81 在 森 林 裡 抬 頭 仰 望, 看 見 陽 光 透 過 碧 綠 的 樹 葉 灑 落 而 下, 每 一 片 綠 葉 都 在 忙 碌 地 製 造 養 分 供 植 物 所 需, 低 頭 看 看 自 己 的 腳 下, 植 物 的 根 和 莖 可 是 需 要 養 分 才 能 生 長 並 維 持 生 命

CHAPTER 4 生 物 體 的 運 輸 作 用 4-1 4-2 4-3 4-4 植 物 的 運 輸 構 造 植 物 體 內 的 物 質 運 輸 活 動 4-1 植 物 體 內 水 分 如 何 運 輸 動 物 體 內 的 血 液 循 環 活 動 4-2 血 液 流 動 的 觀 察 活 動 4-3 探 測 心 搏 和 脈 搏 動 物 體 內 的 淋 巴 循 環

81 在 森 林 裡 抬 頭 仰 望, 看 見 陽 光 透 過 碧 綠 的 樹 葉 灑 落 而 下, 每 一 片 綠 葉 都 在 忙 碌 地 製 造 養 分 供 植 物 所 需, 低 頭 看 看 自 己 的 腳 下, 植 物 的 根 和 莖 可 是 需 要 養 分 才 能 生 長 並 維 持 生 命, 枝 頭 是 如 何 往 下 運 送 養 分 供 給 根 和 莖 呢? 而 根 莖 又 是 如 何 將 水 運 輸 到 葉 片 以 供 光 合 作 用 所 需 呢?

82 國中自然與生活科技 ( 一 ) 1 4 植物的運輸構造 Warm Up 香甜好吃的地瓜是植物的根 內藏有大量的養分 但製造養分的器官卻是 葉子 究竟地瓜內的養分是如何由葉運輸到根呢 1 維管束與形成層 植 物 體 內 有 許 多 運 輸 的 細 胞 上 下 排 列 成 管 狀 依 其 功 能 可 以 分 為 兩 類 一 類 負 責 運 輸 水 分 和礦物質 稱為木質部 另一類則運輸養分 稱為 韌皮部 P101 這兩類細胞聚集成束狀 稱為維管束 延伸至葉的維管束則稱為葉脈 圖 4-1 植物莖的內部構造 A 向日葵莖內環狀排列的維管束 韌皮部 形成層 木質部 維管束示意圖 0. mm 顯微放大圖

83 第 10 植 物 莖 內 的 維 管 束 排 列 方 式 可 分 為 兩 種 : 環 狀 排 列 和 散 生 排 列 不 論 何 種 排 列, 每 一 維 管 束 內 的 韌 皮 部 都 分 布 在 外 側, 木 質 部 則 分 布 在 內 側 維 管 束 環 狀 排 列 的 植 物 在 木 質 部 和 韌 皮 部 之 間 有 形 成 層, 形 成 層 的 細 胞 可 以 不 斷 分 裂, 向 外 產 生 新 的 韌 皮 部, 向 內 產 生 新 的 木 質 部, 所 以 莖 會 不 斷 加 粗 通 常 一 年 生 植 物 的 形 成 層 較 不 發 達, 例 如 : 鬼 針 草 向 日 葵 和 空 心 菜 等 ; 多 年 生 植 物 的 形 成 層 較 為 發 達, 例 如 : 相 思 樹 榕 樹 和 黑 板 樹 等 ( 圖 4-1 A) 散 生 排 列 的 維 管 束 分 散 在 組 織 中, 木 質 部 和 韌 皮 部 間 不 具 形 成 層, 例 如 : 玉 米 水 稻 和 小 麥 等 ( 圖 4-1 B) 頭 腦 體 操 在 莖 裡, 木 質 部 位 於 內 側, 而 韌 皮 部 位 於 外 側, 但 植 物 的 葉 片 也 有 木 質 部 和 韌 皮 部, 請 推 測 木 質 部 和 韌 皮 部 在 葉 中 的 位 置? 4 章 生 物 體 的 運 輸 作 用 B 玉 米 莖 內 散 生 排 列 的 維 管 束 韌 皮 部 木 質 部 維 管 束 示 意 圖 0. mm 顯 微 放 大 圖

84 國中自然與生活科技 ( 一 ) 木 材 樹 皮 2 樹皮與年輪 樹木逐年生長後 大量的木質部累積於形成層內 側 形成木材 形成層之外的部分則稱為樹皮 韌皮 部即包含在樹皮內 圖 4-2 木質部細胞的生長受氣候影響 在生長季節早期 木 形韌 質 成皮 部 層部 圖 4-2 莖的示意圖 時 氣候溫暖 雨量豐富 細胞生長快速 所以細胞 較大 顏色較淺 在生長季節晚期時 氣候寒冷 雨 量減少 細胞生長緩慢 所以細胞較小 顏色較深 由於木質部細胞的大小及顏色不同 在 樹幹或樹枝橫切面上 會呈現深淺不 同的環紋 可以計算樹木的年齡 稱 為年輪 圖 4-3 頭腦體操 1. 有時在森林中會看到被松鼠啃咬 掉一圈樹皮的樹木 請你推測 這棵樹木會發生什麼狀況 2. 有些巨大的神木 其樹幹 圖 4-3 樹木的年輪 中央已經呈現中空狀態 卻仍然可以存活 請你 推測是什麼原因 生長季早期的 木質部細胞 生長季晚期的 木質部細胞 10

