第五章 動物的協調作用.

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1 第五章 動物的協調作用

2 環境 生物生存在各自的環境之中，常受環境變化的影響。 任何環境因子的變動，對生物而言就是刺激。

3 生物 都具有察覺刺激 調節生理功能而產生反應的能力

4 例如：人受傷時 神經系統:察覺刺激而感受到疼痛，並指揮肌肉收縮而牽動骨骼，做適當的處理。
神經系統:感受傷勢而啟動一系列免疫反應，以降低身體的傷害。 內分泌系統:分泌化學物質進入血液循環，參與生理的控制與調節。

5 協調作用 這些能調節生理功能，以適應內在與外在環境因子的變動。

6 第１節　免疫反應

7 動物生活的環境中存在著各式各樣的微生物 病原體：可能使生物體致病 例如：病毒、細菌、黴菌和蟎等

8 免疫反應（immune response）
為了防禦病原體的入侵，許多動物演化出複雜的防禦機制，使之免於疾病的發生 人類的免疫反應有些與淋巴系統有關

9 淋巴系統 人體的淋巴系統(lymphatic system)： 各種淋巴器官 淋巴管

10 胸腺 脾臟 淋巴管 淋巴結 骨髓

11 淋巴系統與心血管系統關係密切 具有回收並傳送組織液 吸收脂溶性養分 產生免疫反應

12 淋巴組織 人體內淋巴球聚集的地方 廣泛分布於身體各處，尤其是在病原體的入侵部位，特別容易發現

13 例如：位於口咽部位的扁桃腺（tonsil），能保護呼吸系統，減少外界病原體的感染

14 淋巴器官 淋巴組織也可能與其他組織，例如：皮膜組織、結締組織等，共同組成淋巴器官

15 小常識 扁桃腺： 感冒求醫時，醫生常會檢查扁桃腺 扁桃腺位於口腔及咽的交會之處，是一種特化的淋巴組織，可過濾和消滅病原體
當感染而引起發炎時，會造成扁桃腺腫大

16 扁桃腺 懸壅垂 扁桃腺 扁桃腺

17 淋巴器官 初級淋巴器官 次級淋巴器官

18 初級淋巴器官 淋巴球產生和發育之處 骨髓（bone marrow） 胸腺（thymus gland）

19 次級淋巴器官 具有防禦疾病的功能 淋巴結（lymph node） 脾臟（spleen）

20 骨髓 硬骨內的紅骨髓具有血球幹細胞，可產生血小板、紅血球及白血球等細胞，其中白血球具有免疫的功能
淋巴球（包括T細胞及B細胞等）為白血球的一類，其中的B細胞即在骨髓中生成並發育成熟

21 胸腺 位於胸腔內心臟的前上方，可分泌促使淋巴球生長分化的激素 在胸腺中的淋巴球受到此激素作用後可發育成T細胞

22 胸腺 幼年期重要的免疫器官 青春期之後，隨著其他免疫器官的發展完成，胸腺逐漸會被結締組織充填而使其功能降低

23 淋巴結 在人體皮下和內臟器官之間，有許多與淋巴管相連接的淋巴結 輸入淋巴管 內有許多淋巴球 防止逆流的瓣膜 輸出淋巴管

24 淋巴結 具有許多細而彎曲的管道，可使淋巴流動變為緩慢，以利淋巴結中的吞噬細胞來吞噬病原體或癌細胞 有過濾和延緩傳播的功能

25 淋巴結腫大 當淋巴結中的淋巴球受到異物刺激後，會大量增生，導致淋巴結腫大，這往往是疾病的徵兆

26 脾臟 位於腹腔左上方，橫膈下方，外觀呈紫紅色、扁圓形 人體內最大的淋巴器官 內部被結締組織分隔成許多小葉
小葉之間有間隙可貯存血液，而小葉的本身內有許多淋巴球及吞噬細胞，具有破壞衰老的紅血球及防禦的功能

27 5-1.2 非專一性防禦與專一性防禦

28 人體的防禦作用 「非專一性」與「專一性」兩類 非專一性防禦 專一性防禦 第一道防線 第二道防線 細胞免疫 （T細胞） 皮膜屏障 吞噬作用
發炎反應 抗體免疫 （B細胞）

29 非專一性防禦(nonspecific defenses)：
在對抗入侵者並將之摧毀的過程中，並無特定的對象 專一性防禦(specific defenses)： 利用T細胞和B細胞來對抗特定的入侵者

30 非專一性防禦 第一道防線：皮膜屏障 第二道防線：吞噬作用與發炎反應（inflammatory reaction）

31 皮膜屏障 皮膚、呼吸道黏膜和消化道等各種阻擋病原體進入人體的防禦作用 完整而不具傷口的皮膚可阻擋病原體入侵，其上的角質蛋白更能增強其阻擋能力
皮膚的皮脂腺和汗腺的分泌物也有抑制病原體生長的功能

