第五章 動物的協調作用
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1 非專一性防禦作用
一、非專一性防禦作用： 第一道防線 皮膜屏障 皮膚、呼吸道黏膜、消化道黏膜、生殖道黏膜、 鼻涕及淚液（含溶菌酶→溶解細菌的細胞膜）、 共生的細菌（抑制有害細菌滋生） 第二道防線 吞噬作用 吞噬細胞利用溶體中的水解酶將病原體分解 自然殺手細胞 可攻擊癌細胞及受病毒感染的細胞 保護性蛋白質 補體（由肝臟分泌）、干擾素（被病毒感染的細胞分 泌） 發炎反應 受傷組織的肥大細胞釋出組織胺→增加微血管通透性 二、發炎反應：（第二道防線） 原因 受傷或病原體侵入→受傷細胞釋出舒緩肽 →受傷細胞和肥大細胞釋出組織胺 →小動脈及微血管擴張、微血管的細胞間隙增大 →血流量增加、微血管通透性增加 →更多體液、吞噬細胞、補體、抗體、血小板、血纖維蛋白原 移入發炎部位 發炎反應 (1)吞噬細胞→進行吞噬作用 (2)巨噬細胞： 移除被破壞的細胞及死亡的嗜中性球 釋放『生長因子』→刺激骨髓產生更多白血球 (3)補體活化→直接摧毀病原體並吸引更多吞噬細胞 (4)血小板釋出磷脂質，使血纖維蛋白原活化為血纖維蛋白 →促使血液凝固形成血凝塊→封住傷口以阻斷病原體蔓延 (5)形成膿（流體狀的白色物質堆積）：顯示身體正在克服細菌感染 (6)組織修復：新生組織及血管→替代壞死的組織 發炎症狀 紅、熱、腫、痛、癢→造成局部或全身性的不適感 (1)血管擴張→微血管通透性增加→血流量增加造成紅熱 (2)微血管通透性增加→造成腫脹→壓迫神經感到痛癢 (3)白血球分泌『發炎介質』→造成輕微發燒（通常不超過 37.8℃）→可提高免疫系統的功能，並促使細胞產生及釋放干擾素 (4)發炎部位常見巨噬細胞和嗜中性球 膿 膿＝壞死的組織細胞＋入侵的病原體＋發炎組織產生的物質和滲出液 三、補體： 1.補體是由肝臟製造的一系列防禦性血漿蛋白，可協助吞噬作用 2.補體以非活性狀態在血液中循環→遇到病原體時才被激活 3.補體屬於非專一性防禦作用→在專一性防禦作用中亦扮演重要角色 4.補體的作用： (1)溶解作用→直接溶解細菌細胞膜→細菌因水分大量侵入而崩解 (2)趨化作用→吸引吞噬細胞到達反應部位 (3)調理作用→補體包圍細菌表面，使吞噬細胞易辨識細菌而後加以吞噬 四、干擾素： 1.被病毒感染的細胞釋出特殊蛋白質（干擾素）附著於鄰近未感染的細胞膜上， 可抑制RNA 病毒核酸的複製、防止鄰近細胞被病毒感染。 2.干擾素的分子量小於抗體的分子量，但干擾素出現時間早於抗體 3.干擾素屬於非專一性防禦蛋白質，僅具短期的免疫效果，且干擾素具有物種專 一性。例如：人體產生之干擾素僅適用於人體，動物產生之干擾素不適用於人 體。 試題範例 1.有關於非專一性的防禦作用，下列敘述何者正確？ (A)發燒是對抗大規模的感染，可增加干擾素產生 (B)血液中有一群小分子蛋白 質稱為補體，易與細菌表面的受體結合，而使吞噬細胞易於吞噬 (C)皮膜的防禦 可稱為第二道防線，可阻止病菌入侵人體 (D)巨噬細胞易在血管內外自由進出 (E)巨噬細胞可釋放生長因子促進白血球產生 【答案】(A)(B)(E) 【詳解】(C)皮膜的防禦可稱為第一道防線 (D)吞噬細胞在組織中增大其體積 3 至 5 倍形成巨噬細胞後便不易再自由進出血管。 2.下列有關補體的敘述，何者錯誤？ (A)補體是一種蛋白質 (B)補體可以溶解細菌的細胞膜 (C)干擾素也是補體的一種 (D)補體會參與專一性和非專一性防禦作用 【91 指考】
【答案】(C) 【詳解】補體是由肝臟所分泌，干擾素是由被病毒感染的細胞所分泌。
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2 專一性防禦作用
