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)


消化系統
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

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

(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。
小腸絨毛構造
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ADEK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。


創用CC標示:
CC