32 鼻腔 內有鼻毛，可以過濾異物 具有鼻黏膜，可以分泌黏液以阻擋異物

33 氣管 內具有黏液與纖毛，有排除微生物或塵埃的作用

34 胃腺可分泌鹽酸和胃蛋白，能有效殺死多種病原體
腸道內的共生菌也能抑制病原體的生長

35 小常識 溶菌酶： 人類的唾液、汗液和淚液中含有一種稱為溶菌酶的酵素，可溶解細菌的細胞壁，也可算是一種皮膜屏障

36 吞噬作用 若病原體已突破第一道防線，則在體內的吞噬細胞可藉由變形蟲運動穿過微血管壁，進入感染的組織，將病原體吞噬，再以細胞內的水解酵素將之分解

37 A.吞噬細胞行變形蟲運動穿過微血管壁的掃描式電子顯微照相圖（ 顏色為電腦套色）。 B.巨噬細胞將病原體吞噬的掃描式電子顯微照相圖
 溶酶體  偽足 食泡  A.   C.  B. 圖5-3　吞噬作用： A.吞噬細胞行變形蟲運動穿過微血管壁的掃描式電子顯微照相圖（ 顏色為電腦套色）。 B.巨噬細胞將病原體吞噬的掃描式電子顯微照相圖 （顏色為電腦套色）。 C.吞噬作用示意圖： 吞噬細胞伸出偽足，包圍病原體； 形成食泡（吞噬小體）； 食泡與溶體融合； 水解酵素進入食泡； 分解病原體；  釋出殘渣。

38 小常識 吞噬細胞與巨噬細胞： 吞噬細胞：白血球中能行吞噬作用的細胞 巨噬細胞是其中的一種

39 巨噬細胞 白血球中的單核球，會從血管進入組織間隙中即迅速增長，使其細胞增大3 ～ 5倍，成為大型且吞噬能力甚強的巨噬細胞
這種細胞常見於身體的發炎部位，在防禦作用上極具重要性

40 發炎反應 發炎是指組織受到病原體感染時，受傷的細胞釋出組織胺等化學物質，促使局部的血管擴張及通透性增大，以運載更多的吞噬細胞或抗體來對抗病原體

41 發炎 血管擴張使得血流增加，會造成紅、熱的症狀 通透性的增大，導致組織液增多，會造成腫脹，甚至因腫脹而壓迫神經引起疼痛

42 「膿」 發炎時，常有許多死傷的組織細胞和吞噬細胞，再加上被殲滅的病原體，混雜在滲出的組織液之中

43 專一性防禦 抗原（antigen）：凡能激發專一性防禦的物質 例如：外來的蛋白質或多醣等

44 人體對抗抗原的專一性防禦 細胞免疫（cell-mediated immunity）
抗體免疫（antibody-mediated immunity）

45 細胞免疫 主要由T細胞參與的免疫反應

46 T細胞 功能： 胞殺性T細胞 輔助性T細胞

47 T細胞膜上具有T細胞受體，為一種蛋白質，能與特定抗原進行專一性結合

48 胞殺性T細胞 當胞殺性T細胞受體與被病毒感染的細胞表面抗原結合時，胞殺性T細胞會釋出化學物質使受感染的細胞先被穿孔，然後再誘導受感染細胞進行細胞凋亡

49 圖5-4 胞殺性T細胞作用之模式圖：A. T細胞與被感染細胞結合；B. T細胞使被感染細胞穿孔；C.被感染的細胞進行細胞凋亡。
化學物質 抗原 受體 被感染細胞 穿孔 細胞凋亡 圖5-4　胞殺性T細胞作用之模式圖：A. T細胞與被感染細胞結合；B. T細胞使被感染細胞穿孔；C.被感染的細胞進行細胞凋亡。

50 胞殺性T細胞也會進一步分化成記憶性T細胞，以便下次再遭遇相同抗原時，可以更迅速引發更強的免疫反應

51 抗體免疫 主要由B細胞參與的免疫反應 在輔助性T細胞的協助下，當B細胞遭受特定抗原的刺激後，會分化為漿細胞和記憶性B細胞

52 圖5-5 B細胞接觸抗原後的抗體免疫反應 第一次反應 抗原 B細胞表面之抗體 增生作用 抗原與B細胞之抗體結合 分化作用 漿細胞
第二次反應 再次接觸相同抗原 快速增生與分化 漿細胞 記憶性B細胞 抗體 圖5-5　B細胞接觸抗原後的抗體免疫反應

