5-1消化作用与营养.doc

5-1消化作用與營養B前言新陳代謝（metabolism）同化作用（合成）：進行合成細胞的化合物。異化作用（分解）：氧化物質，釋出能量維持生命活動。恆定性（homeostasis）:維持體內環境穩定狀態，以利代謝正常進行。B食物種類與營養素 動物攝食種類植物性、動物性、雜食性 異營生物的營養作用食物攝取、消化作用、營養吸收、利用和排遺。 六大營養素：一、 水含量多、參與生物體內化學作用（合成與分解）、穩定體溫（高比熱）二、 蛋白質由二十種胺基酸組成（必需胺基酸、非必需胺基酸/完全蛋白質）、含量最多的有機物、組成酵素、抗體、血紅素和部分激素。三、 脂質動物性油脂（飽和脂肪酸多）、植物性油脂（不飽和脂肪酸多）四、 礦物質調節生理機能與構成細胞五、 維生素維持生物細胞正常機能與參與酵素作用六、 纖維質刺激消化道蠕動B能量需求與來源一、 來源：有機物氧化並以ATP儲存二、 基礎代謝率：維持正常心跳、呼吸、消化或體溫等生存需求所消耗的熱量B消化作用一、 定義：將食物經酵素分解為小分子的過程。二、 類型1.胞內消化將食物攝入細胞內，再予以分解和吸收利用。2.胞外消化藉由特化細胞將酵素分泌至細胞外的消化管中，將食物分解後再吸收。3.物理性消化軟化、乳化、切碎、磨碎、蠕動或攪拌（協助化學性消化）;鳥類的砂囊，具厚肌肉壁可磨碎食物;蛇則不著重物理性消化4.化學性消化利用酵素分解大分子B消化系統一、 臨時性食泡：變形蟲、草履蟲二、 囊狀消化腔：水螅（具單一開口，兼具口與肛門用途）三、 管狀消化管：人、蚯蚓（具兩個開口，前端為口，後端為肛門） 高等動物的消化系統一、 消化管1.口腔A.牙齒將食物咀嚼、磨碎;舌幫助吞嚥;味蕾分辨食物的味感B.食物刺激神經反射分泌唾液C.唾液成分a.黏蛋白（mucin）為糖蛋白複合物，可保護口腔避免磨損及潤滑食物b.緩衝液，中和口腔中酸性物質，避免蛀牙c.溶菌（lysozyme）破壞細菌，保護黏膜避免感染d.唾液澱粉分解澱粉、肝糖2.咽A.食物和空氣的通道。B.會厭軟骨可封住聲門（喉之入口）3.食道A.肌肉質管子，不具消化作用。B.藉由肌肉層蠕動將食團送至胃C.肌肉層上段為橫紋肌（隨意肌），中斷為平滑肌（不隨意肌）4.胃A.胃腺分泌胃液（含鹽酸和胃蛋白鋂）B.壁細胞分泌鹽酸（PH=2）可將食物軟化，增加消化表面積，且可殺死食物中的細菌 C.主細胞分泌胃蛋白（胃蛋白原胃蛋白;受鹽酸胃蛋白活化）D.黏膜細胞分泌黏液，避免胃蛋白和胃酸侵蝕。E.胃潰瘍VS.幽門桿菌F.胃液分泌受神經（神經衝動由大腦或下視丘延腦胃腺刺激胃液分泌）與內分泌（食物刺激胃黏膜分泌胃泌素，胃泌素經血液循環刺激更多胃液分泌）控制G.以蠕動進行物理性消化，形成粥狀食縻5.小腸A.消化和吸收最主要部位（大多數養分與水分在此吸收）B.前段為十二指腸，胰液與膽汁注入此處C.具有蠕動（推擠食糜前進）與分節運動（使食糜與消化液混和）6.大腸：包括盲腸、結腸、直腸A.盲腸上有一小指突起為闌尾，內富含淋巴組織，可能與免疫功能有關。B.結腸成倒U字形，可吸收水分與鹽類，內含共生細菌（大腸桿菌：VitK、VitB群）C.