一、淋巴球：（來源：紅骨髓中的幹細胞，胚胎時的肝臟。） 淋巴球 B 細胞 T 細胞 來源 紅骨髓中的幹細胞、胚胎期的肝臟 紅骨髓中的幹細胞、胚胎期的肝臟 成熟處 骨髓 胸腺 作用處 主要分佈於淋巴結和脾臟 多數隨血液循流、 少數分佈於淋巴結和脾臟 分化 漿細胞、記憶B 細胞 殺手T 細胞、輔助性 T 細胞、 記憶性T 細胞、抑制性 T 細胞 免疫類型 抗體免疫： 漿細胞釋出其細胞表面的抗體 →藉抗體與抗原結合而摧毀抗原 細胞免疫： 殺手T 細胞藉細胞表面的受體與被 感染的細胞結合→注穿孔素、入水 解酶→破壞被感染的細胞、癌細胞 抗原辨識 直接辨識抗原、經由抗原呈現細胞 必須經由抗原呈現細胞 釋出物 抗體 水解酶、穿孔素 記憶細胞 記憶性B 細胞留存於淋巴結中 記憶性T 細胞留存於淋巴結中二、細胞免疫：（細胞性免疫） T 細胞藉細胞表面的受體與被感染的細胞結合→注入穿孔素和水解酶 →破壞被感染的細胞、癌細胞 1.初次遭受抗原刺激→T 細胞表面特定的受體與抗原結合 →引起 T 細胞快速分裂生長 →分化為殺手 T 細胞（胞殺性 T 細胞）、記憶性 T 細胞、輔助性 T 細胞 (1)殺手 T 細胞→將溶體內的酵素注入被感染的細胞而予以摧毀 (2)記憶性 T 細胞→長期記憶抗原的特性，並留存於淋巴結中 (3)輔助性 T 細胞→可分泌細胞激素以協助 B 細胞及其他免疫細胞的發育成熟 2.再次遭遇相同抗原→在短時間內產生免疫反應，並產生更多殺手 T 細胞 三、抗體免疫：（體液性免疫） B 細胞釋出其細胞表面的抗體→藉抗體與抗原結合而摧毀抗原 1.初次遭受抗原刺激、接種疫苗：（產生抗體約需時一週） →B 細胞表面特定的受體與抗原結合 →引起 B 細胞快速分裂生長→分化為漿細胞和記憶性 B 細胞
(1)漿細胞→可不斷製造抗體（免疫球蛋白）並將抗體釋放至血液中 (2)記憶性 B 細胞→長期記憶抗原的特性，並留存於淋巴結中 2.再次遭遇相同抗原、追加疫苗： ∵人體內已建立產生抗體之能力，記憶性 B 細胞已長期記憶抗原的特性 ∴可在較短時間內產生免疫反應，並產生更多量的抗體 四、主動免疫與被動免疫： 主動免疫 感染病原體或接種疫苗 →人體自行產生抗體→獲得預防效果，有效期較長 被動免疫 免疫血清、單株抗體： (1)將抗原注入動物體內→動物產生抗體 →抽取動物血液→純化（除去血球和蛋白質）→製成免疫血清 (2)人體注射免疫血清或單株抗體 →立即獲得抗體→獲得治療效果，有效期較短 試題範例 3.有關於細胞免疫與抗體免疫的比較，下列敘述何者錯誤？ (A)二者均為專一性防禦作用 (B)抗體免疫是 B 細胞的免疫反應藉形成的抗體與 病原體結合 (C)細胞免疫是 B 淋巴球直接攻擊被感染的細胞 (D)抗體多數存在於 血液中，故抗體免疫亦稱為體液免疫 【答案】(C) 【詳解】細胞免疫是T 淋巴球直接攻擊被感染的細胞 4.在調節免疫反應時，輔助 T 細胞會利用其受體與下列哪些細胞直接接觸並產生作 用？ (A)嗜中性白血球 (B)胞殺性 T 細胞 (C)B 淋巴球 (D)巨噬細胞 (E)腫瘤細胞 【92 指考】 【答案】(C)(D) 【詳解】(A)嗜中性白血球執行非專一性免疫作用，與輔助性 T 細胞無關 (B)輔助性 T 細胞藉免疫調節物質（細胞激素）活化胞殺性 T 細胞（殺手 T 細胞） (E)胞殺性 T 細胞藉表面的受體與目標細胞（腫瘤細胞、受到病 毒感染的細胞）表面的抗原結合。
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疫苗 類毒素 病原體分泌的毒素 白喉疫苗↓加熱或福馬林處理 製成類毒素 破傷風疫苗 減毒性活菌疫苗 病原體連續多代培養於其他動物細胞 →病原體產生突變以適應其他動物細胞 →對人體細胞的毒性降低 狂犬病疫苗、卡介苗 沙賓疫苗 （小兒麻痺口服疫苗） 死菌疫苗 將病原體殺死而製成疫苗 (1)免疫效果：死菌疫苗＜活菌疫苗 (2)安 全 性：死菌疫苗＞活菌疫苗 百日咳、日本腦炎疫苗 沙克疫苗 （小兒麻痺注射疫苗） 血清疫苗 自帶原者血清中分離出病毒表面抗原 第一代B 型肝炎疫苗 遺傳工程疫苗 切取B 型肝炎病毒合成表面抗原的基 因 基因轉殖 抗原基因植入酵母菌 →酵母菌產生 B 型肝炎病毒表面抗原 現代使用之B 型肝炎疫苗 三合一疫苗 白喉＋破傷風＋百日咳 試題範例 5.