53 漿細胞 能分泌一種可與該特定抗原相結合的蛋白質，稱為抗體 當抗原與抗體結合後，常可使帶此抗原的病原體被破壞或因聚集成團而更易被吞噬細胞所吞噬

54 與抗原結合的部位 B抗原 A抗原 專一於A抗原之抗體 表面同時帶有A抗原和B抗原之細菌 圖5-6　抗體與抗原結合為複合體模式圖

55 記憶性B細胞 可以在相同病原體再次入侵時，更快速而有效地引起抗體免疫反應，並且延長免疫時效

56 圖5-7　第一次接觸抗原及再次接觸相同抗原的免疫反應

57 5-1.3免疫相關疾病

58 排斥 排斥（rejection）反應：一種發生在器官移植時所產生的細胞免疫反應

59 每個人細胞膜表面的蛋白質均略有差異，體內的T細胞會將另一個個體的細胞或器官視為外來異物（抗原）而予以摧毀，造成移植手術失敗
為了避免或減輕可能發生的排斥反應，必須慎選一位合適的捐贈者

60 同卵雙生的兄弟（或姐妹）為最佳人選 人體的器官或組織移植有皮膚、腎臟、心臟、心瓣膜、肝臟、骨髓及眼角膜等

61 眼角膜 不含血管，不與循環系統接觸，因此移植時不易發生排斥現象

62 過敏 過敏（hypersensitivity）：免疫系統對過敏原（ allergen）（抗原）產生異於一般的免疫反應
此反應經常造成人體不適，有時甚至危及生命

63 過敏原的種類繁多 例如：塵、寵物的皮屑、黴菌、海鮮、牛奶、花粉及藥物等 不是每一個人對上述物質皆會產生過敏反應

64 過敏反應 初次接觸過敏原會引發生物體產生特定的過敏抗體，此抗體會附著於皮膚或黏膜下層的肥大細胞表面

65 圖5-8 過敏反應之模式圖：第一次接觸過敏原所引起的反應。
漿細胞 組織胺 肥大細胞 漿細胞 產生過敏抗體 過敏抗體附著於肥大細胞表面 過敏原（花粉） 圖5-8　過敏反應之模式圖：第一次接觸過敏原所引起的反應。

66 過敏反應 當同一過敏原再度入侵時，會和肥大細胞上的抗體結合 活化肥大細胞使其釋出組織胺

67 圖5-8 過敏反應之模式圖：再次接觸相同過敏原所引起的反應。
肥大細胞釋出組織胺引起過敏症狀 相同過敏原與肥大細胞表面之過敏抗體結合 圖5-8　過敏反應之模式圖：再次接觸相同過敏原所引起的反應。

68 組織胺使微血管擴張、血流量增加，也造成組織液增多
皮膚過敏時通常在局部會發生癢、熱、紅、腫等症狀

69 常見的過敏和症狀 皮膚過敏之外 鼻子過敏的打噴嚏和流鼻水 呼吸道的氣喘和呼吸困難

70 小常識 塵蹣： 節肢動物蛛形綱 喜好在溫暖、潮溼的環境繁衍 以人類或動物脫落的皮屑為食 排泄物和屍體是引起人類過敏的主要物質

71 每公克灰塵內的含數必須低於1000隻，才不致對人體造成傷害
居家室內的總數以地毯最多，其次為棉被、床墊、枕頭、地板及沙發

72 小常識 肥大細胞 內含有許多顆粒，顆粒中含有組織胺 白血球的一種，也是由血球幹細胞分化而來

73 小常識 氣喘（ asthma）： 過敏若發生在呼吸道，肥大細胞釋出的組織胺會使呼吸管道的平滑肌收縮，管徑變小，氣體的進出減少，造成呼吸困難

74 免疫缺失症 指免疫系統功能受損的疾病 先天免疫缺失疾病：大多由基因所造成 後天性的免疫缺失疾病：多由藥物、放射線、營養不良或感染所造成

75 先天免疫缺失疾病 大多由基因所造成 例如：基因缺失，阻礙身體製造腺去胺（adenosine deaminase）引起的先天免疫不全症 —— 俗稱泡泡兒

76 圖5-9　先天性免疫缺失的泡泡兒，住在無菌空氣之泡泡狀塑膠罩內生活。

77 後天性的免疫缺失疾病 多由藥物、放射線、營養不良或感染所造成
例如：愛滋病（acquired immunodeficiency syndrome；AIDS）是因為感染病毒所引起的

