5-2 營 養 與 消 化 營 養 的 必 要 性 東 海 附 中 高 一 基 礎 生 物 講 義 第 五 章 動 物 體 的 構 造 與 功 能 - 營 養 與 恆 定 性 一 營 養 方 式 : 1. 自 營 生 物 : 可 將 無 機 物 合 成 有 機 物 養 分 的 生 物, 如 光 合 自 營 生 物 與 化 學 自 營 生 物 2. 異 營 生 物 : 養 分 必 須 來 自 於 環 境 或 其 他 生 物 體, 視 食 物 大 小, 部 份 生 物 需 利 用 消 化 作 用 將 食 物 分 解 成 小 分 子 並 加 以 吸 收 二 營 養 的 功 能 : 1. 構 成 體 質, 協 助 生 理 作 用 進 行 2. 提 供 能 量, 維 持 生 理 作 用 基 礎 代 謝 一 定 義 : 維 持 人 體 生 命 的 最 低 需 要 熱 量, 用 以 維 持 心 跳 呼 吸 體 溫 等 基 本 生 命 活 動 二 基 礎 代 謝 率 (BMR) 1. 根 據 年 齡 性 別 身 高 體 重 的 不 同, 每 個 人 的 基 礎 代 謝 率 也 不 同 一 般 而 言 男 性 大 於 女 性 年 輕 人 大 於 老 年 人 勞 力 者 大 於 勞 心 者 2. 基 礎 代 謝 率 計 算 ( 單 位 kcal/day): a. 男 性 :13.7 體 重 (kg)+5.0 身 高 (cm)-6.8 年 齡 +66 b. 女 性 : 9.6 體 重 (kg)+1.8 身 高 (cm)-4.7 年 齡 +655 食 物 分 類 類 別 例 子 主 要 營 養 五 穀 根 莖 類 米 飯 麵 包 甘 藷 豆 類 醣 類 礦 物 質 蛋 豆 魚 肉 類 各 式 肉 品 蛋 類 蛋 白 質 奶 類 乳 製 品 蛋 白 質 礦 物 質 蔬 菜 類 蔬 菜 維 生 素 礦 物 質 水 果 類 水 果 維 生 素 礦 物 質 油 脂 類 動 物 油 植 物 油 脂 質 1
營 養 需 求 一 醣 類 (CH2O)n 1. 醣 類 分 子 中 氫 氧 的 比 例 和 水 分 子 的 氫 氧 比 例 相 同, 故 也 稱 碳 水 化 合 物 2. 食 物 來 源 : 五 穀 類 蔬 果 類 3. 醣 類 多 以 多 醣 形 式 攝 取, 經 消 化 後 以 單 醣 形 式 被 吸 收, 可 提 供 細 胞 能 量 或 轉 變 成 肝 醣 形 式 儲 存 於 肌 肉 和 肝 臟 中 4. 可 提 供 能 量 :4kcal/g 動 物 體 內 的 肝 醣 與 葡 萄 糖 可 互 相 轉 換, 維 持 血 糖 濃 度 二 蛋 白 質 (C H O N S) 1. 許 多 生 物 體 內 含 量 最 多 ( 約 佔 體 重 的 30%) 的 有 機 物 質 2. 在 生 物 體 內 有 許 多 重 要 的 功 能 a. 提 供 能 量 :4kcal/g b. 構 成 體 質 : 血 紅 素 肌 肉 抗 體 部 份 的 激 素 等 c. 組 成 酵 素 : 可 催 化 體 內 代 謝 反 應 d. 作 為 膜 上 蛋 白 : 分 為 載 體 蛋 白 及 通 道 蛋 白 e. 酸 鹼 緩 衝 3. 蛋 白 質 由 胺 基 酸 組 成 4. 人 體 內 的 胺 基 酸 共 有 20 種 a. 