世界衛生組織在 1980 年 5 月 8 日正式宣布『地球上的人類已經可以完全免於天花 的威脅』，這可以歸功於牛痘疫苗的使用。人體接種牛痘疫苗後再接觸天花病 毒，其體內抗體的變化如右圖，則下列敘述何者正確？ (A)牛痘病毒是可以使牛隻罹患天花的病毒，不會 感染人類 (B)沒有接種疫苗的人，在感染天花病毒 後因無法產生抗體而得病死亡 (C)接種牛痘疫苗 後，體內會形成記憶性細胞，有利於一旦接觸天花 病毒抗原時快速產生大量抗體 (D)接種牛痘疫苗後
再接觸天花病毒時，體內大量增加的抗體主要由T 細胞產生 (E)未接種牛痘疫苗 的人在第一次接觸天花病毒後所產生的抗體量，與圖中所示者在接觸 天花病毒後所產生的抗體量相似 【96 學測】 【答案】(C) 【詳解】(A)牛痘病毒是可以使牛隻罹患牛痘的病毒 (B)沒有接種疫苗的人，在感染 天花病毒後仍可產生抗體 (D)抗體是由淋巴球 B 細胞產生 (E)未接種牛痘 疫苗的人在第一次接觸天花病毒後所產生的抗體量，與圖中所示者在接種 牛痘疫苗後所產生的抗體量相似。 6.有關於人體的免疫作用，下列敘述何者正確？ (A)有些淋巴球受到抗原刺激時，就會快速生長、分裂 (B)B 細胞的表面受體接受 抗原後即產生抗體釋出，以發生免疫作用稱為細胞免疫 (C)T 細胞的免疫反應， 有助B 細胞的發育成熟 (D)日本腦炎疫苗，是一種死菌疫苗 (E)將 B 型肝炎病毒 表面抗原的基因植入酵母菌，可產生B 型肝炎疫苗 【答案】(A)(C)(D)(E) 【詳解】(B)淋巴球 B 細胞釋出抗體，進行抗體免疫。
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4 免疫異常
一、排斥：（與細胞免疫有關） 排斥的成因 各人細胞膜表面的蛋白質（表面抗原）略有差異 →輔助性 T 細胞將異體移植之器官組織視為外來物（視為抗原） →活化殺手 T 細胞、B 細胞、巨噬細胞 →最後導致移植之器官組織壞死排斥反應 排斥：同卵雙生＜同胞兄弟姊妹＜體質近似者 （抗原相容性較高者） HLA 愈相近→排斥愈小、器官移植成功率愈高 抗排斥藥物 類固醇成分： 阻擾細胞免疫，不影響抗體免疫→可提高器官移植的成功率 二、過敏反應：（與抗體免疫有關） 過敏原 (1)引發過敏反應的物質：塵 、寵物的皮膚、黴菌的孢子、花粉、 灰塵、棉絮、羽毛、海鮮、牛奶、藥物、抗生素… (2)蟻醛、青黴素： 本身無抗原性，但可與體內某種蛋白質結合而獲得抗原性而導 致過敏反應 過敏反應 (1)首次接觸過敏原刺激 →輔助性 T 細胞刺激 B 細胞分化，B 細胞釋出抗體 IgE →抗體 IgE 附於皮下或黏膜的肥大細胞表面、嗜鹼性球表面 (2)再次接觸相同過敏原 →過敏原與肥大細胞表面的抗體 IgE 結合 →黏膜的肥大細胞釋出組織胺→組織胺作用於分泌腺和血管 →微血管擴張,微血管通透性增大,黏液分泌增加,白血球聚集 →出現紅熱腫痛癢、輕度結膜炎、鼻塞、氣喘……等過敏症狀 過敏症狀 (1)皮膚過敏→皮膚紅腫、皮膚出疹（蕁麻疹） (2)鼻子過敏→鼻黏膜腫脹（鼻塞）、鼻黏膜分泌增加（流涕不 止）
(3)呼吸道過敏→刺激氣管平滑肌收縮（哮喘、呼吸困難） (4)消化道過敏→嚴重下痢 三、後天免疫不全：（AIDS 愛滋病） 感染途徑 (1)性接觸、輸血、體液交換、乳汁、愛滋母親傳染給胎兒、 (2)愛滋病患用過的針頭或注射筒、愛滋病患的血液或血液製劑 AIDS 不會經由食物、飲水、昆蟲、接吻、偶然接觸而感染 愛滋病毒HIV (1)屬於反轉錄病毒、潛溶性病毒： 具有反轉錄酶，核心含有二條完全相同的RNA (2)HIV 病毒外套膜上的醣蛋白可與輔助性 T 細胞表面的特定受體 CD4 結合→HIV 病毒可感染具有 CD4 的細胞 (3)HIV 病毒主要感染輔助 T 細胞（亦可感染單核球和吞噬細胞） 症狀 