( 一 ) 恆 定 性 : 生 物 複 習 講 義 第 六 章 恆 定 性 意 義 生 物 設 法 使 體 內 環 境 維 持 在 某 一 特 定 範 圍 的 狀 態, 才 能 有 利 於 生 存 內 容 體 內 的 溫 度 養 分 水 分 鹽 分 廢 物 與 氣 體 維 持 穩 定 狀 態 控 制 藉 由 神 經 系 統 與 內 分 泌 系 統 的 協 調 機 制 ( 二 ) 體 溫 的 調 節 A 動 物 的 分 類 : 外 溫 動 物 ( 變 溫 動 物 ) 內 溫 動 物 ( 恆 溫 動 物 ) 圖 示 魚 類 兩 生 類 爬 蟲 類 腦 幹 缺 乏 體 溫 調 節 中 樞 體 溫 隨 外 界 溫 度 發 生 明 顯 的 變 化 冷 熱 溫 差 大 時 改 變 棲 息 地 點 或 休 眠 鳥 類 哺 乳 類 腦 幹 有 體 溫 調 節 中 樞 體 溫 維 持 在 一 個 較 小 的 範 圍 內 體 表 有 良 好 的 保 溫 構 造 體 溫 能 作 適 當 調 節 B 體 溫 的 調 節 : 甲 內 溫 動 物 的 調 節 : 狀 況 熱 量 需 求 血 管 汗 腺 排 汗 甲 狀 腺 與 代 謝 食 慾 肌 肉 活 動 天 氣 熱 體 溫 高 增 加 散 熱 擴 張 促 進 體 熱 發 散 排 汗 增 加 促 進 排 熱 分 泌 量 減 少 細 胞 釋 放 能 量 減 少 食 慾 減 退 減 少 能 量 來 源 肌 肉 舒 緩 減 少 體 熱 產 生 天 氣 冷 體 溫 低 減 少 散 熱 收 縮 減 少 體 熱 散 失 排 汗 減 少 減 少 體 熱 散 失 分 泌 量 增 加 細 胞 釋 放 較 多 能 量 食 慾 增 加 增 加 能 量 補 充 肌 肉 不 自 主 顫 抖 增 加 體 熱 產 生 乙 外 溫 動 物 的 調 節 : 熱 量 需 求 生 理 調 節 熱 量 需 求 生 理 調 節 天 氣 熱 體 溫 高 降 低 體 溫 躲 在 蔭 涼 處 天 氣 冷 體 溫 低 提 高 體 溫 減 少 耗 能 日 曬 冬 眠 1
( 三 ) 呼 吸 作 用 : B 生 物 體 內 的 氣 體 交 換 : 甲 生 物 體 內 的 氧 化 : 呼 吸 的 定 義 呼 吸 作 用 的 功 能 1. 生 物 體 內 將 養 分 分 解, 並 產 生 能 量 的 過 程 2. 需 酵 素 參 與 反 應, 且 作 用 緩 慢 1. 提 供 生 物 系 孢 所 需 的 能 量, 進 行 各 種 生 理 反 應 及 代 謝 作 用 2. 恆 溫 動 物 維 持 身 體 體 溫 的 主 要 機 制 能 量 利 用 順 序 澱 粉 葡 萄 糖 脂 質 脂 肪 酸 蛋 白 質 氨 基 酸 醣 類 脂 質 蛋 白 質 葡 萄 糖 + 氧 二 氧 化 碳 + 水 + 能 量 脂 質 + 氧 二 氧 化 碳 + 水 + 能 量 胺 基 酸 + 氧 氨 + 二 氧 化 碳 + 水 + 能 量 乙 氣 體 交 換 的 方 式 根 部 莖 部 葉 片 植 物 表 皮 細 胞 由 氣 孔 或 皮 孔 進 出 由 氣 孔 進 出 根 部 沒 有 無 角 質 層 ; 吸 收 溶 於 水 中 的 氣 體, 由 木 質 部 運 送 大 多 數 陸 生 植 物 的 根 部 若 浸 水 過 久, 會 因 缺 氧 影 響 呼 吸, 導 致 死 亡 水 中 小 生 物 直 接 進 行 擴 散 作 用 攝 取 氧 氣, 排 除 二 氧 化 碳 草 履 蟲 變 形 蟲 大 型 動 物 水 生 動 物 昆 蟲 蚯 蚓 兩 生 類 爬 蟲 類 鳥 類 哺 乳 類 呼 吸 構 造 鰓 氣 管 系 皮 膚 幼 體 : 鰓 成 體 : 肺 肺 部 2
