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📘 第2章 生物的養分

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本章目錄:2-1 食物中的養分與能量2-2 酵素2-3 植物如何製造養分2-4 動物與人體如何獲得養分

2-1 食物中的養分與能量

食物中的養分可分為六大類,其中能提供人體能量的有醣類、
不能產生能量、但能維持正常生理運作的養分有
1公克的醣類或蛋白質可產生大卡熱量,1公克的脂質則可產生大卡熱量。
醣類中的構成植物細胞壁,人體無法消化,但能幫助腸胃蠕動;澱粉與肝糖則是生物儲存能量的形式。
礦物質中,是骨骼與牙齒的主要成分,鐵則與造血功能有關。
缺乏維生素A易得,缺乏維生素C易得
檢測澱粉可用,變成藍黑色;檢測葡萄糖等還原糖可用加熱,變成磚紅色沉澱;檢測蛋白質可用,呈紫色。
六大類養分分類與檢測試劑
類別種類重點
可產生能量醣類、、脂質提供能量、組成生物體
不產生能量水、維持正常生理運作
測澱粉碘液
測葡萄糖本氏液加熱色沉澱
測脂質蘇丹三(或蘇丹四)呈紅色
💡 💡熱量單位換算:1大卡(千卡)=卡。要估算食物含多少能量,常用「燃燒食物加熱一杯水、看水溫上升多少」的方式來推估。
💡 💡別以為六大類養分都能供能!水、礦物質、雖然重要,卻不能產生能量。
課本圖
課本圖
✎ 小節練習
下列哪一種養分不能提供人體能量?
A維生素
B醣類
C蛋白質
D脂質
【答案】A 醣類、蛋白質、脂質可產生能量;水、礦物質、維生素則不能產生能量。
1公克的脂質約可產生多少大卡的熱量?
A9大卡
B4大卡
C1大卡
D1000大卡
【答案】A 1公克醣類或蛋白質約4大卡,1公克脂質約9大卡,脂質單位重量的能量最高。
要檢測食物中是否含有澱粉,應使用下列哪一種試劑?
A碘液,變藍黑色
B本氏液,變磚紅色
C雙縮尿試劑,變紫色
D蘇丹三,變紅色
【答案】A 碘液遇澱粉會變成藍黑色;本氏液加熱測葡萄糖、雙縮尿試劑測蛋白質、蘇丹三測脂質。
關於礦物質的敘述,下列何者正確?
A鈣是骨骼與牙齒的主要成分
B礦物質可以提供大量能量
C鐵與夜盲症有關
D礦物質屬於醣類的一種
【答案】A 鈣構成骨骼與牙齒,鐵與造血有關;礦物質不供能,也不是醣類。

2-2 酵素

酵素又稱為,是由生物細胞產生的,可以加快反應速率,本身不會被消耗,能夠使用。
酵素的主要成分是,受酵素作用的物質則稱為
酵素具有,一種酵素通常只能催化一種(或一類)受質,例如唾液中的澱粉酶只能分解
溫度會影響酵素活性,大部分人體酵素在約℃時活性最高,稱為最適溫度。
溫度過高(例如超過℃)會使酵素而失去活性,且無法恢復;溫度過低則只是暫時抑制活性,回溫後仍可恢復。
酸鹼度也會影響酵素,例如胃蛋白酶適合在性環境作用,小腸中的酵素則適合在性環境作用。
酵素的特性整理
特性說明
本質主要成分是
功能作為,改變反應速率
專一性一種酵素只催化一種(類)
可重複使用反應後本質,不被消耗
受環境影響與酸鹼度影響
💡 💡別以為溫度越高酵素作用越好!超過最適溫度後,高溫會破壞酵素結構使它失活,這種破壞是不可逆的。
💡 💡市售消化酵素保健食品存放或使用時溫度不可超過℃,否則會影響酵素作用效果。
課本圖
課本圖
✎ 小節練習
關於酵素的敘述,下列何者正確?
A酵素可重複使用,本身不被消耗
B酵素在反應後會被完全分解消失
C酵素能引發全新的化學反應
D酵素的主要成分是脂質
【答案】A 酵素是催化劑,只改變反應速率、可重複使用;主要成分為蛋白質。
唾液中的澱粉酶只能分解澱粉,卻無法分解蛋白質,這說明酵素具有什麼特性?
A專一性
B重複使用性
C產生能量性
D不受溫度影響
【答案】A 一種酵素通常只能催化一種或一類受質,稱為專一性。
將酵素加熱到遠超過最適溫度後,酵素活性會如何變化?
A變性而失去活性,且無法恢復
B活性維持不變
C溫度越高活性越強
D只是暫時降低,冷卻後完全恢復
【答案】A 高溫會使酵素蛋白質變性、不可逆地失去活性;低溫才是暫時抑制、回溫可恢復。
人體內大部分酵素活性最高的溫度約為多少?
A37℃
B0℃
C60℃
D100℃
【答案】A 人體酵素多在體溫約37℃時活性最高,稱為最適溫度。

