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單元七 消化作用與營養 動物(異營)利用養分、產生能量：以人類為例 消費者 例子 草食性
單元七 消化作用與營養 動物(異營)利用養分、產生能量：以人類為例 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…
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七.消化作用與營養 單元 1.動物的營養 2.消化構造的類型 3.人體的消化系統 4.養分的運輸 5.腸內菌.排遺 6.肝臟的功能
7. 討論 內容 生命二下 7~11 11~12 12~15 16 35~36 生物三上 98~99 99~105 107~109 106~107 參考書 P266~275 實驗 P110
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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 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
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細胞內的代謝作用 分解(消化)
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細胞中能量利用及使用情形 (Pi為無機磷酸)
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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
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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
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單元七第1部分 動物的營養 食物的種類： 均衡食物(適當能量和營養素) 營養：六大營養、五大類食物
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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) 鈉.鉀：神經衝動.肌肉收縮 水 最佳溶劑.調節溫度..(2L/day)
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國人的年齡和骨質變化
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每人每日需鈣量(單位：毫克)
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(必需胺基酸)
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單元二第2部分 消化構造的類型
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消化 構造 開口 酵素 分泌 消化 方式 例子 臨時性的食泡 無(細胞膜凹陷，形成食泡) 細胞內的溶體 胞內消化 變形蟲(單細胞).海綿… 囊狀的消化腔 一個(兼口及肛門) 消化管的管壁 先胞外再胞內消化 水螅(腔腸).渦蟲(扁形)… 管狀的消化管 二個(前端為口、後端為肛門) 特化的消化腺 胞外消化 蚯蚓(環節).軟體.節肢.脊椎(人…)
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消化系統
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扁形動物門 海綿動物門
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消化：食物分解為小分子的過程 方式 功能 例子 次序 物理消化 咀嚼.切碎.軟化.乳化.磨碎.蠕動.分節運動.攪拌 1.增加食物的表面積 2.消化管運動將食物磨碎 3.將食物與消化液混合 4.使食物在消化管內前進 5.幫助吸收 1.哺乳類的牙齒有助咀嚼.切碎及舌的吞嚥.攪拌 2.鳥類的砂囊(雞胗)以厚的肌肉壁磨碎食物 3.恐龍消化道中的小卵石可幫助磨碎食物 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
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單元二第3部分 人體的消化系統 動物體養分的消化與吸收 消化：食物(複雜.分子大：醣類.脂質.蛋白質等)在消化管內分解為小分子(構造較簡單)
單元二第3部分 人體的消化系統 動物體養分的消化與吸收 消化：食物(複雜.分子大：醣類.脂質.蛋白質等)在消化管內分解為小分子(構造較簡單) 吸收：食物經消化管黏膜進入血液循環
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耳下腺 舌下腺 人體的消化系統 頷下腺 (十二指腸)
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部位 構造(腺體) 功能 口腔 牙齒 各型牙齒，將食物咀嚼、磨碎 舌(肌肉質) 幫助咀嚼、吞嚥(味蕾可嚐味道) 三對唾腺 分泌唾液，將多醣分解 咽 食物和空氣共同通道 吞嚥時(喉上升.會厭軟骨下降.軟顎向後延伸) 食道 肌肉質管子 以蠕動方式將食團送入胃 胃 囊袋狀(賁門.幽門) 儲存食物、蠕動將食物磨碎成食糜(排入小腸)、吸收酒精與少量藥物 胃液 分解蛋白質(胃黏膜分泌胃液) 小腸 肌肉質管壁(有皺褶) 1.消化(十二指腸).吸收(空腸.迴腸)的主要部位2.蠕動推擠食物3.分節運動攪拌食糜.中和胃酸(使酵素作用) 腸液.胰液.膽汁 分解食物、乳化脂肪 大腸 肌肉質管壁(有皺襞) 1.大腸分為結腸、盲腸、闌尾和直腸 2.回收水分.排除多餘鹽類.形成糞便.共生菌使殘渣發酵合成維生素B.E.K.葉酸