78 愛滋病 又稱為後天免疫缺乏症候群 由人類免疫缺乏病毒（human immunodeficiency virus；HIV，又稱愛滋病毒）感染所引起

79 HIV（愛滋病毒） HIV可經由性接觸、血液、胎盤或乳汁傳染，這種病毒會侵犯T細胞和吞噬細胞，使患者的免疫能力降低，導致許多原本不易致病的病原體得以伺機感染人體

80 圖5-10　掃描式電子顯微鏡下之Ｔ細胞與愛滋病毒（藍點）（顏色為電腦套色）

81 2～3週中 感染 體溫38℃或腹瀉 卡波西氏腫瘤 因為其他的病原體感染造成各種疾病 38℃以上的高燒及體重減輕 頸部及腋下的淋巴結腫起來 卡氏肺囊蟲肺炎 癡呆及 手腳麻痺 圖5-11　感染愛滋病毒後，約經過2 ～ 3週會出現輕微的發燒及腹瀉，這些症狀不久就會消失，所以易誤以為感冒或吃壞肚子。隨著愛滋病毒使免疫系統受損，使得伺機性感染的病原體得以引起發病，而出現各種愛滋病相關症候群。

82 小常識 愛滋病： 空窗期：指一個人被愛滋病毒感染後，到可從血液中檢查出有抗體存在的這段時間
愛滋病的血液篩檢，是檢查有無抗愛滋病毒的抗體，由於B細胞製造抗愛滋病毒的抗體約8～12週才完成，在這段時間內，一個被愛滋病毒感染者即使抽血檢查，仍會呈現陰性反應

83 愛滋病毒有長達10年的潛伏期，因此感染初期無明顯的臨床症狀，此時期的患者稱為帶原者
由於帶原者體內存有愛滋病毒，因此會傳染給他人

84 愛滋病的主要感染途徑為體液交換，尤其是透過血液（如：透過輸血得到愛滋病者血液）。
為預防感染，應避免與他人共用注射針、筒，或在未使用保險套時進行無防備的性行為 愛滋病亦可經由母子垂直感染

85 愛滋病毒在人體外無法生存很久，因此不用過度擔心感染愛滋病

86 如下圖所示是一般人誤以為會感染到愛滋病的途徑。
貓、狗等寵物 共咬一塊巧克力 說話 蚊蟲叮咬 擁抱 共同使用便座 共飲果汁 共用洗衣機 使用共同的餐具

87 第２節　神經與運動

88 神經 多細胞生物中，惟動物具有神經細胞所組成的構造 較複雜的種類更演化出神經系統 這是動物特有之生存策略，以表現其活動和維持內部恆定的方式

89 神經系統的重要功能可歸納為下列三項： 感覺的接受（sensory reception） 中樞的處理（central processing）
運動的輸出（motor output）

90 神經系統能感受周遭世界的改變，並加以反應
水螅可僅藉感覺受器和神經元，控制運動的產生

91 體制較複雜的動物 例如：人類除已演化出中樞與周圍神經系統之外，並發展出許多特別的器官，例如：腦、脊髓和眼等

92 在處理環境的改變時，會有許多更精緻的機制
例如：記憶、學習和情緒等

93 5-2.1 訊息的輸入 受器（receptor）：動物體可以接受刺激的部位 例如： 人的眼睛內有感受光的受器 耳朵內有感受聲音的受器
訊息的輸入 受器（receptor）：動物體可以接受刺激的部位 例如： 人的眼睛內有感受光的受器 耳朵內有感受聲音的受器 鼻黏膜上有感受氣態化學物質的受器

94 這些受器可以將刺激的訊息經由感覺神經輸入中樞，而中樞經過適當處理後，再發出命令經由運動神經將命令傳到動器（effector），進而產生各種反應
受器→感覺神經→中樞→運動神經→動器

95 圖5-12　神經系統傳遞訊息的途徑

96 中樞神經系統與周圍神經系統 神經系統 動物協調與控制各種活動的主要構造之一

97 人類的神經系統： 中樞神經系統 周圍神經系統

98 圖5-13　人類的神經系統（藍色部分為中樞神經系統；紅色部分為周圍神經系統。）

99 中樞神經系統 腦 脊髓

100 腦的外圍有顱骨保護 主要分為： 大腦 間腦 小腦 腦幹

101 小腦 腦垂體 胼胝體 視丘 下視丘 中腦 橋腦 延腦 間腦 腦幹 大腦 圖5-14　人腦可分為大腦、間腦、小腦和腦幹。

102 小常識 腦： 腦是人和其他哺乳動物胚胎期和嬰幼兒期發育最快的器官之一 兩歲嬰幼兒的腦容量已達成人的四分之三 四歲幼兒的腦容量已與成人無異
人若在這個時期罹患疾病或營養不良，將對腦的發育乃至智力造成難以估計的損失

103 大腦 人類的大腦是意識的中樞，也是思考、記憶和學習的重要部位。 大腦的中央縱裂成溝，將大腦分為左、右兩個半球，兩個半球之間以胼胝體相連。

104 圖5-15 大腦縱裂溝將大腦分為兩個半球。從 頂部背面觀模式圖
前 大腦右半球 （右腦） 大腦左半球 （左腦） 後 圖5-15　大腦縱裂溝將大腦分為兩個半球。從 頂部背面觀模式圖