疲勞,全身倦怠,體重減輕,舌部白斑,氣喘,發燒,全身淋巴腺腫大 →單核球增多、產生抗體→早期症狀消失（出現空窗期） →T 細胞的細胞免疫遭受破壞→影響 B 細胞的抗體免疫 →全身免疫功能嚴重受損→易遭受其他各種病原體感染而致死 空窗期 B 細胞約需 8～12 週來產生抗 HIV 的抗體 →AIDS 患者在空窗期內的血液檢驗呈陰性反應，但仍可使其他 人感染HIV 病毒 對抗愛滋病 (1)部分藥物雖可抑制愛滋病毒複製，但未能破壞愛滋病毒 →目前所有療法僅能延緩發病時間，但不能根治愛滋病 (2)雞尾酒療法＝1 種蛋白酶抑制劑＋3 種反轉錄酶抑制劑 反轉錄酶抑制劑：修改去氧核糖的分子結構 →抑制愛滋病毒的 RNA 反轉錄形成 DNA
蛋白酶抑制劑：阻斷病毒蛋白質的合成 →抑制愛滋病毒蛋白質殼粒的合成 試題範例 7.下列有關免疫反應的敘述，何者正確？ (A)吞噬細胞可專一性地吞噬並分解細菌或病毒 (B)過敏反應時單核球釋放出組 織胺，造成皮膚紅腫 (C)發炎反應時紅血球滲出血管，造成紅熱腫痛 (D)器官移 植時T 細胞產生細胞性免疫，引起排斥作用 【97 指考】 【答案】(D) 【詳解】(A)吞噬細胞吞噬病原體，屬於非專一性防禦作用 (B)肥大細胞釋出組織胺 引起過敏反應 (C)發炎反應時，白血球可滲出微血管，紅血球不能滲出血 管。 8.下列哪些是發炎和過敏反應所共有的現象？ (A)釋放組織胺 (B)抗體參與其中 (C)嗜中性白血球增多 (D)出現紅、腫、熱等症 狀 (E)血管擴張及通透性增加 【95 指考】 【答案】(A)(D)(E) 【詳解】(B)發炎反應與抗體無關，抗體參與過敏反應 (C)嗜中性白血球參與發炎反 應，與過敏反應無關。
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內分泌系統 內分泌腺 激素 主要功能 松果腺 松果腺素 抑制卵巢成熟，與睡眠有關 腦 垂 腺 前葉 生長激素 促進醣類和脂質分解而合成蛋白質 促進生長發育；分泌異常會造成侏儒或巨人 症 促內分泌激素 TSH（促進甲狀腺分泌） ACTH（促進腎上腺皮質分泌） 促生殖激素 FSH（促濾泡成熟激素）、 LH（黃體成長激素）、PRL（催乳激素） 後葉 （下視丘分 泌） 催產素 促進平滑肌及子宮肌肉收縮，可做催產劑 血管加壓素 （抗利尿激 素） 促進小動脈管壁肌肉收縮→升高血壓 促進腎小管再吸收水分；分泌太少→尿崩症副甲狀腺 副甲狀腺素 增加血鈣：鈣自小腸、骨骼、腎小管移出 血鈣濃度對副甲狀腺具有迴饋控制 甲狀腺 甲狀腺素 促進細胞的氧化作用，增進代謝生長發育 胸腺 胸腺素 胸腺淋巴刺激素 促進淋巴球的增殖與活化，調節細胞免疫的 機能；胸腺於成年後萎縮退化（填充脂肪組 織） 腎 上 腺 皮質 葡萄糖皮質素 升高血糖：促進蛋白質脂質轉變為葡萄糖 抑制發炎（可用於治療關節炎） 礦物性皮質素 調節鈉鉀離子及水分平衡 雄性激素 分泌量多時可使女性呈現男性化 髓質 腎上腺素 促進交感神經作用→加速心搏、升高血糖 正腎上腺素 促進小動脈管壁肌肉收縮→升高血壓 胰島 胰島素 降低血糖： 肌肉和肝臟吸收血糖，細胞氧化葡萄糖釋能 昇糖素 升高血糖：促進肝糖分解為葡萄糖 試題範例 9.內有許多腺體或構造可以分泌激素，其功能為調節並維持身體生理狀況的恆定。 代號甲～戊代表激素，A～E 代表其生理功能。 甲、褪黑激素 乙、昇糖素 丙、抗利尿激素 丁、黃體素(助孕素) 戊、生長激素 A.促進肝糖分解，升高血糖