8 第 4 植物體內的物質運輸 Warm Up 近來臺灣掀起了一股賞櫻熱潮 你是不是有注意到 當櫻花在早春開花時 葉片很少甚至沒有 這時候該由什麼部位供應開花所需的養分呢 1 水分的運輸 植物由根部吸收水分和礦物質 並有細絲狀的 根毛增加吸收的表面積 水分運輸到莖及葉後 除少 部分被細胞利用 大部分的水經由葉表面的氣孔散失 到空氣中 稱為蒸散作用 是植物體內水分上升的主 要動力 植物根 莖 葉中的木質部細胞 相連接形成 細管 管內充滿著水分 當水分從氣孔蒸散出去時 便會產生拉力 將細管內的水往上牽引 於是 莖內 10 的水便上升到葉脈 根部的水也隨之上升到莖中 圖 4-4 呈現由下而上的運輸方向 B 莖 水分形成連續的水柱 C 根 根毛吸收水分 圖 4-4 植物的水分 吸收及運輸 A 葉 水分由氣孔離開 章 生物體的運輸作用 2 4

86 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 一 ) 氣 孔 分 布 在 葉 和 嫩 莖 的 表 皮 上, 其 開 孔 大 小 由 保 衛 細 胞 調 節 白 天 時, 氣 孔 開 放 讓 氣 體 進 出, 水 分 也 由 此 蒸 散 ; 夜 晚 時, 氣 孔 關 閉, 可 減 少 水 分 散 失 但 若 白 天 的 氣 候 過 於 炎 熱 乾 燥 時, 氣 孔 則 關 閉 ( 圖 4- 左 下 ) 2 養 分 的 運 輸 植 物 葉 片 所 產 生 的 養 分 由 韌 皮 部 運 送 到 莖 及 根 的 細 胞, 供 細 胞 利 用 或 儲 藏 儲 藏 的 養 分 在 需 要 時 可 以 再 分 解, 並 由 韌 皮 部 運 輸 到 所 需 要 的 地 方, 因 此 韌 皮 部 的 運 輸 可 以 由 上 而 下, 亦 可 由 下 而 上 ( 圖 4-) 陽 光 二 氧 化 碳 氧 氣 光 合 作 用 原 料 二 氧 化 碳 經 由 氣 孔 進 入, 產 物 氧 氣 經 由 氣 孔 釋 出 產 生 的 養 分 則 由 韌 皮 部 運 輸 到 需 要 的 部 位 氣 孔 水 氣 蒸 散 作 用 水 分 若 從 氣 孔 蒸 散 時, 會 對 木 質 部 內 的 水 柱 產 生 拉 力, 使 水 由 土 壤 進 入 根 部, 一 路 往 莖 和 葉 運 輸 氣 孔 張 開 氣 孔 關 閉 6.2µm : 水 分 在 木 質 部 的 運 輸 方 向 : 養 分 在 韌 皮 部 的 運 輸 方 向 養 分 儲 存 根 可 儲 存 養 分 圖 4- 植 物 體 內 物 質 的 運 輸 示 意 圖

87 例 如 : 櫻 花 在 早 春 的 時 候 綻 放, 當 時 樹 上 並 無 葉 片, 開 花 所 需 的 養 分 便 由 根 部 提 供, 經 由 韌 皮 部 運 送 而 來 ( 圖 4-6) 頭 腦 體 操 葉 可 行 光 合 作 用 製 造 養 分, 但 在 移 植 樹 木 時, 卻 要 將 部 分 枝 葉 剪 除, 想 一 想, 為 何 要 這 樣 做 呢? 課 後 活 動 魯 夫 學 完 第 67 頁 光 合 作 用 的 原 理 後, 到 進 行 光 合 作 用 的 工 廠 去 探 險, 並 注 意 到 工 廠 利 用 神 祕 的 藍 管 子 與 輸 送 帶, 來 搬 運 不 同 物 質 猜 猜 看, 這 兩 條 神 祕 的 管 線 分 別 運 送 什 麼 物 質? 並 發 揮 你 的 好 腦 力, 將 管 線 與 植 物 的 運 輸 構 造 配 對 連 線! 運 送 運 送 圖 4-6 早 春 綻 放 的 櫻 花 韌 皮 部 木 質 部 水 蒸 氣 氧 氣 果 實 葉 片 二 氧 化 碳 養 分 塊 根 水 分

88 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 一 ) 活 動 4 1 植 物 體 內 水 分 如 何 運 輸 目 的 步 驟 探 討 植 物 體 內 水 分 的 散 失 與 運 輸 情 形 器 材 ( 以 組 為 單 位 ) 膠 帶 1 捲 滴 管 1 支 芹 菜 2 株 容 器 1 個 量 筒 (10 ml)2 個 稀 釋 紅 墨 水 20 ml 小 刀 ( 或 美 工 刀 )1 把 放 大 鏡 ( 或 解 剖 顯 微 鏡 )1 支 (1 臺 ) 1 將 粗 細 大 致 相 同 的 芹 菜 於 裝 滿 水 的 容 器 中 切 除 根 部 和 莖 部 買 來 的 芹 菜 需 先 插 在 水 中 2 用 膠 帶 將 甲 乙 兩 個 量 筒 固 定 在 桌 面, 並 滴 入 少 許 紅 色 墨 水 ( 可 用 食 用 色 素 調 製 ) 3 10 ml 液 面 分 別 將 保 留 及 去 除 葉 片 的 芹 菜 葉 柄 插 入 量 筒 內, 並 以 滴 管 調 整 液 面 至 10 ml 處 甲 乙

89 第 4 待 20 ~ 30 分 鐘 後, 觀 察 並 記 錄 量 筒 液 面 高 度, 芹 菜 的 何 處 構 造 出 現 紅 色, 及 先 後 順 序 為 何 若 想 加 快 結 果, 可 以 用 電 扇 吹 4 章 生 物 體 的 運 輸 作 用 甲 乙 橫 切 縱 切 1. 取 出 芹 菜 觀 察, 並 紀 錄 葉 片 的 顏 色 變 化 2. 以 美 工 刀 橫 切 及 縱 切 葉 柄, 並 用 放 大 鏡 ( 或 解 剖 顯 微 鏡 ) 觀 察 切 面, 將 你 所 看 到 的 紅 色 分 布 情 形 畫 下 來 問 題 與 討 論 1. 步 驟 1 中, 為 何 要 在 水 中 切 芹 菜? 2. 為 何 以 稀 釋 的 紅 墨 水 做 實 驗, 而 不 是 用 透 明 的 清 水? 3. 若 甲 乙 量 筒 液 面 高 度 不 同, 與 何 種 器 官 最 有 關 係? 4. 本 活 動 中, 植 物 的 哪 一 種 構 造 會 被 染 上 紅 色? 這 和 它 的 功 能 有 關 嗎?