C 呼 吸 作 用 : 意 義 細 胞 分 解 養 分, 產 生 能 量, 以 維 持 生 命 的 過 程 通 式 呼 吸 構 造 D 人 的 呼 吸 系 統 呼 吸 器 官 備 註 鼻 腔 氣 管 肺 葡 萄 糖 + 氧 二 氧 化 碳 + 水 + 能 量 單 細 胞 生 物 小 型 水 中 生 物 植 物 根 部 莖 部 葉 片 透 過 細 胞 膜 直 接 擴 散 表 皮 細 胞 氣 孔 皮 孔 氣 孔 昆 蟲 氣 管 系 ( 氣 囊 氣 管 氣 門 ) 蚯 蚓 兩 生 類 魚 類 兩 生 類 爬 蟲 類 鳥 類 哺 乳 類 鼻 咽 喉 氣 管 支 氣 管 肺 皮 膚 鰓 幼 體 用 鰓 呼 吸 成 體 用 肺 呼 吸 有 一 層 黏 膜, 黏 膜 內 的 腺 細 胞 會 分 泌 黏 液 ( 即 鼻 涕 ), 可 黏 住 灰 塵 和 病 菌, 也 能 幫 助 溼 潤 空 氣, 藉 由 鼻 腔 內 纖 毛 的 運 動, 將 黏 液 所 捕 捉 到 的 灰 塵 排 出 體 外 氣 管 內 壁 上 皮 黏 膜 有 纖 毛, 不 停 地 向 喉 部 擺 動, 把 沾 有 灰 塵 和 病 菌 的 黏 液 慢 慢 向 喉 部 推, 最 後 由 咳 嗽 而 排 出 體 外, 這 就 是 一 般 所 稱 的 痰 氣 管 黏 膜 所 分 泌 的 黏 液 有 抗 體, 可 抵 抗 病 原 體, 是 呼 吸 道 防 禦 系 統 的 重 要 組 成 肺 位 於 胸 腔, 是 呼 吸 系 統 的 重 要 器 官, 分 成 左 肺 和 右 肺 肺 部 無 肌 肉, 由 佈 滿 微 血 管 的 肺 泡 組 成, 只 能 隨 胸 腔 的 壓 力 變 化 而 被 動 脹 縮 肺 E 呼 吸 作 用 與 光 合 作 用 比 較 : 比 較 生 物 能 量 轉 換 作 用 部 位 能 量 來 源 時 間 代 謝 目 的 呼 吸 作 用 大 部 分 的 生 物 ( 含 動 物 植 物 ) 釋 放 能 量 細 胞 內 的 粒 腺 體 化 學 能 ( 養 分 ) 全 天 (24 小 時 ) 分 解 作 用 分 解 養 分, 產 生 能 量 光 合 作 用 綠 色 植 物 藻 類 藍 綠 藻 眼 蟲 吸 收 能 量 綠 色 細 胞 的 葉 綠 體 光 能 ( 日 光 ) 白 天 ( 有 光 ) 合 成 作 用 將 二 氧 化 碳 合 成 所 需 的 養 分 F 呼 吸 作 用 與 呼 吸 運 動 : 比 較 目 的 地 點 調 節 方 式 呼 吸 作 用 分 解 養 分, 產 生 能 量 各 細 胞 內 內 分 泌 激 素 加 速 細 胞 代 謝 呼 吸 運 動 交 換 器 體, 排 除 廢 物 呼 吸 器 官 腦 幹 偵 測 血 液 中 CO2 濃 度, 調 節 呼 吸 G 呼 吸 運 動 : 動 作 肋 骨 橫 膈 胸 腔 氣 體 壓 力 壓 力 變 化 空 氣 流 動 肺 部 變 化 呼 氣 上 升 收 縮 下 降 ( 緊 繃 ) 擴 大 壓 力 變 小 氣 體 壓 力 小 於 外 界 空 氣 流 入 肺 部 肺 部 脹 大 吸 氣 下 降 舒 張 上 升 ( 鬆 弛 ) 縮 小 壓 力 變 大 氣 體 壓 力 大 於 外 界 空 氣 從 肺 部 流 出 肺 部 縮 小 3
H 呼 吸 作 用 的 相 關 實 驗 : 檢 驗 氣 體 成 分 水 蒸 氣 的 檢 驗 二 氧 化 碳 的 檢 驗 檢 驗 材 料 檢 驗 方 法 乾 燥 的 氯 化 亞 鈷 試 紙 ( 藍 色 ) 鼻 孔 朝 著 乾 燥 的 氯 化 亞 鈷 試 紙 呼 氣 吸 氣 口 含 Y 形 管 的 末 端, 吸 氣 時 手 壓 緊 長 管 的 橡 皮 管 (A 管 ), 吸 入 短 管 瓶 內 的 氣 體 (B 瓶 ) 澄 清 石 灰 水 吹 氣 呼 氣 時 手 壓 緊 短 管 的 橡 皮 管 (B 管 ), 將 氣 體 吹 入 長 管 的 瓶 內 (A 瓶 ) 目 的 檢 驗 呼 吸 產 生 的 水 蒸 氣 檢 驗 空 氣 中 的 二 氧 化 碳 檢 驗 呼 吸 產 生 的 二 氧 化 碳 氯 化 亞 鈷 試 紙 成 粉 紅 色 B 瓶 的 石 灰 水 呈 白 色 混 濁 表 示 空 氣 中 含 二 氧 化 碳 A 瓶 的 石 灰 水 呈 白 色 混 濁 表 示 呼 出 的 氣 體 中 含 二 氧 化 碳 檢 驗 結 果 I 胸 腔 模 擬 實 驗 : 寶 特 瓶 口 氣 管 寶 特 瓶 胸 腔 瓶 內 氣 球 肺 部 氣 球 膜 橫 膈 膜 瓶 內 的 氣 體 變 化 相 當 於 肺 部 在 呼 氣 吸 氣 時 的 變 化 紙 條 向 下 拉 寶 特 瓶 內 體 積 擴 大, 壓 力 減 小, 瓶 內 的 氣 體 壓 力 小 於 瓶 外 的 氣 體 壓 力, 氣 體 流 入, 氣 球 被 迫 脹 大, 相 當 於 吸 氣 動 作 4