根 據 人 體 能 夠 自 行 合 成 與 否 分 為 : 非 必 須 胺 基 酸 : 人 體 可 自 行 合 成 必 須 胺 基 酸 : 人 體 無 法 合 成, 必 須 由 食 物 中 取 得, 共 有 8 種 b. 根 據 食 物 中 胺 基 酸 種 類 分 為 : 完 全 蛋 白 質 : 食 物 中 含 有 所 有 必 須 胺 基 酸, 如 黃 豆 魚 肉 牛 奶 不 完 全 蛋 白 質 : 食 物 中 必 須 胺 基 酸 種 類 少, 如 五 穀 根 莖 類 三 脂 質 (C H O) 1. 種 類 a. 磷 脂 質 : 構 成 細 胞 內 各 種 生 物 膜 的 主 要 成 份 b. 中 性 脂 : (1) 又 稱 為 三 酸 甘 油 酯 (2) 人 體 內 儲 存 能 量 的 主 要 形 式 (3) 可 經 分 解 產 生 單 酸 甘 油 酯 與 兩 個 脂 肪 酸, 並 提 供 9kcal/g 2. 體 內 過 多 的 醣 類 與 蛋 白 質 會 代 謝 為 脂 質 儲 存 四 無 機 鹽 ( 礦 物 質 ) 1. 與 維 生 素 共 同 調 節 生 理 機 能, 不 提 供 能 量 的 微 量 無 機 物 2. 構 成 體 質 : 如 Fe 血 紅 素 Ca 及 P 骨 骼 I 甲 狀 腺 素 2
五 維 生 素 1. 不 提 供 能 量 的 微 量 有 機 物, 可 調 節 生 理 作 用 2. 植 物 可 自 行 製 造 維 生 素, 動 物 必 須 依 賴 食 物 供 應 維 生 素 3. 根 據 水 溶 性 可 分 為 : 攝 取 過 多 通 常 都 可 隨 尿 液 排 出 體 外 水 溶 性 維 生 素 B 群 C B1 B2 B3 B6 疲 倦 腳 氣 病 疲 倦 口 角 炎 皮 膚 炎 癩 皮 病 貧 血 B12 惡 性 貧 血 壞 血 症 攝 取 過 多 通 常 會 堆 積 在 脂 肪 體 內 不 易 排 出 體 外 堆 積 過 多 則 可 能 毒 性 化 而 影 響 健 康 A 夜 盲 症 脂 溶 性 維 生 素 D 骨 質 疏 鬆 症 佝 僂 病 E 不 孕 症 K 惡 性 出 血 食 物 的 消 化 一 消 化 作 用 : 將 食 物 中 的 大 分 子 分 解 為 小 分 子 並 進 行 吸 收 的 過 程 1. 牙 齒 : 切 碎 磨 碎 物 理 消 化 酵 素 需 要 與 否 化 學 消 化 胞 內 消 化 化 學 消 化 進 行 部 位 胞 外 消 化 將 食 物 切 碎 或 磨 碎, 增 加 和 酵 素 2. 膽 汁 的 乳 化 作 用 的 作 用 面 積, 加 速 化 學 消 化 3. 鳥 類 的 砂 囊 : 藉 砂 礫 及 厚 肌 肉 壁 磨 碎 食 物 以 酵 素 催 化, 使 大 分 子 分 解 成 小 消 化 腺 分 泌 的 消 化 酶 分 子 的 過 程 將 環 境 中 的 食 物 以 吞 噬 作 用 攝 入 單 細 胞 動 物 細 胞 體 內, 利 用 溶 體 進 行 分 解, 構 造 簡 單 的 多 細 胞 動 物, 再 吸 收 利 用 如 海 綿 動 物 刺 絲 胞 動 物 藉 特 化 的 細 胞 分 泌 酵 素 至 細 胞 外 構 造 複 雜 的 多 細 胞 動 物, 的 消 化 管 道 中, 將 食 物 分 解 後 再 如 哺 乳 動 物 節 肢 動 物 吸 收 環 節 動 物 3