90 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 一 ) 4 3 動 物 體 內 的 血 液 循 環 Warm Up 半 夜, 小 豪 由 惡 夢 中 驚 醒, 嚇 出 一 身 冷 汗 在 寂 靜 漆 黑 的 房 間 裡, 小 豪 只 聽 見 心 臟 快 速 跳 動 的 聲 音 哇! 心 臟 也 未 免 太 忙 碌 了, 即 使 在 睡 夢 中 也 不 休 息 想 一 想, 心 臟 在 人 體 中 擔 負 的 任 務 是 什 麼? 如 果 哪 天 心 臟 罷 工 了, 有 什 麼 後 果 呢? 紅 血 球 帶 來 了 氧 氣 供 大 家 使 用 變 形 蟲 草 履 蟲 和 水 螅 等 構 造 簡 單 的 小 生 物, 可 以 藉 擴 散 作 用 進 行 物 質 的 交 換 及 運 輸 ; 體 型 較 大 且 構 造 較 複 雜 的 動 物, 僅 靠 擴 散 作 用 不 易 快 速 供 給 各 個 細 胞 養 分 並 排 除 廢 物, 必 須 藉 由 循 環 系 統 來 進 行 養 分 及 廢 物 的 運 輸 人 體 內 最 主 要 的 循 環 系 統 為 血 液 循 環 系 統, 另 外 尚 有 淋 巴 循 環 系 統 協 助 運 輸

91 第 1 血 液 血 液 由 血 漿 和 血 球 組 成 血 漿 的 成 分 中 約 90% 1 是 水, 其 餘 為 養 分 廢 物 和 激 素 等 血 球 分 為 紅 血 球 白 血 球 及 血 小 板 等 三 種 ( 圖 1 激 素 內 分 泌 腺 所 分 泌 的 化 學 物 質, 是 細 胞 間 溝 通 的 媒 介, 由 血 液 運 送 到 其 作 用 的 器 官 或 細 胞 4 章 生 物 體 的 運 輸 作 用 4-7) 人 體 內 最 多 的 血 球 為 紅 血 球, 成 熟 的 紅 血 球 無 細 胞 核, 呈 雙 凹 圓 盤 狀, 含 有 血 紅 素, 血 紅 素 可 和 氧 氣 結 合, 供 應 組 織 及 細 胞 所 需 的 氧 氣 白 血 球 數 量 最 少, 體 積 較 紅 血 球 大, 有 細 胞 核, 當 病 原 體 侵 入 體 內 時, 有 些 白 血 球 可 藉 由 變 形 蟲 運 動 10 穿 透 微 血 管 管 壁 間 隙, 進 入 組 織 來 抵 禦 外 來 病 原 體 人 體 血 液 內 的 白 血 球 數 目 會 因 病 原 體 入 侵 而 增 加, 因 此 計 算 白 血 球 數 目 可 以 協 助 醫 生 診 斷 病 情 血 小 板 是 最 小 的 血 球, 無 細 胞 核, 形 狀 不 規 則, 當 血 管 破 裂 時, 血 小 板 便 會 促 使 血 液 凝 結, 阻 塞 傷 1 口, 以 免 失 血 過 多 圖 4-7 電 子 顯 微 鏡 下 的 血 球 白 血 球 能 抵 禦 外 來 病 原 體 血 小 板 ( 直 徑 約 2 ~ 3 μ m ) 紅 血 球 ( 直 徑 約 7 ~ 8 μ m ) 白 血 球 ( 直 徑 約 ~ 20 μ m )

92 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 一 ) 2 肌 肉 和 瓣 膜 如 何 協 助 靜 脈 血 液 流 動 靜 脈 內 的 血 液 流 動 動 力 來 源 主 要 為 肌 肉 的 收 縮, 而 非 心 臟 搏 動 肌 肉 收 縮 時, 會 將 靜 脈 內 的 血 液 向 前 擠 壓 流 動 ( 如 圖 A), 一 旦 肌 肉 舒 張, 血 液 便 會 逆 向 推 動 瓣 膜 而 使 之 關 閉 ( 如 圖 B), 已 前 進 的 血 液 便 不 再 回 流 瓣 膜 2 血 管 血 液 在 人 體 中 並 不 是 隨 意 流 動, 而 是 有 專 用 的 通 道, 稱 為 血 管, 共 分 為 三 種 : 動 脈 微 血 管 和 靜 脈 動 脈 接 受 心 臟 輸 出 的 血 液, 管 壁 比 較 厚 而 且 富 有 彈 性 最 粗 的 動 脈 直 接 和 心 臟 相 連, 然 後 發 生 分 支, 分 支 愈 分 愈 細 而 布 滿 全 身, 末 端 和 微 血 管 相 連 微 血 管 管 壁 只 有 一 層 細 胞 的 厚 度, 利 於 血 液 和 組 織 間 的 物 質 互 相 交 換 微 血 管 所 匯 集 的 血 液 流 入 靜 脈 ( 圖 4-8), 靜 脈 的 管 壁 比 動 脈 薄, 也 比 較 缺 乏 彈 性, 其 內 2 有 瓣 膜 可 阻 止 血 液 倒 流 小 靜 脈 逐 漸 匯 合 成 大 靜 脈, 最 粗 的 靜 脈 直 接 和 心 臟 相 連, 導 引 血 液 流 回 心 臟 10 A 肌 肉 B 由 於 動 脈 直 接 受 到 心 臟 壓 出 的 血 液 衝 擊, 因 此 其 內 血 壓 最 高, 隨 著 離 心 臟 的 距 離 增 加, 血 壓 便 逐 漸 降 低, 當 血 液 抵 達 心 臟 前 的 靜 脈 內 時, 血 壓 最 低 瓣 膜 小 靜 脈 小 動 脈 靜 脈 微 血 管 圖 4-8 動 脈 微 血 管 和 靜 脈 構 造 示 意 圖 動 脈 頭 腦 體 操 輸 血 和 吊 點 滴 時, 都 是 從 靜 脈 注 射 想 一 想, 為 何 不 在 動 脈 或 微 血 管 注 射 呢?