J 綠 豆 萌 芽 時 的 呼 吸 作 用 檢 驗 1. 綠 豆 萌 芽 時, 呼 吸 作 用 特 別 旺 盛, 產 生 大 量 的 二 氧 化 碳 2. 本 實 驗 不 論 照 光 或 在 暗 室 中, 結 果 都 相 同 3. 倒 入 清 水 的 目 的, 是 將 錐 形 瓶 內 的 氣 體 排 入 盛 有 澄 清 石 灰 水 的 量 筒 ( 或 試 管 ) 中 4. 當 石 灰 水 呈 白 色 混 濁 ( 碳 酸 鈣 白 色 沉 澱 ), 表 示 通 入 的 氣 體 含 有 二 氧 化 碳 5. 圖 中, 萌 芽 的 綠 豆 有 旺 盛 的 呼 吸 作 用, 因 此 甲 瓶 的 石 灰 水 會 變 成 混 濁 ( 四 ) 水 分 的 恆 定 水 分 恆 定 動 物 植 物 水 分 來 源 食 物 及 飲 水 根 部 吸 收 水 分 防 止 水 分 散 失 構 造 水 分 調 節 爬 蟲 類 鱗 片 骨 板 鳥 類 哺 乳 類 皮 膚 角 質 層 血 液 中 水 分 降 低 時, 謝 液 濃 度 會 攝 入 升 高, 腦 幹 偵 測 血 液 濃 度, 發 出 水 分 口 渴 訊 號 排 尿 作 用 : 血 液 中 水 分 增 加, 血 液 濃 度 降 低, 腎 臟 過 濾 多 餘 的 水 排 出 分, 形 成 尿 液 水 分 藉 由 排 汗 呼 吸 排 遺 中 釋 出 部 分 的 水 分 莖 葉 角 質 層 莖 部 樹 皮 蒸 散 作 用 泌 液 作 用 根 部 吸 收 水 分 ( 滲 透 作 用 ) 莖 部 運 輸 水 分 ( 毛 細 現 象 ) 多 數 由 氣 孔 蒸 發 水 分 ( 蒸 散 作 用 ) 夜 晚 氣 孔 關 閉 減 少 水 分 散 失 土 壤 水 分 過 多 且 空 氣 濕 度 過 高 時, 植 物 體 內 的 水 分 無 法 順 利 蒸 發, 於 是 由 葉 緣 或 葉 尖 泌 出 多 餘 的 水 分 ( 五 ) 排 泄 作 用 甲 含 氮 廢 物 : 比 較 氨 尿 素 尿 酸 毒 性 最 強 其 次 最 弱 水 溶 性 最 大 ( 最 易 溶 ) 其 次 最 小 ( 最 難 溶 ) 排 泄 需 水 量 最 多 其 次 最 少 排 泄 方 式 藉 由 擴 散 作 用, 直 接 排 出 體 外 蛋 白 質 經 消 化 作 用 分 解 成 胺 基 酸, 在 細 胞 內 行 呼 吸 作 用, 產 生 氨 氨 在 肝 臟 轉 變 成 尿 素, 尿 素 經 循 環, 在 腎 臟 形 成 尿 液 排 出 排 尿 素 的 場 所 : 腎 臟 皮 膚 尿 酸 難 溶 於 水, 直 接 隨 著 糞 便 混 合 排 出 實 例 單 細 胞 生 物 魚 類 兩 生 類 哺 乳 類 昆 蟲 鳥 類 5
乙 泌 尿 系 統 : 構 造 說 明 功 能 腎 臟 1. 位 於 腹 腔 的 背 側, 左 右 各 一 個 2. 血 液 流 經 腎 臟 時 : 甲 尿 素 鹽 分 水 分 在 腎 臟 過 濾 形 成 尿 液 乙 有 用 的 物 質 經 過 濾 後, 會 再 被 吸 收 回 血 液 中 例 如 : 葡 萄 糖 胺 基 酸... 等 物 質 1. 調 節 血 液 的 濃 度 2. 形 成 尿 液 的 場 所 輸 尿 管 連 接 腎 臟 和 膀 胱 間 的 通 道, 左 右 各 一 將 尿 液 由 腎 臟 疏 鬆 至 膀 胱 儲 存 的 通 道 膀 胱 1. 由 肌 肉 組 成 2. 暫 時 儲 存 尿 液 的 裝 置 3. 