二 生 物 的 消 化 構 造 臨 時 性 囊 狀 消 化 腔 管 狀 消 化 道 吞 噬 作 用 形 成 食 泡 兩 個 開 口 : 只 有 一 個 開 口 : 前 端 為 口, 用 以 攝 食 食 物 與 殘 渣 都 於 此 出 入 後 端 為 肛 門 : 排 遺 胞 內 消 化 兼 具 胞 內 消 化 及 胞 外 消 化 胞 外 消 化 原 生 動 物 海 綿 動 物 刺 絲 胞 動 物 扁 形 動 物 環 節 動 物 軟 體 動 物 節 肢 動 物 脊 椎 動 物 人 體 消 化 系 統 一 消 化 系 統 消 化 管 消 化 腺 二 口 腔 三 咽 齒 組 成 功 能 組 成 功 能 口 腔 咽 食 道 胃 小 腸 大 腸 肛 門 容 納 磨 碎 攪 拌 與 輸 送 食 物 唾 腺 胰 臟 肝 臟 胃 腺 腸 腺 滋 潤 食 物 分 泌 消 化 酵 素 分 解 食 物 異 形 齒 : 每 顆 齒 有 不 同 的 功 能 門 齒 : 切 斷 食 物 犬 齒 : 撕 裂 食 物 臼 齒 : 磨 碎 食 物 舌 1. 可 攪 拌 食 物 協 助 發 音 2. 表 面 有 味 蕾, 可 產 生 味 覺 唾 腺 組 成 唾 液 耳 下 腺 ( 腮 腺 ) 舌 下 腺 頷 下 腺 三 對 腺 體 位 於 頭 部, 不 在 口 腔 中 三 對 腺 體 的 開 口 位 於 口 腔 1. 每 天 約 分 泌 1 公 升 2. 為 中 性 或 弱 酸 性 (ph6.8) 3. 功 能 : a. 含 有 酵 素, 可 初 步 分 解 醣 類 食 物 b. 溼 潤 食 物, 以 形 成 食 團 c. 溶 解 物 質, 產 生 味 覺 4. 成 份 : a. 水 b. 唾 液 澱 粉 酶 c. 溶 菌 酶 表 皮 生 長 因 子 激 素 等 1. 具 有 七 個 開 口, 且 為 食 道 氣 管 的 交 界 處 2. 當 吞 嚥 反 射 進 行 時, 口 腔 上 顎 後 部 的 上 顎 軟 骨 上 提 擋 住 往 鼻 腔 的 通 道, 喉 部 上 升 會 厭 軟 骨 向 下 擋 住 氣 管, 使 食 物 可 順 利 進 入 食 道 中 4
四 食 道 1. 長 度 約 為 24 公 分 2. 可 分 泌 黏 液 潤 滑 食 物 3. 可 蠕 動 推 進 食 物, 為 食 物 運 送 到 胃 的 主 要 動 力 無 重 力 情 況 下 也 可 進 食 五 胃 位 置 特 徵 運 動 胃 腺 吸 收 胃 的 功 能 腹 腔 左 上 方,pH2~4 1. 為 人 體 消 化 道 中 最 膨 大 的 器 官 2. 約 可 容 納 2 公 升 的 食 物 3. 胃 壁 具 有 很 厚 的 肌 肉 層 以 及 大 量 的 褶 皺 可 藉 肌 肉 的 收 縮 來 磨 碎 食 物 1. 蠕 動 : 混 合 胃 液 及 食 物, 並 推 動 食 物 前 進 2. 飢 餓 運 動 黏 液 蛋 白 抵 抗 胃 酸 以 保 護 胃 壁 1. 一 天 約 分 泌 兩 公 升, 成 份 為 氯 化 氫,pH0.7~0.8 2. 功 能 : 胃 鹽 酸 a. 使 食 物 成 為 酸 性 食 糜 胃 消 化 液 b. 具 有 殺 菌 功 能 c. 