2-3 植物如何製造養分

綠色植物進行光合作用的主要場所是葉肉細胞中的,其中的能吸收光能。
光合作用的原料是,其中二氧化碳經葉片的進入,水則由根部吸收後運送到葉。
光合作用進行時必須有作為能量來源,產物是
植物製造的葡萄糖會轉變成儲存,因此可用檢測葉片是否有澱粉,來判斷是否進行光合作用。
在照光與遮光的對照實驗中,用遮住葉片一部分數天後照光;遮光處滴碘液不變藍黑色(無澱粉),照光處則變藍黑色,證明是光合作用必要條件。
檢測前先用隔水加熱溶去葉綠素,方便觀察碘液呈色;因酒精易燃,必須採加熱而不可直接加熱。
光合作用的要素
項目內容
場所葉肉細胞的
原料+水
條件(光能)
產物葡萄糖+
養分運輸醣類由運送到其他部位
💡 💡別以為光合作用只要有光和水!也是原料之一;用氫氧化鈉吸收CO₂後,葉片照光也測不到澱粉,可證明CO₂不可或缺。
💡 💡酒精加熱時葉綠素會溶到酒精中,使酒精變綠、葉片褪色,這樣滴碘液後才容易看出藍黑色反應。
課本圖
課本圖
✎ 小節練習
植物進行光合作用的主要場所是下列何者?
A葉肉細胞中的葉綠體
B根部的表皮細胞
C莖中的韌皮部
D花的花瓣細胞
【答案】A 光合作用主要在葉肉細胞的葉綠體進行,葉綠體含能吸收光能的葉綠素。
光合作用的產物是下列哪一組?
A葡萄糖與氧氣
B二氧化碳與水
C澱粉與二氧化碳
D水與氮氣
【答案】A 光合作用以二氧化碳和水為原料,在光的條件下產生葡萄糖與氧氣。
光合作用實驗中,用酒精隔水加熱處理葉片的目的是什麼?
A溶去葉綠素,方便觀察碘液呈色
B殺死葉片中的細菌
C增加葉片中的澱粉含量
D讓葉片行光合作用更快
【答案】A 酒精可溶出葉綠素使葉片褪色,滴碘液後才容易看出藍黑色的澱粉反應;因酒精易燃須隔水加熱。
在照光與遮光的對照實驗中,遮光部位滴上碘液後不變藍黑色,這代表什麼?
A遮光處沒有進行光合作用、沒有澱粉
B遮光處產生大量葡萄糖
C碘液已經失效
D遮光處氧氣特別多
【答案】A 沒有光就無法行光合作用產生澱粉,故碘液不變色;證明光是光合作用的必要條件。

2-4 動物與人體如何獲得養分

人體消化系統包括消化道與消化腺,消化道器官依序為口腔→→大腸→肛門。
消化腺會分泌消化液,例如唾腺分泌唾液(含,初步分解澱粉)、胃腺分泌胃液(含胃蛋白酶與鹽酸,分解蛋白質)。
分泌的膽汁不含酵素,功能是把脂肪成小脂肪球,增加脂肪與酵素的接觸面積。
分泌的胰液含多種酵素,可分解醣類、蛋白質與脂質三大養分。
三大養分最終分解產物:醣類分解成,蛋白質分解成,脂質分解成脂肪酸與
是消化與吸收養分的主要場所,內壁有許多,可大幅增加吸收的表面積。
大腸主要吸收剩餘的與鹽類,形成糞便;大腸內消化酵素。
消化腺與消化液作用對象
消化腺消化液主要作用對象
唾腺唾液(澱粉)
胃腺胃液
肝臟膽汁乳化(不含酵素)
胰臟胰液醣類、蛋白質、脂質
腸腺腸液醣類、
💡 💡別把消化道和消化腺搞混!肝臟、是消化腺,不屬於消化道本身。膽汁雖幫助脂肪消化,卻消化酵素。
💡 💡水溶性養分(如葡萄糖、胺基酸)由小腸絨毛的送入血液;脂溶性養分(如脂肪酸)則由淋巴運送。
課本圖
✎ 小節練習
下列器官何者屬於消化腺,而不屬於消化道?
A肝臟
B
C小腸
D食道
【答案】A 肝臟、胰臟、唾腺等是分泌消化液的消化腺;食道、胃、小腸屬於消化道。
關於膽汁的敘述,下列何者正確?
A由肝臟分泌,可乳化脂肪但不含酵素
B由胃腺分泌,能分解蛋白質
C含有大量分解澱粉的酵素
D由小腸絨毛直接分泌
【答案】A 膽汁由肝臟分泌、儲存於膽囊,能把脂肪乳化成小脂肪球,本身不含消化酵素。
蛋白質經消化作用後,最終會分解成下列何者?
A胺基酸
B葡萄糖
C脂肪酸與甘油
D麥芽糖
【答案】A 醣類分解成葡萄糖、蛋白質分解成胺基酸、脂質分解成脂肪酸與甘油。
小腸內壁的絨毛構造,主要的功能是什麼?
A增加養分與水分吸收的表面積
B分泌強酸殺死細菌
C暫時儲存食物
D製造膽汁
【答案】A 絨毛是小腸內壁指狀突起,能大幅增加吸收表面積,內含微血管網把養分送往全身。
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