋白質)供人體無法合成的八大必需胺基酸) 肉.魚.豆.蛋.奶類 維生素 1.有機物且量少 2.分為水溶性和脂溶性 水果類、蔬菜類 1.調節生理機能 2.參與化學反應 無機鹽 1.碘(甲狀腺素成分) 2.鈣(構成骨質) 3.鐵(血紅素成分) 4.鈉.鉀：神經衝動.肌肉收縮 水 最佳溶劑.調節溫度..(2L/day)

國人的年齡和骨質變化

每人每日需鈣量(單位：毫克)

(必需脂肪酸)

消化：食物分解為小分子的過程 作用方式 例子 作用次序 物理消化 軟化.乳化.切碎.磨碎.蠕動.攪拌 鳥類(砂囊).牙齒(咀嚼.磨碎).舌(吞嚥.攪拌) 先進行(協助化學消化) 化學消化 酵素將大分子食物分解為小分子 變形蟲.草履蟲.蛇(消化時間數日至一月) 後進行

5-1.4 消化系統 5-1.5 消化作用 消化 構造 開口 消化方式 例子 臨時性的食泡 無 胞內消化(溶體分泌酵素) 變形蟲(單細胞).海綿… 囊狀的消化腔 一個(兼口及肛門) 先胞外再胞內消化 水螅(腔腸)… 管狀的消化管 二個(前端為口、後端為肛門) 胞外消化 蚯蚓.軟體.節肢.脊椎(人…)

消化系統

人類的消化系統：黏膜層(分泌黏液、消化液)、平滑肌蠕動(容納、攪拌、運輸食物) 括約肌(環肌)： 功能：防止食物逆流.限制食物流通 包括1.賁門(胃的上端) 2.幽門(胃與十二指腸相接處)：胃具有食糜 3.小腸(有乳糜)和大腸相接處 4.肛門(有排遺功能) 5.總膽管(胰管與肝管的共同開口) 胃潰瘍：發生在黏液不足和胃酸太多時(可能與幽門螺旋桿菌有關)

消化管：口→咽→食道→胃→小腸→大腸→肛門 消化腺 消化液 物理消化 PH值 口腔 唾腺三對(腮.頷下.舌下腺) 唾液(濕潤、分解) 牙齒(咀嚼).舌(混合) 中性≒ 6.8 食道 蠕動 胃 胃腺 胃液(含鹽酸和酶-受酸性活化) 蠕動(攪拌.混合食物) 強酸≒2 小腸(消化.吸收的主要部位) (小)腸腺 腸液 蠕動(推進).分節運動(攪拌) 鹼性≒ 8.5中和胃酸 胰臟 胰液-胰管 肝臟 膽汁(含膽鹽)-肝管運輸 乳化(脂肪變為脂肪小球) 不具酵素

耳下腺 舌下腺 人體的消化系統 頷下腺 (十二指腸)

小腸的分節運動→ 攪拌食糜與消化液 小腸的蠕動→食糜前進

小腸的構造

5-1.6 養分的吸收：主要在小腸 部位 方式 物質運輸 胃 擴散 吸收酒精、藥物 小腸 擴散.主動運輸 有環狀皺襞、絨毛和微絨毛(增加吸收面積) 1.水溶性養分：水、鹽類、胺基酸、單糖、VitB.C…(絨毛→微血管→血液系統運送…) 2.脂溶性養分：大部分脂肪酸與甘油、VitA.D.E.K…(絨毛→乳糜管(微淋管)→淋巴系統運送…) 大腸 擴散.主動 分為盲腸、結腸和直腸 水分.部分無機鹽和維生素B、E(由結腸吸收)

闌尾：盲腸上指狀突起(盲腸炎：闌尾發炎)，可能和免疫有關 結腸 呈倒U形 有吸收功能 直腸 排遺：糞便→直腸→肛門 大腸 功能 盲腸 人類退化，草食性動物發達(有共生菌) 闌尾：盲腸上指狀突起(盲腸炎：闌尾發炎)，可能和免疫有關 結腸 呈倒U形 有吸收功能 直腸 排遺：糞便→直腸→肛門 1糞便：食物殘渣、脫落腸道細胞、共生細菌(提供維生素B、E) 2顏色(膽汁變來)、臭味(共生菌產甲烷) 在脾臟破壞 在肝臟代謝 受小腸細菌作用 糞色：紅血球 血紅素 膽色素 黃棕色

不同食性動物的盲腸比例 (肉食) (草食) (草食)