3 心 臟 血 液 在 血 管 中 流 動 的 動 力 主 要 來 自 心 臟 的 收 縮 與 舒 張 人 類 的 心 臟 位 於 胸 腔 中, 由 肌 肉 構 成, 內 有 四 個 腔 室 : 上 面 為 左 心 房 右 心 房, 和 靜 脈 相 連 ; 下 面 為 左 心 室 右 心 室, 和 動 脈 相 連 心 房 和 心 室 間, 心 室 和 動 脈 間 有 瓣 膜, 可 阻 止 血 液 倒 流 ( 圖 4-9) 心 臟 的 肌 肉 可 以 作 有 規 律 的 收 縮 和 舒 張, 心 室 收 縮 時, 壓 迫 心 室 內 的 血 液 流 入 動 脈 中 ; 心 房 舒 張 時, 靜 脈 內 的 血 液 便 流 回 心 房 中 93 第 4 章 生 物 體 的 運 輸 作 用 主 動 脈 上 大 靜 脈 肺 動 脈 右 心 房 肺 靜 脈 左 心 房 瓣 膜 瓣 膜 左 心 室 右 心 室 下 大 靜 脈 圖 4-9 人 類 心 臟 的 內 部 構 造 示 意 圖

氧 氣 組 織 微 血 管 二 氧 化 碳 組 織 細 胞 圖 4-10 血 液 在 組 織 微 血 管 處 與 組 織 細 胞 交 換 氣 體 示 意 圖 4 血 液 循 環 與 物 質 的 運 送 心 臟 收 縮 時, 左 心 室 的 血 液 流 入 主 動 脈 主 動 脈 發 生 分 支, 愈 分 愈 細, 最 小 的 分 支 和 微 血 管 相 連 動 脈 內 的 血 液 帶 著 氧 和 養 分, 流 入 微 血 管 後, 氧 氣 和 養 分 便 進 入 周 圍 的 細 胞 ; 同 時, 細 胞 產 生 的 二 氧 化 碳 和 其 他 廢 物, 會 進 入 微 血 管 中 ( 圖 4-10), 微 血 管 的 血 液 逐 漸 匯 流 進 入 小 靜 脈, 再 流 至 上 下 大 靜 脈 而 流 回 右 心 房, 這 樣 的 循 環 途 徑 稱 為 體 循 環 經 由 右 心 房 流 進 右 心 室 的 血 液, 帶 有 較 少 的 氧 和 較 多 的 二 氧 化 碳, 呈 暗 紅 色, 稱 為 缺 氧 血 右 心 室 的 血 液 經 肺 動 脈 流 入 肺 微 血 管, 血 液 中 的 氣 體 和 肺 泡 中 的 氣 體 在 此 進 行 交 換 ( 圖 4-11) 交 換 氣 體 後 的 血 液 含 有 較 多 的 氧, 所 以 呈 鮮 紅 色, 稱 為 充 氧 血, 這 些 血 液 經 由 肺 靜 脈 流 回 左 心 房, 這 樣 的 循 環 途 徑 稱 為 肺 循 環 肺 小 靜 脈 肺 泡 10 小 支 氣 管 肺 小 動 脈 肺 泡 上 的 微 血 管 網 血 液 流 至 肺 靜 脈 氣 管 肺 由 肺 動 脈 來 的 血 液 二 氧 化 碳 擴 散 入 肺 泡 中 換 氣 氧 擴 散 入 紅 血 球 小 支 氣 管 心 臟 微 血 管 紅 血 球 圖 4-11 血 液 在 肺 泡 上 的 微 血 管 交 換 氣 體 示 意 圖

9 在 體 循 環 和 肺 循 環 的 協 同 運 作 下, 便 可 以 使 每 個 細 胞 都 能 獲 得 所 需 物 質 並 排 出 廢 物 ( 圖 4-12) P101 4 身 體 頭 部 上 肢 等 部 位 的 組 織 微 血 管 第 4 章 生 物 體 的 運 輸 作 用 小 靜 脈 3 小 動 脈 2 主 動 脈 6 上 大 靜 脈 9 肺 動 脈 9 肺 動 脈 10 右 肺 微 血 管 10 左 肺 微 血 管 7 右 心 房 8 右 心 室 11 肺 靜 脈 12 左 心 房 6 下 大 靜 脈 1 左 心 室 小 靜 脈 3 小 動 脈 充 氧 血 4 身 體 軀 幹 腹 部 下 肢 等 部 位 的 組 織 微 血 管 缺 氧 血 體 循 環 1 左 心 室 2 3 4 6 7 主 動 脈 小 動 脈 組 織 微 血 管 小 靜 脈 大 靜 脈 右 心 房 12 11 10 9 8 左 心 房 肺 靜 脈 肺 微 血 管 肺 動 脈 右 心 室 肺 循 環 圖 4-12 人 體 血 液 循 環 示 意 圖