B.促進腎小管對水分的再吸收，調節體液恆定 C.促進性器官的發育及維持第二性徵 D.夜間的分泌量多，白天則很少，能影響睡眠週期 E.促進蛋白質的合成，促進組織的修補功能 請用代號寫出下列各腺體或構造所分泌的激素種類及功能。 (1)松果腺 (2)腦垂腺前葉 (3)下視丘 (4)胰島 (5)卵巢 【96 指考】 【答案】(1)甲，D (2)戊，E (3)丙，B (4)乙，A (5)丁，C 【詳解】(1)松果腺分泌褪黑激素(甲)，功能是(D)夜間的分泌量多，白天則很少，能 影響睡眠週期。 (2)腦垂腺前葉分泌生長激素(戊)，功能是(E)促進蛋白質的合成，促進組織 的修補功能。 (3)下視丘分泌抗利尿激素(丙)，功能是(B)促進腎小管對水分的再吸收， 調節體液恆定。 (4)胰島分泌昇糖素(乙)，功能是(A)促進肝糖分解，升高血糖濃度。 (5)卵巢分泌黃體素(丁)，功能是(C)促進性器官的發育及維持第二性徵。 10.下列有關激素與其功能的配對，哪幾項正確？ (A)甲狀腺素：身體產熱量升高 (B)腎上腺素：血糖下降 (C)胃泌素：促進胃液 分泌 (D)FSH：促進黃體激素分泌 (E)葡萄糖皮質素：抗發炎作用 【94 指考】 【答案】(A)(C)(E) 【詳解】(B)腎上腺素－促使肝糖轉變為葡萄糖（使血糖升高） (D)FSH－促使濾泡 分泌動情素，LH－促使黃體分泌動情素和黃體激素。
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6 血糖濃度的調節
血糖濃度 正常的血糖濃度＝80～120mg/100ml 血液 胰島 胰島素（降低血糖）拮抗作用昇糖素（升高血糖） 腎上腺皮質 葡萄糖皮質素：促進蛋白質和脂質分解轉變為葡萄糖→升高血糖 腎上腺髓質 腎上腺素：促進肌肉和肝臟的肝糖分解為葡萄糖→升高血糖 交感神經 緊急狀況：交感神經和腎上腺分泌腎上腺素→加速肝糖分解→升高血 糖試題範例 11.正常人空腹時，100mL 血液中含葡萄糖量約 80-110mg。甲、乙兩人分別口服 100g 葡萄糖液之後， 連續測其血糖濃度的變化如右圖。根據此圖判斷， 下列敘述何者最合理？？ (A)甲的肝臟正常，調節血糖濃度的反應較快 (B) 乙的胰臟異常，調節血糖濃度的反應較慢 (C)甲 的胰臟正常，能快速吸收葡萄糖而使血糖濃度升 高 (D)乙的胰臟正常，能快速促進血糖濃度降回 正常範圍，而有調節血糖濃度的功能 【96 指考】 【答案】(D) 【詳解】(A)(C)甲－胰臟異常、胰島素分泌不足，調節血糖濃度的反應較慢，且無法 使血糖濃度降回正常範圍、血糖濃度超過150mg (B)乙－胰臟正常、胰島素 分泌正常，調節血糖濃度的反應較快、能快速使血糖濃度降回正常範圍， 具有調節血糖濃度的功能。 12.有關於胰島所分泌的激素，下列敘述何者正確？ (A)胰臟的大部分組織是內分泌腺，分為 α 細胞與 β 細胞 (B)昇糖素是唯一能升高 血糖的激素 (C)胰島素可使過高的血糖經尿液排除 (D)第二型糖尿病是因胰島素 分泌不足所引起 (E)糖尿病可能傷害視網膜而導致失明 【答案】(E) 【詳解】(A)大部分胰臟組織屬外分泌腺（分泌胰液） (B)腎上腺素及葡萄糖皮質素
亦可升高血糖 (C)促使血糖轉變成肝糖儲存或促進體細胞攝入葡萄糖 (D) 第一型糖尿病係因胰島素分泌不足所引起。
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7 神經元與神經衝動
一、神經元： 構造 細胞體 含細胞核和細胞質 神經 纖維 樹突 將刺激訊息傳入細胞體 軸突 將刺激訊息自細胞體傳出 突觸 神經元軸突與另一神經元樹突間的小空隙（突觸間隙） 軸突末端的小泡釋出化學物質→使另一神經元產生神經衝動 功能 傳遞神經衝動（膜電位改變） 膜電位改變：受刺激部位的細胞膜表面的帶正電荷離子（Na+）進入細胞 內→使細胞膜電位上升 種類 感覺神經元 聯絡神經元 運動神經元 （樹突長，有髓鞘） （軸突長，無髓鞘） （軸突長，有髓鞘） 神經節 由神經元的細胞體集合成團的構造，大多含有感覺神經元和運動神經元 的細胞體 背根神經節 僅含有感覺神經元的細胞體 交感神經節 僅含有運動神經元的細胞體二、髓鞘與蘭氏節： 髓鞘 (1)部分神經纖維外具有髓鞘，例如：感覺神經元的樹突、運動神經元的軸 突 (2)富含脂質的許旺細胞組成髓鞘，包圍較長的神經纖維（例如：感覺神經 元的樹突、運動神經元的軸突） (3)功能：支持並保護神經纖維， 具有絕緣作用， 增加神經衝動傳導速度，協助神經纖維修復再生 蘭氏結 相鄰髓鞘之間並不相連→神經纖維上沒有髓鞘的區段稱為蘭氏結 蘭氏結的閾值電位特別低→可加速神經衝動傳導速率（跳躍式傳導） 三、神經衝動：（極化→去極化→再極化→過極化→極化） 1.極化 極化：形成靜止膜電位
