固 定 切 片 染 色 等, 要 利 用 光 學 顯 微 鏡, 在 足 夠 的 放 大 倍 率 下, 才 可 以 看 到 細 胞 的 影 像 細 胞 在 一 般 光 學 顯 微 鏡 之 下, 外 表 看 起 來 似 乎 很 簡 單, 但 其 實 細 胞 是 個 非 常 複 雜 的 構 造, 而 且

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1 第 二 章 實 驗 動 物 生 理 構 造 與 功 能 林 宗 德 實 驗 動 物 技 術 員 應 該 對 動 物 的 解 剖 學 及 生 理 學 有 基 本 的 了 解 在 從 事 動 物 實 驗 時, 例 如 執 行 保 定 注 射 及 採 血 等 技 術, 應 該 以 解 剖 學 專 有 名 詞 以 及 解 剖 學 的 描 述 方 式 來 敘 述 熟 悉 於 各 種 器 官 系 統 的 功 能 與 外 觀, 在 實 驗 動 物 設 施 環 境 之 中 是 很 重 要 的, 因 為 這 些 器 官 與 系 統 是 許 多 診 斷 營 養 與 實 驗 操 作 的 基 礎 每 一 門 學 問 都 有 他 專 用 的 術 語, 解 剖 學 也 沒 有 例 外 有 一 大 堆 的 解 剖 學 名 詞 是 用 來 描 述 構 造 或 是 構 造 的 一 部 分 與 另 一 個 部 分 的 位 置 或 相 對 關 係 這 些 名 詞 可 能 與 身 體 有 關, 譬 如 : 顱 側 (cranial)( 朝 向 頭 的 一 方 ) 它 們 也 許 與 特 殊 的 構 造 有 關, 譬 如 : 唇 側 (oral)( 與 口 有 關 ) 許 多 身 體 構 造 的 名 稱 與 它 們 相 結 合 的 構 造 有 關 橈 動 脈 與 橈 神 經 就 是 其 中 的 例 子, 會 這 樣 命 名 就 是 因 為 他 們 靠 近 橈 骨, 橈 骨 是 前 肢 或 前 臂 中 的 一 個 骨 頭 除 此 之 外 身 體 的 各 部 分 都 有 各 部 位 的 名 稱 例 如 : 腹 肌 或 胸 椎 脊 椎 動 物 的 身 體 是 左 右 對 稱 的 所 以 大 部 分 的 身 體 構 造 的 一 側 與 另 一 側 是 相 似 的 換 句 話 說, 如 果 將 身 體 切 分 成 左 右 兩 半 的 話, 兩 個 半 邊 都 互 相 是 對 方 的 鏡 像 ( 除 了 部 分 器 官 以 外 ) 身 體 可 以 粗 分 成 三 個 區 域, 頭 部 軀 幹 以 及 肢 端 頭 部 包 含 有 主 要 的 感 覺 器 官 ( 眼 耳 鼻 ) 以 及 腦, 這 些 器 官 都 由 顱 骨 所 包 圍 保 護 著, 頭 部 藉 由 頸 與 軀 幹 所 相 接 軀 幹 具 有 兩 個 體 腔 : 胸 腔 ( 主 要 包 含 有 肺 臟 與 心 臟 ) 以 及 腹 腔 ( 主 要 包 含 有 消 化 生 殖 與 排 泄 系 統 ) 肢 端 則 是 由 軀 幹 所 延 伸 出 來, 它 們 包 括 了 四 肢 與 尾 部 大 部 分 的 哺 乳 動 物 的 四 肢 是 牠 們 運 動 能 力 的 主 要 來 源 其 實 脊 椎 動 物 的 細 胞 與 組 織 結 構 和 人 體 相 比 較, 基 本 上 並 沒 有 什 麼 不 同 所 謂 麻 雀 小, 五 臟 俱 全, 也 正 是 這 個 緣 故, 所 以 往 往 科 學 家, 利 用 動 物 來 從 事 研 究, 最 後 再 將 結 論 推 演 到 人 體 身 上 大 家 都 知 道, 動 物 或 者 人 體 的 組 成, 是 很 複 雜 也 很 奧 妙 的 大 家 也 同 意, 身 體 的 組 成 在 構 造 與 功 能 上, 其 實 是 密 切 關 聯 的 也 就 是 說 身 體 上 某 一 個 構 造, 能 具 有 某 種 特 殊 的 功 能, 是 因 為 其 特 殊 的 構 造 和 型 態 使 然 這 必 須 從 動 物 體 的 架 構 說 起, 為 了 探 討 這 麼 複 雜 的 身 體 的 構 造 與 功 能, 從 古 典 的 解 剖 學 開 始, 千 百 年 來 科 學 家 們, 藉 著 解 剖 刀 和 顯 微 鏡 乃 至 於 目 前 先 進 的 醫 學 顯 像 技 術, 也 利 用 種 種 生 物 化 學 免 疫 學 等 實 驗 分 析 的 方 法, 去 歸 納 與 分 類, 去 拆 解 與 探 討, 試 圖 去 了 解 這 個 架 構 各 個 層 面 的 奧 秘, 以 及 不 同 構 造 之 間 的 相 互 作 用 一 直 以 來, 我 們 通 常 將 動 物 體 的 組 成 區 分 成 許 多 層 次, 若 從 最 高 最 大 的 層 次 到 較 小 較 低 的 層 次, 一 個 個 體 可 由 系 統 器 官 組 織 而 細 胞 區 分 下 去 通 常 也 常 把 細 胞 看 成 一 個 基 本 的 單 位, 而 組 織 是 許 多 若 干 群 具 有 相 同 功 能 細 胞 的 集 合 體, 而 器 官 則 通 常 至 少 包 含 二 種 ( 通 常 四 種 ) 以 上 不 同 組 織 所 構 成 一 個 具 有 獨 特 作 用 的 系 統, 則 可 以 說 是 一 些 相 互 有 關 係 的 器 官 組 合 起 來, 協 同 合 作 以 執 行 一 些 更 高 層 次 的 活 動 本 章 從 細 胞 的 構 造 及 其 功 能 講 起, 再 談 組 織, 然 後 是 器 官 與 系 統 等 高 層 次 的 的 構 造 及 其 功 能 細 胞 是 很 小 的 構 造, 小 到 光 用 肉 眼 看 不 到, 通 常 將 標 本 經 過 適 當 的 步 驟, 如 26

2 固 定 切 片 染 色 等, 要 利 用 光 學 顯 微 鏡, 在 足 夠 的 放 大 倍 率 下, 才 可 以 看 到 細 胞 的 影 像 細 胞 在 一 般 光 學 顯 微 鏡 之 下, 外 表 看 起 來 似 乎 很 簡 單, 但 其 實 細 胞 是 個 非 常 複 雜 的 構 造, 而 且 身 體 內 存 在 著 許 多 種 不 同 的 細 胞 不 同 的 細 胞, 在 型 態 及 功 能 上, 均 有 極 大 的 差 異 性 這 是 由 於 身 體 為 了 完 成 各 種 特 定 的 功 能, 在 基 因 的 控 制 之 下, 各 種 細 胞 經 過 特 殊 的 變 化, 已 成 為 各 種 不 同 的 細 胞 類 型 此 種 過 程, 稱 之 為 特 化 動 物 體 內 大 多 數 的 細 胞, 都 已 經 特 化, 只 有 少 數 細 胞, 仍 維 持 未 經 特 化 較 為 原 始 的 型 態 27

