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高中生物第七章生物體內體液的恒定-1-第七章生物體內液體的恆定焦點1動物的排泄作用一、排泄作用：1.排泄作用→將細胞的代謝廢物排出體外的過程→藉以維持體內的滲透壓、電解質與酸鹼的平衡→維持身體內部環境的恆定2.代謝廢物→在細胞內會干擾細胞的正常運作H2O（代謝水）→大部分水可被身體再利用3.單細胞動物、構造簡單的多細胞動物：(1)藉擴散作用排除代謝廢物，(2)藉伸縮泡排除多餘水分。4.構造較複雜的多細胞動物：藉特化的排泄器官來排除代謝廢物試題範例1.動物的排泄系統中，何者與維持體內體液的恆定無關？(A)滲透壓的調整(B)代謝物的排出(C)體液成分濃度的控制(D)肛門排除的糞便【答案】(D)【詳解】糞便的排除屬於排遺而非排泄，故與體液的恆定無直接相關代謝廢物來源排泄器官氨胺基酸經肝細胞的脫氨作用腎尿素氨的衍生物腎、皮膚尿酸核酸的代謝物腎膽色素血紅素在肝臟的代謝產物肝二氧化碳葡萄糖等有機物的代謝產物肺水飲食攝取及養分的代謝產物腎、皮膚、肺無機鹽類飲食攝取腎、汗腺高中生物第七章生物體內體液的恒定-2-焦點2含氮廢物：（蛋白質和核酸的代謝廢物）環境中水分獲得的難易→決定動物排泄含氮廢物種類的重要因素毒性及溶解度：氨＞尿素＞尿酸1.氨NH3：（毒性高，具水溶性，需大量水稀釋其毒性）(1)硬骨魚類、水生無脊椎動物鰓、皮膚將NH3擴散至周圍的水中(2)陸生動物：將NH3轉變為尿素或尿酸→由尿液排除2.尿素CO(NH2)2：（毒性低，極易溶於水）(1)陸生兩棲類和哺乳類的主要含氮廢物(2)1CO2＋2NH3)(鳥銨酸循環肝1尿素CO(NH2)2腎形成尿液排出體外(3)部分尿素在腎小管細胞內分解→釋出NH3→NH3和H＋結合成為NH4＋→尿素和NH4＋均隨尿液排出體外3.尿酸：（毒性很低，溶解度很低）(1)昆蟲、鳥類、爬蟲類的主要含氮廢物(2)在飽和狀態會沉澱→形成固體晶體排出體外（可減少體液的流失）(3)人類和脊椎動物的尿液→也含有少量尿酸含氮廢物毒性排泄時所需水量形成時消耗能量動物種類氨最大最多最少水生無脊椎動物多數硬骨魚類兩生類的幼體（蝌蚪）尿素較小較少較多兩生類的成體、哺乳類尿酸最小最少最多陸生節肢動物爬蟲類、鳥類試題範例1.下列有關於含氮廢物的敘述，何者正確？(A)是核酸和胺基酸分解後的代謝廢物(B)許多陸生動物以氨的形式排除(C)尿素由一分子CO2和二分子NH3所組成(D)哺乳動物的主要含氮廢物為尿素(E)其排除主要由肝臟完成【答案】(A)(C)(D)【詳解】(B)水生動物以氨的形式排除(E)由腎臟排除高中生物第七章生物體內體液的恒定-3-焦點3動物的排泄作用1.淡水原生動物：（變形蟲、眼蟲、草履蟲→伸縮泡，間歇性收縮的液泡）草履蟲具二個伸縮泡主動運輸排除多餘水分和代謝廢物(1)調節細胞質內的滲透壓(2)避免吸收過多水分脹破蟲體(3)伸縮泡周圍具粒線體→提供伸縮泡所需能量2.海綿動物、腔腸動物（水螅、水母、珊瑚）(1)體表擴散作用將代謝廢物排向水中(2)伸縮泡主動運輸排除多餘水分3.扁形動物：（渦蟲→原腎管）(1)排泄構造：焰細胞：呈球狀，位於排泄小管的末端，具有一簇纖毛排泄小管：分佈身體兩側的一系列相互交錯的管道原腎管：鹽類調節和排泄的構造，由細長的排泄管構成排泄孔：通至體表→將廢物排出體外(2)排泄作用：纖毛擺動、吸取周圍組織間隙的體液→促使水和溶質進入排泄小管內→含氮廢物由腸道和體表滲出、由排泄孔排出體外原腎管→排出非常稀薄的液體→維持體內水分平衡體表擴散作用排出大部分代謝廢物4.環節動物：（蚯蚓→腎管排除多餘水分和含氮廢物）(1)腎管一端為漏斗形的腎口，腎口周圍具有纖毛→纖毛振動將體液排入腎口高中生物第七章生物體內體液的恒定-4-(2)腎口後端連著彎曲的小管→管外環繞著微血管網(3)小管末端膨大為排泄管(4)體液經腎口進入小管和排泄管部分物質被再吸收→送入微血管無用的廢物形成尿液→由腎孔排出體外5.