一 般 人 當 尿 液 在 膀 胱 累 積 至 一 定 量 時 ( 約 300mL), 由 腦 幹 刺 激, 發 出 訊 號, 引 起 尿 液 儲 存 尿 液 尿 道 連 接 膀 胱 與 外 界 相 接 的 通 道 將 尿 液 排 至 體 外 丙 水 分 的 調 節 : 調 節 中 樞 協 調 系 統 水 分 過 少 時 水 分 過 多 時 腦 幹 神 經 系 統 內 分 泌 系 統 1. 血 液 濃 度 會 升 高, 經 由 鬧 幹 刺 激, 產 生 口 渴 的 感 覺, 於 是 想 喝 水 2. 釋 放 激 素, 調 節 腎 臟 的 運 作, 減 少 排 尿 1. 血 液 濃 度 太 低, 不 再 喝 水 2. 腎 臟 過 濾, 增 加 排 尿 量, 以 調 節 血 液 濃 度 丁 陸 地 生 物 的 防 水 構 造 : 種 類 植 物 動 物 適 應 方 式 1. 莖 有 樹 皮, 葉 的 表 皮 外 有 角 質 層 或 蠟 質 2. 葉 面 的 蠟 質 功 能 : (1) 提 供 保 護 (2) 反 射 陽 光 (3) 防 止 水 分 散 失 3. 氣 孔 大 部 分 分 布 在 下 表 皮 4. 葉 變 形 或 長 出 附 屬 構 造 : (1) 仙 人 掌 的 葉 呈 針 狀 (2) 構 樹 的 葉 子 上 細 毛 (3) 冬 天 時 落 葉 戊 植 物 的 水 分 調 節 : 1. 表 皮 的 外 層 特 化 為 角 質 層, 為 不 透 水 的 構 造 2. 爬 蟲 類 的 表 皮 有 鱗 片 或 骨 板 3. 昆 蟲 具 有 外 骨 骼 狀 況 環 境 缺 水 時 吸 水 過 多 或 空 氣 潮 濕 時 調 節 1. 增 加 根 部 的 水 分 吸 收 2. 氣 孔 關 閉, 以 減 少 水 分 散 失 1. 減 少 根 部 的 水 分 吸 收 2. 氣 孔 打 開, 以 增 加 水 分 的 蒸 散 作 用 3. 水 分 來 不 及 排 除 時, 由 葉 脈 的 末 端 ( 葉 緣 或 葉 尖 ) 直 接 排 出, 稱 為 泌 液 作 用 或 泌 溢 作 用 6
6-1 恆 定 性 ( 一 ) 恆 定 性 : A 定 義 : 生 物 體 能 自 動 調 節 水 分 體 溫 血 糖 濃 度 以 及 呼 吸 等, 使 體 內 的 環 境 能 保 持 恆 定, 以 維 持 生 存, 稱 為 生 物 的 恆 定 性 B 生 物 體 維 持 恆 定 的 模 式 : (1) 體 內 各 種 的 生 理 機 能 變 化 體 內 及 體 外 各 種 受 器 接 受 刺 激 神 經 及 內 分 泌 系 統 的 協 調 與 支 配 控 制 體 內 各 部 位 的 活 動, 使 生 物 體 內 的 水 分 動 物 的 心 搏 呼 吸 次 數 血 糖 濃 度, 以 及 恆 溫 動 物 的 體 溫, 維 持 在 一 定 的 範 圍 內 (2) 除 了 氣 體 水 分 血 糖 體 溫 維 持 恆 定 外, 細 胞 內 外 液 體 的 各 種 營 養 物 質 及 離 子, 濃 度 也 需 要 維 持 在 恆 定 的 範 圍 內, 同 時 整 體 細 胞 內 外 的 酸 鹼 度 度 及 壓 力 也 必 須 維 持 恆 定 6-2 呼 吸 作 用 ( 一 ) 生 物 的 呼 吸 作 用 : A 呼 吸 作 用 的 定 義 : 生 物 細 胞 利 用 葡 萄 糖, 將 養 分 氧 化 分 解, 產 生 水 蒸 氣 和 二 氧 化 碳, 並 釋 出 能 量 的 過 程, 稱 為 呼 吸 作 用 B 呼 吸 作 用 的 簡 式 : 葡 萄 糖 + 氧 二 氧 化 碳 + 水 + 能 量 C 生 物 的 呼 吸 構 造 : (1) 植 物 的 呼 吸 : 甲 植 物 沒 有 專 行 呼 吸 的 器 官, 植 物 和 外 界 的 氣 體 交 換, 是 經 由 葉 的 氣 孔 莖 的 氣 孔 或 皮 孔 及 根 部 的 表 皮 細 胞 進 行 乙 大 多 數 陸 生 生 植 物 根 部 浸 水 過 久, 會 因 缺 少 氧 氣 使 細 胞 無 法 進 行 呼 吸 作 用, 導 致 死 亡 (2) 動 物 的 呼 吸 構 造 : 甲 水 中 的 單 細 胞 動 物 ( 例 如 : 草 履 蟲 變 