96 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 一 ) 循 環 系 統 的 種 類 具 有 循 環 系 統 的 動 物 依 照 微 血 管 的 有 無, 可 以 分 為 開 放 式 循 環 系 統 和 閉 鎖 式 循 環 系 統 兩 類 蝗 蟲 蜘 蛛 及 蝦 等 動 物 的 血 管 末 端 開 放, 沒 有 微 血 管 相 連, 稱 為 開 放 式 循 環 系 統 ( 圖 4-13) 血 液 自 心 臟 流 出 後, 經 血 管 流 入 體 腔, 直 接 接 觸 組 織 細 胞, 並 進 行 物 質 交 換, 再 由 開 放 的 血 管 或 孔 道 送 回 心 臟 蚯 蚓 魚 類 青 蛙 及 人 類 等 動 物 在 動 脈 與 靜 脈 之 間 有 網 狀 的 微 血 管 相 連, 所 以 血 液 皆 閉 鎖 在 血 管 中, 不 會 流 入 體 腔, 不 直 接 接 觸 組 織 細 胞, 僅 在 微 血 管 處 進 行 物 質 交 換, 稱 為 閉 鎖 式 循 環 系 統 ( 圖 4-14) 血 液 自 心 臟 流 出 後, 經 動 脈 流 到 微 血 管, 再 由 微 血 管 匯 集 流 入 靜 脈, 由 靜 脈 將 血 液 送 回 心 臟 10 心 臟 血 管 心 臟 血 管 圖 4-13 蝗 蟲 的 開 放 式 循 環 系 統 示 意 圖 ( 代 表 血 液 的 流 動 方 向 ) 動 脈 心 臟 靜 脈 心 臟 血 管 微 血 管 圖 4-14 蚯 蚓 的 閉 鎖 式 循 環 系 統 示 意 圖 ( 代 表 血 液 的 流 動 方 向 )

97 第 目的 章 生物體的運輸作用 活動 4 2 4 血液流動的觀察 藉由觀察血球在血管中移動 的現象 了解血液在血管內 流動的情形 器 材 以組為單位 小魚 1 尾 小撈網 1 支 培養皿 1 個 複式顯微鏡 1 臺 滴管 1 支 棉花或化妝棉數張 步驟 1 2 將小魚用小撈網取出 置於培養皿上 用溼 棉花或化妝棉將小魚腹部及鰓蓋住 將裝有小魚的培養皿放在顯微鏡的載物臺 上 以低倍物鏡 4 或 10 觀察魚的 尾鰭 3 觀察並記錄血液在血管內流動的情形 1. 觀察時 光線不可太強 以免明暗 對比不足 無法看清血液的流動 2. 觀察時間不宜太久 否則會影響小 魚的生命力及血液流動速率 3. 活動結束後 請將小魚放回水族箱 或原來的生活環境中 問題與討論 1. 在各種不同粗細的血管中 血液的流動速率有何差異 2. 血液在各種血管中的流動方向如何 血管

98 國中自然與生活科技 ( 一 ) 活動 4 3 目的 探測心搏和脈搏 經由探測心搏和脈搏 體驗 手表或馬表 計時器 1 只 循環系統的運作 原理說明 器 材 以組為單位 聽診器 1 個 心搏 : 當心室收縮時 心房和心室間的瓣膜關閉 血液衝擊瓣膜 產生 第 一心音 心室舒張時 心室和動脈間的瓣膜關閉 血液衝擊瓣膜 產生 第二心音 兩次心音合起來為一次心搏 脈搏 : 當心臟收縮將血液壓入動脈時 動脈會受到血液的壓力向外擴張又 彈回 並沿著動脈管壁傳遞而產生週期性搏動的現象 步驟 1 學生每兩人一組 甲為受測者 並用聽診器計算自己的心搏 乙為計時者 並用手探測 計算甲的脈搏 測量後 將結果填入活動紀錄簿中 2 3 甲 甲 甲 乙 乙用食指和中指 輕按甲的 大拇指內側手腕 試探脈搏 4 薄膜的一面 乙 由乙負責計時 兩人共同測 量甲在 1 分鐘內心搏和脈搏 的次數 甲以聽診器薄膜的一面 置於自己的左胸前 記錄心搏的次數 勿拍打聽診器的薄膜 6 乙 甲原地運動 2 分鐘 重複上 述的測量 記錄運動後的脈 搏和心搏次數 甲 甲 乙兩人相互調換 依次 測定 1 分鐘的脈搏和心搏 次數 問題與討論 1. 對同一個人而言 在同一種生理活動下 每分鐘脈搏次數和心搏次數是否相同 2. 承上題 同一個人在不同的生理活動下 每分鐘脈搏次數是否相同 3. 運動對心搏和脈搏的次數有什麼影響

