第六章 生物体内的恒定性

1、第六章 生物體內的恆定性班級： 座號：姓名：6-0 何謂恆定性？1. 恆定性（homeostasis）1920年代，生理學家坎農提出的定義 當生物體內環境受到威脅，體內會出現保護因子使之恢復平衡，此稱為恆定2. 如何維持恆定？(1) 偵測利用體內和體外的各種受器，偵測生物體內各種生理機能的變化(2) 協調透過神經和內分泌系統的協調與支配，適時控制體內各部位的活動，使體內各項環境指標，如體溫、水分、血糖保持在一定範圍。6-1 呼吸作用與體溫的調節 呼吸作用1. 呼吸作用主要功能：產生生物所需的能量2. 化學反應式：葡萄糖氧氣二氧化碳水能量3. 氧化物質與氧氣發生反應的作用 燃 燒快速而劇烈的氧化

2、，在瞬間會放出大量的能量（光與熱）。呼吸作用釋出能量的過程緩慢而溫和，不會產生光，而熱量提供了生物的體溫。4. 呼吸作用呼吸運動5. 生物呼吸作用所需的氧氣，由呼吸構造獲得：生 物 類 型呼 吸 構 造附 註小型生物 單細胞生物 小型生物 水生植物無 利用擴散作用直接從環境中取得氧氣 同時也將二氧化碳排出。大型生物 陸生植物 葉的氣孔 莖的皮孔 根部的細胞 呼吸作用需要氧氣，排出二氧化碳（夜晚較盛） 光合作用需要二氧化碳，排出氧氣（白天進行）動物 魚類 腮動物呼吸器官的共同特徵：1. 擴大的表面積2. 佈滿微血管3. 表面溼潤 蚯蚓 皮膚 鳥類哺乳類 肺Question .可以產生能量的呼吸作

3、用是在細胞內進行，那根據你所學過的細胞構造與功能，你覺得細胞內的呼吸作用是在哪個胞器中發生？ Ans：粒線體 (此為植物細胞) 人體的呼吸系統(1)人體呼吸系統的器官：鼻、咽、喉、氣管、支氣管和肺(2)其他特殊構造： a.鼻毛：在鼻腔中，可將空氣中較大的灰塵濾出 b.纖毛：在氣管壁上，會朝外的方向擺動，使異物隨著纖毛的擺動排出。 人體呼吸運動的原理1. 氣體流動的原理(1) 氣體由分子組成。（例如氮分子、氧分子、二氧化碳分子）(2) 氣體的擴散氣體分子不斷碰撞，從較擁擠的地方運動到較疏散的地方。(3) 氣體壓力分子撞擊到物體表面，其撞擊力會產生一股壓力，因此分子如果較擁擠，彼此碰撞的機率增大，

4、撞擊物體表面的次數也增加，於是壓力會變大。擴散作用分子從濃度高運動到濃度低的地方分子少 分子多 壓力小 壓力大2. 根據氣體流動的原理可推論出人體呼吸運動的情形(1) 人的肺位於胸腔內，可以隨胸腔大小的改變而脹縮。(2) 胸腔大小的控制肺的脹縮氣體的流動（呼氣或吸氣）吸 氣呼 氣呼氣後的平衡肋骨間肌肉收縮吸氣後的平衡肋骨間肌肉舒張肋骨上舉肋骨下降橫膈肌肉收縮而下降橫膈肌肉舒張而上升導致胸腔擴大、肺脹大胸腔內氣壓變小外界空氣由氣管進入形成吸氣作用導致胸腔縮小、肺縮小胸腔內氣壓變大胸腔內氣體排至體外形成呼氣作用請畫出氣體流動方向請畫出氣體流動方向3. 呼吸運動(1) 胸腔擴大和縮小以完成吸氣與呼氣

5、的動作，稱為呼吸運動。(2) 呼吸運動呼吸作用(3) 成人呼吸運動每分鐘約1518次。(4) 劇烈運動肌肉細胞代謝快、產生大量二氧化碳血液中二氧化碳增加腦幹的呼吸中樞受刺激呼吸運動加快，以排除過多的二氧化碳。 人體呼吸運動的氣體交換：擴散作用1. 肺部的氣體交換：氧氣從肺泡擴散到血液中； 二氧化碳從血液擴散到肺泡中。2. 身體組織的氣體交換：氧氣從血液擴散到組織細胞； 二氧化碳從身體組織擴散到血液中。 體溫的調節與恆定1. 呼吸作用產生的能量，其功用(1) 生物活動的動力來源(2) 推動生長時物質的合成與分解(3) 大部分會轉為熱能散失，成為體溫的主要來源。2.動物依其維持體溫的方式，可分為恆

6、溫動物和變溫動物：類 型生物定 義體溫調節的方式內溫動物（恆溫動物） 鳥類 哺乳類 腦部有體溫調節中樞 且保溫的效果好 例如鳥的羽毛、哺乳類的體毛 故體溫可以維持在某一小範圍1. 皮膚的血流量2. 肌肉活動3. 食慾4. 細胞的生理活動皮膚血管食慾肌肉汗腺甲狀腺素冷收縮較佳顫抖增加熱擴張減退排汗減少外溫動物（變溫動物） 魚類 兩生類 爬蟲類 體溫會隨環境溫度改變而發生變化 改變棲息地，以維持體溫恆定(1)晒太陽：蜥蜴在日出時趴在石頭上晒太陽，吸收外界熱量。(2)休眠：外界溫度過高或過低，蛙類會躲在石頭或洞穴中，進入休眠狀態，以適應環境溫度的變化。3.植物體溫的調節（1） 植物受到太陽曝曬，體溫