(1)細胞膜外：帶正電荷離子較多（電位較高） (2)細胞膜內：帶負電荷離子較多（電位較低） (3)靜止膜電位（細胞膜內外電位差）＝－70mV Na＋通透性較小，K＋通透性較大（K＋由細胞內擴散至細胞外） →細胞內因有許多帶負電荷的蛋白質而呈現電位較低的極化現象 2.去極化 去極化：膜電位改變→產生神經衝動 物理化學刺激→Na+孔道開啟→Na＋通透性提高 →細胞外帶正電離子進入細胞內（Na＋由細胞外擴散至細胞內） →細胞膜電位改變（細胞內電位升高，去極化） →細胞膜電位超過閾值電位 →產生神經衝動（動作電位上升至＋30mV） 3.再極化 再極化：結束神經衝動 K＋由細胞內擴散至細胞外→細胞內恢復至較低電位 （神經纖維恢復至靜止膜電位，再極化，衝動結束） 4.過極化 K +離子通道無法立即關閉 →出現比靜止膜電位更低的負值電位（過極化） 二、全有全無反應：（全或無原則） 1.刺激太小→膜電位達不到閾值→不會產生動作電位(無神經衝動) 2.刺激增強→膜電位達到閾值→立即產生動作電位（產生神經衝動） 3.刺激再增強→不會使動作電位變大→僅使產生動作電位的頻率增加（每秒鐘神 經衝動生成次數→代表刺激的強度大小）
試題範例 13.下列有關神經元產生動作電位時，離子與離子通道關係的配對敘述，哪些正 確？ (A)去極化：僅鉀離子通道開啟 (B)去極化：鈉離子通道開啟 (C)再極化：僅鉀 離子通道開啟 (D)再極化：鈉離子通道關閉、鉀離子通道開啟 (E)過極化：鈉離 子通道開啟、鉀離子通道關閉 【97 指考】 【答案】(B)(D) 【詳解】(A)去極化：鈉離子通道開啟、鉀離子通道關閉 (C)再極化：鈉離子通道關 閉、鉀離子通道開啟 (E)過極化：鈉離子通道關閉、鉀離子通道開啟。 14.動作電位中的去極化現象，主要起因於神經細胞膜上哪一種通道閘門或幫浦的 作用？ (A)大量的鈉離子通道打開 (B)鈉-鉀幫浦的作用增強 (C)大量的鉀離子通道打開 (D)大量的鈉離子通道和鉀離子通道關閉 【95 指考】 【答案】(A) 【詳解】(B)鈉鉀幫浦促使神經細胞維持極化狀態 (C)大量的鉀離子通道打開將促使 神經元的細胞膜電位降低，產生再極化和過極化 (D)大量的鈉離子通道和 鉀離子通道關閉將促使神經細胞維持極化狀態。
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8 神經系統
一、人類的神經系統： 人類的神經系統 中樞神經系統 周圍神經系統 自律神經系統 腦、脊髓 腦神經、脊神經 交感神經、副交感神經 腦膜、脊膜 由三層結締組織（硬腦膜、蜘蛛膜、軟腦膜）構成 →保護腦和脊髓 腦脊液 存於腦室與腦脊膜間的液體，成分與血漿相似→供給養分 二、腦的構造和功能： 大腦 大腦皮質各分區有特殊功能 與語言、記憶、學習、思考有關 第一二腦室 間腦 視丘 傳遞感覺衝動的接力站，協調情緒表達 第三腦室 下視丘 調節體溫、食慾、口渴、血壓、睡眠等中樞 調節腦垂腺分泌 中腦 視覺和聽覺的反射中樞 橋腦 將神經衝動自大腦傳入小腦，協調身體兩側之肌肉活動 小腦 協調身體各部骨骼肌活動 延腦 呼吸、心搏、血管舒縮、咳嗽、嘔吐等反射中樞 第四腦室三、脊髓： 位置 位於脊柱中 功能 傳導神經衝動，產生反射。 構造 白質 位於外部，由神經纖維構成 灰質 位於內部，由細胞體構成 背角：感覺神經元的軸突自背角進入灰質 腹角：含運動神經元的細胞體和聯絡神經元 中央空腔（含腦脊液）→延伸至腦膨大為腦室 四、反射： 反 射 未經大腦意識協調而引起動器的反應 →應付緊急狀況、爭取時效、節省腦力 反射弧 反射傳導的途徑（大多有感覺、聯絡、運動等三種神經元參與） 膝反射：無聯絡神經元參與（僅涉及感覺神經元和運動神經元） 遺傳反射 瞳孔反射、跟腱反射 條件反射 望梅止渴、懼怕黑暗雷聲 試題範例