4 4 動 物 體 內 的 淋 巴 循 環 Warm Up 小 豪 : 老 師 老 師, 怎 麼 辦? 我 的 下 巴 底 端 長 了 奇 怪 的 東 西, 輕 輕 壓 會 痛, 推 它 還 會 移 動? 老 師 : 除 了 這 個, 身 體 還 有 哪 裡 不 舒 服 嗎? 小 豪 : 我 的 喉 嚨 正 好 痛 痛 的 老 師 : 也 許 這 就 是 原 因 囉! 想 一 想, 小 豪 下 巴 底 端 的 奇 怪 東 西 是 什 麼 呢? 這 和 喉 嚨 痛 有 什 麼 關 聯 呢? 99 第 4 章 生 物 體 的 運 輸 作 用 血 液 自 心 臟 流 至 動 脈 末 端 的 微 血 管 後, 血 液 中 的 部 分 血 漿 自 微 血 管 滲 出, 流 入 組 織 間, 稱 為 組 織 液 為 了 避 免 組 織 液 累 積 在 組 織 細 胞 間, 造 成 組 織 腫 脹, 必 須 仰 賴 淋 巴 系 統 的 協 助, 使 組 織 液 回 到 血 液 循 環 系 統 中 10 1 1 淋 巴 循 環 的 組 成 淋 巴 循 環 是 由 淋 巴 管 淋 巴 和 淋 巴 結 所 組 成 在 人 體 內, 組 織 細 胞 間 布 滿 了 回 收 組 織 液 的 管 道, 稱 為 淋 巴 管, 部 分 組 織 液 滲 入 淋 巴 管, 在 淋 巴 管 內 流 動, 稱 為 淋 巴 淋 巴 是 清 澈 透 明 的 液 體, 成 分 主 要 為 水 蛋 白 質 等, 但 有 時 也 含 有 一 些 外 來 微 生 物, 例 如 : 細 菌 和 病 毒 等 為 了 抵 禦 這 些 外 來 微 生 物, 淋 巴 中 含 有 許 多 特 殊 的 白 血 球, 稱 為 淋 巴 球 當 淋 巴 在 淋 巴 管 中 流 動 時, 會 經 過 一 種 淋 巴 管 膨 大 而 成 的 構 造, 稱 為 淋 巴 結 ( 圖 4-1) 淋 巴 結 中 聚 集 許 多 淋 巴 球, 可 以 過 濾 病 原 體, 當 大 量 的 病 原 體 感 染 人 體 時, 感 染 處 附 近 的 淋 巴 結 可 能 會 腫 大 另 外, 淋 巴 結 也 可 以 作 為 臨 時 倉 庫, 暫 存 淋 巴 等 物 質 10 圖 4-1 淋 巴 結 示 意 圖 ( 代 表 淋 巴 的 流 動 方 向 )

100 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 一 ) 2 淋 巴 的 功 能 細 微 的 淋 巴 管 遍 布 全 身, 其 一 端 游 離 沒 有 開 口, 分 布 在 微 血 管 附 近 ( 圖 4-16 A), 另 一 端 則 逐 漸 匯 集 成 較 大 的 淋 巴 管, 最 後 將 淋 巴 送 回 靜 脈, 重 新 進 入 血 液 循 環 中, 完 成 淋 巴 循 環 ( 圖 4-16 B) P102 除 了 幫 人 體 維 持 血 液 組 成 的 穩 定 外, 在 淋 巴 結 及 白 血 球 的 協 助 下, 使 得 身 體 能 阻 止 病 原 體 的 蔓 延, 另 外 在 小 腸 中 的 淋 巴 管 可 以 協 助 養 分 的 吸 收 淋 巴 結 頭 腦 體 操 癌 症 是 現 代 常 見 的 疾 病, 在 初 期 通 常 可 以 用 手 術 切 除, 但 為 了 避 免 癌 細 胞 擴 散, 醫 生 通 常 會 將 周 邊 的 一 些 組 織 也 切 除, 使 得 某 些 病 人 在 痊 癒 以 後, 某 些 部 分 的 肢 體 看 起 來 比 較 腫 大 這 是 為 什 麼 呢? 淋 巴 管 靜 脈 B 淋 巴 管 最 後 將 淋 巴 匯 入 靜 脈 中 微 血 管 組 織 細 胞 組 織 液 小 動 脈 血 漿 滲 出 微 血 管 組 織 液 流 動 方 向 淋 巴 流 動 方 向 A 淋 巴 管 小 靜 脈 組 織 微 血 管 網 附 近 的 小 淋 巴 管 圖 4-16 人 體 淋 巴 循 環 系 統 示 意 圖

知 識 廣 角 研 究 韌 皮 部 的 利 器 一 蚜 蟲 課 本 P82 在 校 園 中 植 物 的 嫩 芽 上, 有 時 可 見 一 群 肥 肥 胖 胖 的 黃 色 小 蟲, 停 在 嫩 芽 上 一 動 也 不 動 ( 如 圖 A), 輕 輕 碰 牠 一 下, 仍 然 是 不 動 如 山, 究 竟 是 什 麼 原 因 讓 牠 們 在 你 的 威 脅 之 下 還 死 賴 著 不 走 呢? 當 蚜 蟲 找 到 嫩 芽 時, 會 將 口 器 刺 入 植 物 的 韌 皮 部 ( 如 圖 B), 韌 皮 部 的 養 分 便 會 源 源 不 絕 地 流 入 牠 的 口 中, 真 是 大 快 蟲 心 啊! 雖 然 植 物 會 受 到 蚜 蟲 的 威 脅, 但 是, 科 學 家 卻 善 加 利 用 這 個 現 象, 他 們 將 嫩 芽 上 的 蚜 蟲 身 體 與 口 器 分 離, 取 得 並 分 析 由 口 器 中 流 出 的 液 體 成 分, 以 了 解 韌 皮 部 運 輸 的 物 質 ( 如 圖 C) 雖 然 蚜 蟲 對 植 物 而 言 是 可 怕 的 天 敵, 但 換 個 角 度 思 考, 卻 可 以 成 為 研 究 的 利 器! 101 第 4 章 生 物 體 的 運 輸 作 用 A 成 群 的 蚜 蟲 寄 生 在 植 物 的 嫩 莖 上 B 蚜 蟲 將 其 口 器 剌 入 植 物 的 韌 皮 部 中 吸 取 養 分 C 將 蚜 蟲 個 體 取 下 後, 植 物 韌 皮 部 內 的 液 體 會 由 口 器 末 端 流 出 新 怪 醫 黑 傑 克 一 葉 克 膜 醫 生 課 本 P9 前 幾 年 發 生 的 邵 曉 玲 車 禍 及 星 星 王 子 心 肌 炎 事 件 後, 一 時 之 間, 葉 克 膜 醫 師 成 為 家 喻 戶 曉 的 大 人 物, 同 時 也 是 急 救 病 患 的 代 名 詞 事 實 上 葉 克 膜 醫 師 是 一 種 醫 療 急 救 設 備, 正 式 名 稱 為 葉 克 膜 氧 合 器 - ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation), 又 稱 葉 克 膜 體 外 維 生 系 統 或 體 外 循 環 膜 肺 支 援 療 法