3 第 一 節 細 胞 與 組 織 結 構 林 宗 德 一 細 胞 (Cell) 典 型 的 細 胞, 在 構 造 上, 最 外 圍 有 一 層 薄 膜, 是 為 細 胞 膜 在 細 胞 中 央, 有 個 球 狀 的 細 胞 核 細 胞 膜 與 細 胞 膜 之 間, 則 充 滿 著 半 液 體 狀 的 細 胞 質 在 細 胞 質 中, 散 佈 著 許 多 種 形 形 色 色 更 細 微 的 構 造, 稱 為 胞 器 動 物 細 胞 由 三 個 基 本 的 部 分 組 成, 它 們 都 具 有 特 別 的 功 能 :( 一 ) 細 胞 膜 : 細 胞 膜 圍 在 細 胞 周 圍, 選 擇 性 的 讓 養 分 及 像 是 氧 氣 這 樣 的 氣 體 進 入 細 胞 裡, 並 且 讓 廢 物 以 及 其 他 物 質 離 開 細 胞 ( 二 ) 細 胞 核 : 細 胞 核 含 有 遺 傳 物 質 (DNA), 遺 傳 物 質 決 定 了 細 胞 的 功 能 ( 三 ) 細 胞 質 : 細 胞 質 包 含 有 養 分 以 及 胞 器, 胞 器 是 細 胞 內 進 行 生 化 反 應 的 的 構 造 以 下 將 分 別 介 紹 之 : ( 一 ) 細 胞 膜 (Cell membrane) 細 胞 膜 是 細 胞 最 外 面 的 界 限, 但 是 它 的 功 能 極 多 且 複 雜, 絕 不 僅 僅 只 是 一 層 簡 單 的 外 膜 而 已 很 多 的 細 胞 反 應, 是 在 細 胞 膜 上 發 生 的 細 胞 膜 是 極 薄 又 精 細 的 膜 狀 構 造, 主 要 由 磷 脂 質 和 蛋 白 質 所 組 成, 其 他 成 分, 還 有 膽 固 醇 醣 脂 質 碳 水 化 合 物 等 一 般 動 物 細 胞 的 細 胞 膜 的 厚 度 範 圍 大 約 介 於 6 至 10 nm 磷 脂 質 分 子, 為 具 有 親 水 性 的 頭 端, 及 厭 水 性 的 尾 端 之 極 性 分 子, 緊 密 地 聚 集 成 雙 層 上 下 兩 層 的 厭 水 性 的 尾 端 互 相 貼 近, 而 親 水 性 的 頭 端, 則 分 別 成 為 細 胞 膜 的 外 表 面 和 內 表 面 蛋 白 質 分 子 浮 動 地 嵌 鑲 於 雙 層 磷 脂 質 之 中, 此 即 是 細 胞 膜 的 基 本 架 構 有 些 細 胞 膜 上 的 蛋 白 質 可 形 成 通 道, 可 讓 水 溶 性 的 分 子 或 離 子 通 過 有 些 則 當 作 載 體, 可 與 特 定 的 物 質 結 合, 並 有 助 於 其 運 輸 通 過 有 些 和 碳 水 化 合 物 形 成 醣 蛋 白, 並 可 成 為 接 受 體 (receptor) 作 為 辨 識 和 接 觸 外 來 化 合 物 或 荷 爾 蒙 的 位 置 有 些 蛋 白 質 則 位 於 細 胞 膜 的 內 表 面, 成 為 執 行 催 化 細 胞 反 應 的 酶 ( 二 ) 細 胞 核 (Nucleus) 細 胞 核 是 細 胞 運 轉 的 主 要 控 制 中 心, 因 其 內 含 有 基 因 或 染 色 體 大 部 分 細 胞 含 有 一 個 細 胞 核, 通 常 細 胞 核 成 為 球 形 或 卵 圓 形 但 有 些 細 胞, 例 如 成 熟 的 紅 血 球, 並 沒 有 細 胞 核 ; 而 另 有 些 細 胞, 例 如 骨 骼 肌 細 胞, 則 含 有 多 個 細 胞 核 細 胞 核 的 構 造, 有 核 膜 與 核 質 核 膜 上 有 許 多 小 孔, 與 細 胞 質 相 通 核 質 是 充 滿 細 胞 核 內 的 膠 狀 液, 有 核 仁 及 染 色 質 等 較 明 顯 的 次 級 構 造 核 仁 為 較 緻 密 的 構 造, 由 蛋 白 質 DNA 及 RNA 所 組 成, 與 蛋 白 質 的 合 成 有 關 染 色 質 是 散 佈 在 核 質 中 的 疏 鬆 纏 繞 的 纖 維 狀 物 質 所 組 成 此 纖 維 狀 傳 物 質 由 組 織 蛋 白 及 DNA 所 組 成, 在 細 胞 分 裂 中 期 時, 染 色 質 會 更 緊 密 捲 區 而 聚 集, 縮 短 成 桿 狀 體, 稱 為 染 色 體 (chromosome) 染 色 體 的 數 目, 在 一 般 體 細 胞 是 成 對 的 不 同 動 物 其 細 胞 核 內 染 色 體 數 目 不 一 樣, 通 常 以 2n 來 表 示 對 數 人 體 細 胞 核 內 染 色 體 數 目 為 23 對, 即 有 46 個 染 色 體 (2n = 46), 實 驗 用 大 鼠 2n = 42, 小 鼠 2n = 40, 天 竺 28

4 鼠 2n = 46, 狗 2n = 52 ( 三 ) 細 胞 質 (Cytoplasm) 細 胞 質 是 黏 稠 的 半 透 明 液 體, 約 含 有 75-90% 的 水 分, 還 含 有 許 多 種 化 學 成 分, 溶 解 或 懸 浮 於 細 胞 質 中 此 外 細 胞 質 中 存 在 著 許 多 形 形 色 色 的 次 級 構 造, 統 稱 胞 器 (Organelles) 胞 器 為 散 佈 在 細 胞 質 中 的 微 小 構 造 體 之 總 稱 它 們 在 細 胞 進 行 生 長 維 持 修 護 及 運 作 等 各 種 功 能 中, 扮 演 重 要 的 角 色 重 要 的 胞 器 分 別 簡 介 於 下 : 1. 核 醣 體 (Ribosome) 是 細 小 的 顆 粒, 由 RNA 及 和 蛋 白 質 組 成 以 分 位 置 來 分 的 話 有 游 離 性 及 固 定 性 兩 類 前 者 散 佈 在 細 胞 質 內 以 合 成 細 胞 本 身 所 需 之 蛋 白 質 為 主 要 功 能 後 者 則 附 著 於 內 質 網 上 所 合 成 的 蛋 白 質 則 將 分 泌 至 細 胞 外 2. 內 質 網 (Endoplasmic Reticulum, ER) 是 一 種 扁 平 中 空 的 複 雜 管 道, 表 面 附 有 核 醣 體 者, 稱 之 為 顆 粒 性 或 粗 糙 型 內 質 網 ; 表 面 沒 有 核 醣 體 者, 稱 之 為 無 顆 粒 性 或 平 滑 型 形 內 質 網 內 質 網 與 核 膜 上 的 小 孔 相 連 通, 負 責 運 輸 進 出 細 胞 核 的 物 質, 亦 是 物 質 合 成 後 的 儲 存 區 對 於 細 胞 物 質 的 物 質 的 交 換 與 化 學 反 應, 皆 有 密 切 的 關 係 3. 高 基 氏 體 (Golgi complex) 是 由 四 個 到 八 個 扁 平 堆 疊 的 膜 狀 囊 袋 所 構 成 這 些 囊 袋, 稱 為 池, 而 池 的 兩 端 稍 膨 大, 稱 為 囊 泡 在 池 的 周 邊, 也 散 佈 著 許 多 小 泡 高 基 氏 體 與 核 醣 體 顆 粒 性 內 質 網 溶 小 體 等 有 密 切 的 關 係 而 其 的 主 要 功 能, 即 是 蛋 白 質 的 處 理 分 類 包 裝 運 送 與 分 泌 高 基 氏 體 與 無 顆 粒 性 內 質 網 亦 有 關 係, 因 此 亦 與 脂 質 的 分 泌 有 關 4. 