可 活 化 胃 蛋 白 酶 原, 形 成 胃 蛋 白 酶 胃 蛋 白 需 和 胃 鹽 酸 作 用 後 才 具 活 性 酶 原 可 將 蛋 白 質 分 解 成 多 肽 少 部 份 水 分 酒 精 藥 物 1. 分 解 蛋 白 質 2. 暫 時 儲 存 食 物, 一 般 食 物 約 儲 存 2~3 小 時 當 脂 質 多 時, 停 留 時 間 會 增 加 3. 形 成 酸 性 食 糜 後, 可 使 幽 門 括 約 肌 舒 張, 食 物 進 入 小 腸 4. 控 制 食 物 進 入 小 腸 的 速 率 5
六 小 腸 位 於 腹 腔, 長 約 3~4 公 尺,pH7.6~8.6 十 二 1. 小 腸 前 端 約 十 二 指 長 度 的 部 份, 主 要 行 消 化 作 用 構 造 指 腸 2. 為 膽 汁 及 胰 液 的 分 泌 匯 集 處, 同 時 此 段 也 可 分 泌 小 腸 液 空 腸 佔 小 腸 約 2/5 長 度, 可 分 泌 小 腸 液 並 具 有 大 量 絨 毛, 進 行 吸 收 作 用 迴 腸 佔 小 腸 約 3/5 長 度, 主 要 可 吸 收 養 分 運 動 消 化 液 小 腸 消 化 酶 吸 收 1. 蠕 動 : 推 擠 食 物 前 進 2. 分 節 運 動 : 藉 局 部 腸 管 的 交 替 收 縮, 使 食 糜 與 消 化 液 攪 拌 混 合 均 勻 肝 臟 分 泌, 儲 存 於 膽 囊 中, 經 導 管 送 入 十 二 指 腸 膽 汁 內 不 含 消 化 酶 膽 色 素 血 紅 素 的 代 謝 廢 物, 經 消 化 後 會 形 成 糞 便 顏 色 膽 汁 1. 乳 化 作 用 : 將 脂 質 乳 化 形 成 脂 肪 小 球 增 加 其 他 消 化 酶 作 用 的 表 面 積 膽 鹽 為 一 種 物 理 消 化 2. 呈 鹼 性, 可 中 和 胃 酸 由 胰 臟 分 泌, 經 導 管 輸 入 十 二 指 腸 胰 澱 粉 酶 澱 粉 肝 醣 麥 芽 糖 胰 胰 脂 肪 酶 脂 質 脂 肪 酸 + 單 酸 甘 油 酯 胰 液 消 化 液 胰 蛋 白 酶 蛋 白 質 多 肽 胰 核 酸 酶 核 酸 核 苷 酸 胰 鹽 呈 鹼 性, 可 中 和 胃 酸 由 腸 腺 分 泌 至 十 二 指 腸 空 腸 處 作 用 小 腸 液 內 不 含 消 化 酶 小 腸 液 水 分 有 利 水 解 作 用 進 行 腸 鹽 呈 鹼 性, 可 中 和 胃 酸 位 於 小 腸 上 皮 細 胞 的 細 胞 膜 上 腸 雙 醣 酶 雙 醣 單 醣 腸 肽 酶 多 肽 胺 基 酸 腸 核 苷 酸 酶 核 苷 酸 五 碳 糖 + 磷 酸 + 含 氮 鹼 基 下 列 構 造 皆 可 增 加 吸 收 表 面 積, 小 腸 的 總 吸 收 面 積 約 為 300 平 方 公 尺 約 一 個 網 球 場 大 小 環 狀 小 腸 內 壁 的 環 狀 突 起, 肉 眼 可 見 褶 皺 環 狀 褶 皺 上 的 指 狀 突 起, 1. 由 單 層 皮 膜 細 胞 構 成 絨 毛 2. 每 根 絨 毛 皆 具 有 乳 糜 管 及 微 血 管 小 腸 絨 毛 約 24 小 時 更 新 一 次 每 天 約 有 200 克 的 上 皮 細 胞 脫 落 微 絨 毛 絨 毛 皮 膜 細 胞 面 向 小 腸 腔 的 部 份, 細 胞 膜 指 狀 突 起 6