102 知 識 廣 角 葉 克 膜 體 外 維 生 系 統, 其 原 理 是 將 體 內 的 靜 脈 血 引 出 體 外, 經 過 特 殊 材 質 的 人 工 肺, 靠 擴 散 作 用 進 行 氧 氣 交 換 合 成 充 氧 血, 而 後 經 體 溫 熱 交 換 器 及 人 工 心 臟 將 血 液 主 動 注 入 病 人 動 脈, 替 代 部 分 心 肺 功 能, 維 持 人 體 充 氧 血 的 供 應 ( 如 右 下 圖 ) 葉 克 膜 體 外 維 生 系 統 雖 然 可 以 維 持 病 人 的 心 肺 功 能, 但 並 不 是 治 病 的 萬 靈 丹 換 句 話 說, 葉 克 膜 體 外 維 生 系 統 只 是 多 爭 取 一 點 時 間, 並 不 能 治 療 人 工 疾 病 本 身, 如 果 病 人 本 身 所 罹 肺 臟 患 的 是 短 期 內 不 可 能 恢 復 或 是 無 法 治 療 的 疾 病, 使 用 葉 克 膜 人 體 外 維 生 系 統 就 只 是 在 延 長 病 工 心 人 的 存 活 時 間, 病 人 仍 會 死 於 臟 原 本 罹 患 的 疾 病, 或 葉 克 膜 體 外 維 生 系 統 所 導 致 的 併 發 症 例 如 末 期 惡 性 腫 瘤 或 合 併 多 器 官 衰 竭 的 病 人 並 不 適 用, 必 須 葉 克 膜 體 外 維 生 系 統 要 在 醫 師 專 業 的 判 斷 下, 用 於 合 適 的 患 者 身 上 才 有 實 質 的 功 效 象 皮 病 課 本 P100 象 皮 病 是 導 因 於 蚊 子 叮 咬 而 傳 染 的 血 絲 蟲 所 致 血 絲 蟲 寄 生 在 淋 巴 結 中, 導 致 淋 巴 無 法 回 流, 使 得 皮 膚 增 厚, 血 管 阻 塞, 甚 至 造 成 壞 疽 ( 如 右 圖 ) 象 皮 病 可 以 藉 由 藥 物 或 手 術 治 療, 但 嚴 重 時 仍 有 可 能 截 肢 象 皮 病 患 者

重 點 整 理 103 4-1 植 物 的 運 輸 構 造 1. 植 物 體 內 運 輸 物 質 的 細 胞 分 為 兩 類 : 木 質 部 運 輸 水 分 ; 韌 皮 部 運 輸 養 分 2. 維 管 束 : 排 列 方 式 環 狀 排 列 散 生 排 列 形 成 層 有 無 圖 形 例 子 韌 皮 部 形 成 層 木 質 部 韌 皮 部 木 質 部 ( 註 ): 維 管 束 的 每 一 個 韌 皮 部 在 外 側, 木 質 部 在 內 側 鬼 針 草 向 日 葵 相 思 樹 和 榕 樹 玉 米 水 稻 和 小 麥 4-2 植 物 體 內 的 物 質 運 輸 1. 根 毛 可 增 加 吸 收 的 表 面 積 2. 水 分 由 植 物 氣 孔 離 開 的 過 程 稱 為 蒸 散 作 用, 是 植 物 體 內 水 分 上 升 的 主 要 動 力 优 白 天 時, 氣 孔 打 開 悠 夜 晚 時, 氣 孔 關 閉 忧 白 天 遇 缺 水 乾 燥 時, 氣 孔 多 關 閉 3. 養 分 的 運 輸 是 由 供 應 的 部 位 運 往 需 要 的 部 位 4-3 動 物 體 內 的 血 液 循 環 1. 簡 單 的 水 中 小 生 物, 可 以 藉 擴 散 作 用 進 行 物 質 的 交 換 及 運 輸 ; 體 型 較 大 且 構 造 較 複 雜 的 動 物, 則 必 須 由 循 環 系 統 來 進 行 養 分 及 廢 物 的 運 輸 2. 血 液 的 成 分 : 血 漿 90 % 是 水, 消 化 後 的 養 分 代 謝 後 的 廢 物 抗 體 和 激 素 等 物 質 3. 年 輪 : 樹 幹 或 樹 枝 橫 切 面 上 的 木 質 部, 會 呈 現 深 淺 不 同 的 環 紋 生 長 季 節 早 期 晚 期 紅 血 球 雙 凹 圓 盤 狀, 內 含 血 紅 素 可 運 輸 氧 氣 環 紋 顏 色 淺 深 氣 候 溫 暖 寒 冷 雨 量 豐 富 缺 乏 血 球 白 血 球 可 行 變 形 蟲 運 動, 抵 禦 病 原 體 細 胞 生 長 快 速 緩 慢 細 胞 大 小 大 小 細 胞 顏 色 淺 深 血 小 板 不 規 則 狀, 促 使 血 液 凝 結, 阻 塞 傷 口