節肢動物：（蜈蚣、昆蟲、蜘蛛→馬氏小管）(1)排泄構造：馬氏小管（消化道往體腔伸出的管狀突起，呈細長的盲管）一端封閉（盲管）→伸入血腔內與血淋巴密切接觸，另一端連於中腸(胃)與後腸(腸與直腸)之間→收集體液排入後腸(2)排泄作用：血淋巴中的鹽類及含氮廢物主動運輸分泌到馬氏小管的管腔中馬氏小管外壁具肌肉層緩慢蠕動含氮廢物由血液擴散進入馬氏小管→形成尿酸結晶→運送至腸道內水分、離子、有機分子後腸的再吸收作用肛門排出顆粒狀糞和尿酸→保留水分而適應陸地乾燥生活試題範例1.下列有關於馬氏小管的敘述，何者錯誤？(A)唯有昆蟲具有此排泄構造(B)為一盲管，一端封閉(C)可藉外壁的肌肉層之蠕動，運送尿酸結晶至腸道(D)可再吸收水分、離子及有利用價值的有機分子【答案】(A)蜈蚣、昆蟲、蜘蛛，均具有馬氏小管2.下列有關於無脊椎動物排泄廢物的敘述，何者錯誤？(A)水螅藉主動運輸排出廢物(B)伸縮泡是水生單細胞動物的排水構造(C)扁形動物的渦蟲藉擴散作用排除廢物(D)原腎管是由排泄小管與焰細胞構成(E)昆蟲靠馬氏小管排泄廢物高中生物第七章生物體內體液的恒定-5-【答案】(A)(C)【詳解】(A)藉擴散作用(C)藉原腎管排泄廢物焦點4腎臟與腎元一、泌尿系統：（腎臟→輸尿管→膀胱→尿道）1.腎臟：過濾血液，清除代謝廢物，調節體內環境2.輸尿管：輸送尿液離開腎臟3.膀胱：由平滑肌構成，具收縮性，內中空→暫儲尿液4.尿道：將尿液導出體外二、腎臟：（俗稱『腰子』，脊椎動物主要的滲透壓調節和排泄的器官）1.腎臟的位置：(1)二個腎臟分別位於脊椎骨的兩側、腹腔後壁的凹陷處(2)包圍腎臟的結締組織→將腎臟固定在腹腔背方(3)左腎位置高於右腎1～2cm2.腎臟的外形：（形似蠶豆）(1)外圍→由脂肪組織和纖維膜所包圍(2)內緣→腎門（中央凹窩處）→血管、淋巴管、神經、輸尿管等進出的門戶3.腎臟的功能：(1)排除尿素、尿酸等代泄廢物(2)維持體內鈉、鉀、水分、酸鹼度、血壓、體液的恆定4.腎臟的縱切：外側（皮質，顏色較淺）內側（髓質，顏色較深）細長管狀→血管、腎小管（近曲小管、遠曲小管）錐狀→腎錐體輻射細管→集尿管高中生物第七章生物體內體液的恒定-6-膨大杯狀→鮑氏囊成團球狀→腎小球亨耳氏套、血管三、腎臟的構造：1.腎皮質：由100萬～130萬個腎元組成(1)腎元：腎臟的構造和機能單位，位於腎臟的皮質，需藉顯微鏡觀察(2)腎元的構造：腎小球（絲球體）1.腎小球：位於鮑氏囊內的微血管團（由入球小動脈分支形成）2.腎動脈入球小動脈腎小球出球小動脈微血管網（較粗）（較細）（分佈腎小管周圍）(1)入球小動脈：於鮑氏囊的頂端凹陷處進入腎小球(2)出球小動脈：離開鮑氏囊後再分支成微血管網（圍繞腎小管）→再匯集進入腎靜脈∵入球小動脈直徑＞出球小動脈直徑∴腎小球的血壓高於一般的微血管網→產生濾過作用（除血球和蛋白質以外的物質均能進入鮑氏囊）鮑氏囊腎小管的起始端呈盲端的膨大部分，屬於封閉性的中空囊狀構造→向內凹陷成二層細胞的杯狀囊（連接腎小管）1.鮑氏囊內側→緊貼於腎小球的外圍2.鮑氏囊外側→與腎小管相連3.鮑氏囊腔→內外二層細胞之間的的狹窄空隙，濾液流入腎小管腎小管1.每條腎小管全長55mm，前端與鮑氏囊相連，遠端與集尿管相連(較細)(較粗)鮑氏囊近曲小管遠曲小管集尿管(不屬於腎元)腎盂(下降支)(上升支)亨耳氏套(深入髓質，管徑變細呈U字形)(1)近曲小管：緊接著鮑氏囊的腎小管前段(2)亨耳氏套：進入髓質的腎小管，外形呈U字形(3)遠曲小管：緊接著集尿管的腎小管後段2.腎小管管壁由單層立方皮膜細胞組成，細胞含大量粒線體3.腎小管管壁細胞表面有許多微絨毛伸向管腔高中生物第七章生物體內體液的恒定-7-4.