直腸，可暫時堆積糞便，直腸內壓力上升可引起排便反射7.肛門二、 消化腺唾腺、胃腺、腸腺、胰臟、肝臟1.腸腺：分泌腸液（含各種水解酵素）A.雙醣：分解麥芽糖、乳糖、蔗糖B.：汰類胺基酸C.核酸：核酸含氮鹽基五碳醣磷酸2.胰臟：分泌胰液，內含各種水解酵素和碳酸氫鈉A.能將醣類、蛋白質、脂質、核酸消化成較小分子B.胰澱粉：澱粉、肝糖麥芽糖C.胰蛋白：蛋白質、類類（分子較小）D.胰脂：脂質肝油脂肪酸E.核酸：DNA或RNA核酸3.肝臟：分泌膽汁儲存於膽囊中（膽汁將脂肪乳化成脂肪小球）B括約肌一、 定義：消化管某些部位環肌明顯增厚二、 功用：防止食物逆流或限制流通三、 例子：門（胃上端與食道）、幽門（胃下端與十二指腸）、迴盲（小腸與大腸）、肛門（肛門）B養分的吸收一、 小腸1.有環狀皺裂和絨毛（微血管和乳縻管）增加吸收表面積2.微血管輸送水、鹽類、胺基酸、單糖及其他水溶液養分，經匯集後送至肝門靜脈，離開肝臟後流至下腔大靜脈送回心臟。3.葡萄糖及其他單醣類或大部分胺基酸藉主動運輸進入絨毛上皮。4.脂肪酸和肝油於上皮細胞中合成中性脂肪，進入乳縻管（由淋巴系統送回血液循環系統）;脂溶性維生素（A、D、E、K）也由此路徑輸送。5.物質通過絨毛的吸收方式有：擴散、加速擴散、滲透、主動運輸二、 大腸：繼續吸收水分與鹽類（鈉），形成糞便（排遺 vs.排泄），大腸桿菌共生三、胃：可吸收酒精與藥物B肝臟的功能一、 位置與特色：人體最大的腺體，呈紫紅色;橫隔的右下方。二、 功能1.合成功能：來自胺基酸的含氮廢物（氨、尿素、尿酸）、血漿蛋白、生長因子、膽汁、脂肪、膽固醇、脂蛋白2.儲存功能：脂溶性維生素、鐵、肝糖3.物質轉換：葡萄糖肝糖、乳酸肝糖4.再循環利用：老化紅血球的內容物（鐵、紅血球成分）5.去毒作用：醇類B消化道的主要四種激素激素 來源 標的組織 作用 刺激釋放的因子胃泌素 胃黏膜 胃腺 刺激胃腺分泌胃蛋白鋂原 胃的擴張胰泌素 十二指腸黏膜 胰臟 刺激胰液鹼性成分釋出 酸性食糜 肝臟 增加膽汁分泌 膽囊收縮素 十二指腸黏膜 胰臟 刺激消化鋂釋出 脂肪酸與蛋白質 （CCK） 膽囊 刺激膽囊收縮與膽汁排空胃的抑制性鈦 十二指腸黏膜 胃 減少胃排空，延緩排空 脂肪或碳水化合物B消化酵素及消化作用作用物 最適PH值 基質 產物（作用結果）口腔唾液澱粉 6.9 碳水化合物 麥芽糖、多糖黏液（mucus） 食物胃鹽酸（HCl） 蛋白脢原（pepsinogen） 蛋白（pepsin）胃蛋白（pepsin） 2.0 蛋白質 多黏液 保護肝膽鹽（bile salt） 脂肪 乳化胰臟胰澱粉 7.1 多糖 雙糖胰脂解 8.0 已乳化的脂質 脂肪酸與肝油胰蛋白 8.0 多 雙核糖核酸 8.0 RNA 核酸去氧核糖核酸 8.0 DNA 核酸碳酸氫鈉 8.0 食糜 中和酸性小腸麥芽糖脢 8.0 麥芽糖 葡萄糖蔗糖脢 8.0 蔗糖 葡萄糖果糖乳糖脢 8.0 乳糖 葡萄糖半乳糖呔脢 8.0 汰類 胺基酸雙汰脢 8.0 雙汰 胺基酸核甘酸脢及相關酵素 核甘酸 含氮鹽基、五碳糖、磷酸5-2循環作用與養分的運輸B循環系統類型一、 開放式循環（血液與組織細胞直接接觸，沒有微血管也無血紅素ex:節肢動物軟體動物）二、 閉鎖式循環（血液完全在血管內流動，運輸效果佳ex:蚯蚓、人）註：單細胞動物直接利用擴散作用B人的循環系統（血液循環系統、淋巴循環系統）血液循環系統：心臟、血管、血液一、 心臟1.