第六章 生物體的恆定

6-2 呼吸與氣體的恆定

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想 想 看 ， 你 攝 取食物經過消化作用後，養分如何帶往全身細胞呢？

由帶往全身循環系統

6-2 呼吸與氣體的恆定

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養分進入全身細胞後，又如何維持生命機能呢？

養分轉化成 供細胞利用，以維持生命

能量

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養分又是如何轉化成能量呢？

在 中，透過 的協助，釋出能量

粒線體酵素

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6-2 呼吸與氣體的恆定

葡萄糖在粒線體中，和 反應後釋出能量的過程，稱為

氧氣

呼吸作用

如果養分的主要成分是葡萄糖，如何轉化成能量呢？

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6-2 呼吸與氣體的恆定

養分在肌肉細胞中的粒線體進行呼吸作用，產生能量，可提供肌肉收縮，產生運動所需的能量，並維持生命機能

生物所需要的能量能量主要來自呼吸作用呼吸作用

老師說老師說

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6-2 呼吸與氣體的恆定

★ 呼吸作用 : 大多數生物的細胞利利用氧氣用氧氣，將養分分解養分分解，產生二氧二氧化碳化碳、水水及能量能量等的過程

★ 呼吸作用通式養 分 + O2 → CO2 + 水 + 能量( ） + O2 →CO2 + 水 + 能量

葡萄糖脂質

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那麼，生物如何得到氧氣，又是如何排出二氧化碳呢？

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生物必須與外界

( )交換氣體

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6-2 呼吸與氣體的恆定

植物的氣體交換植物的氣體交換植物進行氣體交換的構造① 根部的② 莖的③ 葉的 多數的陸生植物根部浸水久，會因

細胞無法進行呼吸作用而導致死亡

表皮細胞氣孔和皮孔氣孔

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6-2 呼吸與氣體的恆定

水中小生物的氣體交換 單細胞生物草履蟲藉由擴散作用交換氣體直接獲得溶解在水中的氧氣並排出二氧化碳

草履蟲

氧氣

二氧化碳

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6-2 呼吸與氣體的恆定

水中小生物的氣體交換 簡單多細胞生物水螅藉由擴散作用交換氣體直接獲得溶解在水中的氧氣並排出二氧化碳

水螅

氧氣

二氧化碳

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6-2 呼吸與氣體的恆定

複雜多細胞生物的氣體交換 必須有特殊的呼吸器官 呼吸作用所需的氧氣是經由 呼呼

吸構造吸構造進入體內

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6-2 呼吸與氣體的恆定

多細胞動物的呼吸器官蚯蚓、兩生類－濕潤皮膚昆蟲－氣管系魚、蝦和貝類等水生動物－鰓鳥類、哺乳類等陸生動物－肺

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6-2 呼吸與氣體的恆定

多細胞動物的呼吸器官呼吸構造呼吸構造

氣管氣管 鰓鰓 肺肺

O2

O2

氣管氣管

鼻鼻O2

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6-2 呼吸與氣體的恆定

多細胞動物的呼吸器官特徵

大多有分支分支、絲狀絲狀或泡狀的突起泡狀的突起、布滿微血管布滿微血管與表面溼潤表面溼潤等特徵

氣管氣管 鰓鰓 肺肺

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6-2 呼吸與氣體的恆定

多細胞動物的呼吸器官特徵的功能：讓氣體快速溶解氣體快速溶解在呼吸構造中，進行氣體的交換

分支、絲狀或泡狀的突起：擴大換氣的 表面積 布滿微血管：使氧氣得以進入血液循環中 表面溼潤：可溶解氣體，有助氣體的交換

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6-2 呼吸與氣體的恆定

利用濕潤的皮膚與外界進行氣體交換：例如山椒魚、蛙和蚯蚓的皮膚

皮膚溼潤皮膚溼潤 皮膚溼潤皮膚溼潤皮膚溼潤皮膚溼潤

皮膚放大圖皮膚放大圖微血管微血管

體表黏液體表黏液O2

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6-2 呼吸與氣體的恆定

1. 上課時教室門窗緊閉，為何容易導致同學昏昏欲睡？

答：門窗緊閉會讓室內耗掉的氧氣無法由室外的空氣補充，而同學呼出的二氧化碳濃度也因無法快速擴散到室外而上升，導致同學腦細胞沒有足夠的氧氣進行呼吸作用以產生能量，故有昏昏欲睡的感覺。

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6-2 呼吸與氣體的恆定

2.從呼吸的角度來看，為什麼種花時要用底部有小洞的花盆呢？

答：有洞的花盆能讓土壤中過多的水分快速排除，使土壤間隙不至於被水分占據過多，也讓空氣能進到土壤，根部細胞才能獲得充足的氧氣行呼吸作用。

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6-2 呼吸與氣體的恆定

練習時間 ---- 你累了嗎？吸一口氣吧！

1. 生物進行呼吸作用的主要目的為何？　

( Ａ )排出水分 ( Ｂ )排出二氧化碳 ( Ｃ )散熱 ( Ｄ )獲取能量。

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6-2 呼吸與氣體的恆定

練習時間 ---- 你累了嗎？吸一口氣吧！

2.下列何者不具有「濕潤的表面、布 滿微血管」 ?(A) 人的氣管(B)魚的鰓(C)蛙的皮膚(D) 海豚的肺

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6-2 呼吸與氣體的恆定

練習時間 ---- 你累了嗎？吸一口氣吧！

3.關於呼吸作用的敘述，下列何者正確？　(A)動物的呼吸作用需要氧，並產生二氧 化碳；植物則是需要二氧化碳，並產 生氧氣　(B)山椒魚藉氣管與外界交換氣體(C)水螅以鰓呼吸　(D)蚯蚓以溼潤的皮膚呼吸。