形 蟲 ) 或 小 型 動 物 ( 例 如 : 水 螅 ), 藉 由 擴 散 作 用, 直 接 由 水 中 獲 得 氧 氣, 並 將 二 氧 化 碳 直 接 排 至 水 中 乙 多 細 胞 動 物 或 體 型 較 大 的 動 物, 必 須 藉 特 殊 的 呼 吸 器 官 ( 構 造 ) 來 進 行 呼 吸 作 用 丙 呼 吸 器 官 須 具 有 溼 潤 的 表 面, 且 有 充 分 的 血 液 供 應 丁 各 種 動 物 的 呼 吸 構 造 舉 例 如 下 : (a) 陸 生 動 物 多 用 肺 呼 吸, 例 如 : 蛙 龜 鳥 類 哺 乳 類 (b) 水 生 動 物 則 大 多 數 用 鰓 呼 吸, 例 如 : 魚 蝌 蚪 (c) 蚯 蚓 可 利 用 溼 潤 的 皮 膚 呼 吸 (d) 昆 蟲 體 內 有 氣 管 系, 可 藉 其 氣 孔 與 外 界 相 通, 以 進 行 氣 體 交 換 7
D 動 物 的 呼 吸 作 用 活 動 探 討 (1) 氯 化 亞 鈷 紙 的 反 應 : 以 鼻 孔 向 乾 燥 氯 化 亞 鈷 試 紙 呼 氣, 氯 化 亞 鈷 試 紙 由 藍 色 變 粉 紅 色, 表 示 人 呼 出 氣 體 中 含 有 水 蒸 氣 (2) 石 灰 水 的 反 應 : 如 圖, 吸 氣 時 需 緊 壓 連 接 甲 瓶 的 橡 皮 管, 以 免 吸 入 甲 瓶 的 石 灰 水, 此 時 外 界 的 氣 體 進 入 乙 瓶 藉 乙 瓶 石 灰 水 的 變 色 證 明 空 氣 中 的 CO2 (3) 呼 氣 時 緊 壓 連 接 乙 瓶 橡 皮 管, 此 時 甲 瓶 石 灰 水 起 氣 泡 且 出 現 白 色 混 濁 可 知 人 體 呼 吸 產 生 的 氣 體 含 有 二 氧 化 碳 E 植 物 的 呼 吸 作 用 活 動 探 討 : (1) 如 圖,40 分 鐘 後, 從 漏 斗 中 倒 入 清 水, 將 瓶 內 氣 體 擠 入 試 管 中, 發 現 甲 裝 置 的 石 灰 水 變 混 濁, 乙 裝 置 的 石 灰 水 仍 為 澄 清 (2) 發 芽 種 子 呼 吸 作 用 旺 盛, 因 此 會 釋 出 大 量 的 二 氧 化 碳 而 乾 燥 的 種 子 呼 吸 作 用 較 微 弱, 所 以 沒 有 二 氧 化 碳 的 反 應 F 人 體 的 呼 吸 運 動 (1) 人 體 進 行 氣 體 交 換 的 場 所 主 要 在 肺 臟, 外 界 的 空 氣 可 經 由 鼻 咽 喉 氣 管 支 氣 管 進 到 肺, 並 在 此 進 行 氣 體 交 換 (2) 人 體 胸 腔 擴 大 和 縮 小 以 完 成 吸 氣 呼 氣 的 動 作, 稱 為 呼 吸 運 動 (3) 完 成 呼 吸 運 動 相 關 構 造 的 協 調 如 下 表 : 呼 吸 運 動 橫 膈 肋 骨 胸 腔 肺 結 果 吸 氣 收 縮 下 降 上 舉 擴 大 脹 大 外 界 空 氣 進 入 肺 中 呼 氣 舒 張 上 升 下 降 縮 小 收 縮 肺 內 氣 體 排 出 體 外 (4) 成 年 人 的 呼 吸 運 動 每 分 鐘 約 15~18 次, 激 烈 運 動 時, 血 液 中 的 二 氧 化 碳 濃 度 會 增 加, 於 是 會 刺 激 腦 幹 中 的 呼 吸 中 樞, 促 使 呼 吸 運 動 加 快, 以 排 除 過 多 的 二 氧 化 碳 (5) 呼 吸 作 用 和 呼 吸 運 動 : 比 較 呼 吸 作 用 呼 吸 運 動 定 義 進 行 部 位 生 物 細 胞 利 用 粒 線 體 將 養 份 分 解, 產 生 水 蒸 氣 和 二 氧 化 碳 的 過 程 在 每 個 細 胞 的 粒 線 體 內 利 用 胸 腔 擴 大 縮 小, 完 成 呼 氣 吸 氣 的 動 作 在 肺 部 進 行 氣 體 交 換 8