5-1.7 肝臟的功能：最大的腺體(橫膈右下方、呈紫紅色、血液占每分鐘心臟輸出量的1/4) 產生膽汁： 1.膽鹽(不含消化酶)協助脂肪消化、吸收 2.肝(膽汁)→肝管→膽囊儲存→膽管→總膽管 調節血糖量：血糖(血液中的葡萄糖) 1.過高：變成肝糖儲存於肝或肌肉 2.下降：肝糖分解為葡萄糖(血糖) 解毒作用：酒精、藥物、食物毒素、腸內細菌腐敗毒素→肝(微粒體有酵素)→糞、尿排出 形成尿素：胺基酸、核苷酸→含氮廢物(氨→肝內鳥胺酸循環→尿素→腎內形成尿液排出) 與血液有關的作用：1.造血(於胚胎期) 2.產生凝血物質(纖維蛋白原、凝血酶原) 3.破壞老化紅血球(膽色素：血紅素的代謝物，隨糞便排出)、製造血漿蛋白 其他：1.儲存維生素A、D、B12、礦物質(鐵質…) 2.參與蛋白質、脂肪、膽固醇代謝等

肝臟的功能

第二節 循環作用與養分的運輸 單細胞動物(如草履蟲、變形蟲…)：擴散作用、原生質流動 多細胞動物：循環系統 5-2.1 循環系統的種類

開放式 閉鎖式 微血管 無 有 血液 與體液相混合 與體液無相混合(在血管中) 血紅素 無(效率差) 有(效率好) 物質 交換 在體液中 在微血管中 例子 昆蟲(蝗蟲…) 蚯蚓、脊椎動物(人類…) 過程 背血管(動脈)←心臟 ↓ ↑ …→體腔→ …心孔 血管系統：心臟、血管、血液 淋巴系統：淋巴管、淋巴結、淋巴、脾臟

多細胞的循環方式

5-2.2 人體循環系統 5-2.3 血液和養分的運輸 血液循環：心臟、血管、血液 圍心膜：保護心臟 心搏(心跳)：循環動力(心房先收縮) 瓣膜：房室瓣、半月瓣、靜脈瓣(較大的靜脈)、淋巴活瓣(防止血液倒流)

心臟 左心 右心 血液流向 肺靜脈→左心房→左心室→主動脈 上.下大靜脈→右心房→右心室→肺動脈 心肌 左心室最厚(體循環) 右心室次之(肺循環) 血液 含氧血(鮮紅色) 缺氧血(暗紅色) 第一心音 心室收縮時，房室瓣(心房和心室間)關閉(聲音如Lub) 第二心音 心室舒張時，半月瓣(心室和動脈間)關閉(聲音如Dub) 心搏 1.每分鐘60～80次(一次：心房舒張血液流回、心室收縮血液擠出) 2.節律點(右心房特化心肌)：受體溫、神經、內分泌調節引發心搏 3.運動時加快：供應更多氧氣到肌肉 心臟疾病 1.心音異常：聽診器 2.心電圖(EKG)：心搏時產生電位變化 3.心臟手術：心臟移植、人工瓣膜、人工心臟…

人類的心臟 (三尖瓣) (二尖瓣)

心電圖(EKG) P波(心房收縮)、QRS波(心室收縮)、T波(心室舒張)

人體循環系統 靜脈血壓最小(甚至為負壓)

動脈 靜脈 微血管(網) 管腔 較小 大 最小(單排血球過) 管壁 組成 三層(厚) 內皮.彈性纖維、平滑肌、結締組織 較薄 內皮.平滑肌.結締組織 僅有一層細胞 內皮細胞 管壁總橫面積最大 血流方向 離心 多含氧血 向心 多缺氧血 動脈→微血管→靜脈 流速 快 有脈搏 次快 沒有脈搏 最慢(才能和組織細胞充分交換物質) 血壓 最小 其次 瓣膜 無 有 疾病 動脈硬化(如高血壓) 靜脈曲張(瘤)：如痔瘡

動脈 靜脈 微血管(網) 動力 1.心臟收縮 2.動脈管的彈性和收縮 3.血液總量的增減 1.大靜脈瓣膜 2.骨骼肌收縮 3.吸氣時，胸腔擴大產生負壓引起吸引力 4.身體的位置(姿勢) 2.生理活動需要(小動脈的收縮、舒張調節) 微血管前括約肌：體溫高時→舒張→散熱 血壓：血液對血管壁產生的壓力 1.成人：正常的收縮壓120mmHg(110～140)、舒張壓80mmHg(70～90) 2.影響因素：心輸出量(失血：血壓下降)、血管阻力(高血壓：動脈硬化160/90mmHg)