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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 唾液(濕潤、分解) 牙齒(咀嚼).舌(混合) 中性≒ 6.8 食道 蠕動 胃 2~3時 胃腺 胃液(含鹽酸和酶-受酸性活化) 蠕動(攪拌.混合食物) 強酸≒0.8~2 小腸(消化.吸收的主要部位) 2~6時 (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
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小腸的構造
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小腸的分節運動→ 攪拌食糜與消化液 小腸的蠕動→食糜前進
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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)
人體消化腺：有管腺(導管輸送) 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) 到小腸間 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)
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消化腺 消化液 成分 功用 唾腺 1.耳下腺(腮腺:最大) 2.舌下腺 3.頷下腺 唾液 黏液素(醣蛋白) 1.保護口腔黏膜避免受損 2.潤滑食物.便於吞嚥 緩衝液 中和口中酸性物質，避免蛀牙 水 1.濕潤食物.便於吞嚥 2.溶解食物.誘發味覺 抗體 溶菌酶 減少病原體進入消化道(鹽類.殺菌物質) 澱粉酶 澱粉.肝糖→麥芽糖 胃腺 胃液 黏液 避免蛋白酵素及胃酸傷害胃壁 鹽酸 1.使食物軟化 2.殺菌 3.提供酵素適當的PH值 胃蛋白酶 (由胃蛋白酶原活化)將蛋白質分解為小分子多月太
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胰液：含有酵素和重碳酸鹽(當作緩衝液，中和酸性食糜)
膽汁(不含酵素)：含有膽鹽(1.乳化脂肪為小球：增加脂酶作用面積、2.幫助脂溶性物質吸收)和膽色素(造成糞便的顏色) 膽鹽：由肝內膽固醇轉變，小腸再吸收運回肝(膽汁：水.膽鹽.膽色素.膽固醇組成) 膽色素：由血紅素代謝而來、視動物種類而有綠.黃.橙.紅色 黃疸：膽色素分泌道阻塞，膽色素出現在血液.皮膚及其他組織，造成皮膚偏黃.糞便呈土灰色 膽結石：膽汁在脫水濃縮過程中，過多膽固醇結成小石子堆於膽囊
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調控消化腺的原因： 腺體 一般狀態 神經調控 激素調控 唾腺 持續分泌少量唾液 1.反射：食物入口→刺激口腔受器(味蕾)→感覺神經→延腦(唾液控制中心)→運動神經 (自主神經：ⅩⅡ舌咽)→唾腺分泌量增加 2.條件反射：例如巴佛洛夫的狗.望梅止渴(聞聽看想→大腦意識) 3.交感神經：恐懼.焦慮時，唾液分泌量減少 無 胃腺 — 1.反射：食物入口→兩頰.口中受器(味蕾：液體分子刺激)→感覺神經→延腦→自主(副交感：Ⅹ迷走)神經→胃液分泌 2.條件反射：看.聞到食物，刺激胃腺分泌 1.胃泌素 2.腸抑胃泌素
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腺體 一般狀態 神經調控 激素調控 肝臟 連續分泌膽汁 反射(自主神經)：副交感神經增加肝分泌速率 膽汁：儲存.濃縮於膽囊 1.胰泌素 2.膽囊收縮素 胰腺 小腸中沒有食物或酸性食糜，胰液便停止分泌 自主神經(副交感神經)的反射作用 小腸腺 — 反射：自主神經(副交感神經)
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消化腺的分泌調節
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調節激素 分泌器官 刺激物 目標器官 功能 胃泌素 胃幽門黏膜 短月太鏈 胃腺 促進胃液分泌 腸抑胃泌素 十二指腸黏膜 乳化脂肪 1.減緩食糜進入小腸，使小腸內容物充分消化(抑制胃蠕動及胃酸分泌…) 2.抑制胃泌素分泌(抑制胃液及鹽酸分泌) 胰泌素 酸性食糜 胰腺.肝臟 分泌含重碳酸鹽的胰液、加速分泌膽汁 膽囊收縮素 十二指腸特化細胞 食糜的脂質.多月太類 胰腺.膽囊 1.分泌含酵素的胰液、釋放膽汁(膽囊收縮) 2.抑制食慾(下視丘：飽食中樞)
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單元二第4部分 養分的運輸
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醣類的消化與吸收
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蛋白質的消化與吸收
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外吐作用 (進入絨毛腔) 脂肪的消化與吸收
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多數的單糖、胺基酸和水溶性維生素 多數的脂肪酸、甘油、脂溶性維生素等養分 主動運輸(進入上皮細胞) 便利擴散(進入絨毛腔)
便利擴散(進入微血管) 胃黏膜分泌內在因子保護維生素B12形成複合物，經由吞噬作用進入絨毛吸收(絛蟲可分泌化學物質干擾內在因子和維生素結合導致惡性貧血) 多數的脂肪酸、甘油、脂溶性維生素等養分 擴散作用(進入上皮細胞) 乳糜小球(脂質.膽固醇.蛋白質)胞吐作用(進入絨毛腔) 便利擴散(進入乳糜管)
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小腸皮膜藉多種機制攝取養分
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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、K(由結腸吸收)
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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 、K) 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
