第6章：人的營養 (Human Nutrition)
6.1 人的營養過程 （課本1A，p. 6-3）
過程
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描述
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攝食 (ingestion)
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食物從口進入消化道。
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消化 (digestion)
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食物分解為簡單和可溶的分子。
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吸收 (absorption)
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已消化和可溶的簡單食物分子進入循環系統。
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同化 (assimilation)
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已吸收的食物分子由細胞吸收，用於新陳代謝。
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排遺 (egestion)
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不能消化的物質以糞便的形式排出體外。
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6.2 人的消化系統 (digestive system) （課本1A，p. 6-4）
消化系統
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消化道 (alimentary canal)
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腺體 (glands)
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口腔
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牙齒 (teeth)
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唾腺 (salivary glands)
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舌頭
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食道 (oesophagus)
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胃 (stomach)
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胃腺 (gastric gland)
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肝 (liver) à 膽囊 (gall bladder)
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胰臟 (pancreas)
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小腸
(small intestine)
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十二指腸 (duodenum)
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小腸壁的腺體
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迴腸 (ileum)
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大腸
(large intestine)
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盲腸 (caecum)
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闌尾 (appendix)
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結腸 (colon)
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直腸 (rectum)
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肛門 (anus)
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6.3 食物的攝食 （課本1A，p. 6-6）
Ø 食物從口進入消化道。
Ø 咀嚼 (mastication): 食物由牙齒嚼成小塊
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牙齒的種類
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特 徵
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功 能
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A
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門齒
(incisor)
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Ø 外形像 鑿子
Ø 邊緣 尖削
Ø 有一個齒根
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咬碎 和切碎食物
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B
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犬齒
(canine)
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Ø 外形 尖 和彎曲
Ø 有一個齒根
Ø 在肉食性動物十分發達
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撕碎 肉塊
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C
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前臼齒
(premolar)
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Ø 齒面闊而有 尖突
Ø 有一個或兩個齒根
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磨碎 和壓碎食物
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D
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臼齒
(molar)
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Ø 與 前臼齒 相似，但體積較大
Ø 有兩個或三個齒根
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結 構
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特 徵
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琺瑯質
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Ø 齒冠的最外部，是牙齒最堅硬的地方
Ø 沒有生命，主要成分是 鈣 鹽
Ø 保護牙齒免受磨損
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牙本質
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Ø 牙齒的中部
Ø 成分與骨相似，但硬度不及琺瑯質
Ø 夾雜着一束束活 細胞
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髓腔
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Ø 含有活細胞
Ø 血管 供應氧和營養素，並帶走代謝廢物
Ø 神經 能探測溫度和壓力
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牙骨質和 牙周膜
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Ø 把牙齒固定在 顎骨 內
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乳 齒
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恆 齒
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描 述
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Ø 由出生後至兩歲期間長出
Ø 在6至12歲期間會逐漸脫落
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Ø 在6至12歲期間取代乳齒
Ø 不會再有新的牙齒長出補替
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齒 式
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2123
2123