105 大腦 外層：神經元細胞體集中的區域，顏色較深，故名灰質或稱皮質 內層：神經纖維通過的部位，因顏色較淺，故名白質或稱髓質

106 人類大腦皮質 可分為若干區 各區具有其特殊的功能，如感覺區、運動區等 表面具很多溝紋、迴路，故總面積較大，可處理更多的訊息

107 間腦 位於大腦下方，可分為兩部分 視丘 下視丘

108 視丘 是傳入大腦皮質的接力站 許多神經訊息傳遞至此，必須更換神經元，才能再傳遞下去

109 下視丘 為身體體溫調節、食慾及口渴等中樞 可分泌多種激素

110 小腦 小腦位於大腦背側下方，也分為兩個半球 其主要的功能：協調身體各部位骨骼肌的活動，進而維持身體的平衡，故有「平衡中樞」之稱

111 腦幹 腦幹位於間腦的下方，小腦的腹側 包括： 中腦 橋腦 延腦

112 中腦：視覺、聽覺反射中樞 橋腦：恰好在小腦的前方，可將神經衝動自大腦傳至小腦半球 延腦：呼吸、心搏等反射中樞，與生命機能的維持密切相關，故又稱「生命中樞」

113 脊髓 脊髓外有脊柱的保護 可分為內、外兩區 灰質位於內部：含有許多神經元的細胞體 白質位於外部：含有許多向上到腦或下行到身體各部的神經纖維

114 若從橫切面來看，灰質呈蝶型，來自外界的刺激可從背側傳入脊髓
來自中樞神經的命令則可自腹側傳出

115 圖5-16 人類脊髓所在的相關位置及其構造：人類脊柱及局部放大。
脊神經 脊椎骨 圖5-16　人類脊髓所在的相關位置及其構造：人類脊柱及局部放大。

116 圖5-16 人類脊髓所在的相關位置及其構造：B. 脊髓橫切面（照相圖）。
背側 白質 灰質 腹側 圖5-16　人類脊髓所在的相關位置及其構造：B. 脊髓橫切面（照相圖）。

117 周圍神經系統 從腦和脊髓發出用以支配肌肉、腺體及感覺器官的神經 腦神經：從腦發出，12對 脊神經：自脊髓發出，31對

118 5-2.3反射與反射弧

119 反射 受器接受刺激後產生的神經衝動，由感覺神經元傳到大腦以外的神經組織
例如：脊髓、中腦…等，再由此等中樞的運動神經元到動器而產生的反應，叫做反射（reflex）

120 反射 不需經大腦意識判斷，故可使身體在最短的時間內脫離危險，具有保護作用
例如：眨眼、瞳孔縮小或放大…等，也是反射，這些反應都可由其他中樞主控

121 小常識 神經衝動： 神經元細胞膜內外電位的改變 可沿著神經傳導，將受器的訊息傳入中樞，或將中樞的命令傳到動器

122 反射弧（reflex arc） 反射的神經傳導途徑 最簡單的反射弧：受器、感覺神經元、運動神經元和動器 如：膝反射弧

123 膝反射弧 當膝蓋下方的肌腱受到敲擊時，會牽動大腿肌肉內的受器 神經訊息經由感覺神經元送入脊髓灰質，不經聯絡神經元
直接經由運動神經元傳到大腿肌肉，使之收縮而引發小腿彈起的反射

124 圖5-17　人體的膝反射

125 自律神經 自律神經（autonomic system） 將神經訊息傳到平滑肌、心肌或腺體等動器的神經元，不受大腦意志的控制

126 自律神經 交感神經（sympathetic nerve） 副交感神經（parasympathetic nerve）

127 交感神經與副交感神經 交感神經在危急時特別重要 以應身體所需 加速心搏 使支氣管擴張 抑制消化作用 放大瞳孔

128 副交感神經則在舒緩時運作 以利鬆弛狀態 減慢心搏 使支氣管收縮 促進消化作用 縮小瞳孔

129 拮抗作用 交感神經與副交感神經對同一器官的作用常常相反 即其中之一功能活躍時，另一方的活性就會降低
就像一個人開車前進時，腳踩住油門就不踩剎車

130 拮抗作用 表5-2 交感神經與副交感神經的拮抗作用 交感 神經 加速 心搏 擴張 抑制 蠕動 分泌 舒張 放大 副交感神經 減慢 收縮 促進
表5-2　交感神經與副交感神經的拮抗作用 組織或器官 心臟 支氣管 胃腸 消化腺 膀胱 瞳孔 交感 神經 加速 心搏 擴張 抑制 蠕動 分泌 舒張 放大 副交感神經 減慢 收縮 促進 縮小