粒 線 體 (Mitochondria) 有 的 是 小 球 型 構 造, 有 的 則 是 長 條 型, 因 此 中 文 被 翻 譯 為 粒 線 體 它 們 是 由 兩 層 膜 所 組 成, 外 膜 包 圍 整 個 粒 線 體, 內 膜 則 成 形 成 許 多 摺 皺 狀 之 排 列, 這 些 摺 皺 稱 為 嵴 (Cristae) 嵴 表 面 積 很 大, 其 上 含 有 許 多 與 形 成 腺 核 苷 三 磷 酸 (ATP) 有 關 的 酵 素, 是 故 粒 線 體 可 說 是 製 造 ATP 的 部 位 所 以 有 人 即 把 粒 線 體 形 容 為 細 胞 的 發 電 廠 5. 溶 小 體 (Lysosome) 是 一 種 內 含 消 化 酵 素 的 小 囊, 當 被 活 化 時, 溶 小 體 內 這 些 酵 素, 可 以 分 解 外 來 的 異 物, 把 入 侵 的 微 生 物 或 細 胞 殘 渣 分 解 掉 6. 中 心 體 與 中 心 粒 (Centrosome and Centriole): 中 心 體 由 一 對 中 空 圓 柱 狀 彼 此 成 垂 直 排 列 的 中 心 粒 所 組 成 在 電 子 顯 微 鏡 之 下 觀 察 中 心 粒 的 橫 切 面, 可 見 有 九 組 各 含 三 條 微 小 管 的 環 形 結 構 中 心 體 的 功 能, 與 有 絲 分 裂 時 紡 錘 絲 的 形 成 有 關 而 染 色 體 的 移 動 與 排 列, 也 都 和 中 心 體 的 分 開 和 移 動 有 關 7. 細 胞 骨 架 (Cytoskeleton): 在 電 子 顯 微 鏡 觀 察 下, 細 胞 質 之 中 含 有 許 許 多 多 的 細 絲, 分 別 被 稱 為 為 絲 微 小 管 及 中 間 絲 等 它 們 彼 此 交 錯 形 成 細 胞 中 的 立 體 網 狀 結 構, 統 稱 細 胞 骨 架 微 絲 的 直 徑 約 3 至 12 nm; 微 小 管 是 細 而 直 的 管 狀 構 造, 直 徑 約 18 至 30 nm; 中 間 絲 之 直 徑 範 圍 在 7 至 11 nm 之 間 細 胞 骨 架 在 細 胞 內 除 了 提 供 作 為 機 械 性 的 支 持 作 用 之 外, 藉 著 微 絲 的 收 縮 或 鬆 弛, 而 改 變 網 狀 架 構, 也 與 細 胞 形 狀 的 改 變 及 細 胞 質 內 許 多 胞 器 或 物 質 的 運 輸 有 關 29

5 二 組 織 (Tissue) 在 所 有 複 雜 的 動 物 體 中, 細 胞 會 形 成 具 有 相 似 結 構 的 集 團, 並 且 由 細 胞 間 質 將 彼 此 聚 在 一 起, 這 些 細 胞 集 團 稱 之 為 組 織 在 同 一 組 織 之 中, 細 胞 彼 此 十 分 相 似 但 不 同 組 織 中 的 細 胞, 其 形 狀 大 小 功 能 排 列, 有 很 大 的 差 異 每 一 種 不 同 型 態 的 組 織, 都 具 有 一 種 特 殊 的 功 能, 但 是 大 部 分 的 組 織 則 具 有 超 過 一 種 的 功 能 一 般 將 動 物 體 的 組 織 分 成 四 大 類, 身 體 上 每 一 器 官 幾 乎 都 包 含 此 四 大 類 組 織, 四 種 組 織 的 型 態 及 功 能, 簡 述 如 下 : ( 一 ) 上 皮 組 織 (epithelial tissue) 上 皮 組 織 包 覆 著 動 物 身 體 全 身 形 成 體 腔 的 內 襯, 以 及 組 成 腺 體 其 主 要 的 功 能 是 形 成 一 層 防 護 層, 保 護 器 官, 以 抵 抗 外 界 環 境 例 如 : 皮 膚 的 表 皮 眼 睛 的 結 膜 血 管 的 內 襯 以 及 形 成 口 腔 內 襯 的 黏 膜 層, 都 是 上 皮 組 織 的 例 子 上 皮 組 織 在 動 物 體 內 用 來 構 成 器 官 表 面 的 覆 蓋, 或 中 空 器 官 的 內 襯, 或 者 形 成 體 腔 的 內 壁 因 此 它 們 通 常 有 一 個 游 離 面 暴 露 於 外 部, 或 是 於 身 體 內 部 的 空 間 在 身 體 表 面 的 覆 蓋, 可 以 出 現 在 皮 膚, 或 者 深 入 消 化 道 呼 吸 道 的 內 襯, 或 者 是 心 臟 血 管 的 內 皮, 形 成 許 多 種 器 官 以 及 體 腔 的 內 壁, 也 可 以 構 成 為 腺 體 由 於 上 皮 組 織 形 成 了 一 層 隔 牆 或 界 線, 將 身 體 與 外 界 區 隔 開 來, 因 此 幾 乎 所 有 物 質 要 進 入 體 內, 或 反 之 要 自 體 內 釋 放 出 來, 都 要 通 過 上 皮 組 織 這 一 層 上 皮 組 織, 也 是 高 度 特 化 的 組 織, 以 執 行 種 種 獨 特 的 功 能, 包 括 保 護 吸 收 過 濾 排 出 及 分 泌 等 舉 例 來 說, 皮 膚 中 的 上 皮 組 織, 可 以 保 護 底 下 的 組 織 免 於 遭 受 環 境 中 的 機 械 性 或 化 學 性 的 刺 激, 及 細 菌 等 物 質 的 侵 入 消 化 道 的 內 襯 上 皮 組 織, 可 以 吸 收 食 物 中 營 養 物 質, 腎 臟 中 的 上 皮 組 織 則 可 以 吸 收 過 濾 和 分 泌 某 些 物 質, 腺 體 則 是 可 執 行 分 泌 的 功 能 上 皮 組 織 可 依 其 細 胞 層 數 以 及 細 胞 的 形 狀, 再 區 分 成 數 個 次 級 分 類 : 1. 單 層 扁 平 上 皮 2. 單 層 立 方 上 皮 3. 單 層 柱 狀 上 皮 4. 偽 複 層 柱 狀 上 皮 5. 複 層 扁 平 上 皮 6. 複 層 立 方 上 皮 7. 複 層 柱 狀 上 皮 8. 移 形 上 皮 腺 體 上 皮 可 分 為 內 分 泌 與 外 分 泌 腺 體 兩 大 類 : 外 分 泌 腺 體 把 分 泌 物 排 出 於 身 體 外, 通 常 除 了 分 泌 腺 泡 細 胞 外 還 有 管 道 的 部 分 ; 內 分 泌 腺 體 則 無 管 道 構 造, 把 分 泌 物 釋 入 腺 泡 細 胞 外 的 間 隙, 然 後 進 入 鄰 近 的 微 血 管 或 淋 巴 管 中, 藉 由 血 液 或 淋 巴 循 環 到 達 受 作 用 的 標 靶 器 官 但 是 有 少 數 的 內 分 泌 腺 體 細 胞, 非 屬 上 皮 組 織 來 源, 例 如 腦 下 腺 後 葉 與 腎 上 腺 髓 質, 為 神 經 組 織 所 特 化 而 來, 屬 於 例 外 30