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2102
2102
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6.4 食物在消化道中的移動 （課本 1A，p. 6-10）
1 吞嚥 （課本1A，p. 6-10）
Ø 吞嚥前，舌頭把食物與 唾液 (saliva) 混合，形成柔軟的 食團。
Ø 經過咀嚼後，食物會進入呼吸道與消化道的交界 –咽 (pharynx)
吞嚥過程是一個反射作用 (reflex action)，把食物推進 食道 (oesophagus) 內，而非氣管內
1 舌頭提高，把食團推向 食道
2 軟腭提升，防止食團進入 鼻腔
3 會厭防止食團進入 氣管
4 食團進入 食道
2 蠕動 （課本1A，p. 6-10）
Ø 把食物沿 食道 向前推進的過程。
是消化道壁的肌肉有節奏地 收縮 和 放鬆，形成 波浪式的動作。
環肌 (circular muscle) 縱肌 (longitudinal muscle)
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環肌
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縱肌
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在食團的前方
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放鬆
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收縮
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在食團的後方
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收縮
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放鬆
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目的
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把食物推向前
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讓食物通過
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Ø 蠕動功能:
n 將食物與 消化液 混合
n 把食團分解成小塊
n 把食團推向前
6.5 食物的消化 （課本1A，p. 6-12）
A
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為甚麼食物要經過消化？（課本1A，p. 6-12）
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Ø 進食的食物通常太大、複雜而不可溶解，不能穿過具 差異透 性的消化道壁
Ø 食物必須先被分解成 細小、簡單 和 可溶 的分子，才可被吸收
B
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甚麼是機械和化學消化？（課本1A，p. 6-12）
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機械消化 (physical digestion)
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化學消化 (chemical digestion)
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涉及 / 利用
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機械 動作把食物變成碎塊
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消化酶 催化的化學反應
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作用 / 目的
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增加食物與消化液接觸
的 表面積
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把大塊和複雜的食物，分解成
細小和 簡單 的分子
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1 機械消化 （課本1A，p. 6-12）
過 程
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例 子
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消化道的機械動作
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Ø 口腔內牙齒的 咀嚼
Ø 胃的劇烈 攪動
Ø 消化道的 蠕動
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乳化
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Ø 小腸內 膽汁 把脂質乳化
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2 化學消化 （課本1A，p. 6-12）
酶的種類
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催化的化學反應
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例 子
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碳水化合物酶 (carbohydrase)
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把碳水化合物分解成雙糖或 單糖
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澱粉酶、
蔗糖酶、
麥芽糖酶
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蛋白酶
(protease)
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把蛋白質分解成多肽、肽和 氨基酸
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胃蛋白酶、
胰蛋白酶、
肽酶
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脂肪酶 (lipase)
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把脂質分解成脂肪酸和 甘油
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胰脂肪酶
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C
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食物在口腔內怎樣被消化？（課本1A，p. 6-13）
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機械消化
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化學消化
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牙齒的 咀嚼
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唾腺 (salivary glands) 分泌唾液 (saliva) 以消化食物
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唾液的成分
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功 能
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唾液澱粉酶 (salivary amylase)
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Ø 催化分解澱粉成 食團
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黏液
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Ø 把食物碎塊黏在一起成食團
Ø 潤滑 食物，幫助咀嚼和吞嚥
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水 (>95%)
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Ø 濕潤食物並溶解食物中的可溶物質
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無機鹽包括Na+, Cl- & HCO3- 等
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Ø 為澱粉酶提供最適pH (6.5 – 7.5)
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Ø 胃的主要功能：
n 暫時儲存食物
n 消化部分食物物質
Ø 胃的構造：
n 由肌肉組成的囊狀器官：外層為縱肌，中層為 環肌
n 出入口有括約肌圍守：
賁門括約肌 (cardiac sphincter)
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幽門括約肌 (pyloric sphincter)
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Ø 圍守近食道入口
Ø 防止 食物倒流至食道
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Ø 圍守近十二指腸的出口，暫時儲存食物
Ø 週期性打開，以釋出部分已消化的食物