131 例如： 交感神經可加速心搏 副交感神經可使心搏減慢 即心臟的搏動是以拮抗作用來達到所需的心搏速率

132 5-2.5 骨骼、肌肉和隨意運動 運動能幫助動物攝食、避敵和尋找配偶等
骨骼、肌肉和隨意運動 運動能幫助動物攝食、避敵和尋找配偶等 運動的產生除了需要神經系統的參與之外，往往也要骨骼和肌肉的配合，才能順利進行

133 骨骼 成人的骨骼約有兩百多塊，是由硬骨所構成 區分為： 中軸骨骼 附肢骨骼

134 （藍色區域為中軸骨骼，褐色區域為附肢骨骼）
A. B. 圖5-18　成人的骨骼：A. 腹面觀；B. 背面觀。 （藍色區域為中軸骨骼，褐色區域為附肢骨骼）

135 小常識 最小的骨骼 人體最小的骨骼是位於中耳的三塊小聽骨，具有放大聲波的功能 罹患嚴重中耳炎者，常失去此三塊小骨的功能

136 骨骼 支撐身體，作為肌肉附著的支架 圍成空腔來保護其內部柔軟的器官 有些骨骼的內部具骨髓，有製造血球的功能

137 關節（joint） 兩塊硬骨相接之處 有的關節不能移動，叫做不動關節 例如：構成頭顱骨骼的關節

138 圖5-19 人體的關節：頭顱骨骼的關節為不動關節
顱骨縫合線 圖5-19　人體的關節：頭顱骨骼的關節為不動關節

139 小常識 頭顱骨骼的關節： 新生兒出生時，頭部骨骼中間未全部癒合稱為「囟門」，有助於其通過狹窄的產道並留下腦部繼續發育的空間

140 頭顱上面觀。新生兒的頭骨未完全癒合，囟門處僅有柔軟的膜
囪門 骨癒合 成人 新生兒 一歲 頭顱上面觀。新生兒的頭骨未完全癒合，囟門處僅有柔軟的膜

141 動關節 大部分的關節屬於動關節，可受肌肉牽引，分別作出不同程度的活動 如構成脊柱和四肢的關節

142 肩關節 肘關節 肩關節 圖5-19　人體的關節：肩關節和肘關節為動關節。

143 動關節 動關節外圍通常有韌帶，用以固定骨骼的位置 硬骨之間有關節軟骨，可藉彈性緩衝壓力
軟骨間的空腔周圍有一層滑液膜，可分泌滑液，以減少關節活動時的摩擦

144 圖5-20 動關節的構造：A.膝關節前面觀；B.關節切面。
骨 滑液膜 關節腔內含滑液 韌帶 韌帶 B. A. 圖5-20　動關節的構造：A.膝關節前面觀；B.關節切面。

145 肌肉與隨意運動 構成肌肉的細胞有三種： 心肌：心臟搏動 平滑肌：負責內臟的蠕動 骨骼肌：負責隨意運動

146 骨骼肌 骨骼肌以肌腱附著於骨骼上 當肌肉受到運動神經刺激時，運動神經會釋放乙醯膽鹼（acetylcholine）而使肌肉產生收縮，牽動骨骼而發生運動

147 圖5-21 運動神經和骨骼肌細胞相接處，右邊為局部放大圖
含乙醯膽鹼的小囊 圖5-21　運動神經和骨骼肌細胞相接處，右邊為局部放大圖

148 小常識 肉毒桿菌毒素除皺的原理： 最近整容的新風潮，流行使用肉毒桿菌作為消除皺紋的最佳利器
原理：利用肉毒桿菌毒素，讓臉部肌肉無法受到神經的刺激，因而使形成皺紋的肌肉舒張

149 屈肌：當肌肉收縮時，造成關節彎曲 伸肌：若造成關節伸直

150 人類上臂的二頭肌為屈肌，當其收縮時，會造成肘關節彎曲而使前臂拉起
三頭肌則為伸肌，當其收縮時，會使肘關節伸直而使前臂舒展

151 圖5-22　肌肉的拮抗作用

152 拮抗作用 像二頭肌（屈肌）與三頭肌（伸肌）這種在同一關節作用相反的情形

153 圖5-22　肌肉的拮抗作用

154 當人體進行隨意運動時，互相拮抗的肌肉，必須一收縮一舒張的互相配合，才能使運動順利進行

155 第３節　激素與協調

156 動物為了適應內在與外在環境的變化 除了神經系統之外，也會利用內分泌系統的協調作用 來維持各種生理功能的恆定

157 5-3.1 激素的定義 動物的腺體有分泌物質的功能： 管腺或外分泌腺：有特殊的導管來運送者
激素的定義 動物的腺體有分泌物質的功能： 管腺或外分泌腺：有特殊的導管來運送者 無管腺或內分泌腺：無特殊的導管來運送，而以血液來運送其所分泌的物質