G 氣 體 的 交 換 機 制 : (1) 肺 部 的 氣 體 交 換 : 氧 氣 由 肺 泡 擴 散 到 微 血 管 中 ; 二 氧 化 碳 由 微 血 管 擴 散 到 肺 泡 (2) 細 胞 內 的 氣 體 交 換 : 氧 氣 由 微 血 管 擴 散 到 細 胞 中 ; 二 氧 化 碳 由 細 胞 擴 散 到 微 血 管 H 呼 吸 作 用 與 光 合 作 用 比 較 : 比 較 能 量 變 化 作 用 部 位 作 用 時 間 目 的 呼 吸 作 用 釋 放 能 量 細 胞 內 的 粒 線 體 白 天 和 晚 上 分 解 養 分, 產 生 能 量 光 合 作 用 吸 收 能 量 細 胞 內 的 葉 綠 體 白 天 有 光 時 利 用 光 能, 合 成 養 分 補 充 : 1. 光 合 作 用 : 水 蒸 氣 + 二 氧 化 碳 葡 萄 糖 + 水 + 氧 氣 呼 吸 作 用 : 葡 萄 糖 + 氧 二 氧 化 碳 + 水 + 能 量 2. 動 物 的 呼 吸 構 造 : 動 物 種 類 蚯 蚓 青 蛙 昆 蟲 呼 吸 構 造 濕 潤 的 皮 膚 氣 管 系 鰓 魚 類 蝌 蚪 爬 蟲 類 鳥 類 哺 乳 類 3. 昆 蟲 體 內 有 許 多 的 氣 管 系, 連 接 著 氣 囊, 以 氣 門 和 外 界 相 通 肺 ( 一 ) 體 溫 的 調 節 : 6-3 體 溫 的 恆 定 A 內 溫 動 物 : 鳥 類 和 哺 乳 類 的 腦 部 有 體 溫 調 節 中 樞, 且 體 表 有 良 好 的 保 溫 構 造, 因 此 體 溫 能 維 持 在 某 個 較 小 的 範 圍 內, 這 類 動 物 稱 為 恆 溫 動 物 或 外 溫 動 物 B 外 溫 動 物 : 魚 類 兩 生 類 和 爬 蟲 類 等 由 於 腦 部 缺 乏 體 溫 調 節 中 樞, 故 體 溫 會 隨 環 境 溫 度 改 變 而 發 生 明 顯 的 變 化, 這 類 動 物 稱 為 變 溫 動 物 或 外 溫 動 物 C 外 溫 動 物 的 體 溫 調 節 : (1) 日 曬 : 白 天 時, 蜥 蜴 烏 龜 等 趴 在 岩 石 上 曬 太 陽, 吸 收 外 界 熱 量, 增 加 體 溫 (2) 休 眠 : 環 境 的 溫 度 過 高 或 過 低 時, 蛙 類 躲 在 岩 石 下 或 洞 穴 中, 進 入 休 眠 狀 態, 以 適 應 外 界 環 境 的 變 化 D 體 溫 的 調 節 : (1) 恆 溫 動 物 主 要 利 用 皮 膚 進 行 體 溫 調 節, 其 主 要 方 法 為 : 調 節 皮 膚 皮 膚 內 熱 量 甲 狀 腺 素 基 礎 目 的 排 汗 食 慾 狀 況 微 血 管 血 流 量 散 失 代 謝 率 大 量 分 泌 量 下 降, 天 熱 排 除 體 熱 擴 張 增 加 增 加 減 退 下 降 流 汗 減 少 細 胞 活 動 寒 冷 減 少 體 熱 散 失 收 縮 減 少 減 少 減 少 流 汗 9 增 加 分 泌 量 增 加, 增 加 細 胞 活 動 上 升 (2) 植 物 藉 蒸 散 作 用 及 反 射 過 多 陽 光, 以 維 持 體 溫 的 恆 定 (3) 人 類 體 溫 的 恆 定 : 活 動 活 動 力 減 退, 減 少 熱 量 產 生 肌 肉 收 縮 顫 抖, 增 加 產 熱
甲 天 氣 炎 熱 時 : (a) 活 動 力 減 退, 以 減 少 熱 量 的 產 生 (b) 皮 膚 表 面 微 血 管 擴 張, 以 增 加 流 到 皮 膚 的 血 流 量, 加 速 熱 量 的 散 失 (c) 排 汗 增 加, 汗 水 的 蒸 發 可 以 排 除 過 多 的 熱 量 乙 天 氣 寒 冷 時 : (a) 食 慾 增 加, 以 獲 得 更 多 的 養 分, 產 生 能 量 (b) 皮 膚 表 面 微 血 管 收 縮, 減 少 流 到 皮 膚 血 液 流 量, 減 少 熱 量 散 失 (c) 肌 肉 會 收 縮 和 顫 抖, 以 產 生 更 多 的 熱 量 6-4 水 分 的 恆 定 ( 一 ) 水 分 的 恆 定 : A 植 物 體 內 水 分 的 調 節 (1) 植 物 葉 的 表 皮 外 大 都 具 有 一 層 光 亮 的 角 質, 防 止 水 分 大 量 自 組 織 中 流 失 ; 氣 孔 大 都 分 布 於 葉 的 下 表 皮, 可 以 防 止 水 分 