位置：胸腔中央偏左2.構造A.外圍有圍心膜包被（兩層心胞膜間有潤滑漿液分泌，膜內液體減少博動時的摩擦力）B.由二心房、心室構成（左心室肌肉壁最厚）C.辦膜：a.房室瓣（左心二尖瓣;右心三尖瓣）、半月瓣 b.防止血液倒流3.心肌細胞A.特性：自律性（不需神經纖維產生自發節律性持續收縮）B.心臟傳導系統：竇房結、房室結、房室束及柏金氏纖維a.不需神經系統的直接刺激可不停收縮與舒張b.竇房結（節律點）：引發與控制心臟博動的構造，位於右心房壁的特化心肌細胞c.竇房結放電頻率控制心跳速率，另外自主神經系統、腺體、體溫也會影響4.心博：血液循環動力來源5.脈搏：動脈管壁隨心室反覆收縮與舒張，產生擴張與回彈的規律性振動6.心音：心室收縮或舒張造成（第一心音：低而長，心室收縮房室辦關閉引起引起血液回彈撞擊瓣膜的聲音 / 第二心音：高而短，發生於心室舒張半月瓣關閉，回流血液撞擊瓣膜所產生）7.心電圖（EKG）：心臟博動過程中，電位變化情形8.冠狀循環：冠狀動脈（大動脈基部分支）微血管冠狀靜脈右心房二、血管動脈靜脈微血管管壁最厚次之最薄管腔次之最大最小管壁彈性最大最小次之瓣膜無靜脈瓣無血壓最大最小次之血流速度最快次之最慢脈搏有無無含氧量充氧血（肺動脈除外）減氧血（肺靜脈除外）兩者均有 動脈與靜脈的基本構造：外層含彈性纖維的結締組織;中層彈性纖維和環狀平滑肌;內層扁平上皮的內皮 血液回心機制：骨骼肌收縮、單一方向瓣膜、吸氣時橫隔下降使胸腔產生負壓 微血管血流量的調節：以神經衝動與激素控制血管壁平滑肌收縮（小動脈平滑肌、微血管前括約肌）三、 血液（血漿、血球）1. 血漿 組成成分 主要功能水 占90%，運輸物質的溶劑無機鹽類（Na、K、Ca、Mg、碳酸氫根） 滲透壓、酸鹼度平衡，調節細胞膜通透性血漿蛋白白蛋白 滲透壓平衡、酸鹼度平衡 血纖維蛋白原 凝血免疫球蛋白 防衛血液輸送的物質 營養物質（葡萄糖、脂肪酸、維生素）、代謝廢物、呼吸氣體、激素 2.血球紅血球白血球血小板形狀雙凹圓盤狀略成圓形不定型小體特徵不具細胞核、粒線體（無氧呼吸）內含血紅素有細胞核，種類多無細胞核功用運輸氧與二氧化碳吞噬病菌（白血球行變形運動）產生抗體血液凝固數目400萬500萬/mm3500010000/mm325萬40萬mm33.血球的形成與衰老A. 硬骨的紅骨髓中形成，當供養不足時腎臟會釋出酵素將血漿蛋白轉變為紅血球生成素（激素），刺激紅骨髓更多紅血球細胞生成B. 老化紅血球會被脾臟及肝臟中的吞噬細胞吞食C. 血小板：骨髓中巨核細胞的細胞質掉落片段B血液和養分的運輸一、 肺循環二、 體循環三、 肝門循環：胃、腸微血管小靜脈肝門靜脈肝臟肝靜脈心臟（養分運輸的主要途徑）四、 冠狀循環：主動脈基部冠狀動脈小動脈心肌微血管小靜脈冠狀靜脈右心房五、 水溶性養分運輸：肝門循環六、 脂溶性養分：小腸絨毛乳糜管淋巴管上大靜脈心臟B輸血一、 方式：全血、血漿或血漿代用品、濃縮血小板或特定凝血因子濃縮製劑二、 血型種類：ABO血型、Rh血型B淋巴系統一、 淋巴液：成分類似血漿，但是蛋白質含量低且具淋巴球二、 淋巴管1. 