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機械消化
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化學消化
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Ø 胃壁肌肉產生激烈的蠕動運動：
n 攪動食物以把大食物分子分解成細小碎塊
n 混合食物與 胃液 (gastric juice)
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Ø 胃腺 (gastric glands)
分泌 胃液 (gastric juice)
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食物被消化，形成半固體狀的 食麋 (chyme)
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Ø 胃液的成分與功能由：
成 分
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功 能
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蛋白酶 (protease)
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Ø 催化蛋白質分解成 肽 (peptide)
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氫氯酸
(HCl)
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Ø 提供 酸性 環境，讓蛋白酶發揮作用
Ø 停止唾液澱少酶的作用
Ø 殺死食物中大部分的 細菌
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黏液 (mucus)
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Ø 保護胃壁，免受蛋白酶和氫氯酸的傷害
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E
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食物在小腸內怎樣被消化？（課本1A，p. 6-15）
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http://trc.ucdavis.edu/biosci10v/bis10v/media/ch24/small_intestine.html (動畫: 小腸結構)
Ø 小腸部分：十二指腸 (duodenum) (~20cm) 及迴腸 (ileum) (~5m)
十二指腸內的消化液
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分泌或生產來源
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胰液 pancreatic juice
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胰臟
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膽汁
bile
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分泌於
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肝 Liver
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儲存在
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膽囊 Gall bladder
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腸液 intestinal juice
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腸壁上的 腸液
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1 膽汁 (Bile) （課本1A，p. 6-15）
http://bcs.whfreeman.com/thelifewire/content/chp50/5002001.html (網上教室: 脂肪消化與吸收)
成 分
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功 能
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膽汁
Bile salt
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Ø 物理消化：把 脂肪 乳化為微滴，增加與脂肪酶的接觸表面積
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膽色素
Bile pigment
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Ø 不能幫助消化
Ø 損毀紅血球內的血紅素演變出來的綠色色素
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碳酸氫鈉 NaHCO3
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Ø 中和 酸性的食糜
Ø 提供 鹼性 環境，讓小腸內的酶發揮作用
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不含有任何消化酶
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http://digestive.niddk.nih.gov/ddiseases/pubs/gallstones/ (網頁: 膽石)
2 胰液 (Pancreatic juice) （課本1A，p. 6-16）
成 分
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功 能
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酶
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胰澱粉酶Pancreatic amylase
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Ø 催化餘下的澱粉分解成 麥芽糖
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蛋白酶 Protease
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Ø 催化蛋白質分解成 肽
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肽酶 Peptidase
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Ø 催化肽分解成 氨基酸
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脂肪酶 Lipase
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Ø 催化脂質分解成 脂肪酸 和 甘油
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核酸酶 Nuclease
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Ø 催化分解核酸
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碳酸氫鈉
NaHCO3
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Ø 中和酸性的食糜
Ø 提供鹼性環境，讓酶發揮作用
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http://www.yteach.com/page.php/resources/view_all?id=pepsin_pepsin_proteins_pepsinogen_peptide_bond_peptide_bond_breakdown_polypeptide_chain_pro_rennin_protein_protein_digestion_rennin_salivary_amylase_short_chain_polypeptide_small_intestine_stomach_tripeptide_trypsin_villi_t_page_8&from=search (動畫: 小腸蛋白消化)
3 腸液 （課本1A，p. 6-16）
成分
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功能
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黏液
mucus
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Ø 潤滑腸壁
Ø 防止自我消化
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碳酸氫鈉
NaHCO3
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Ø 中和酸性的食糜
Ø 提供鹼性環境，讓酶發揮作用
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不含有任何消化酶
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Ø 小腸壁上有特化的 上皮 細胞 (epithelial cells)，其細胞膜上附有酶以消化食物：
酶
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功能
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碳水化合物 carbohydrase