7、會竄升，此時可藉由葉的蒸散作用將土壤中溫度較低的水分拉到體內進行降溫，同時將體內溫度較高的水分上升到葉片蒸發以帶走體熱。（2）葉片光亮的表面可把過多的陽光反射掉。6-2 水分的恆定 水分對生物的重要性生物體中最多的成份是？水 植物體內水分的調節1. 植物登陸後，成功演化出適應乾燥缺水環境的方法(1) 角質層 葉的表皮具有一層光亮的角質，防止水分散失。(2) 氣孔位置 氣孔大多位於葉的下表皮， 可防止水分由氣孔蒸散的速率過快。2. 植物體內水分的調節 正常情況 吸水從根部吸水，輸送到莖和葉。 排水大多由氣孔蒸散。夜晚時氣孔關閉，減少蒸散作用。 吸水過多 空氣潮溼 排水水由氣孔蒸散的速率過慢體內過

8、多的水會由葉脈末端、葉緣或葉尖處排出。 陸生動物體內水分的調節1. 動物體有防止水分散失的構造。(1)動物體防止水分散失的構造 昆蟲的外骨骼； 爬蟲類的鱗片和骨板；人類的皮膚角質。(2)陸生動物的皮膚具有防止水分流失的功能，因此皮膚嚴重燒傷的人，會因失去此防水層而造成體內水分大量流失。(3) 青蛙可生活陸地，但其皮膚不能防水必須生活在潮溼的地方。且青蛙必須保持皮膚溼潤的最主要原因是其皮膚具有呼吸的功能。2. 動物體內水分的進出 獲得水分 由飲食中獲得。 排出水分 流汗、排尿、排便、呼氣等方式排出水分 3. 動物體內水分的調節利用神經和內分泌系統調節體內水分的恆定 體內水分缺乏時 腦幹偵測到缺水

9、產生口渴感覺喝水釋放激素，調節腎臟的運作尿液減少 體內水分過多時 進入體內的水分造成血液量增加，因而使腎臟排出的尿量變多。6-3 血糖的恆定 血糖 血液中的葡萄糖血液運送葡萄糖，供給體內的組織細胞利用。1. 血糖的來源(1) 小腸絨毛吸收，從微血管進入血液。 (2) 肝臟儲存的肝醣轉變成葡萄糖釋放到血液中。2. 人體血糖恆定的協調血糖情況發生時機引發機制 作 用 方 式作用腺體血糖過低飢餓時提高血糖 低血糖的血液流至腦部，引發飢餓感覺、 手抖、心跳加快，並引發食慾以進食 增加血糖獲得。 促使肝臟、肌肉中儲存的肝醣轉變成 葡萄糖，釋放到血液中，以提高血糖。 昇糖素 腎上腺素血糖過高進食後降低血糖

10、 胰島偵測到進食後血糖大幅增加，便增加 胰島素分泌， 促使血糖： (1) 進入細胞內以供其利用 (2) 進入肝臟、肌肉轉存成肝醣 胰島素3. 血糖恆定的重要性 血糖過低 嚴重會發生昏迷，甚至死亡。 血糖過高 長期高血糖會造成眼睛、腎臟、神經和血管等器官的病變。 過多糖分隨尿液排出，而引起糖尿病(1) 起因胰島素分泌不足、細胞對胰島素的敏感度降低(2) 結果葡萄糖無法順利進入細胞，因而造成血糖濃度過高Question .小明每天需要靠注射胰島素來控制血糖，某日小明因趕時間，在注射胰島素後，未吃早餐就匆忙上學，在課堂上小明出現飢餓、心跳加快、流冷汗等症狀，請問小明為何會出現此種症狀？應如何正確且有

11、效率的立即幫助小明？答(1) 由於小明未正常進食，又注射胰島素，使得血糖濃度 （升高或降低），所以才會出現上述的症狀。 (2) 若小明意識清楚，則可給他喝糖水或是糖果等，可以快速的補充血糖； 若小明意識不清楚，則應立即送醫。 6-4 血廢物的排泄與調節 廢物的排泄與調節1.體內廢物的產生攝取的養分酵素小分子養分包括呼吸作用氧化分解能量廢物二氧化碳消化作用醣 類葡萄糖 水脂 質脂肪酸 氨蛋白質胺基酸 氨、尿酸、尿素( 含氮廢物)2.廢物的排出排泄作用生物體將代謝廢物排除體外的作用，稱為排泄作用。人體的排泄器官廢物種類肺 臟二氧化碳、水皮 膚水、尿素、鹽分腎 臟尿素、水分、鹽分3. 氨的排除生物種類氨最終排出的形態排出方式簡單的水生生物氨 直接將氨擴散到水中昆蟲、爬蟲、鳥類尿酸 將氨轉成無毒性、不易溶於水的尿酸，混在糞便中排出兩生類、哺乳類尿素 將氨在肝臟中轉成毒性較小的尿素，再送至腎臟與過多的水分及鹽類形成尿液排出。 毒性比較： 氨尿素尿酸 肝臟：形成尿素 腎臟：形成尿液4. 人體的排泄器官(1) 泌尿系統 腎臟 輸尿管 膀胱 尿道器 官位置功能腎 臟乙1.調節血液的功能有用的物質再吸收回到血液；其餘形成溶有鹽類和尿素的尿液 尿液在腎臟中形成！2.腦幹可偵測血