種類：微淋管（乳糜管）、淋巴管、淋巴總管2. 構造：具有瓣膜三、 淋巴結1. 構造：外為結締組織的囊膜，內部可產生淋巴球的網狀結締組織2. 功能：過濾淋巴中的病菌，並可製造白血球四、 推動淋巴流動的動力：呼吸作用、瓣膜、骨骼肌收縮5-3呼吸作用與氣體交換B呼吸作用一、意義：生物體由外界獲得氧氣，排出氧化所產生的二氧化碳;細胞氧化有機物，釋出能量的過程。二、外呼吸：外界與呼吸器官間的氣體交換三、 內呼吸：微血管與體內細胞間經組織液的氣體交換B呼吸系統一、 低等動物：簡單擴散（草履蟲、眼蟲、海綿、水螅）二、 多細胞動物構造代表動物描述評論體表（皮膚）大部分環節動物（蚯蚓）某些脊椎動物（青蛙）1. 陸生動物的體表靠分泌黏液保持濕潤2. 體表正下方有血液或體腔的液體可接收氧氣並運輸至身體的其他區域1. 這些動物具有高的表面積/體積比值，低代謝率2. 某些動物（青蛙）尚有其他呼吸構造氣管昆蟲、蝨、蜘蛛、馬陸、蜈蚣空氣由氣孔進入氣管，在分支至身體其他部分，而終止於充滿氣體的小氣管。小氣管與體細胞間藉擴散進行氣體交換在大的或活躍的動物，藉著身體或氣管的運動來換氣。鰓主要存在於水生動物，軟體動物、甲殼類、魚類、兩棲類1. 體表長出濕潤的薄的構造2. 硬骨魚的每一個鰓由含有血管的許多絲狀體所組成鰓換氣時必須消耗很多能量肺蜘蛛綱大部分脊椎動物1. 呼吸構造由體表或體腔壁向內長出2. 脊椎動物有一系列的空氣通道終止於肺內的薄氣囊大多數的現代魚具有泳魚票代替肺呼吸膜的特性：濕潤的薄膜、具廣大的表面積、表面密佈微血管B人類的呼吸系統一、 呼吸道鼻孔、鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管、肺1. 鼻腔：密生鼻毛可過濾空氣中的異物、內櫬黏膜分泌黏液使吸入的空氣濕潤和溫暖、具嗅神經末稍司嗅覺2. 咽：消化道與呼吸道交會空腔 軟顎向後延伸封閉鼻腔至咽的通道阻止食物進入鼻腔 吞嚥食物 喉上升，喉前上方會厭軟骨覆蓋在喉防止食物誤入氣管 呼吸暫停食物進入消化道 舌頭後縮協助吞嚥3. 喉A. 組成：數塊軟骨和肌肉構成B. 聲帶：腔內兩條左右並列的聲帶（聲帶休息空隙大;聲帶發聲空隙小）C. 發聲器官4. 氣管與支氣管A. 組成：C形軟骨及平滑肌B. 黏膜：分泌黏液，濕潤與暖和空氣C. 纖毛：纖毛運動將異物送出體外D. 支氣管在肺內分支，最後形成許多細小而壁薄的小支氣管，並接於膨大氣囊5. 肺A. 組成：微血管、小支氣管、肺泡、彈性纖維B. 胸膜（肋膜）：光滑、濕潤薄膜分為壁層（靠體壁）和臟層（黏覆在肺葉上）兩層，胸膜腔內含有潤滑液。C. 肺泡：一層扁平皮膜細胞組成，外密佈微血管，肺泡間含彈性纖維，可支持肺泡，使肺泡具彈性。D. 人類的肺為左二右三。二、 呼吸運動1. 呼吸作用為被動式（肺無肌肉）2. 肋間肌（肋骨間）與橫膈（胸腔底部）的作用改變肺部壓力變化3. 