Transcript 第四章生物體的運輸作用
第四章 生物體的運輸作用 南一版 重點內容 • 運輸作用的意義與影 響 • 植物運輸構造─維管束 • 維管束排列與植物分 類 • 木本植物與年輪 • 植物體內的運輸方向 • 氣孔與蒸散作用 • • • • • 動物運輸系統 人類血液循環組成 人類血液循環路徑 淋巴系統組成 淋巴與體液平衡 運輸作用的意義與影響 • 生物個體與細胞隨時需要養分、也隨時製造廢物， 所以養分、廢物分子的運輸意味著細胞、甚至生 物體存活的必要條件 • 生物體運輸能力愈強，細胞與生物體的發展愈大； 反之，運輸能力愈差，生物個體的發展就會受限 制，如蘚苔類沒有維管束，所以不能像維管束植 物一樣高大 • 生物的運輸先概分為胞內運輸和胞外運輸。胞內 運輸利用擴散作用和細胞質的流動進行；胞外運 輸除了擴散之外，還有其他構造參與，如維管束 和循環系統 植物運輸構造─維管束 • 維管束為植物的輸導組織，分為韌皮部和木質部兩部分 構造 組成 運輸物 運輸方 相對位 作用力 質 向 置 木質部 導管細 水和無 由根到 內側 胞 機物 葉 養分供 需(濃度) 韌皮部 篩管細 有機養 由葉到 外側 根或由 胞 分 根到葉 蒸散、 根壓、 毛細 維管束排列與植物分類 維管束在植物的莖內有一定的排列方式。 向日葵、榕樹及黑板樹會以環狀的形式排列，稱為雙子葉植物 玉米、水稻和百合的維管束則會散生在莖內，稱為單子葉植物 向日葵莖內的環狀排列 木質部 形成層 韌皮部 玉米莖內的散生排列 木質部 韌皮部 植物分類 植物 維管束排列 葉脈 花瓣數 莖的質地 形成層 單子 散生 葉 平行 3的倍 脈 數 雙子 環狀 葉 網狀 4或5的 草本 脈 倍數 木本 草本 無 不明顯 有 木本植物與年輪 • 木本植物屬雙子葉植物，莖內維管束成環狀排列，且已形 成層為分隔線，內側為木材(由新舊木質部組成)，外側為 樹皮(包括新舊韌皮部和植物表皮)。 • 因為木質部細胞在不同季節，生長速度不同，顏色有異， 故形成深淺不一的環狀圖案，稱為年輪 生長季晚期的 木質部細胞 (小而色深) 生長季早期的 木質部細胞 (大而色淺) 木本植物的觀察 • 環狀剝皮：森林中柳杉被松鼠咬掉一 整圈樹皮，一段時間後就死掉了。 • 原因：環狀剝皮後，韌皮部也被剝除， 故養分運輸功能消失→根部逐漸缺少 養分→水分吸收功能消失→葉子缺水 →植物死亡 • 中空神木的生命力：右圖是世界爺(巨 杉)，雖然內部中空，依然綠意盎然。 • 原因：木材內部的心材是不具運輸力 的老木質部，只要形成層不斷產生新 的木質部細胞就可以繼續運輸水分， 維持植物生長。 植物體內的運輸方向 植物體內水分上 升的前提：木質 部內水分成連續 水柱 氣孔與蒸散作用 • 氣孔由兩個保衛細 胞控制開閉，當保 衛細胞在有光時， 細胞膨脹，氣孔開； 反之，則閉。 • 葉脈維管束中，下 層為韌皮部，上層 為木質部 生活中的例子 • 插花前的小動作─減去莖的下半段 • 目的：木質部中的水分必須為連續水柱， 保持水分子之間的內聚力，才能使毛細作 用發揮功效 • 移植植物前的小動作─修剪部分枝葉 • 目的：移植植物表示植物體有一段時間不 能從土壤中得到足夠水分，因此要剪下部 分枝葉，減少水分蒸散。 動物運輸系統 1. 開放式循環系統：血管末端開放,血液自心臟流 出後,經血管流入體腔,直接與細胞接觸並交換物 質，再回收到血管送回心臟；效率較低，如蝗蟲 2. 閉鎖式循環系統：血管形成連續管道,血液自心 臟流出後,經動脈→微血管→靜脈,再流回心臟;以 微血管作為物質交換的場所，效率較高，如蚯蚓 人類血液循環組成 • 1. 