微血管網模式圖 微血管網管壁很薄且細胞細胞間隙大︵適於交換物質︶利用微血管前括約肌調節血流量 括約肌舒張 括約肌收縮

血液(血漿55％、PH7.4；血球45％)：總量佔體重的1/13(失血1/3以上會死亡) 水 血漿蛋白 成分 溶有養分、廢物、氣體 占90％ 部分激素(生長激素…)、血纖維蛋白原(凝血)、抗體(白血球中的B淋巴球產生) 占7～8％，幾乎全由肝臟製造 功能 1.供細胞利用(胺基酸.脂肪酸.葡萄糖.多種無機鹽離子) 2代謝廢物(尿素.尿酸等含氮廢物) 3.有O2和CO2 1.物質運輸(物質先和各種礦物質.激素結合再運輸) 2.抵抗病菌(球蛋白占42％) 3緩衝劑(兩性物質) 4凝血(血纖維蛋白原.凝血酶原) 5維持血液濃度(滲透壓)和黏度：白蛋白55％

血球 紅血球(RBC) 白血球(WBC) 血小板(BP) 形狀 雙凹圓盤狀 圓球形 不規則 細胞核 無(僅哺乳類有) 有(不規則) 無 血紅素 有 運動 變形蟲運動(穿出微血管) 功能 運輸O2.運輸少許CO2 吞噬微生物.產生抗體 血液凝固 大小 次之(直徑7~8μ) 最大(直徑20μ) 最小(約2~4μ) 數目 400萬~500萬/mm3 5000~10000/mm3(清晨最少,下午漸多) 30萬/mm3 來源 紅骨髓 胸腺.紅骨髓.淋巴結.脾臟 壽命 120~127天 4~14天 4天 破壞處 肝和脾 粗糙血管壁 疾病 貧血 白血病(血癌) 血友病

凝血過程：抗凝血劑(檸檬酸鈉.草酸鈉.肝素：利用Na＋取代Ca2 ＋) 輸血：1.種類：全血.血漿或血漿代用品(灼燙傷) .血小板或凝血因子 2.功能：檢驗血型、治療疾病

體循環的一支 功能 路徑 肺循環 (小循環) 與外界氣體交換 右心室→肺動脈→肺(微血管) →肺靜脈→左心房 體循環 (大循環) 供O2.養分.排CO2.廢物 左心室→大(主)動脈→小動脈→身體各部微血管→小靜脈→(上.下)大靜脈→右心房 門脈循環 (肝門循環) 體循環的一支 養分送至肝 左心室→主動脈→胃.腸.脾胰小動脈→微血管(吸收水溶性養分.氣體交換) →肝門靜脈→肝(微血管：將水溶性養分儲存或轉化)→肝靜脈→下大靜脈→右心房 肝門靜脈兩端相連都是微血管 冠狀循環 供心肌養分、氧氣 左心室→主動脈→(左.右)冠狀動脈→小動脈→心肌微血管→ →(左.右)冠狀靜脈→大靜脈→右心房

體循環(大循環)

肺循環(小循環)

人體血液循環途徑

淋巴循環：微淋管(單層內皮細胞.末端封閉).淋巴管.淋巴結.淋巴.脾臟 分佈：右邊範圍小(右側頭、頸、右上半身)；左邊範圍大(其他部位) 動力：肌肉收縮.呼吸運動的壓力變化.淋巴管瓣膜 功能：防禦、運輸、協助維持恆定性 淋巴結：製造淋巴球.過濾異物(病菌.毒物…).延緩異物傳播(流速減慢,以利吞噬) 途徑： 左淋巴總管(胸管) 左鎖骨下靜脈 上大靜脈 右心房 微淋管 淋巴管 右鎖骨下靜脈 右淋巴總管

血液 組織液 淋巴液 分佈 微血管 組織間隙 微淋巴管 成分 血漿.血球 部分血漿(蛋白質較少).巨噬細胞 部分血漿(蛋白質較少).淋巴球 乳糜管吸收脂溶性養分 顏色 紅色 無色 血漿：淡黃色黏稠的溶液(血液中加入抗凝血劑後取其上清液即是；下沈液是血球) 血清：血餅之外淡黃色的液體(血餅：血纖維蛋白纏住白血球和紅血球)☆蛋白質含量較少