重 點 整 理 3. 血 管 : 圖 示 血 液 流 向 特 徵 4. 心 臟 : 動 脈 微 血 管 靜 脈 輸 出 血 液 離 開 心 臟 管 壁 比 較 厚 而 且 富 有 彈 性 承 接 動 脈 的 血 液 流 向 靜 脈 一 層 細 胞 的 厚 度, 利 於 血 液 和 組 織 間 的 物 質 互 相 交 換 优 位 於 胸 腔 中, 由 肌 肉 構 成 導 引 血 液 回 到 心 臟 管 壁 比 動 脈 薄, 也 比 較 缺 乏 彈 性, 其 內 有 瓣 膜 可 阻 止 血 液 倒 流 悠 內 有 四 個 腔 室, 上 面 為 左 心 房 右 心 房, 下 面 為 左 心 室 右 心 室 忧 心 房 和 心 室 間, 以 及 心 室 和 動 脈 間 有 上 大 靜 脈 右 心 房 瓣 膜 右 心 室 下 大 靜 脈 瓣 膜, 可 以 阻 止 血 液 倒 流 心 臟 內 部 構 造 示 意 圖 主 動 脈 肺 動 脈 肺 靜 脈 左 心 房 瓣 膜 左 心 室. 循 環 路 徑 : 优 體 循 環 : 左 心 室 主 動 脈 小 動 脈 組 織 微 血 管 小 靜 脈 大 靜 脈 右 心 房 悠 肺 循 環 : 右 心 室 肺 動 脈 肺 微 血 管 肺 靜 脈 左 心 房 6. 動 物 的 循 環 系 統 : 优 開 放 式 循 環 系 統 : 血 液 流 出 血 管, 直 接 與 組 織 細 胞 進 行 物 質 交 換 悠 閉 鎖 式 循 環 系 統 : 血 液 只 在 心 臟 和 血 管 內 流 動, 於 微 血 管 處 和 組 織 細 胞 進 行 物 質 交 換 4-4 動 物 體 內 的 淋 巴 循 環 1. 血 液 中 的 部 分 血 漿 自 微 血 管 滲 出, 流 入 組 織 間, 稱 為 組 織 液 2. 部 分 組 織 液 滲 入 淋 巴 管, 在 淋 巴 管 內 流 動, 稱 為 淋 巴 3. 淋 巴 循 環 系 統 : 优 淋 巴 管 : 淋 巴 的 運 輸 通 道, 小 腸 中 的 淋 巴 管 可 以 協 助 養 分 吸 收 悠 淋 巴 : 清 澈 透 明 的 液 體, 成 分 主 要 為 水 蛋 白 質 等, 並 含 有 許 多 特 殊 的 白 血 球, 稱 為 淋 巴 球 以 抵 禦 外 來 病 原 體 忧 淋 巴 結 : 淋 巴 管 膨 大 形 成, 聚 集 許 多 淋 巴 球, 可 以 過 濾 病 原 體 4. 人 體 內 的 循 環 示 意 圖 : 靜 脈 小 腸 絨 毛 組 織 液 微 血 管 淋 巴 淋 巴 結 淋 巴 管 心 臟 血 液 動 脈

小 試 身 手 10 大 家 來 找 碴 ( 找 出 錯 在 哪 裡 ) 1. 散 生 排 列 的 維 管 束, 靠 近 植 物 中 心 的 維 管 束 皆 為 木 質 部, 靠 近 表 皮 的 皆 為 韌 皮 部 (P.83) 2. 年 輪 是 由 韌 皮 部 和 木 質 部 交 替 形 成 (P.84) 3. 剝 除 樹 皮 後, 植 物 仍 可 藉 由 木 質 部 協 助 運 輸 養 分 (P.84) 4. 當 血 管 破 裂, 血 小 板 會 協 助 修 補 傷 口, 白 血 球 則 會 藉 由 變 形 蟲 運 動 將 細 小 的 縫 隙 補 滿 (P.91). 動 脈 彈 性 最 強, 靜 脈 則 利 用 瓣 膜 增 加 彈 性 (P.92) 6. 動 脈 中 流 動 的 血 液 都 是 充 氧 血 (P.9) 人 體 的 循 環 系 統 3. 血 管 的 比 較 : 請 同 學 依 照 大 小 順 序 填 入 淤 于 盂, 或 填 入 有 無 ( 淤 為 最 大, 盂 為 最 小 )(P.92) 動 脈 微 血 管 靜 脈 血 壓 厚 度 彈 性 瓣 膜 4. 心 臟 填 圖 : 請 填 入 正 確 的 構 造 名 稱 (P.93) 7. 微 血 管 中 的 血 漿 會 滲 入 淋 巴 管, 形 成 淋 巴 (P.99) 甲 丁 腦 內 大 革 命 ( 寫 出 正 確 答 案 ) 植 物 體 內 的 物 質 運 輸 1. 右 圖 為 多 年 生 木 本 植 物 莖 的 橫 切 面, 哪 一 個 構 造 可 以 使 得 植 物 不 斷 加 粗 並 形 成 新 的 年 輪? (P.84) 訟 甲 訠 乙 訡 丙 訢 丁 2. 在 水 耕 芹 菜 的 營 養 液 中 滴 加 紅 墨 水 如 下 圖 謽 一, 一 段 時 間 後, 取 一 葉 柄 橫 切, 可 見 其 內 部 有 許 多 紅 色 小 點 如 下 圖 謽 二 請 問 : 這 些 小 點 是 什 麼 構 造? (P.89) 訟 韌 皮 部 訠 氣 孔 訡 葉 綠 體 訢 木 質 部 圖 謽 一 圖 謽 二 甲 乙 丙 丁 乙 右 心 房 下 大 靜 脈 丙 甲 : 丁 : 乙 : 戊 : 丙 : 己 :. 承 上 題, 請 參 考 心 臟 圖 內 的 血 液 流 動 方 向, 此 時 的 心 臟 正 處 於 何 種 狀 態? (P.93) 訟 心 房 收 縮 將 血 液 擠 入 心 室 中 訠 瓣 膜 推 動 血 液 進 入 心 室 中 訡 心 室 產 生 壓 力 吸 取 心 房 的 血 液 訢 心 房 和 心 室 間 有 破 洞, 使 得 血 液 流 入 心 室 戊 己 左 心 室