國一生物 第4章 生物體的運輸作用

本篇第四章生物體的運輸作用，包含：植物的運輸構造、植物體內的物質運輸、動物體內的血液循環與動物體內的淋巴循環四個部分，討論多細胞生物中提供養分給各個細胞的方式。

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4-1 植物的運輸構造

維管束

在第二章 生物的組成中提到植物沒有器官系統，而是以組織方式形成個體。其中的輸導組織則負責提供水分及養分，這種輸導組織就叫做「維管束」，會從莖部延伸到葉片，在葉的維管束稱為「葉脈」。

根據功能分成木質部與韌皮部兩類。

木質部：負責運輸水分與礦物質(從根部吸收到的養分)，在維管束的內側。

韌皮部：負責運輸葉肉組織行光合作用產生的葡萄糖，在維管束的外側。

散生排列

維管束分散在組織當中，並且每一束都有木質部與韌皮部。所以中心也會看到維管束。

• 玉米、水稻、小麥

環狀排列

環狀排列會有形成層特殊構造，就像一條線一樣把維管束拉在一個圈圈上，同時向內產生新的木質部，向外產生新的韌皮部。所以中心不會有維管束。

• 大部分植物都是環狀排列

樹皮

在形成層的外部，會隨著時間不斷產生新的韌皮部輸送葡萄糖，而老舊的韌皮部就會慢慢被向外推出，形成樹皮。

樹皮是不包含形成層的以外的所有部分，包含新舊韌皮部。

年輪

在形成層的內部，會隨著時間不斷產生新的木質部輸送水分，而老舊的木質部就會慢慢被向內形成木材。

因為木質部是用來輸送水分的，如果夏天天氣比較熱，水分的傳輸比較快，就需要較大的孔徑來輸送，相反冬天較冷，自然輸送的木質部孔徑就會比較小。

因為細胞大小隨著季節有所不同，當細胞較小較密集的時候，顏色較暗，而細胞較大的時候顏色較淺，就會產生深淺不一的年輪

4-2 植物體內的物質運輸

水分的運輸

植物葉子下表皮有許多保衛細胞控管氣孔大小。

當氣孔打開時，水分會從木質部藉由蒸散作用從氣孔散失到空氣中，並產生拉力，將水分由下往上牽引，同時帶動植物根部吸收水分，根部有根毛增加表面積，增加水分進入植物體內。

白天的時候，因為需要進行光合作用，氣孔會打開讓氣體進出，同時水分蒸散速度較快；晚上時，氣孔關閉，則蒸散速度較慢。

蒸散作用

可以想像水分子跟水分子之間有兩隻手會彼此牽著，當每個水分子都牽著手的時後就像一條鎖鍊，當一邊的鎖鍊被持續往一邊拉時，所有鎖鍊的的鐵環都會被一直往同一邊拉扯，形成一個連續的力量。

而太陽照射在葉片上時，會增加水分子變成氣體的意願，就像人照到太陽後會很想離開人群，盡量散熱。但是當每個人腰上都綁著繩子的時候，最熱的人想往一邊離開，身上的繩子就會把第二個人托向同一邊，同時第二個人又把第三個人托走，接連的離開原本的人群中，這就是蒸散作用。

養分的運輸

植物的葉片經由光合作用，會產生許多葡萄糖，並經由韌皮部運送到需要的地方。所以韌皮部的運輸可以由下往上，或由上往下。

4-3 動物體內的血液循環

血液

1. 血液=血漿+血球
2. 血漿=水(90%) + 養分 + 廢物 + 激素
3. 血球：紅血球、白血球、血小板

紅血球

• 有血紅素可以攜帶氧氣
• 人體內最多的血球
• 成熟後無細胞核
• 雙凹圓盤狀

白血球

• 抵禦外來病原體
• 數量最少
• 有細胞核
• 可行變形蟲運動

血小板

• 促使血液凝結
• 最小的血球
• 無細胞核
• 形狀不規則

血管

血管分成動脈、靜脈、微血管

動脈

• 接受心臟的血傳到微血管
• 充氧血
• 管壁較厚且有彈性
• 有脈搏
• 血壓最高

靜脈

• 匯集微血管的血到心臟
• 缺氧血
• 管壁薄且沒有彈性
• 具有瓣膜阻止血液回流
• 血壓最低

微血管

• 管壁最薄只有一層細胞的厚度
• 交換氧氣、養分給細胞的主要區域

心臟

• 心臟收縮與舒張來產生血液流動的動力
• 從中間區隔分成左右，心房在上、心室在下
• 上下間(心房心室間)及心室與動脈間有瓣膜防止血液倒流

血液循環

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

肺循環

• 右心室-肺動脈-肺微血管-肺靜脈-左心房

請把自己想像成外送員、肺是餐廳而組織是客人。

外送員會先到餐廳(肺)把上一批客人的錢*(二氧化碳)交給餐廳，並且拿新的餐點(氧氣)騎車，經過大街(主動脈)之後轉進小巷子(小動脈)，最後進到大樓裡(微血管)轉交給客人(細胞)。

同時，拿著從客人拿到的錢(二氧化碳)，在離開大樓，騎車經過小巷子到大街上，最後回到餐廳裡轉交錢。

• 帶著氧氣的血稱為充氧血
• 缺乏氧氣的血稱為減氧血或缺氧血

循環系統分類

開放式循環系統

• 蝗蟲、蜘蛛、蝦
• 心臟-血管-細胞間隙-心臟

閉鎖式循環系統

• 蚯蚓、魚、青蛙、人類
• 心臟-動脈-微血管-靜脈-心臟

4-4 動物體內的淋巴循環

當血液從動脈出發，有很高的流速並進到微血管時，流速突然變慢，會使得部分血漿從微血管滲出而流到組織間，稱為組織液。

可以想像當用手壓住水管時，水管裡的水會往其他方向噴，如果有漏洞的話就會從那裏衝出來，組織液就是衝出來的血漿。

最後組織液在組織細胞間會匯流到淋巴系統中回收回到血液循環中。

淋巴循環

淋巴循環由淋巴管、淋巴結、淋巴液組成。

• 協助血液組成穩定
• 阻止病原體蔓延
• 小腸中的淋巴管協助養分吸收

淋巴管

一端游離無開口，讓組織液進入通向另一端匯集進入靜脈。

淋巴液

組織液進入淋巴管後，稱為淋巴液，含有水、淋巴球(特殊的白血球)及部分外來病原體。

淋巴結

淋巴液在淋巴晚中流動時，會經過膨大的構造，稱為淋巴結，裡面有許多淋巴球負責過濾及抵禦病原體。

當人被感染時，淋巴結可能會因此腫大。

Take Home

這部分有許多這個章節的重點所集結成的問題，希望能做到每個問題在腦裡都有相對應的答案。如此一來才算真正了解這個章節的內容。