158 激素 hormone，又譯為荷爾蒙 內分泌腺和細胞所分泌的微量化學信息物質
可經由血液運送到目標細胞（target cell），並與目標細胞之專一性受體（receptor）結合，以達成特定之生理功能的任務

159 圖5-23 激素作用的示意圖：激素由內分泌腺細胞製造，經由血液的運送，送達目標細胞與專一性的受體結合
內分泌腺A 內分泌腺B 血管 激素B 激素A 目標細胞A 目標細胞B 受體 圖5-23　激素作用的示意圖：激素由內分泌腺細胞製造，經由血液的運送，送達目標細胞與專一性的受體結合

160 激素的重要生理功能 生長與發育 生殖 維持內部環境之恆定 調節能量平衡 影響動物之情緒與行為

161 激素的分泌與協調作用 激素的分泌量必須適中 過多或過少往往都會影響身體的生理狀況，甚至引起疾病

162 激素濃度 可能受其他內分泌腺的影響 可能由迴饋控制的方法，來使激素達到合適的濃度

163 血糖的恆定 血糖：血液中的葡萄糖 人體內血糖濃度的維持： 等激素有關 胰島素 昇糖素 葡萄糖皮質素 腎上腺素

164 胰島素與昇糖素 胰島：胰臟中除了分泌胰液的細胞之外，尚有一些細胞集團會分泌激素
胰島可分泌胰島素（insulin），促使細胞吸收葡萄糖，具有降低血糖濃度的作用 胰島素對不同的組織會促進不同的代謝作用

165 圖5-24 胰臟的組織：A. 胰臟之位置；B. 胰島組織。
胃 胰管 胰臟 十二指腸 微血管 昇糖素 分泌細胞 胰島素 分泌細胞 A B 圖5-24　胰臟的組織：A. 胰臟之位置；B. 胰島組織。

166 胰島 胰島也可分泌昇糖素（glucagon），以促使肝細胞中的肝醣分解為葡萄糖，釋放到血液中，而使血糖增加
人體通常都是經由胰島素和昇糖素兩者互相拮抗，共同維持血糖正常濃度

167 圖5-25　胰島分泌的激素對血糖濃度的調節

168 胰島素 過多：將導致血糖過低，腦細胞將因缺乏葡萄糖引起身體抽搐或昏迷
不足：會造成血糖濃度太高，當腎臟無法將濾液中的葡萄糖全部再吸收時，尿液會出現葡萄糖，即為糖尿病

169 糖尿病 糖尿病可能是由於胰島素分泌不足或是其受體異常所致 年輕人罹患糖尿病較少，病因多為胰島素分泌太少或是因病毒感染侵害胰島引起

170 成人型糖尿病 多發生在40歲以上 患者的胰島素含量通常不低，但因體內胰島素的受體異常，導致不能正常運用胰島素，這種糖尿病，特稱第II型糖尿病

171 小常識 糖尿病： 正常成人空腹（禁食8小時後）抽血檢驗血糖濃度應在70～100 mg／100 mL之間

172 飯後血糖若會超過200 mg／100 mL者，也代表有糖尿病
成人型糖尿病目前高居十大死因的第五位，影響健康甚大，應由調節飲食、適度運動且維持適當體重等方式緩和病情

173 葡萄糖皮質素及腎上腺素 來自腎上腺皮質的葡萄糖皮質素會促進脂肪和蛋白質轉變成葡萄糖，稱為糖質新生（glueoneogenesis）
可提高血糖濃度

174 緊急狀況 緊急狀況時，腎上腺髓質會大量分泌腎上腺素
促進心跳及呼吸，同時也使肝臟和肌肉細胞中的肝醣快速被分解為葡萄糖，以供細胞利用，提高動物應付緊急狀況的能力 這二種激素也都和血糖的恆定有關

175 圖5-26　人體腎上腺：A. 外觀；B. 剖面觀

176 小常識 糖質新生： 葡萄糖皮質素：加速細胞內的蛋白質分解為胺基酸，然後進入血液循環到肝細胞，再將胺基酸轉變為葡萄糖

177 葡萄糖皮質素：促使脂肪細胞內的脂肪分解為脂肪酸和甘油
甘油在肝細胞中可被轉換成葡萄糖

178 第４節 動物的行為

179 動物行為 動物接受內在、外在環境的刺激後，在神經系統與內分泌系統的調控下，運用其肌肉及骨骼等構造表現的反應

180 小常識 動物行為： 動物行為大致可分為兩類： 本能行為：與生俱來，通常具有固定型式，例如：反射、趨性、求偶和遷徙等
動物行為大致可分為兩類：  本能行為：與生俱來，通常具有固定型式，例如：反射、趨性、求偶和遷徙等 學習行為：與經驗和學習有關，例如：習慣性適應、條件反應、試誤學習、印痕和領悟學習等