15.下列和人體神經系統相關的敘述，哪些是正確的？ (A)軸突將神經衝動自細胞體傳出 (B)神經元的細胞體位於大腦和脊髓的白質 (C) 心搏和胃腸肌肉動作不能由大腦意識控制 (D)腳踩到尖銳石塊馬上感到疼痛是一 種反射作用 (E)在周圍神經系中不含有神經元的細胞體 【90 大學聯招】 【答案】(A)(C) 【詳解】(B)神經元的細胞體位於大腦和脊髓的灰質 (D)腳踩到尖銳石塊而立刻縮腿 屬於反射作用，感到疼痛則與大腦意識有關 (E)脊神經的感覺神經（背 根）的細胞體集合成背根神經節。 16.下列何種反射中樞的位置不在延腦? (A)血壓反射中樞與呼吸中樞 (B)體溫調節中樞與口渴中樞 (C)睡眠中樞與飽食中 樞 (D)吞嚥中樞與嘔吐中樞 (E)視覺中樞與聽覺中樞 【答案】(B)(C)(E) 【詳解】(B)(C)下視丘 (E)中腦。
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9 骨骼與肌肉
一、骨骼： 中軸骨骼 附肢骨骼 頭骨：保護腦 脊椎骨：共32 個，保護脊髓 胸骨：和肋骨圍成胸腔，保護心臟肺 臟 肋骨：共12 對，僅 10 對與胸骨相連 上肢骨： 以肩帶（鎖骨＋肩胛骨）與脊柱相連 下肢骨： 以腰帶（髖骨）與脊柱相連並圍成骨盆 骨髓 紅骨髓 位置→扁平骨（胸骨、肋骨、髖骨） 功能→製造血球 黃骨髓 位置→長形骨（肱骨、股骨） 功能→儲存脂肪二、關節： 不動關節 頭顱的縫合線 以鋸齒狀邊緣互相嵌合 動關節 肘關節、膝關節 僅能在同一平面上做伸屈運動 肩關節 可做適度自由運動（肩胛骨內凹如臼，肱骨外凸如 杵） 關節的構造 韌帶 軟骨 滑液膜 固定骨的位置 防止二硬骨互相摩擦 潤滑關節並減少摩擦
三、神經與肌肉收縮： 神經與肌肉收縮 (1)每個運動神經元的軸突有許多分支 →每條分支皆和一條肌纖維相連 (2)一個運動神經元→可支配多條肌纖維 (3)每條肌纖維→僅接受一個運動神經元控制 運動單位 運動單位：一個運動神經元＋其支配的數個肌纖維 →肌纖維數目與運動精巧程度成反比 (1)動作精巧程度：眼部動作＞腿部動作 支配眼球活動的運動神經→僅支配數個肌纖維 支配腿部運動的運動神經→可支配數百個肌纖維 (2)一個運動神經元產生動作電位 →所屬運動單位內的肌纖維都會收縮 運動終板 (1)動神經元軸突末梢與肌纖維表面的接觸面 →結構功能類似神經元間之突觸 (2)運動神經元軸突末梢釋出乙醯膽鹼→肌纖維收縮 四、肌肉收縮： 肌絲的構造 肌纖維收縮 肌肉收縮的強弱 肌動蛋白絲（較細）： 一端游離， 另一端與Z 線相連 肌凝蛋白絲（較粗）： 二端游離，皆未與Z 線相連 遵照『全有全無律』 肌小節縮短 I 帶縮短 H 區消失 A 帶不變 未遵照全有全無律 肌肉收縮強弱 →視參與收縮的肌纖維數目而定 參與收縮的肌纖維愈多 →肌肉收縮力愈強
五、肌肉收縮的能量變化： ATP 肌纖維收縮所需能量直接來自ATP 的分解 磷酸肌酸 磷酸肌酸分解釋能→供ADP 恢復為 ATP 葡萄糖 葡萄糖氧化釋能→供肌酸恢復為磷酸肌酸 氧債 劇烈運動時→葡萄糖進行無氧呼吸→堆積乳酸→形成氧債 乳酸還原 部分乳酸氧化釋能→供大部分乳酸合成肝糖 （1/5 乳酸氧化→供 4/5 乳酸還原） 試題範例 17.下列有關動物的構造與功能之敘述，哪些正確？ (A)口腔黏膜細胞的形狀呈扁平，有利於保護口腔 (B)微血管的直徑很小、流速 很慢、管壁極薄，有利於物質交換 (C)小動脈和心臟內有瓣膜，有利於管制血液 的重新分配並防止逆流 (D)肺部的肺泡有豐富的平滑肌及彈性纖維，有利於呼 吸時的縮小或膨脹 (E)骨骼內沉積礦物質而變堅硬，沒有神經或血管的分布， 有利於支撐體重 【96 指考】 【答案】(A)(B) 【詳解】(C)動脈內不具有瓣膜，靜脈內 (D)肺泡不具有平滑肌 (E)骨骼內有神經和 血管分佈。 18.下列有關於肌肉的敘述，何者正確？ (A)肌肉是由許多肌細胞所組成，肌細胞又稱為肌原纖維 (B)肌肉在收縮時，肌