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不同食性動物的盲腸比例 (肉食) (草食) (草食)
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小腸內兩種吸收的路徑： 水溶性養分 脂溶性養分 物質 單醣.胺基酸.水溶性維生素.無機鹽.水 脂肪酸.甘油.脂溶性維生素 運送途徑與方式
1.小腸腔 2.小腸絨毛單 層柱狀上皮細胞 3.絨毛腔 4.微血管 5.肝門靜脈 6.肝 7.肝靜脈 8.下腔大靜脈 9.右心房 2.小腸絨毛上皮細胞 4.乳糜管 5.淋巴管 6.胸管 7.上腔靜脈 8.心臟循環 9.肝 10.血液循環 11.細胞利用 便利擴散 1.簡單擴散：水 2.便利擴散：離子. 葡萄糖.胺基酸等 3.主動運輸：離子. 跨細胞運輸 脂肪酸.甘油與蛋白質.膽固醇在小腸絨毛上皮細胞結合成親水性乳糜微粒 胞吐 便利擴散 便利擴散 盲狀微淋巴管 養分隨淋巴液流動 右心→肺→左心→主動脈 儲存養分、過濾.排除毒 代謝脂溶性營養素
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養分的吸收：小腸絨毛
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養分吸收後的運輸途徑
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單元二第5部分 腸內菌.排遺
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腸內菌：營寄生或共生(以大腸桿菌及乳酸菌為主)
人體 胃 十二指腸 結腸 PH值 強酸性 酸性 鹼性 共生菌(約100多種) 乳酸菌.鏈球菌 出生一週後進入 兼性好氧菌.大腸桿菌.專性厭氧菌(如梭孢桿菌屬) 每克消化液增加105~107個細菌 腸內共生菌功能： 產生纖維素酶：共生菌於草食性動物盲腸或其他腸道(如牛：大量草吞入瘤胃.蜂巢胃儲存→反芻送入重瓣胃吸收水分→皺胃→腸道) 合成維生素：1.人體大腸桿菌：葉酸.維生素B.E.K(凝血用)2.若干腸內菌產生生物素.核黃素等 產生有機物質：大腸桿菌分解醣類形成丙酸.丁酸.乳酸.醋酸
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草食性動物 –牛的反芻作用示意圖 食物→瘤胃.蜂巢胃儲存(二者內有共生菌協助纖維素分解)→口中咀嚼→重瓣胃(吸收水分)→皺胃→腸道
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正附著纖維上 產生甲烷的細菌 各種腸內菌 乳酸菌（X1000） 鏈球菌（X900） 大腸桿菌 梭狀芽孢桿菌（X1100）
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排遺：不能消化的物體形成糞便，排出體外 種類 成分 食物殘渣 主要為植物纖維(幫助腸胃蠕動) 腸壁黏膜 黏液、脫落細胞 腸道共生菌
占糞便40％(大腸桿菌最常見) 氣體(450~650mL) 細菌分解食物醱酵產生50%N2.40%CO2.H2.H2S.CH4(H2+CO2 CH4臭味) 多餘鹽類 如血液中多餘的鈣和鐵 膽色素 膽色素 黃褐色的糞便顏色 腸內共生菌 腸內菌
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單元二第6部分 肝臟的功能
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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) 4.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
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肝臟的功能
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單元二第7部分 討論 臺灣地區：兒童及青少年肥胖.高血壓.高血脂.心臟病等病患漸增
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各種營養素的主要功能和不均衡時可能影響 食物 功用 不均衡時的影響 醣 能源物質 多餘會引起體重增加 蛋白質 細胞構造.酵素.抗體等
缺乏會引發許多疾病.兒童特別嚴重.甚至嚴重 油脂類 能源物質.保溫 多種脂肪物質會聚集在血管.引起血管硬化.心臟病等 維生素 調節代謝 缺乏會引起代謝失調如腳氣病.夜盲症等 礦物質 調節代謝.構成生物成分 如兒童缺鈣-佝僂症；缺鐵-貧血症等 食用纖維 促進腸道蠕動
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營養不良： 營養過度：脂質.糖.鹽及膽固醇等均過高 營養不均：偏食 營養不足：營養吸收不良.代謝發生障礙 營養不均衡產生的主要疾病： 未開發地區：以食物量(熱量)不足.蛋白質不足及缺乏維生素為主，對兒童發育影響大，甚至於死亡 開發地區：主要為營養過度及不均，以肥胖.高血壓.高血脂.心臟病等為主 癌症：起源於不均衡的飲食，如缺乏蔬果又食用過多的脂肪 均衡食物的原則： 食物的多樣性；低糖.低脂.低鹽.多纖維 適當比例：奶.蛋.豆.魚肉類.五穀類.油脂類.蔬菜類.水果類
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探討活動四(三上) 根毛與小腸絨毛的觀察
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根毛觀察： 萌發中的萊菔種子(培養皿中) →觀察根尖附近根毛 (顏色.細胞數.有無角質層？) →描繪外形 小腸絨毛的觀察： 小腸絨毛切片標本 (為何有些橫切面不是圓形？) →觀察皮膜細胞.微血管.乳糜管
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註明小腸絨毛的構造名稱
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