散 失 過 快 (2) 仙 人 掌 的 葉 退 化 成 針 狀, 以 減 少 水 分 的 散 失 (3) 植 物 體 內 水 分 的 調 節 機 能 : 甲 植 物 從 根 部 吸 收 水 分, 輸 送 到 莖 和 葉, 除 供 利 用 外, 大 部 分 都 從 氣 孔 蒸 散 乙 夜 晚 時, 多 數 植 物 的 氣 孔 關 閉, 以 減 少 蒸 散 作 用 丙 當 根 部 吸 水 過 多 或 空 氣 潮 濕, 水 由 氣 孔 散 失 速 率 太 慢 時, 體 內 過 多 水 分 會 由 葉 片 末 端 ( 葉 緣 或 葉 尖 ) 處 排 出, 以 維 持 體 內 水 分 的 恆 定 B 動 物 體 內 水 份 的 調 節 : (1) 昆 蟲 的 外 骨 骼 爬 蟲 類 的 鱗 片 和 骨 板 哺 乳 動 物 體 表 的 角 質 和 皮 膚 等, 可 以 防 止 水 分 散 失 (2) 人 的 皮 膚 具 有 防 止 體 內 水 分 流 失 的 功 能, 因 此 皮 膚 嚴 重 燒 傷 的 人, 會 因 為 這 層 防 水 構 造 受 到 傷 害, 造 成 體 內 水 分 大 量 流 失 (3) 蛙 的 皮 膚 不 能 防 止 水 分 散 失, 所 以 只 能 生 活 在 潮 濕 有 水 的 地 方 (4) 動 物 體 內 水 分 的 調 節 機 能 : 甲 當 體 內 水 分 缺 乏 時, 腦 幹 偵 測 出 身 體 內 水 量 的 改 變, 於 是 產 生 口 渴 的 感 覺, 而 且 腎 臟 排 出 的 尿 量 減 少 乙 當 攝 取 的 水 分 遠 超 過 身 體 所 需 時, 口 渴 的 感 覺 消 失, 進 入 體 內 的 水 分 造 成 血 液 的 增 加, 因 而 使 腎 臟 排 出 的 尿 量 變 多, 以 維 持 體 內 水 分 的 恆 定 10
6-5 血 糖 的 恆 定 ( 一 ) 血 糖 恆 定 的 調 節 : A 血 液 中 所 含 的 葡 萄 糖 稱 為 血 糖 B 小 腸 絨 毛 所 吸 收 的 葡 萄 糖, 以 及 肝 臟 貯 存 的 肝 糖 轉 變 成 葡 萄 糖, 釋 放 到 血 液 中, 為 人 體 內 血 糖 的 主 要 來 源 C 人 體 血 糖 恆 定 的 調 節 : (1) 進 食 後, 血 糖 濃 度 升 高, 胰 島 素 的 分 泌 增 加 ; 在 胰 島 素 的 作 用 下, 葡 萄 糖 進 入 細 胞 內 供 其 利 用, 或 進 入 肝 臟 肌 肉 等 細 胞 中 合 成 肝 糖, 以 利 貯 存, 所 以 血 糖 的 濃 度 就 能 維 持 恆 定 (2) 當 人 體 血 糖 濃 度 降 至 太 低 時, 胰 島 素 的 分 泌 便 受 到 抑 制 (3) 低 血 糖 的 血 液 經 腦 部 後, 身 體 會 感 到 飢 餓 發 抖 心 跳 加 速, 並 引 起 食 慾 以 補 充 降 低 的 血 糖 (4) 過 低 的 血 糖, 會 促 進 升 糖 素 和 腎 上 腺 素 的 分 泌, 促 使 肝 臟 內 貯 存 的 肝 糖 轉 變 成 葡 萄 糖, 並 釋 放 到 血 液 中, 使 血 糖 逐 漸 上 升, 恢 復 恆 定 D 血 糖 恆 定 的 重 要 性 (1) 當 胰 島 素 分 泌 不 足, 會 影 響 血 糖 的 恆 定 由 於 葡 萄 糖 無 法 被 細 胞 正 常 利 用, 因 而 造 成 血 糖 濃 度 升 高, 是 為 糖 尿 病 (2) 若 身 體 的 細 胞 長 期 處 於 高 血 糖 的 狀 態, 便 會 造 成 眼 睛 腎 臟 神 經 和 血 管 等 器 官 的 病 變 (3) 人 體 的 血 糖 濃 度, 需 維 持 在 某 一 特 定 範 圍 內, 血 糖 量 過 高 或 過 低, 對 人 體 都 不 利 血 糖 過 少 時, 會 發 生 昏 迷, 甚 至 死 亡 6-6 廢 物 的 排 除 與 調 節 ( 一 ) 氨 的 排 泄 : A 生 物 體 將 代 謝 廢 物 排 出 體 外 的 作 用, 稱 為 排 泄 作 用 