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6-2 呼吸與氣體的恆定

人體的呼吸系統呼吸系統：呼吸道 肺臟呼吸道：鼻、咽、喉、氣管和

支氣管肺臟：肺位於胸腔中，由許多

肺泡組成，肺泡上面布滿微血管

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6-2 呼吸與氣體的恆定

人體的呼吸系統

鼻腔咽

喉氣管

支氣管

肺

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6-2 呼吸與氣體的恆定

人體的呼吸系統

氣體進入呼吸系統途徑

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肺臟 由肺泡構成 表面佈滿微血管網 在肺泡和微血管之間 進行氣體的交換

肺泡

微血管網

CO

2

O2

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6-2 呼吸與氣體的恆定

肺泡壁

肺泡 肺動脈肺動脈肺泡肺泡

微血管微血管肺靜脈肺靜脈

OO22

OO22

OO22

OO22OO22

含二氧化碳量高含二氧化碳量高

含氧量高含氧量高

COCO22COCO22

COCO22COCO22

肺泡與肺泡壁微血管之間的氣體交換方式　

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挖鼻孔時，為什麼 可挖到黑黑的 鼻屎呢？

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鼻腔中有 ，能將空氣中較大的灰塵濾出

鼻毛

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為什麼 老菸槍會一直咳嗽呢？

6-2 呼吸與氣體的恆定

氣管壁上有許多纖毛，纖毛會朝著向外的方向擺動，使異物隨著纖毛的擺動而排出

煙中有許多有害物質，使纖毛壞死而不能清除異物，因此會一直咳嗽以清除異物

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6-2 呼吸與氣體的恆定

人體的胸腔（由肋骨、橫膈膜組成）擠壓肺臟，使肺擴大、縮小，氣體才能進出肺臟

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6-2 呼吸與氣體的恆定

肺位於密閉的胸腔密閉的胸腔中，由於肺本身沒有肌肉，無法自行收縮、舒張，讓氣體進出，於是胸腔的體積變化胸腔的體積變化，便會影響人的吸氣和呼氣

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6-2 呼吸與氣體的恆定

人體的橫膈膜下降橫膈膜下降、肋骨上升肋骨上升，讓整個胸胸腔的體積變大腔的體積變大、肺內壓力變小，外界空氣便流入肺中，造成肺擴大肺擴大而吸氣吸氣

呼吸運動—吸氣

肺肺 肺肺肋骨肋骨 肋骨肋骨橫膈膜橫膈膜 橫膈膜橫膈膜

吸氣吸氣

胸腔變大胸腔變大胸腔變大胸腔變大

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6-2 呼吸與氣體的恆定

橫膈膜上升橫膈膜上升、肋骨下降肋骨下降，使得胸腔的體積胸腔的體積變小變小、肺內壓力變大，迫使（被動）肺縮肺縮小小排出氣體，即為呼氣呼氣

呼吸運動—呼氣

肺肺 肺肺肋骨肋骨 肋骨肋骨橫膈膜橫膈膜 橫膈膜橫膈膜

胸腔變小胸腔變小 胸腔變小胸腔變小

呼氣呼氣

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人體的呼吸運動 定義：胸腔擴大與縮小所產生的吸氣及呼

氣的動作次數：成人的呼吸運動每分鐘約 15 ～ 18次 ( 休息狀態 )

控制中樞：腦幹（呼吸控制中樞） 能接收血液中 CO2 濃度的訊息

運動時，血液中 CO2 濃度增加，腦幹促使呼吸運動加快，以排除過多的 CO2

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6-2 呼吸與氣體的恆定

人體的呼吸運動肺位於密閉的胸腔中肺不具有肌肉組織 被動收縮及舒張藉橫膈膜及肋骨上的肌肉協助 產生吸氣及呼氣的動作

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6-2 呼吸與氣體的恆定

人體的呼吸運動 VS 呼吸作用 呼吸（或呼吸運動）和呼吸作用不同 呼吸運動呼吸運動指的是呼氣和吸氣的動作

呼吸作用呼吸作用：細胞內所進行的一連串化學反應

吸氣 呼氣

養 分 +O2→CO2+水 +能量

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練習時間 ---- 你累了嗎？吸一口氣吧！

1. 生物進行呼吸作用的主要目的為何？　 ( Ａ )排出水分 ( Ｂ )排出二氧化碳 ( Ｃ )散熱 ( Ｄ )獲取能量。

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練習時間 ---- 你累了嗎？吸一口氣吧！

2. 有關動物與植物「呼吸作用」的比較， 下列何者正確？　 ( Ａ ) 前者吸入氧氣，後者吸入二氧化碳 ( Ｂ ) 前者產生二氧化碳，後者產生氧氣 ( Ｃ ) 前者與後者均消耗葡萄糖 ( Ｄ ) 前者日夜均進行，後者只在白天進行

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練習時間 ---- 你累了嗎？吸一口氣吧！

3.右圖中的箭頭方向代表呼氣還是吸氣，此時「構造 a 」的狀態是上升還是下降 ? (A)吸氣、上升(B)吸氣、下降(C)呼氣、上升(D)呼氣、下降

a

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4. 下表 為人體 呼 吸 運 動（呼 氣 與 吸氣）的比較，請問哪一項敘述是錯誤的？

( Ａ )呼氣時橫膈上舉，呼氣時肋骨下降

( Ｂ )吸氣時橫膈下降，吸氣時肋骨上升

( Ｃ )呼氣時胸腔擴大，吸氣時胸腔縮小

( Ｄ )呼氣時肺縮小，吸氣時肺脹大。