6 ( 二 ) 結 締 組 織 (connective tissue) 結 締 組 織 協 助 細 胞 其 他 的 組 織 及 器 官 或 使 它 們 能 夠 結 合 在 一 起 例 如 : 骨 骼 肌 腱 以 及 皮 下 組 織 都 屬 於 結 締 組 織 的 一 種 結 締 組 織 這 一 大 類 組 織, 又 可 再 分 成 許 多 種 次 級 分 類 從 血 液 脂 肪 軟 骨 硬 骨, 其 實 都 是 屬 於 結 締 組 織 因 此, 可 以 說 結 締 組 織 遍 佈 全 身, 且 變 化 多 端 它 們 將 其 他 的 組 織 連 結 在 一 起, 提 供 支 持 襯 墊 保 護 填 充 空 間 做 為 支 架 產 生 血 液 細 胞 幫 助 受 傷 組 織 進 行 修 補, 功 能 極 為 繁 多 一 般 將 結 締 組 織 分 為 四 種 : 纖 維 結 締 組 織 ( 或 稱 固 有 結 締 組 織 ) 軟 骨 硬 骨 血 液 1. 纖 維 結 締 組 織, 乃 指 結 締 組 織 內 含 較 多 纖 維 者 纖 維 含 較 多 者 為 緻 密 結 締 組 織, 肌 腱 與 韌 帶 為 此 類 組 織, 纖 維 多 而 密, 細 胞 與 血 管 較 少, 因 此 一 旦 受 傷 復 原 較 慢 纖 維 含 較 少 者 為 疏 鬆 結 締 組 織, 它 們 可 以 形 成 的 薄 而 纖 細 的 膜, 或 在 皮 膚 之 下, 或 者 填 充 於 肌 肉 間 的 空 隙, 常 被 稱 為 蜂 窩 組 織 其 主 要 細 胞 成 纖 維 母 細 胞, 彼 此 分 開 的 距 離 較 大, 細 胞 間 存 有 大 量 的 纖 維 和 組 織 液, 因 此 具 有 良 好 的 伸 展 性 此 外 脂 肪 組 織 彈 性 結 締 組 織 網 狀 結 締 組 織, 亦 屬 纖 維 結 締 組 織 2. 結 締 組 織 細 胞 若 與 上 皮 組 織 細 胞 來 比 較, 它 們 的 排 列 較 為 疏 鬆, 細 胞 之 間 含 有 大 量 的 細 胞 間 質 ( 包 括 纖 維 和 基 質 等 ), 富 含 血 管, 細 胞 通 常 可 以 再 生 等 主 要 細 胞 類 型, 可 分 為 常 駐 細 胞, 與 遊 走 細 胞 ; 前 者 有 成 纖 維 母 細 胞 巨 噬 細 胞 胖 細 胞 等, 後 者 有 淋 巴 球 等 成 纖 維 母 細 胞 可 以 製 造 膠 原 纖 維 彈 性 纖 維 網 狀 纖 維 三 種 不 同 性 質 的 纖 維 3. 脂 肪 組 織 : 也 有 人 將 脂 肪 組 織 歸 屬 於 疏 鬆 結 締 組 織, 其 主 要 細 胞 是 能 夠 儲 存 脂 肪 的 脂 肪 細 胞 4. 彈 性 結 締 組 織 含 有 許 多 彈 性 纖 維, 其 性 質 與 膠 原 纖 維 不 同, 能 夠 受 牽 引 而 伸 張 並 彈 回 原 狀, 顏 色 也 偏 黃 色 5. 網 狀 結 締 組 織 含 有 細 而 交 織 的 網 狀 纖 維, 在 肝 臟 脾 臟 及 淋 巴 器 官 中 可 見, 作 為 支 持 作 用 6. 軟 骨 : 是 一 種 質 地 堅 硬 的 結 締 組 織, 還 可 以 因 其 所 含 纖 維 之 不 同, 分 成 透 明 軟 骨 彈 性 軟 骨 與 纖 維 軟 骨 三 種 7. 硬 骨 : 是 結 締 組 織 中 質 地 最 堅 硬 的, 其 細 胞 間 質 中 除 了 許 多 膠 原 纖 維 外, 也 含 有 大 量 的 礦 物 質, 特 別 是 鈣 質 8. 血 液 : 是 一 種 特 殊 的 結 締 組 織, 血 液 成 分 也 可 分 細 胞 及 間 質 細 胞 包 括 紅 血 球 及 白 血 球, 以 及 一 些 不 完 整 的 細 胞 即 血 小 板 ; 間 質 則 為 液 體, 是 為 血 漿 ( 三 ) 肌 肉 組 織 (muscle tissue) 肌 肉 組 織 接 受 刺 激 而 收 縮 ( 縮 短 ), 造 成 移 動 保 持 姿 勢 及 製 造 熱 量 等 功 能 肌 肉 組 織 是 可 以 收 縮 的, 因 為 肌 肉 細 胞 ( 或 稱 肌 肉 纖 維 ) 可 以 伸 長, 可 以 變 短, 改 變 其 度 藉 由 拉 動 附 著 點, 而 使 身 體 的 一 部 份 發 生 移 動 或 產 生 動 作 肌 肉 組 織 的 三 種 類 型, 為 骨 骼 肌 平 滑 肌 和 心 肌 31

7 1. 骨 骼 肌 為 可 被 意 識 所 控 制 的 肌 肉, 稱 之 為 隨 意 肌 在 顯 微 鏡 下 觀 察, 肌 肉 細 胞 有 特 有 的 明 與 暗 的 橫 紋, 所 以 它 們 又 被 稱 為 橫 紋 肌 而 且 肌 肉 細 胞 融 合 成 細 長 圓 柱 形 的 多 核 細 胞, 它 們 通 常 附 著 於 骨 頭 上, 藉 由 收 縮 以 槓 桿 原 理 拉 動 骨 骼, 而 產 生 運 動 2. 平 滑 肌 缺 乏 橫 紋, 且 通 常 無 法 由 意 識 力 來 控 制 其 收 縮, 稱 之 為 不 隨 意 肌 通 常 它 們 形 狀 為 梭 狀, 具 有 單 一 位 於 細 胞 中 央 的 核 3. 心 肌 只 存 在 於 心 臟 心 肌 纖 維 具 有 橫 紋, 也 有 單 一 位 於 細 胞 中 央 的 核, 纖 維 形 狀 因 分 支 而 彼 此 交 接 成 網 狀, 而 非 平 行 排 列 心 肌 與 平 滑 肌 一 樣, 為 不 隨 意 肌 ( 四 ) 神 經 組 織 (nerve tissue) 神 經 組 織 一 種 能 夠 傳 導 神 經 脈 衝 通 過 動 物 身 體 的 特 化 組 織 大 腦 脊 索 以 及 周 邊 神 經 是 由 神 經 組 織 組 成 神 經 組 織 存 在 於 的 腦 脊 髓 和 周 圍 神 經 ( 或 末 梢 神 經 ) 之 中 神 經 組 織 的 基 本 組 成 細 胞 是 為 神 經 細 胞 神 經 細 胞 又 稱 神 經 元, 它 們 可 以 接 受 外 來 的 刺 激, 可 以 將 刺 激 轉 為 神 經 衝 動, 或 者 傳 給 其 他 的 神 經 元, 或 肌 肉, 或 腺 體 等, 以 產 生 反 應 神 經 細 胞 是 高 度 特 化 的 細 胞, 通 常 具 有 長 長 的 細 胞 突 起, 稱 為 神 經 纖 維, 有 的 是 為 樹 突, 有 的 是 為 軸 突 通 常 樹 突 數 目 極 多, 而 軸 突 僅 有 一 條 藉 著 神 經 纖 維 的 互 相 連 接, 數 目 眾 多 的 神 經 元 可 以 彼 此 連 結, 而 成 一 個 相 當 複 雜 的 網 路 神 經 組 織 其 他 的 組 成 細 胞 是 為 神 經 膠 細 胞 它 們 位 於 神 經 細 胞 的 周 圍, 並 且 對 神 經 細 胞 提 供 支 持 保 護 與 營 養 32