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Ø 催化雙糖分解成單糖
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例如
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麥芽糖酶 maltase
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n 催化麥芽糖分解成 葡萄糖
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蔗糖酶 sucrose
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n 催化蔗糖分解成葡萄糖和 果糖
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乳糖酶 latase
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n 催化乳糖分解成葡萄糖和 半乳糖
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蛋白酶 (肽酶 peptidase)
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Ø 催化 肽 分解成氨基酸
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脂肪酶
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Ø 催化脂質分解成 甘油和 脂肪酸
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6.6 已消化食物的吸收 （課本1A，p. 6-18）
Ø 食物的吸收主要在 迴腸 (ileum) 中進行，其他的在胃及大腸吸收
A
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小腸有哪些適應食物吸收的構造特徵？（課本1A，p. 6-18）
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構造特徵
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好處 / 重要性
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迴腸長度極長
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Ø 增加吸收表面積
Ø 增加吸收時間
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Ø 小腸內壁高度摺疊
Ø 手指狀的突出物 – 絨毛 (villi)
Ø 微絨毛 (microvilli) (brush border刷狀緣)
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增加吸收 表面積
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只有單層細胞厚度的 上皮 (epithelium)
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縮短 擴散 距離
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有相連的運輸系統：
Ø 微血管網
Ø 乳糜管 (lacteal)
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Ø 迅速把已吸收的食物分子運離
Ø 維持擴作用維陡峭的 濃度梯度
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小腸的 蠕動 使絨毛移動
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使絨毛表面經常接觸新近消化的食物，保持陡峭的濃度梯度，加快擴散
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B
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身體怎樣吸收已消化食物？（課本1A，p. 6-19）
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http://bcs.whfreeman.com/thelifewire/content/chp50/5002001.html
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水溶性物質
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脂溶性物質
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例子
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葡萄糖、氨基酸、礦物質和水溶性維生素
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脂肪酸和 甘油
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吸收方法
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Ø 藉 擴散作用 和主動轉運，吸收食物物質
Ø 以 滲透作用 吸收水
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利用擴散作用
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運輸途徑 / 過程與目的地
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微絨毛 à 上皮 細胞
à 絨毛內的 微血管
à肝門靜脈(hepatic portal vein) à à 肝 à 肝靜脈 à 心 à 身體各部分
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絨毛的上皮細胞
à 重新合成為脂質
à 乳糜管 (lacteals)
à 淋巴管(lymph vessels) à 心 à 身體各部分
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Ø 超過九成水份藉 滲透 在胃和小腸內吸收，只有小部分水和礦物質在 大腸 內吸收。
6.7 已吸收食物的同化 （課本1A，p. 6-22）
Ø 同化是指細胞攝取並運用已吸收食物分子，進行 新陳代謝 的過程。
A
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已吸收食物在細胞內有甚麼去向？（課本1A，p. 6-22）
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同化方式
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葡萄糖
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Ø 細胞進行 呼吸作用，釋出能量
Ø 過多的葡萄糖會
n 在肝及肌肉轉化成 糖原
n 在肝轉化成脂質
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氨基酸
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Ø 製造各類蛋白質，用作生長和修補破損組織
Ø 製造生物分子如 酶、抗體和一些激素
Ø 過多的氨基酸會在肝內經 脫氨 作用分解
n 氨基 à 尿素 (urea) à 血流 à 腎臟 à 隨尿液排泄
n 碳骨架部分 à 轉化成碳水化合物
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脂質
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Ø 作為身體的能量 儲備
Ø 製造細胞 膜
Ø 經氧化後釋出 能量
Ø 過多的脂質會儲存在脂肪組織
n 積累在內臟周圍
n 儲存在皮膚下
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B
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肝在同化中的角色是甚麼？（課本1A，p. 6-23）
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肝有以下的功能：
Ø 碳水化合物代謝：通過葡萄糖和糖原的轉換來調節血糖水平
n 血糖水平過高 è 從血液吸收葡萄糖 è 轉化成 糖原 作儲存
n 血糖水平過低 è 分解所儲存的糖原成 葡萄糖 è 釋出至血液
n 過程由兩種激素 – 胰島素 (insulin) 和高血糖素 (glucagon) 所調節
http://www.wiley.com/college/fob/quiz/quiz15/15-21.html (動畫: 糖原代謝的激素調節)
Ø 脂質代謝
n 將體內過多的碳水化合物轉化成 脂肪
n 根據身體需要將儲存的脂肪分解以釋出 能量
Ø 蛋白質化謝
n 脫氨作用 (deamination)：分解過多的氨基酸，
² 將氨基轉化為 尿素 (urea)，透過腎臟排泄
² 餘下的碳骨骼進入碳水化合物代謝被氧化
n 轉氨作用 (transamination)：合成不同的非必須 氨基酸
Ø 製造不同物質
n 膽汁
² 膽鹽，用於乳化作用
² 把損耗紅血球的血紅蛋白轉化成 膽色素 (bile pigment) 並排泄離開
n 轉化胡蘿蔔素成 維生素A
n 肝的高代作用會產生 熱 (heat)，經血流分佈至全身
Ø 儲存功能
n 糖原和脂質
n 礦物質 如鐵 (來自哪裡?)
n 脂溶性 維生素如 (維生素A和D)
Ø 解毒 (detoxification)：將溫和的 毒素 轉化為毒性較低物質
6.8 排遺 (Egestion) （課本1A，p. 6-25）
Ø 糞便 (faeces) 由一些不能消化的食物如 食用纖維、消化道的分泌物、細菌、脫落的腸壁細胞和小量水份組成。
Ø 糞便會暫時儲存在 直腸 (rectum)，經 肛門 (anus) 排出體外。
Ø 排遺 (defaecation) 是把糞便排出體外的過程