呼吸運動的機械原理A.吸氣肋間肌 肋骨上舉外推胸腔壁向外擴張 收縮 胸腔體積增大胸腔及肺壓力降低橫膈 橫膈下降B.肋間肌 肋骨下降，胸骨恢復原狀胸腔橫徑縮小 舒張 胸腔體積減少橫膈 橫膈上凸至原來位置胸腔縱徑縮小胸腔及肺壓力增大肺縮小氣胸：空氣進入胸腔，壓迫肺臟，導致呼吸困難。三、 呼吸運動的調節1. 神經控制呼吸調節中樞（橋腦前部）、呼吸中樞（延腦）2. 體液控制二氧化碳的濃度（主要因素）、血液中氫離子濃度、血液中氧濃度降低四、氣體交換1. 氧與二氧化碳的交換：肺泡與肺部微血管、組織細胞與微血管2. 氧的運輸與交換A.大部分與血紅素結合形成氧合血紅素（HbO2），少部分（2%）直接溶於血漿中。B.血紅素=蛋白質含鐵色素（四個鐵原子）C.影響血紅素與O2結合的因子 a. O2分壓 肺泡微血管(O2) Hb+O2 HbO2（氧合血紅素） 組織微血管 (O2;CO2) b. PH值：酸性，Hb與O2結合率（CO2則PH）c. 溫度：T ，Hb與O2結合率3. 二氧化碳的運輸與交換A. 大部分二氧化碳藉酵素作用，先與水化合成碳酸，再解離為碳酸氫根離子形式運送 碳酸酐脢(組織) RBCCO2+H2O H2CO3 H+HCO3- 碳酸酐脢(肺部)B.少部分與血紅素結合 CO2高HbNH2+CO2 HbNHCOOH CO2低4.呼吸色素：種類描述血紅素脊椎動物特有無脊椎動物（環節、圓蟲、軟體某些種也具有）血藍素軟體和節肢動物的許多種中由含Cu的蛋白質組成（氧與銅結合時呈藍色）五、潛水哺乳動物的呼吸適應1.肌紅素較多（存於肌肉中似血紅素的氧結合色素）2.血管成比例放大，作為含氧血的儲藏場所3.潛水反射：心跳率下降、肌肉依賴無氧醣類分解、心跳減緩、大部分氧氣運至心臟與腦部等細胞六、與呼吸作用相關的疾病1.一氧化碳中毒：血紅素與氣體的結合率（COO2CO2）2.菸害：使氣管纖毛停止擺動，肺泡失去彈性，造成癌症與慢性支氣管炎3.高山病：氧分壓降低造成身體不適5-4排泄作用與體液恆定B體液、細胞液身體的水和其溶解的物質細胞內液：存在細胞內的體液細胞外液：存於細胞外的體液（血漿、組織液、淋巴）B排泄作用一、 定義：生物體將細胞代謝廢物排除至體外的過程二、 排遺vs.排泄B恆定性一、 定義：生物體維持體內與器官系統的穩定態二、 方式：腎臟（調節水分與鹽類）;皮膚（調節體溫）;肝臟、胰臟（調節血糖）;呼吸作用（調節血中氣體、PH值）B腎臟（泌尿系統腎臟、輸尿管、膀胱、尿道）一、 功能：排除代謝廢物（尿素）水分、電解質（Na+、K+、Cl-、H+）;參與體液恆定二、 構造：皮質、髓質1.皮質包含數百萬個以上的腎元（腎小管、腎小球）A.腎小管：近曲小管、亨耳氏套、遠曲小管B.腎小球：鮑氏囊與其所包圍的絲球體（腎小球微血管叢）C.鮑氏囊：腎小管一端膨大且向內凹現成環狀構造，由單層細胞構成鮑氏囊壁3. 髓質位於內側，主要含腎錐體（集尿管集合成）B尿液的形成一、 濾過作用1.地點：腎小球微血管與鮑氏囊壁接合處2.被過濾物質：除血球、血漿蛋白的物質（葡萄糖、胺基酸、鈉、鉀、重碳酸鹽類、尿素）3.不具選擇性，且不耗能4.經管壓