纖維和肌原纖維皆遵守全有全無律 (C)肌肉劇烈收縮時，ATP 供應不足，常直接 用磷酸肌酸為能源 (D)肌肉必須氧化葡萄糖以補充細胞內的 ATP 與磷酸肌酸 (E) 肌肉劇烈收縮時，氧供應不足，必須從其他細胞節省氧而造成氧債 【答案】(B)(D) 【詳解】(A)肌細胞又稱為肌纖維，內含許多肌原纖維 (C)肌肉收縮直接以 ATP 為能 源 (E)氧供應不足，肌肉細胞行乳酸醱酵以獲得 ATP；乳酸還原需要氧， 故乳酸亦稱為氧債。
焦點
10 動物的行為
一、動物的行為： 1.本能行為：（固定型式的行為） (1)當刺激出現時，同種動物均有的固定型式反應，而不受經驗影響。 (2)本能行為是與生俱有的，而且可以遺傳。 (3)較簡單的本能行為有反射與趨性： 反射：未經大腦意識作用所產生的反應，例如膝跳、眨眼、唾液分泌。 趨性：動物受到外在的光線、溫度、溼度、地心引力等刺激所產生的反應， 例如飛蛾撲火。 (4)較複雜的本能行為，常見於脊椎動物及昆蟲，例如求偶、築巢、交配、遷徙。 2.學習的行為：（可改變的行為） (1)動物後天學習而來的行為稱為學習的行為，包括：修改後的本能行為、複雜 的人類思考、記憶及推理。 (2)動物的學習行為包括：習慣性適應、試誤學習、條件反應、印痕 習慣性適應 一再給予相同刺激→行為改變，對該刺激不予理會 例如：蜘蛛不再重複補破網，麻雀不再怕稻草人 試誤學習 一再重複練習→發生錯誤的機會愈來愈少 神經系統愈複雜→學習愈快（試誤學習的次數愈少） 條件反應 不同刺激產生相同反應，相同刺激產生不同反應 例如：望梅止渴、人懼怕黑暗雷聲、動物畏懼馴獸師的賞罰 印痕 鳥類和哺乳類的幼體會依附其出生時首先看到、聽到、嗅到的物體→ 將其當作印痕母親 例如：幼鳥在孵出後的30 小時內，將行動緩慢並發出母鳥般叫聲的 動物當作印痕母親 二、神經與行為：1.感覺器官（受器）將外界的刺激經由神經元，以神經衝動方式傳遞至中樞神經， 再以動器來表現其行為。 2.反射是動物最簡單、固定、可預期的行為： (1)動物的反射：螃蟹眼柄的收縮、爪的張開、攝食、禦敵、交配。 (2)人體的反射：吞嚥、咳嗽、瞳孔的放大縮小。 3.間腦的下視丘是許多本能行為的控制中心，例如飲食、生殖、攻擊、育幼等本能 行為均受下視丘控制。 (1)刺激動物的下視丘時，動物便開始進食；若不斷刺激下視丘，則動物會持 續進食不止。 (2)若破壞動物的下視丘，則動物停止攝食。 三、內分泌與行為： 1.動物的血液中缺水時： (1)促進下視丘的神經細胞分泌 ADH（抗利尿激素）至腦垂腺後葉 (2)促進腦垂腺後葉釋出 ADH 至血液中，以促使腎臟減少尿液的形成 (3)引起口渴，促使動物尋找水和飲食 2.生殖腺的分泌與動物的交配行為有關： (1)雄性動物和雄鳥通常只有在繁殖季節，才有攻擊行為和領域佔有行為，而 攻擊行為與睪丸所分泌的雄性激素（睪固酮）有關。 (2)在春天日照增長時，光線經眼睛刺激松果腺，使褪黑激素的分泌減少，促 使腦垂腺分泌FSH 和 LH，以促進生殖腺（卵巢和睪丸）的生長和分泌。 試題範例 19.下列有關行為的敘述，哪些正確？ (A)本能反應必須反覆練習才能形成 (B)印痕反應只在動物體幼年才能建立 (C) 費洛蒙釋放於空氣中，近似物種也會產生類似反應 (D)許多本能行為的控制中心 在下視丘 (E)求偶行為具有物種專一性，會造成物種間之生殖隔離 【91 指考】 【答案】(B)(D)(E) 【詳解】(A)本能行為與反覆練習無關 (C)費洛蒙具有物種專一性。 20.奧國動物行為學家勞倫斯以小鵝為研究對象，發現小鵝具有印痕行為。如果當時 他用下列哪些動物做實驗，就不可能發現到像小鵝一樣的印痕行為？ (A 帝雉 (B)黃鼠狼 (C)長鬃山羊 (D)櫻花鉤吻鮭 (E)阿里山山椒魚 【96 指考】 【答案】(D)(E)櫻花鉤吻鮭（魚類）和阿里山山椒魚（兩生類）不具有印痕行為。
