主題3：生物體的營養方式

單元肆：動物如何獲得養分

一、動物的攝食構造
動物細胞內沒有葉綠體的構造，並不會行光合作用自行製造養分，而必須透過主動覓食的方式，從環境中攝取食物來獲得養分。
而動物攝取食物的差異，在攝食的構造上也具有很大的差異，例如：珊瑚、海葵、水螅等生物利用觸手來抓取獵物；螳螂利用特化的前肢來捕捉獵物，並利用咀嚼式的口器將獵物吃下；蝴蝶則是利用管狀類似吸管的口器來吸取花蜜及汁液，青蛙利用舌頭來黏住獵物並加以捕食，鳥類利用堅硬的喙來攝取食物，而許多哺乳類動物則利用牙齒來攝食。
動物攝食的構造因所食用的食物不同而有許多的差異，就哺乳類動物而言，牙齒的型態也因食物的不同而有所差異。例如：草食性的動物因需要將草中的纖維質磨碎，所以臼齒特別發達；肉食性動物因需要撕裂動物的肉來食用，所以犬齒特別發達；而雜食性動物因所有食物都食用，所以門齒、犬齒及臼都均衡發展。

二、人類的消化系統
人類攝取食物之後，食物就會進入消化系統，開始進行消化。而消化作用即是藉由消化器官及消化酵素的幫助，將大分子養分轉變成小分子養分的過程，當養分被分解成小分子之後，能有助於細胞的吸收與利用。
人類的消化系統可以分成消化管與消化腺兩部分：
消化管是食物經過的通道，包括：口腔、咽、食道、胃、小腸、大腸及肛門等器官，藉由消化道的收縮及蠕動，可將食物進行初步的物理性分解，同時將酵素與食物混合，有利於酵素的作用。
消化腺會分泌出消化液，大部分的消化液中含有消化酵素，可將食物分解，消化腺包括：唾腺、胃腺、肝臟、胰臟與腸腺。
以下將詳細介紹消化道與消化腺所具有的功能：（人類消化系統請見下圖）

圖片來源：國立編譯館




人類消化系統介紹及食物消化過程

消化管功能及消化腺			消化液的功能
消化管名稱	消化管功能	消化腺名稱	消化液名稱	作用對象
口腔	(1)牙齒可以切斷、撕裂及磨碎食物。 (2)舌頭攪動有助食物於唾液混合，幫助吞嚥。 (3)唾腺分泌唾液，可分解澱粉。	唾腺	唾液	澱粉
咽	藉由吞嚥動作，調控食物進入食道。	X	X	X
食道	食道蠕動可幫助食物通過胸腔，往胃部移動。	X	X	X
胃	(1)胃部呈囊狀、體積大，可儲存食物。 (2)胃壁中具有胃腺，分泌的胃液中含有鹽酸呈強酸性，可防止食物腐壞，也有助於胃液中的酵素分解蛋白質。	胃腺	胃液	蛋白質
小腸	(1)小腸上半部的十二指腸，可接受來 自肝臟分泌的膽汁及胰臟分泌的胰液，並與腸腺分泌的腸液共同作用，來消化食物。 (2)小腸後半段腸道內具有許多皺褶和絨毛，可增加吸收養分的面積。 絨毛內的微血管及乳糜管可吸收小分子的養分進入血管及淋巴管中。（小腸腸道構造請見下圖）	肝臟	膽汁	乳化脂質
		胰臟	胰液	澱粉 脂質 蛋白質
		腸腺	腸液	澱粉 蛋白質
大腸	吸收剩餘的水分及礦物質，最後食物殘渣加上細菌與剝落的腸壁細胞，形成糞便。	X	X	X
肛門	排出糞便	X	X	X

 

經過整個消化系統的作用後，各種養分被分解成小分子，其中澱粉被分解形成葡萄糖、蛋白質被分解形成胺基酸、脂質被分解形成脂肪酸及甘油，以利小腸絨毛吸收。

圖片來源：國立編譯館

養分被消化作用分解後，在小腸後半段開始被吸收，腸道內的絨毛中具有微血管，負責吸收水溶性的養分，如：水、葡萄糖、胺基酸、礦物質、水溶性維生素等，吸收後的養分進入血管中，藉由血液運送至全身細胞使用；而絨毛內的乳糜管則負責吸收脂溶性的養分，如：脂肪酸、甘油及脂溶性維生素A、D、E、K等，吸收後的養分進入淋巴管內，透過淋巴液的運送與血液混合，再藉由血液運送至全身細胞使用。（相關內容請見主題4：生物體的運輸作用）

 

三、生物的代謝作用
經絨毛吸收的養分被血液運送至組織細胞，細胞利用養分來進行許多代謝作用，來維持細胞的正常運作。而代謝作用主要包括分解作用與合成作用。
1、分解作用：
將較大分子轉變為較小分子的過程，通常在此過程中會產生能量，這些能量可提供給生物體利用。例如：細胞中的粒腺體可進行呼吸作用，將葡萄糖分解成二氧化碳及水，並釋放出能量供細胞利用。
2、合成作用：
將較小分子轉變成較大分子的過程，所合成的物質可供給生物體生長所需，或是儲存起來備用。例如：葡萄糖可在植物體內轉變成澱粉儲存於根部、莖部或種子內，也能轉變成蛋白質、脂質供植物體利用。