8 第 二 節 器 官 與 系 統 林 宗 德 所 謂 的 器 官 是 由 數 種 不 同 的 組 織 構 成, 以 完 成 特 定 功 能 而 構 成 一 個 器 官 對 動 物 可 以 提 供 一 種 或 多 種 功 能 而 功 能 相 近 或 者 互 相 協 同 合 作 以 執 行 更 複 雜 功 能 的 一 組 器 官, 稱 為 器 官 系 統 (organ system) 或 簡 稱 系 統 而 這 些 系 統 並 無 法 使 個 體 獨 立 維 持 生 存, 都 必 須 仰 賴 其 他 系 統 共 同 生 存 科 學 上 之 所 以 要 這 麼 區 分, 其 實 是 為 了 研 究 與 描 述 的 需 要, 因 此 可 以 說, 我 們 是 以 人 為 的 眼 光, 在 概 念 上 去 區 別 和 界 定 它 們 的 意 涵 舉 例 來 說, 心 臟 屬 於 循 環 系 統 的 一 部 份, 能 將 血 液 壓 送 到 全 身 心 臟 幾 乎 全 部 都 由 特 殊 的 肌 肉 組 織 構 成, 但 是 其 中 也 含 有 結 締 組 織 神 經 組 織 與 上 皮 組 織 神 經 系 統 藉 由 存 全 身 收 集 到 的 訊 號 來 調 控 心 臟, 缺 乏 了 動 脈 靜 脈 以 及 循 環 系 統 的 其 他 部 分, 心 臟 將 無 法 發 揮 他 的 功 能 將 動 物 解 剖 時, 可 以 清 楚 看 見 許 多 一 個 個 獨 立 存 在 的 臟 器, 譬 如 : 心 肺 氣 管 胃 脾 肝 膽 囊 腎 膀 胱 睪 丸 卵 巢 子 宮 眼 等 等, 以 上 這 些 例 子 都 是 器 官 但 是 有 些 器 官 的 界 線 或 範 圍, 就 比 較 曖 昧, 譬 如 : 骨 頭 胸 腺 咽 喉 皮 膚 淋 巴 管 及 許 多 內 分 泌 或 外 分 泌 腺 體 等 脊 椎 動 物 的 身 體 包 含 了 11 個 主 要 的 系 統, 皮 膚 骨 骼 肌 肉 循 環 淋 巴 呼 吸 消 化 泌 尿 生 殖 神 經 以 及 內 分 泌 我 們 將 由 各 個 系 統 來 討 論 個 別 的 器 官 一 皮 膚 系 統 (integumentary system) 皮 膚 系 統 的 器 官, 包 括 皮 膚 (skin;integument) 和 各 種 附 屬 器 官, 如 : 毛 髮 (hair) 指 甲 (nail) 汗 腺 (sweat gland) 皮 脂 線 (sebaceous gland) 等 皮 膚 (skin) 包 括 兩 層 可 明 顯 分 辨 的 組 織, 靠 外 一 層 的 是 為 表 皮 (epidermis), 及 其 下 一 層 真 皮 (dermis) 皮 膚 包 覆 了 動 物 的 全 身, 由 於 表 皮 層 為 複 層 扁 平 上 皮 組 織, 細 胞 排 列 緊 密 且 最 外 層 角 質 化, 能 夠 阻 止 身 體 水 分 的 散 失, 並 保 護 動 物 免 受 外 在 環 境 的 侵 害 ; 真 皮 層 富 含 微 血 管, 可 藉 由 調 控 血 流 量 來 調 節 體 溫, 此 外 還 有 神 經 毛 囊 平 滑 肌 纖 維 腺 體 等 這 層 保 護 除 了 對 體 液 的 平 衡 及 體 溫 的 調 控 非 常 重 要 之 外, 也 能 避 免 外 來 病 原 微 生 物 的 入 侵 同 時 皮 膚 系 統 中 也 存 有 各 種 感 覺 接 受 器, 能 夠 接 受 外 在 環 境 的 訊 息 或 刺 激 在 皮 膚 之 下 一 層 為 皮 下 層 (subcutaneous layer), 為 結 締 組 織 與 脂 肪 組 織 分 泌 乳 汁 的 乳 腺, 其 實 是 一 種 特 化 的 汗 腺 大 鼠 小 鼠 在 頸 部 肩 胛 骨 與 胸 腺 附 近 及 腎 臟 周 圍 有 棕 色 脂 肪, 可 以 幫 助 牠 們 禦 寒, 有 人 稱 此 種 腺 體 為 冬 眠 腺 在 眼 框 內 眼 睛 的 後 方, 有 一 特 殊 腺 體, 能 分 泌 油 性 物 質, 是 為 哈 氏 腺 大 鼠 與 其 他 嚙 齒 類 一 樣, 缺 乏 汗 腺, 母 鼠 乳 腺 很 發 達, 幾 乎 遍 佈 整 個 胸 腹 部 兩 側 魚 類 在 其 外 表 包 覆 著 一 層 魚 鱗 鳥 類 則 具 有 羽 毛 以 及 一 種 特 化 的 鱗 片 包 覆 在 腿 足 以 及 喙 嘴 上 哺 乳 動 物 則 是 以 具 有 毛 髮 為 其 特 徵 33

9 二 骨 骼 系 統 (skeletal system) 動 物 身 體 的 框 架 稱 之 為 骨 骼 (skeleton) 甲 殼 類 昆 蟲 以 及 許 多 的 無 脊 椎 動 物 具 有 外 骨 骼 (exoskeleton), 大 部 分 的 脊 椎 動 物 具 有 內 骨 骼 (endoskeleton); 內 骨 骼 是 由 活 著 的 硬 骨 (bone) 以 及 軟 骨 (cartilage) 形 成 的 骨 架, 外 面 則 包 覆 著 軟 組 織 譬 如 韌 帶 (ligament) 脊 椎 與 無 脊 椎 動 物 都 是 由 骨 骼 系 統 來 決 定 動 物 的 外 觀 提 供 動 物 支 撐 與 保 護 身 體 以 及 幫 助 動 物 運 動 內 骨 骼 對 脊 椎 動 物 身 體 的 許 多 部 分 提 供 了 保 護, 此 外 也 提 供 肌 肉 的 附 著 點 來 協 助 動 物 運 動 骨 頭 與 骨 頭 之 間 稱 為 關 節 (joint), 常 有 軟 骨 存 在, 並 由 韌 帶 連 接 起 來, 而 肌 肉 則 是 藉 由 肌 腱 (tendon) 附 著 在 骨 頭 上 肌 肉 的 收 縮 對 骨 頭 產 生 作 用 力, 使 骨 頭 藉 由 槓 桿 原 理 而 運 動 脊 椎 動 物 同 時 具 有 暫 時 性 以 及 永 久 性 的 軟 骨 永 久 性 的 軟 骨, 像 是 肋 骨 外 耳 殼 椎 間 盤 關 節 的 表 面 喉 骨 以 及 氣 管, 都 是 未 鈣 化 的 永 久 性 軟 骨 動 物 在 胎 兒 時 期 或 非 常 年 幼 時 的 骨 頭 是 屬 於 暫 時 性 軟 骨, 此 時 的 骨 頭 非 常 柔 軟 也 具 有 彈 性 當 動 物 發 育 成 熟 時, 骨 頭 開 始 變 硬 並 且 鈣 化 暫 時 性 軟 骨 藉 由 結 合 動 物 體 內 的 鈣 慢 慢 轉 變 成 硬 骨 硬 骨 內 包 括 了 活 著 的 細 胞 存 在 於 不 具 生 命 的 骨 架 之 中 ( 基 質 ) 基 質 提 供 硬 骨 剛 度, 而 基 質 中 的 細 胞 ( 骨 細 胞 ) 則 使 其 具 有 生 長 與 修 復 的 能 力 基 質 中 含 有 許 多 礦 物 質, 特 別 是 鈣 質, 所 以 硬 骨 同 時 也 可 以 有 儲 存 礦 物 質 的 功 能 三 肌 肉 系 統 (muscular system) 肌 肉 組 織 以 各 種 型 態 存 在 於 動 物 身 體 的 各 個 部 分 肌 肉 組 織 可 歸 類 成 三 種 型 式 : 骨 骼 肌 平 滑 肌 心 肌 肌 肉 具 有 收 縮 與 舒 張 的 能 力, 因 此 它 們 提 供 了 運 動 的 力 量, 同 時 也 有 維 持 身 體 姿 勢 的 功 能 肌 肉 的 運 動 控 制 了 動 物 身 體 的 運 動 方 式 以 下 是 幾 種 由 肌 肉 控 制 的 例 子 : 1. 運 動 2. 姿 勢 的 維 持 3. 消 化 系 統 中 食 物 的 推 移 4. 推 動 血 液 在 循 環 系 統 流 動 5. 眼 睛 對 焦 的 能 力 肌 肉 細 胞 的 數 量 相 當 多, 而 且 時 常 處 於 活 躍 的 狀 態, 因 此 動 物 體 內 的 熱 幾 乎 都 是 由 肌 肉 組 織 產 生 的 當 肌 肉 組 織 收 縮 或 縮 短 時, 就 會 造 成 運 動 當 肌 肉 受 到 神 經 傳 導 過 來 的 訊 息 刺 激 時 便 會 收 縮 由 意 識 控 制 或 是 外 在 的 刺 激, 會 使 隨 意 肌 收 縮, 例 如 四 肢 的 運 動 非 由 意 識 控 制 或 是 內 在 的 刺 激, 則 是 使 非 隨 意 肌 收 縮, 例 如 呼 吸 血 液 的 循 環 或 是 消 化 道 的 運 動 等 34