181 神經與行為 反射 是動物本能行為的一類 這類行為的產生非常專一而簡單，在同一種生物的不同個體，遭遇相同的刺激時，都可產生相同的反射動作

182 A C B 圖5-27　姿勢維持的反射：A圖的諸羅樹蛙，因為身體前方被往上抬，所以頭部下壓；而B圖則為水平狀態時的對照圖；又C圖因其身體前方被往下放，故頭部上揚以維持身體平衡；這種反射是由中腦所控制。

183 攝食 鳥類的攝食行為是由神經系統經過複雜的運作而啟動
當一隻飢餓的鳥看到蝴蝶幼蟲時，此蟲的影像就會透過眼睛，被傳到中樞神經，經大腦整合後，下達命令，再透過運動神經而到達翅膀、腳及嘴等部位的肌肉而產生攝食行為

184 眼睛感受外在刺激 大腦細胞分析眼睛送來的信息 食物 運動神經傳遞命令 腳、翅、嘴之肌肉接受大腦下達之命令 圖5-28　鳥類攝食時的神經訊息傳遞示意圖：鳥的眼睛在接受外界食物刺激時，此訊息被傳到大腦。大腦將訊息經分析整合後，下達命令到相關部位之肌肉，以產生攝食的動作。

185 求偶 青蛙求偶時，雌蛙靠著雄蛙的鳴叫而找到雄蛙 當溼度和溫度適合時，雄蛙（例如：翡翠樹蛙）經常會選擇在靠近水源的樹上鳴叫
究竟鳴叫聲是如何引起雌蛙的反應，可以簡單方式說明如下：

186 雄蛙鳴叫的聲波傳到雌蛙的鼓膜，鼓膜將震波傳到內耳的聽神經，聽神經將訊息傳到大腦皮層，大腦皮層將訊息分析整合後再藉由運動神經傳送到四肢肌肉，遂引起四肢的行動而找到雄蛙

187 圖5-29　蛙之鼓膜、聽神經及大腦皮層相關位置示意圖。

188 假交配行為 當雄蛙看到雌蛙時，便引發雄蛙擁抱雌蛙，產生所謂的假交配行為

189 不同種的蛙其鳴叫聲頻率及聲波型式並不相同
但雌蛙的大腦皮層能區別出特定的頻率及波型

190 圖5-30　兩種樹蛙鳴叫聲的聲譜分析比較： A. 雄翡翠樹蛙求偶鳴叫聲之聲譜分析：雄翡翠樹蛙完成一次鳴叫約 　 需2.4秒，依所記錄的頻率高低及聲譜振幅大小，明顯可以看出 　 其一次叫聲由1個A、2個B及5個 C等音節所組成。 B. 雄諸羅樹蛙之聲譜分析，可看出明顯與翡翠樹蛙不同。

191 雌翡翠樹蛙只會對雄翡翠樹蛙的鳴叫聲產生反應
以鳴叫聲求偶的動物都是如此產生求偶行為，這也是造成不同物種間生殖隔離的一大重要機制

192 內分泌與行為 神經系統在動物行為中扮演著相當重要的角色。

193 仔細想想：如果雌、雄個體之生殖腺及第二性徵尚未發育成熟，即使雄蛙的鳴叫聲再大，雌蛙也不可能產生反應。
行為與內分泌也有著密切的關聯 以下以鳥類的遷徒與生殖為例，再仔細說明內分泌系統如何影響動物行為

194 遷徙與生殖 鳥類的遷徙與生殖，除了受到神經系統的控制之外，內分泌系統也參與其中複雜的機制
當晝夜長短改變時，這種光線改變的刺激會影響下視丘分泌促性腺素釋放激素（gonadotropin-releasing hormone；GnRH），也會影響松果腺分泌褪黑激素

195 在晝長夜短時，GnRH的量上升，刺激腦垂腺分泌促性（生殖）腺激素（gonadotropin），而促性腺激素則隨之促使生殖腺發育並使生殖腺分泌性（腺）激素而展現第二性徵，從而引發求偶、交配及遷徙的行為

196 褪黑激素 褪黑激素的分泌量下降，生殖腺受抑制的情形也下降，所以生殖腺發育而分泌性激素，這種效果可謂與GnRH相輔相成

197 當季節變化使得晝夜長短漸趨晝短夜長時，則褪黑激素的量上升而GnRH的量下降，兩者皆抑制生殖腺發育，從而使求偶、交配等行為逐漸消失

198 圖5-31　雄白冠麻雀之生殖週期及行為變化

199 小常識 褪黑激素： 人體的褪黑激素由松果腺所分泌，其分泌量會隨晝夜長短而有所變化，通常夜間較多 當褪黑激素分泌量上升時，會抑制卵巢的發育