國一生物 第6章 生物體內的恆定性與調節

本篇對國一生物的「生物體內的恆定性與調節」解釋生物體在與環境交互作用過程中所產生的反應，需要在體內維持一定的範圍的機制與作用。並且在前面提到的血液、血糖、氣體濃度等等調節中起到不同系統之間合作協調的作用。

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6-1 恆定性(Homeostasis)

「保持平衡」在「一定範圍」的特性

生物體需要保持所有系統與環境穩定在一定的範圍內，才不會失控。

6-2 呼吸作用與呼吸運動

呼吸作用

• 在粒線體進行
• 需要氧氣、葡萄糖
• 產生能量代謝
• 產生二氧化碳、水
• 氧氣 + 葡萄糖 -> 二氧化碳 + 水 + 能量

呼吸運動

小型生物、單細胞生物可以透過擴散作用獲得氧氣

多細胞生物需要透過呼吸運動交換氣體

呼吸構造

• 表面薄
• 潮濕
• 換氣面積大
• 大量血液通過

常見呼吸器官

• 昆蟲-氣管系統
• 蚯蚓-皮膚
• 魚類-鰓
• 青蛙-肺、皮膚
• 人類-肺

人類呼吸道

氣體流向：鼻->咽->喉->氣管->支氣管->肺臟

肺臟

• 位於胸腔
• 底部為橫膈(區隔胸腹腔的肌肉)
• 不具有肌肉
• 需要改變胸腔體積來完成呼吸運動
• 吸氣：橫膈收縮下降、肋骨上舉、肺擴大、肺內壓小、空氣進入肺中
• 呼氣：橫膈舒張上升、肋骨下降、肺縮小、肺內壓大、空氣排出肺臟

呼吸運動調控

氧氣與二氧化碳在血液的濃度平衡：細胞利用與代謝-血液濃度-刺激腦幹調節-呼吸運動頻率調節

1. 當劇烈運動時細胞加速代謝氧氣產生能量+二氧化碳
2. 血液中二氧化碳濃度上升，氧氣濃度下降
3. 刺激腦幹加速呼吸運動
4. 加速氣體交換
5. 血液氧氣濃度上升，二氧化碳濃度下降
6. 呼吸運動漸緩

6-3 體溫的調節與恆定

內溫(恆溫)動物

• 腦中有體溫調節中樞
• 體表有保溫構造
• 天氣冷時：排汗量少、血管收縮、血液量少、食慾增加、加速呼吸作用->增加體溫
• 天氣熱時：排汗量多、血管擴張、血液量多、食慾減少、減慢呼吸作用->降低體溫

->哺乳類動物、鳥類

外溫動物

• 無法自發恆定體溫
• 改變休息、活動地點以維持體溫
• 天氣冷時：曬太陽獲取熱量
• 天氣熱時：躲在陰涼處避免體溫過高

->爬蟲類、昆蟲、兩棲類

6-4 水分的恆定

植物水分調節

水分少時：角質層與樹皮防止水分散失、氣孔在下表皮控管氣體進出

水分多時：氣孔開啟、泌液現象(體內過多的水從葉片邊緣或尖端處排出)

動物水分調節

防止水分散失

• 哺乳類皮膚角質層
• 爬蟲類的骨板與鱗片
• 昆蟲外骨骼

水分調控恆定機制

1. 水分不足
2. 血液濃度提高
3. 刺激腦幹
4. 唾腺減少分泌唾液
5. 刺激大腦產生口渴的感覺
6. 恆定

6-5 血糖的恆定

• 血液中的葡萄糖=血糖
• 胰島素分泌不足->長期血糖過高->糖尿病
• 腎上腺素分泌會快速分解肝醣造成血糖濃度瞬間升高供細胞利用

6-6 廢物的排泄與調節

排泄作用：細胞代謝作用後產生廢物排出體外

蛋白質-分解成胺基酸-進入細胞-代謝成含氮廢物

• 單細胞生物及水螅：排放氨
• 鳥類與昆蟲：轉變為尿酸，混和糞便排出
• 哺乳類動物：經由肝臟轉變成尿素，運送到腎臟後產生尿尿排出
• 毒性：氨>尿素>尿酸

人類泌尿系統

尿液路徑：腎臟-輸尿管-膀胱-尿道

腎臟

• 過濾血液
• 調節體內水分、尿素、鹽類
• 葡萄糖再吸收

輸尿管-膀胱-尿道

• 將腎臟產生的尿液輸送至膀胱儲存，最後由尿道排出體外

可以想像腎臟像洗衣機脫水，把大量水分從衣服中甩出來，最後匯集進水管後留到地下水管中排出去。

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。