10 四 循 環 系 統 (cardiovascular system) 心 血 管 系 統, 包 括 了 心 臟 (heart) 動 脈 (artery) 靜 脈 (vein) 以 及 微 血 管 (capillary) 心 臟 有 作 為 肌 肉 幫 浦 的 功 能, 可 將 血 液 經 由 動 脈 送 出, 並 由 靜 脈 接 收 回 流 的 血 液 身 體 的 各 個 主 要 器 官 共 用 同 一 個 血 液 供 應 系 統, 這 個 系 統 負 責 搬 運 各 種 物 質 到 各 個 器 官, 有 如 一 個 運 輸 系 統 心 血 管 系 統 中 傳 遞 的 介 質 就 是 血 液 生 命 的 維 持 必 須 依 賴 氧 氣 與 養 分 的 供 給, 以 及 移 除 細 胞 產 生 的 二 氧 化 碳 和 廢 物, 而 這 就 是 心 血 管 系 統 最 主 要 的 工 作 呼 吸 得 到 的 氧 氣 消 化 所 得 到 的 養 分 以 及 其 他 物 質 等, 這 些 在 血 液 中 傳 送 的 物 質, 藉 由 擴 散 穿 過 微 血 管 壁, 進 入 環 繞 著 細 胞 的 細 胞 間 液 ( 或 稱 細 胞 外 液 ) 之 中, 而 使 得 細 胞 可 以 加 以 利 用 心 血 管 系 統 同 時 也 運 送 賀 爾 蒙 與 化 學 物 質, 來 幫 忙 調 控 動 物 體 內 的 功 能, 並 將 細 胞 產 生 的 二 氧 化 碳 和 廢 物, 送 到 肺 臟 及 泌 尿 器 官, 然 後 排 出 體 外 哺 乳 動 物 與 鳥 類 的 心 臟, 是 一 個 具 有 四 個 由 心 肌 所 構 成 的 腔 室 的 器 官, 位 於 胸 腔 之 中 然 而 某 些 動 物 像 是 魚 類 或 是 青 蛙, 則 只 具 有 三 個 腔 室 心 臟 的 收 縮 與 舒 張 運 動, 首 先 將 血 液 灌 注 到 肺 臟, 在 肺 臟 裡 血 液 中 的 紅 血 球 吸 附 氧 氣 並 釋 放 二 氧 化 碳 而 這 些 富 含 氧 氣 的 血 液 接 著 會 再 度 回 到 心 臟, 隨 即 被 灌 注 到 動 物 全 身, 藉 由 擴 散 使 細 胞 得 以 利 用 血 液 中 的 一 氧 氣 和 養 份 血 液 是 由 液 態 的 血 漿 與 數 種 漂 浮 在 血 漿 中 的 細 胞 所 組 成 的 大 多 數 動 物 血 液 組 成 中, 血 漿 佔 了 血 液 容 量 的 55%, 剩 下 的 45% 則 是 由 細 胞 所 組 成, 包 括 了 紅 血 球 白 血 球 血 小 版 血 管 分 成 三 種, 動 脈 靜 脈 微 血 管 動 脈 將 血 液 帶 離 心 臟 靜 脈 將 血 液 帶 回 心 臟 微 血 管 則 是 動 脈 與 靜 脈 之 間 的 連 結 動 脈 管 壁 較 靜 脈 管 壁 厚, 這 是 因 為 動 脈 管 壁 必 須 承 受 高 血 壓 以 便 將 血 液 分 送 到 全 身 的 微 血 管 最 大 的 動 脈 則 是 主 動 脈, 主 動 脈 將 血 液 帶 離 心 臟 病 分 配 到 全 身 微 血 管 則 是 最 小 的 血 管, 其 分 佈 遍 及 全 身 各 組 織 五 淋 巴 系 統 (lymphatic system) 淋 巴 系 統 是 由 淋 巴 管 (lymphatic vessel) 淋 巴 結 (lymph node) 淋 巴 液 (lymph) 胸 腺 (thymus) 和 脾 臟 (spleen) 等 所 組 成 淋 巴 系 統 是 動 物 身 體 的 過 濾 機 制, 也 是 除 了 表 皮 之 外, 動 物 體 內 抵 抗 外 來 病 原 的 主 要 器 官 組 織 間 隙 存 在 著 一 些 細 胞 外 液, 稱 之 為 淋 巴 液, 其 成 分 和 血 漿 很 相 似, 但 蛋 白 質 的 濃 度 較 低 淋 巴 系 統 搬 運 淋 巴 液, 並 且 經 由 淋 巴 管 注 入 血 液 中, 所 以 可 以 調 控 組 織 以 及 血 漿 之 間 液 體 的 平 衡 淋 巴 液 由 組 織 間 隙 進 入 淋 巴 管 中 藉 由 淋 巴 管 的 傳 送, 淋 巴 液 經 過 許 多 淋 巴 結 淋 巴 結 藉 由 過 濾 淋 巴 液 而 將 循 環 中 的 死 亡 細 胞 細 菌 以 及 其 他 外 來 的 物 質 去 除 掉 經 過 濾 乾 淨 的 淋 巴 液 最 後 經 由 淋 巴 管 連 接 到 大 血 管, 最 後 又 變 成 血 液 的 一 部 份 35

11 六 呼 吸 系 統 (respiratory system) 呼 吸 系 統 的 器 官, 包 括 : 鼻 鼻 腔 咽 (pharynx) 喉 (larynx) 氣 管 (trachea) 支 氣 管 (bronchi) 肺 (lung) 等 呼 吸 作 用 是 一 個 幫 助 生 物 與 環 境 交 換 氣 體 ( 主 要 是 氧 氣 與 二 氧 化 碳 ) 的 一 個 程 序 呼 吸 是 指 細 胞 與 包 圍 其 外 的 組 織 間 液 之 間 的 氣 體 交 換, 呼 吸 也 可 說 是 氣 體 擴 散 穿 過 細 胞 膜 的 一 種 氣 體 交 換 程 序 空 氣 被 吸 進 肺 裡, 空 氣 中 的 氧 氣 擴 散 到 肺 組 織 中 的 微 血 管 中 氧 氣 藉 由 血 流 運 送 至 全 身 組 織 中 細 胞 代 謝 後 產 生 的 主 要 廢 物 為 二 氧 化 碳, 則 藉 由 血 流 運 送 至 肺 臟 呼 出 體 外 魚 以 及 幼 年 期 的 兩 棲 類 主 要 是 以 鰓 來 呼 吸, 然 而 一 部 分 的 魚 以 及 成 年 的 兩 棲 類 則 是 直 接 由 皮 膚 來 取 得 部 分 的 氧 氣 供 給 所 有 陸 地 上 生 存 的 脊 椎 動 物 都 是 以 肺 呼 吸 的 然 而 不 管 所 使 用 的 構 造 有 什 麼 不 同, 交 換 氣 體 的 原 理 都 是 擴 散 作 用 脊 椎 動 物 的 呼 吸 系 統 同 時 也 具 有 發 出 聲 音 體 溫 的 調 控 以 及 水 分 的 排 除 等 功 能 鼻 腔 是 鼻 後 方 的 空 間, 有 鼻 中 隔 分 成 左 右 兩 部 分 鼻 腔 內 的 黏 膜 層 