B 人 體 的 腎 臟 肺 臟 皮 膚 上 的 汗 腺, 都 有 排 寫 的 功 能 C 動 物 體 的 蛋 白 質 氧 化 分 解 時, 會 產 生 氨, 氨 對 細 胞 有 毒 性, 需 迅 速 排 除 (1) 單 細 胞 動 物 以 及 水 螅 可 以 將 氨 直 接 排 到 生 活 環 境 的 水 中 (2) 昆 蟲 和 鳥 類 將 氨 轉 變 成 毒 性 甚 小 的 尿 酸, 然 後 混 在 糞 便 中 排 出 體 外 (3) 人 類 的 肝 臟 可 將 氨 轉 變 成 毒 性 較 低 的 尿 素, 再 由 血 液 帶 到 腎 臟 排 除 (4) 毒 性 : 氨 > 尿 素 > 尿 酸 D 生 物 排 氨 方 式 的 比 較 : 生 物 種 類 排 洩 方 法 毒 性 需 水 量 氨 單 細 胞 水 中 生 物 直 接 擴 散 至 體 外 強 需 大 量 水, 故 直 接 排 除 至 水 中 尿 素 哺 乳 類 泌 尿 系 統 形 成 尿 液 稍 弱 直 接 以 尿 液 稀 釋 尿 酸 昆 蟲 鳥 類 混 合 進 入 糞 便 最 弱 不 易 溶 於 水 11
E 肝 臟 的 功 能 : (1) 製 造 膽 汁 幫 助 脂 質 乳 化, 儲 存 在 膽 囊 內 (2) 儲 存 肝 糖 調 節 血 糖 濃 度 (3) 將 氨 轉 變 為 尿 素 解 毒 功 能 ( 二 ) 人 體 的 泌 尿 系 統 : A 泌 尿 系 統 : (1) 泌 尿 器 官 的 排 泄 作 用 : 腎 臟 輸 尿 管 膀 胱 和 尿 道, 合 稱 泌 尿 系 統 (2) 腎 臟 過 濾 血 液, 其 中 有 用 的 物 質 會 被 再 吸 收 回 到 血 液 中, 其 餘 則 形 成 溶 有 鹽 類 和 尿 素 等 物 質 的 尿 液 (3) 尿 液 經 過 輸 尿 管 滴 入 膀 胱 儲 存, 累 積 一 定 的 量 會 引 起 尿 意, 將 尿 液 經 由 尿 道 排 出 體 外 (4) 正 常 人 的 尿 液 中 不 含 葡 萄 糖 蛋 白 質 或 血 球, 尿 毒 症 患 者 需 洗 腎 以 減 少 血 液 中 的 尿 素 含 量 (5) 人 體 的 尿 素 在 肝 臟 中 形 成, 尿 液 則 在 腎 臟 中 形 成 B 肺 與 皮 膚 的 排 泄 作 用 : (1) 肺 可 排 出 水 蒸 氣 和 二 氧 化 碳, 所 以 肺 是 呼 吸 器 官 也 是 排 泄 器 官 (2) 皮 膚 排 汗, 與 體 溫 調 節 有 關, 也 具 有 排 泄 代 謝 廢 物 的 功 能 12
補 充 1. 肝 臟 是 人 體 最 大 的 消 化 器 官 - 分 泌 膽 汁 2. 肝 臟 是 人 體 最 大 的 血 糖 庫 - 儲 存 肝 醣 3. 呼 吸 作 用 : 醣 類 : 葡 萄 糖 + 氧 二 氧 化 碳 + 水 + 能 量 蛋 白 質 : 氨 基 酸 + 氧 二 氧 化 碳 + 水 + 氨 + 能 量 脂 質 : 脂 肪 酸 + 氧 二 氧 化 碳 + 水 + 能 量 4. 5. 排 泄 器 官 的 代 謝 廢 物 : 肺 臟 : 水 蒸 氣 二 氧 化 碳 腎 臟 : 水 分 尿 素 鹽 分 皮 膚 汗 腺 : 水 分 尿 素 鹽 分 6. 泌 尿 系 統 的 功 能 : 腎 臟 : 過 濾 血 液 中 的 廢 物, 製 造 尿 液 輸 尿 管 : 將 尿 液 輸 送 至 膀 胱 的 管 道 膀 胱 : 袋 狀, 能 暫 時 儲 存 尿 液 尿 道 : 將 尿 液 排 除 至 體 外 的 管 道 7. 驗 尿 的 功 能 : 能 判 斷 是 否 有 糖 尿 病 腎 臟 泌 尿 系 統 疾 病 懷 孕 濫 用 藥 物 等 8. 腎 臟 是 人 體 維 持 體 內 恆 定 的 重 要 器 官, 若 腎 臟 發 生 病 變 時, 患 者 經 常 會 出 現 嚴 重 的 水 腫 蛋 白 尿, 若 無 法 適 時 的 治 療, 使 得 腎 臟 嚴 重 失 去 功 能, 便 會 發 生 尿 毒 症, 最 後 只 能 洗 腎 治 療 13