東海附中高一基礎生物講義 第五章 動物體的構造與功能 營養與恆定性 離子 水溶性維生素 水 運輸 脂溶性 養分 脂肪酸 右心房 下腔靜脈 上腔靜脈 肝靜脈 下大靜脈 肝臟 左鎖骨 肝門靜脈 胸管 腸靜脈 淋巴管 微血管 乳糜管 養分 絨毛上皮細胞 水溶性 胺基酸 葡萄糖 甘油 脂溶性維生素 七 大腸 構造 盲腸 大腸與小腸相接處 為一向下突出的盲囊 具一指狀突起 稱為闌尾 草食性動物具有發達的盲腸 內有共生菌可分解纖維質 產生養分供給草食性動物 結腸 倒 U 字形 可吸收殘餘的水分 礦物質及腸內共生菌所 製造的維他命 B 群 維他命 K 直腸 1. 累積食物殘渣 消化道分泌物 腸道細胞及腸道細菌 形成糞便 2. 末端具有括約肌 7
八 肛 門 : 動 物 消 化 道 的 末 端, 為 排 遺 及 腸 胃 道 氣 體 排 出 的 出 口 糞 便 的 顏 色 1. 來 自 於 血 紅 素 在 肝 藏 代 謝 成 膽 色 素, 隨 膽 汁 排 出 至 腸 道, 經 細 菌 分 解 後 呈 現 黃 褐 色 2. 不 同 的 糞 便 顏 色 可 能 代 表 不 同 的 生 理 狀 況, 如 : a. 黃 褐 色 : 正 常 b. 黃 綠 色 : 嚴 重 腹 瀉 或 膽 汁 代 謝 異 常 c. 灰 白 色 : 膽 汁 的 製 造 或 分 泌 異 常 d. 黑 色 : 消 化 道 前 段 ( 食 道 胃 小 腸 ) 出 血, 或 是 吃 含 血 的 食 物 e. 紅 色 有 血 絲 : 消 化 道 後 段 ( 大 腸 肛 門 ) 出 血 肝 臟 的 功 能 一 特 徵 : 1. 位 於 橫 隔 下 方 腹 腔 右 上 方, 呈 紫 紅 色 2. 是 人 體 中 最 大 的 腺 體, 約 有 1.5 公 斤 重 3. 唯 一 可 再 生 的 器 官, 即 使 只 剩 25% 細 胞 仍 可 再 生 成 完 整 的 肝 臟 二 功 能 1. 破 壞 老 化 的 紅 血 球 : 其 中 的 血 紅 素 代 謝 形 成 膽 色 素, 隨 膽 汁 排 入 腸 道 2. 分 泌 膽 汁 : 經 肝 管 運 輸 至 膽 囊 儲 存, 為 外 分 泌 腺 3. 製 造 血 漿 蛋 白 : 維 持 血 液 滲 透 壓 及 酸 鹼 值 恆 定, 和 血 液 凝 結 也 有 關 4. 代 謝 : a. 醣 類 代 謝 : 維 持 血 糖 恆 定 血 糖 過 高 時, 可 將 血 糖 轉 換 為 肝 醣 儲 存 血 糖 過 低 時, 可 將 肝 醣 分 解 形 成 血 糖 b. 脂 質 代 謝 : 可 合 成 膽 固 醇 磷 脂 質 c. 蛋 白 質 代 謝 : 蛋 白 質 分 解 後 形 成 的 胺 基 酸 經 代 謝 後 會 產 生 毒 性 強 的 氨, 經 肝 臟 可 形 成 毒 性 較 弱 的 尿 素 若 氨 濃 度 過 高 會 造 成 肝 昏 迷 5. 解 毒 作 用 : a. 利 用 羧 化 還 原 水 解 的 方 式 處 理 有 毒 物 質 以 便 排 除 b. 無 法 代 謝 的 毒 素, 則 累 積 在 肝 細 胞 內, 造 成 細 胞 壞 死 如 戴 奧 辛 黃 麴 毒 素 等 三 血 管 分 佈 ( 兩 進 一 出 ) 脾 胰 膽 囊 肝 臟 肝 門 靜 脈 食 道 下 段 轉 化 胃 小 腸 大 腸 解 毒 肝 靜 脈 肝 動 脈 代 謝 心 臟 儲 存 8