腎小管外圍纏繞著微血管網（由出球小動脈分支形成）(3)腎元＝腎小體（腎球＝腎小球＋鮑氏囊）＋腎小管（總長度約80公里）皮質腎元：位於腎皮質近髓質腎元：腎小管深入腎髓質處→數個腎元遠曲小管連結在一條集尿管(4)微血管網：腎小球（絲球體）：位於鮑氏囊內的微血管團→過濾物質第二微血管網：圍繞在腎小管外的微血管網→交換物質2.腎髓質：由15～20個腎錐體組成（腎錐體的錐尖朝向腎門）(1)腎乳頭：腎錐體的尖端稱為腎乳頭（乳頭體）(2)腎乳頭外圍包圍著呈漏斗狀的腎盂(3)集尿管（集合管）：與多條遠曲小管相接→匯集尿液由腎乳頭進入腎盂→尿液由腎盂匯集流經輸尿管→尿液儲存於膀胱3.腎盂：位於腎髓質與輸尿管之間、靠近腎門處的空腔四、膀胱：1.由平滑肌構成，具收縮性，內中空→暫儲尿液(1)儲存150ml尿液時→大腦產生尿意(2)儲存300ml尿液時→尿意有逼迫感，令人難忍不舒適2.膀胱外的括約肌屬於隨意肌(1)啟動排尿反射→可一次排空膀胱內的尿液(2)大腦意識可部分控制排尿反射(3)嬰兒的大腦皮質尚未發育完全→無法有效控制排尿的隨意肌→容易尿床3.哺乳動物的尿液含費洛蒙→膀胱內的尿液分多次排出→以建立其活動領域（勢力圈）五、腎臟的病變：1.泌尿系統結石：（與人的體質、飲食習慣有關）(1)高鹽、高脂、高糖、低纖維、高動物性蛋白質的食物→加速結石的形成高中生物第七章生物體內體液的恒定-8-(2)改變不良的飲食習慣，適時並足量補充水分→預防泌尿系統結石2.腎臟的病變：(1)腎臟病變、意外事故造成失血過多→腎臟功能衰退→尿素積存體內而傷害全身細胞(2)腎臟病患者仍可靠一個功能正常的腎臟存活若二個腎臟均衰竭→須依賴洗腎或換腎來維持生命3.洗腎：（血液透析）(1)洗腎儀器（腎臟透析儀、人工腎臟）：內含透析液（成分與血漿相似）→輔助腎臟病患者恢復對體內血漿的正常溶質平衡(2)洗腎過程：病患血液持續導入人工腎臟內→血液與透析液以人工半透膜隔開→代謝廢物擴散至透析液中→引導無代謝廢物的血液流回病患體內試題範例1.一般對微血管的定義為介於小動脈及小靜脈間的小血管，但人體內有兩處微血管的構造與上述定義不同：(1)第一處是位於肝臟，介於和之間。(2)第二處是位於腎臟，介於和之間。【89大學聯招】【答案】(1)肝門靜脈，肝靜脈。(2)入球小動脈，出球小動脈。2.下列有關人類泌尿系統的敘述，何者正確？(A)一對腎臟位於腹腔背方(B)腎臟橫切面的外緣為皮質，內層為髓質(C)血液經入球小動脈進入腎小球，經出球小靜脈離開腎小球(D)尿液經集尿管會集於腎盂(E)泌尿系統與生殖系統各有一個對外的開口【85大學聯招】【答案】(A)(B)(D)【詳解】(C)入球小動脈→腎小球→出球小動脈。(E)在男性，泌尿系統和生殖系統是共同的開口；在女性，泌尿系統和生殖系統各有一個對外的開口。3.下列有關於人體腎臟的敘述，何者錯誤？(A)俗稱腰子，位於腰椎的兩側(B)通常右腎的位置比左腎高(C)腎盂可匯集尿液流進輸尿管(D)皮質位於外層，主要由腎錐體組成(E)髓質位於內側，主要構造為腎小體和腎小管組成【答案】(B)(D)(E)【詳解】(B)左腎位置較右腎高，因腹腔右上方有肝臟之故(D)皮質由腎小體與腎小管所組成(E)髓質由腎錐體組成4.下列有關於腎小管的敘述，何者錯誤？(A)近曲小管位於皮質，連結於鮑氏囊(B)腎小管變細呈U字形，且深入髓質中，稱為亨耳氏套(C)遠曲小管的管徑較粗(D)整個腎小管的構造，一端開口於集尿管，另一端開口於鮑氏囊高中生物第七章生物體內體液的恒定-9-【答案】(D)鮑氏囊為封閉性構造，並無開口焦點5尿液的形成一、尿液的形成：腎小球（血漿）濾過作用鮑氏囊（濾液）→腎小管（濾液）分泌作用再吸收作用集尿管（尿液）尿液的形成過程(1)濾過作用(過濾作用)(2)再吸收作用(選擇性再吸收)(3)分泌作用發生位置腎小球→鮑氏囊腎小管→微血管微血管→腎小管腎管管腔→腎小管管壁細胞→微血管網腎小管管壁細胞→腎小管管腔內鮑氏囊壁和腎小球會合處腎小管內近曲小管與遠曲小管的管壁細胞作用原理壓力差異主動運輸主動運輸是否耗