有 豐 富 的 微 血 管 網, 可 以 分 泌 黏 液, 也 可 以 調 節 吸 入 空 氣 溫 度 和 溼 度 鼻 腔 後 的 喉, 在 氣 管 頂 端 處, 裡 面 含 有 肌 肉 及 軟 骨 的 構 造, 可 以 避 免 食 物 進 入 氣 管 有 些 動 物 有 生 門 和 聲 帶 的 構 造, 亦 在 喉 內, 可 以 產 生 各 種 動 物 特 殊 的 聲 音 氣 管 是 管 柱 狀 彈 性 管 道 器 官, 內 為 黏 膜 層 軟 骨 及 平 滑 肌 組 織 等, 軟 骨 形 成 環 狀 可 防 止 氣 管 塌 陷 而 阻 塞 空 氣 的 流 通 支 氣 管 進 入 肺 臟 後 像 樹 枝 般 分 支, 越 來 越 細, 最 後 與 肺 泡 相 通 肺 泡 是 肺 臟 細 胞 與 微 血 管 形 成 極 薄 而 細 微 的 空 氣 囊 泡, 也 是 氣 體 交 換 最 主 要 的 地 方 肺 是 柔 軟 像 海 綿 樣 的 器 官 位 於 胸 腔 之 內, 肺 的 組 成 其 實 有 空 氣 通 道 ( 支 氣 管 樹 ) 血 管 結 締 組 織 淋 巴 管 和 神 經 等 大 鼠 小 鼠 的 肺 臟, 都 是 呈 左 肺 一 葉, 右 肺 分 成 四 葉 大 鼠 的 肺 動 脈 極 薄, 而 肺 靜 脈 極 厚 七 消 化 系 統 (digestive system) 消 化 系 統 包 括 口 腔 及 附 屬 器 官 食 道 (esophagus) 胃 (stomach) 肝 (liver) 膽 囊 (gallbladder) 胰 臟 (pancreas) 小 腸 (small intestine) 大 腸 (large intestine) 等 口 腔 中 有 舌 (tongue) 牙 齒 (teeth), 都 是 器 官 口 腔 周 圍 有 唾 液 腺 (salivary gland) 扁 桃 腺 (tonsil), 前 者 分 泌 唾 液, 後 者 是 淋 巴 器 官 舌 是 主 要 由 肌 肉 所 構 成 的 器 官, 舌 表 面 有 許 多 粗 糙 突 起 物, 是 為 舌 乳 頭 有 些 舌 乳 頭 上 有 味 蕾, 為 味 覺 細 胞 集 中 的 地 方 咽 在 口 腔 的 後 方, 通 入 食 道 食 道 是 細 長 直 管 狀 肌 肉 器 官, 通 入 胃 胃 是 袋 狀 器 官, 形 狀 則 不 同 動 物 之 間 有 很 大 的 差 異, 以 動 物 的 攝 食 方 式 來 區 分, 實 驗 動 物 基 本 上 分 成 三 種 攝 食 方 式 : 1. 肉 食 動 物 : 像 是 狗 貓 以 及 貂, 是 吃 肉 的 動 物 2. 雜 食 動 物 : 像 是 豬 靈 長 類 及 大 部 分 的 囓 齒 類, 吃 植 物 也 吃 肉 3. 草 食 動 物 : 像 是 兔 子 天 竺 鼠 馬 羊 以 及 牛, 只 吃 植 物 36

12 胃 以 及 消 化 道 其 他 的 其 他 器 官 會 因 動 物 吃 不 同 的 種 類 的 食 物 而 有 不 同 的 解 剖 構 造 肉 食 動 物 具 有 一 個 單 純 僅 具 有 單 一 腔 室 的 胃, 與 人 類 的 胃 很 類 似 草 食 動 物 以 及 一 些 攝 食 大 量 粗 糙 物 的 雜 食 動 物, 牠 們 需 要 在 解 剖 構 造 上 產 生 某 些 適 應, 使 其 能 夠 將 這 些 粗 糙 物 分 解 及 利 用 許 多 草 食 動 物 的 部 分 胃 腸 道 發 展 成 一 個 發 酵 桶, 此 發 酵 桶 由 細 菌 以 化 學 的 方 法 ( 發 酵 ) 分 解 粗 糙 物 以 幫 助 消 化 在 反 芻 動 物, 這 些 動 物 具 有 完 整 的 四 個 胃, 或 者 說 反 芻 動 物 的 胃 分 成 四 個 腔 室, 能 幫 助 反 芻 動 物 消 化 像 是 稻 草 這 一 類 的 食 物 例 如 山 羊 牛 以 及 綿 羊, 牠 們 的 發 酵 作 用 是 發 生 在 瘤 胃 之 中 兔 子 天 竺 鼠 以 及 倉 鼠 具 有 特 殊 的 前 胃 囊, 主 要 是 儲 存 食 物 單 胃 的 肉 食 動 物 如 貓 與 狗 這 一 類 的 肉 食 動 物, 並 無 法 消 化 像 是 稻 草 這 些 具 有 大 量 纖 維 素 的 草 料 肝 臟 可 分 泌 黃 綠 色 的 膽 汁, 貯 存 在 膽 囊 中, 再 排 入 小 腸 內, 以 協 助 脂 肪 的 消 化 但 也 有 許 多 動 物 缺 乏 膽 囊, 如 馬 大 鼠 魚 及 鳥 類, 膽 汁 由 數 條 膽 管 直 接 進 入 小 腸 胰 臟 是 內 分 泌 腺, 亦 是 外 分 泌 腺, 可 分 泌 多 種 消 化 酵 素 進 入 小 腸 小 腸 是 管 狀 器 官, 連 著 腸 繫 膜, 分 為 十 二 指 腸 空 腸 迴 腸 等 三 段 在 大 小 腸 交 界 處 有 一 盲 管, 是 為 盲 腸 兔 子 天 竺 鼠 馬 以 及 大 多 數 的 嚙 齒 類, 則 是 位 於 盲 腸 的 地 方 進 行 發 酵 作 用 這 些 特 殊 的 器 官 對 特 殊 的 微 生 物 提 供 了 一 個 理 想 的 繁 殖 環 境, 讓 其 幫 助 動 物 消 化 食 物 這 些 微 生 物 與 動 物 維 持 一 個 互 利 的 關 係 動 物 提 供 一 個 居 住 的 環 境 給 這 些 微 生 物, 而 這 些 微 生 物 則 幫 助 將 粗 糙 物 分 解 成 為 對 動 物 有 用 的 營 養 大 腸 因 其 管 腔 較 小 腸 來 得 粗 大 故 名, 是 水 分 吸 收 及 糞 便 形 成 的 場 所, 又 可 分 為 結 腸 直 腸 肛 門 等 段 小 鼠 的 消 化 道 與 其 他 哺 乳 動 物 ( 除 反 芻 動 物 外 ) 相 似, 有 食 道 胃 十 二 指 腸 空 腸 迴 腸 盲 腸 結 腸 直 腸 等, 胃 分 為 前 後 兩 個 部 分, 沒 有 闌 尾 大 鼠 則 沒 有 膽 囊, 沒 有 扁 桃 腺, 胰 臟 為 散 佈 型, 盲 腸 頗 為 發 達 八 泌 尿 系 統 (urinary system) 泌 尿 系 統 由 腎 臟 (kidney) 輸 尿 管 (ureter) 膀 胱 (urinary bladder) 和 尿 道 (urethra) 所 組 成 維 持 動 物 體 內 環 境 的 恆 定 是 非 常 仰 賴 泌 尿 系 統 的 腎 臟 過 濾 血 液, 將 無 用 的 廢 物 去 掉, 同 時 將 水 以 及 需 要 的 化 學 物 質 送 回 體 循 環 中 多 餘 的 水 分 以 及 無 用 的 化 學 物 質 則 以 尿 液 (urine) 的 形 式 排 出 動 物 體 外, 並 且 可 以 幫 忙 維 持 水 和 電 解 質 的 平 衡 大 部 分 動 物 的 正 常 尿 液 的 顏 色 是 呈 現 清 澈 的 亮 黃 色 正 常 兔 子 的 尿 液 是 呈 現 混 濁 樣, 有 時 會 是 紅 褐 色 鳥 類 及 爬 蟲 類 的 尿 液 是 白 色 的 腎 臟 的 外 形 各 種 動 物 間 常 有 很 大 的 差 異, 通 常 外 側 為 凸 狀, 內 側 為 凹 狀 若 將 腎 臟 切 開, 可 分 成 二 個 部 分, 外 層 為 腎 皮 質, 內 層 為 腎 髓 質 腎 臟 是 由 許 許 多 多 腎 小 管 所 構 成 的 器 官, 且 富 含 血 管, 是 形 成 尿 液 的 器 官 腎 臟 連 接 輸 尿 管 的 部 位 為 一 個 漏 斗 狀 空 腔, 是 為 腎 盂 輸 尿 管 通 往 膀 胱, 膀 胱 是 一 個 中 空 而 有 伸 縮 性 的 肌 肉 器 官 尿 道 則 是 輸 送 尿 液 從 膀 胱 到 體 外 的 管 道 器 官 37