人類血液循環系統為閉鎖式循環，組成包括心 臟、血管和血液。 心臟： 心肌：可收縮產生心搏，是血液循環的原動力 四腔室：心臟分為四個空腔，分別是左右心房 和左右心室 瓣膜：在心房和心室、心室和動脈之間有瓣膜， 可以防止血液逆流，辦膜關閉時會產生心音， 每一次心搏分別因房室間和心室與動脈間的瓣 膜關閉產生兩種心音，但心音數等於心搏數。 心臟構造與連接的血管 減氧血流動方向 含氧血流動方向 血管 • 人類血管包括動脈、靜脈和微血管 • 動脈因為承接心室壓縮出來的血液，因此有脈搏，稱稱為 動脈，和血液中成分無關 • 血流方向：動脈→微血管→靜脈 血管 功能 厚度 管腔 血壓 脈搏 流速 動脈 承接心室 血液 最厚 次大 收縮壓和 舒張壓 有 最快 微血管 物質交換 一層細胞 僅容一顆 血球通過 有 無 最慢 靜脈 將血液送 回心房 次厚 最大 有 無 次快 動 脈 微 血 管 靜 脈 血液 血液的組成:分成血漿和血球兩部分。 1. 血漿:概分為90%的水和10%溶於水的物質,如: 特殊蛋白質:抗體(防禦疾病)、激素(負責身體各部的聯繫) 養分:所有細胞需要的小分子 廢物:二氧化碳(有約10%由血紅素運輸);含氮廢物(由腎排出);其它 2. 血球: 血球 型態 功能 大小 數量 紅血球 雙凹圓盤 無細胞核 白血球 有細胞核 具血紅素，攜帶氧氣 次大 最多 吞食細菌 產生抗體 最大 最少 血小板 細胞碎片 凝血 最小 次多 生活中的觀察 • 膿的組成：受傷後傷口有時會出現膿液，其組成 包括死細胞、死細菌和白血球 • 血液凝固：血小板中有凝血因子，當血液流出血 管時，可以促進血液凝固 • 一氧化碳中毒：一氧化碳和血紅素結合率遠高於 氧氣和血紅素結合率，顧兩者同時存在時，多數 的血紅素將被一氧化碳占據，排擠氧氣的結合， 造成身體缺氧而中毒 • 抗體是由淋巴球製造，普遍存在於體液中包括血 漿 人類血液循環路徑 血液循環 路徑 目標器官 功能 大循環 (體循環) 左心室主動脈 全身各組 提供養分 全身小動脈 織器官(肺 及氧氣等 組織微血管全身 除外) 物質 小靜脈上下大靜 脈右心房 小循環 (肺循環) 右心室肺動脈 肺臟 肺部小動脈 肺泡壁微血管肺 部小靜脈肺靜脈 左心室 將血中 CO2與肺 泡交換O2 3.身體頭部、上肢等部位的組織微血管 4.上大靜脈 2主動脈 7肺動脈 8 右 肺 微 血 管 9肺靜脈 7肺動脈 10 左 心 房 5 右 心 房 6右心室 8 左 肺 微 血 管 1.左心室 內含充氧血的血管 4.下大靜脈 內含減氧血的血管 充氧血 減氧血 3.身體軀幹、腹部、下肢等部位的組織微血管 淋巴系統 • 淋巴系統：人體除了血液循環之外，尚有淋巴 系統作為運輸系統的一部分 • 組成： 1. 淋巴結：過濾淋巴中有害物質 2. 淋巴管：回收組織液的管道，在小腸絨毛中的 乳糜管也有吸收養分的功能。和血管不同的淋 巴管從游離端單向往大淋巴管運送，類似下水 道功能 3. 淋巴(淋巴液)：淋巴管內的液體，來自組織細胞 間的組織液，成分和組織液或血漿相似，內含 特化的白血球，稱為淋巴球，有免疫功能。 1.小岩塊 的衝撞 淋巴與體液平衡 • 血液中的部分血漿從微血管壁流出，在組 織細胞間稱為組織液，再由淋巴管回收， 稱為淋巴；淋巴液再經由淋巴系統，在胸 部與靜脈結合，又回到血漿中。 靜脈 淋巴結 心臟 微血管 淋巴 小腸絨毛 乳 糜 管 淋巴管 組織液 主 動 脈 血 液