13 九 生 殖 系 統 (reproductive system) 生 殖 是 產 生 後 代 的 過 程, 生 殖 系 統 的 功 能 包 括 產 生 生 殖 細 胞, 以 及 新 生 命 體 的 培 育 生 殖 主 要 是 由 腦 下 垂 體 及 生 殖 腺 來 進 行 賀 爾 蒙 及 化 學 的 調 控 生 殖 腺 包 括 雄 性 的 睪 丸 與 雌 性 的 卵 巢, 卵 巢 與 睪 丸 都 各 有 兩 個, 分 別 位 於 左 側 與 右 側 哺 乳 類 的 兩 性 生 殖 器 官 有 顯 著 的 不 同 雌 性 生 殖 器 官 包 括 : 卵 巢 (ovary) 輸 卵 管 (uterine tube) 子 宮 (uterus) 陰 道 (vagina) 陰 戶 (vulva) 等 雄 性 生 殖 器 官 包 括 : 睪 丸 (testis) 副 睪 (epididymis) 輸 精 管 (vas deferens) 儲 精 囊 (seminal vesicle) 前 列 腺 (prostate gland) 尿 道 (urethra) 陰 莖 (penis) 陰 囊 (scrotum) 等 睪 丸 外 的 袋 狀 皮 膚 構 造 為 陰 囊 精 子 由 睪 丸 製 造 後 移 至 副 睪, 副 睪 為 管 狀 構 造 精 子 在 此 處 成 熟 及 貯 存 而 後 連 接 輸 精 管, 再 經 由 尿 道 通 體 外 由 睪 丸 製 造 的 精 子 可 使 由 卵 巢 製 造 的 卵 子 受 精 一 旦 受 精 完 成, 在 子 宮 中 的 受 精 卵 子 開 始 分 裂 ( 有 絲 分 裂 ), 胚 胎 逐 漸 發 育 直 到 形 成 一 具 新 的 生 命 體 由 於 與 泌 尿 系 統 關 係 密 切, 一 般 將 生 殖 系 統 與 泌 尿 系 統, 合 稱 為 泌 尿 生 殖 系 統 雌 性 大 鼠 具 有 兩 個 子 宮, 左 右 各 一, 與 陰 道 成 為 一 Y 字 型 未 成 年 的 雌 性 大 鼠 及 小 鼠, 陰 道 是 一 條 不 具 管 腔 的 索 狀 組 織, 要 等 到 稍 成 長 時, 此 索 狀 組 織 才 發 育 成 管 腔, 末 端 並 有 一 薄 膜 第 一 次 排 卵 時, 薄 膜 才 破 裂, 表 示 此 時 動 物 已 經 性 成 熟 雌 性 大 鼠 性 成 熟 時 期 約 在 37 至 67 日 齡, 雌 性 小 鼠 性 成 熟 時 期 約 在 28 至 42 日 齡 雄 性 大 鼠 及 小 鼠 性 成 熟 時 期, 則 比 同 種 雌 性 再 稍 晚 一 些 十 神 經 系 統 (nervous system) 神 經 系 統 包 括 了 腦 (brain) 脊 髓 (spinal cord) 以 及 存 在 每 一 器 官 中 的 所 有 神 經 (nerve) 腦 又 可 以 分 成 好 幾 個 部 分, 如 : 大 腦 (cerebrum) 腦 幹 (brain stem) 小 腦 (cerebellum) 等 神 經 由 腦 與 脊 髓 分 支 出 去, 到 達 身 體 各 部 位, 延 著 神 經 有 時 會 有 神 經 結 或 神 經 叢 等 構 造 出 現 大 腦 評 估 從 全 身 神 經 傳 回 的 訊 息, 然 後 再 藉 由 神 經 傳 遞 必 要 的 反 應 到 身 體 的 適 當 部 位 適 當 的 神 經 脊 髓 以 及 大 腦 功 能 對 下 列 行 為 是 必 須 的 : 所 有 的 隨 意 運 動, 像 是 行 走 以 及 運 動 所 有 的 非 隨 意 運 動, 像 是 心 臟 的 跳 動 以 及 消 化 脊 髓 連 接 著 腦, 是 一 條 細 長 的 神 經 柱, 被 脊 椎 骨 所 串 成 的 脊 髓 管 所 包 圍 及 保 護 著 腦 與 脊 髓 構 成 中 樞 神 經 系 統, 而 其 餘 的 神 經 神 經 結 神 經 叢, 則 構 成 週 邊 神 經 系 統 十 一 內 分 泌 系 統 (endocrine system) 內 分 泌 系 統 是 由 許 多 的 腺 體 所 組 成 的, 這 些 腺 體 製 造 一 或 是 許 多 特 別 種 類 的 賀 爾 蒙 (hormones) 這 些 賀 爾 蒙 藉 由 擴 散 作 用 穿 過 線 體 細 胞 膜 並 通 過 微 血 管 壁, 直 接 進 入 血 液 循 環 中 賀 爾 蒙 是 化 學 物 質, 這 些 化 學 物 質 能 夠 調 控 消 化 代 謝 生 長 發 生 繁 殖 以 及 衰 老 等 功 能 內 分 泌 腺 體 的 例 子 有 : 腦 下 垂 體 (pituitary gland) 甲 狀 腺 (thyroid 38

14 gland) 副 甲 狀 腺 (parathyroid gland) 腎 上 腺 (adrenal gland) 松 果 腺 (pineal gland) 胰 臟 中 的 蘭 氏 小 島 及 性 腺 等 腦 下 垂 體 或 稱 腦 下 腺, 位 於 大 腦 底 部, 可 分 成 前 葉 與 後 葉, 腦 下 腺 可 以 分 泌 出 多 種 賀 爾 蒙 具 有 多 種 調 節 的 功 能 甲 狀 腺 位 於 喉 部 氣 管 的 兩 側, 甲 狀 腺 素 可 以 影 響 身 體 的 代 謝 速 率 副 甲 狀 腺 位 於 甲 狀 腺 旁, 甲 狀 腺 素 可 以 控 制 血 鈣 身 體 的 濃 度 腎 上 腺 位 於 腎 臟 上 方, 可 分 為 皮 質 和 髓 質, 前 者 影 響 蛋 白 質 及 醣 類 代 謝 和 電 解 質 的 平 衡, 後 者 可 協 調 神 經 系 統 的 刺 激 反 應 松 果 腺 位 於 大 腦 內, 可 影 響 動 物 適 應 季 節 與 日 夜 的 週 期 變 化 胰 臟 的 蘭 氏 小 島 分 泌 的 賀 爾 蒙 包 括 胰 島 素 肝 醣 素 等, 前 者 可 以 降 低 血 糖, 後 者 則 可 升 高 血 糖 性 腺 則 包 括 雄 性 動 物 的 睪 丸, 與 雌 性 動 物 的 卵 巢, 皆 可 影 響 動 物 的 性 成 熟 性 行 為 及 繁 殖 行 為 39