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第 1 章 食物中的養分
▼六大營養素:醣類、蛋白質、脂質、維生素、礦物質、水。
- 會產生能量(供能)的只有醣類、蛋白質、脂質三種。
- 維生素、礦物質、水不供能,但都是身體必需的。
每公克產生的熱量:脂質 9 大卡 > 醣類 = 蛋白質 4 大卡。
- 醣類:主要能量來源。單醣(葡萄糖)、雙醣(蔗糖、麥芽糖)、多醣(澱粉、肝醣、纖維素)。纖維素人體不能消化,但可幫助腸道蠕動。
- 蛋白質:構成細胞、酵素、抗體;基本單位是胺基酸。
- 脂質:儲能、保暖、保護內臟;單位是甘油與脂肪酸。
- 水:占體重比例最大(約 60~70%),是溶劑、幫助運送、調節體溫。
| 營養素 | 是否供能 | 熱量(大卡/克) | 主要功能 |
|---|---|---|---|
| 醣類 | 是 | 4 | 主要能量來源 |
| 蛋白質 | 是 | 4 | 建構身體、酵素抗體 |
| 脂質 | 是 | 9 | 儲能、保暖、護內臟 |
| 維生素 | 否 | 0 | 調節生理 |
| 礦物質 | 否 | 0 | 構成骨骼、調節 |
| 水 | 否 | 0 | 溶劑、運送、調節體溫 |
養分的檢驗
易錯:本氏液測還原糖「需要加熱」,碘液測澱粉「不需加熱」。
| 檢驗對象 | 試劑 | 是否加熱 | 顏色/現象 |
|---|---|---|---|
| 澱粉 | 碘液 | 不加熱 | 藍黑色 |
| 還原糖 | 本氏液 | 要加熱 | 橙紅色沉澱 |
| 蛋白質 | 雙縮脲試劑 | 不加熱 | 紫色 |
| 脂質 | 塗在白紙上 | — | 出現油斑(半透明) |
熱量計算(醣×4、蛋白×4、脂×9 大卡/克)
公式:熱量 = 醣(g)×4 + 蛋白質(g)×4 + 脂質(g)×9
範例:某食物含 20g 醣、10g 蛋白質、5g 脂質
= 20×4 + 10×4 + 5×9 = 80 + 40 + 45 = 165 大卡。
公式:熱量 = 醣(g)×4 + 蛋白質(g)×4 + 脂質(g)×9
範例:某食物含 20g 醣、10g 蛋白質、5g 脂質
= 20×4 + 10×4 + 5×9 = 80 + 40 + 45 = 165 大卡。
💡 喝運動飲料補充水分與礦物質(電解質),但礦物質不會提供熱量;覺得「有力氣」是因為裡面的醣類。
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第 2 章 酵素
▼什麼是酵素?
- 酵素是具有催化能力的蛋白質,能加速化學反應(降低反應所需的活化能)。
- 酵素本身反應後不會被消耗,可以重複使用。
- 專一性:一種酵素通常只催化一類反應,就像鎖與鑰匙互相配對。
影響酵素活性的因素
- 溫度:人體酵素最適溫度約 37°C。溫度過高會使蛋白質變性失去活性,而且不可逆(無法恢復);低溫時活性低,但酵素未被破壞,回溫後仍可作用。
- 酸鹼值(pH):每種酵素有各自的最適 pH。例如唾液澱粉酶近中性、胃蛋白酶約 pH2(強酸)。
| 因素 | 對酵素的影響 | 重點 |
|---|---|---|
| 低溫 | 活性低但未破壞 | 回溫可恢復(可逆) |
| 37°C | 活性最高 | 人體最適溫度 |
| 高溫 | 變性失活 | 不可逆,無法恢復 |
| 不適 pH | 活性下降 | 各酵素最適 pH 不同 |
常見迷思整理
- 酵素是蛋白質(不是醣類)。
- 有專一性、反應後不被用掉、可重複使用。
- 高溫變性是不可逆的。
💡 發燒到 40°C 以上很危險,因為體內酵素會開始變性失活,影響許多生理反應。冰箱冷藏可延緩食物腐敗,是因為低溫降低微生物酵素的活性(但沒有殺死)。
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第 3 章 光合作用
▼光合作用
二氧化碳 + 水 —(光能、葉綠體)→ 葡萄糖 + 氧氣
葡萄糖可再轉變成澱粉貯存。
- 場所:葉綠體(含葉綠素,主要在葉肉細胞)。
- 能量來源:光能。
- 原料:二氧化碳(由氣孔進入)+ 水(根吸收後運到葉)。
- 產物:葡萄糖 + 氧氣(由氣孔釋出)。氧氣是產物,不是原料!
二氧化碳 + 水 —(光能、葉綠體)→ 葡萄糖 + 氧氣
葡萄糖可再轉變成澱粉貯存。
檢驗葉子是否行光合作用
- 步驟①:把葉子放入酒精中水浴脫色(去掉葉綠素)。
- 步驟②:滴上碘液,看是否變成藍黑色(有澱粉=有光合)。
- 遮光部位不變藍 → 證明「光」是必要條件。
- 斑葉沒有葉綠素的地方不變藍 → 證明「葉綠素」是必要條件。
| 比較 | 光合作用 | 呼吸作用 |
|---|---|---|
| 氣體 | 吸 CO₂、放 O₂ | 吸 O₂、放 CO₂ |
| 能量 | 儲存能量 | 釋放能量 |
| 是否需光 | 需要光 | 日夜皆可 |
| 發生細胞 | 只在含葉綠體的細胞 | 所有活細胞 |
重要觀念
- 植物白天光合作用與呼吸作用同時進行。
- 植物晚上(沒有光)只進行呼吸作用。
💡 光合作用—產氧速率圖:光愈強、產氧愈快;但光強到一定程度後會「飽和」,再增強光也不會更快。這就像水桶滿了,再加水也裝不下。
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第 4 章 人體的消化與吸收
▼消化道(食物經過的路線)
口腔 → 咽 → 食道 → 胃 → 小腸 → 大腸 → 肛門。
消化腺:唾腺、胃腺、肝臟、胰臟、腸腺。
口腔 → 咽 → 食道 → 胃 → 小腸 → 大腸 → 肛門。
消化腺:唾腺、胃腺、肝臟、胰臟、腸腺。
| 消化腺 | 分泌物 | 作用 |
|---|---|---|
| 唾腺 | 唾液(唾液澱粉酶) | 口腔初步分解澱粉 |
| 胃腺 | 胃液(胃蛋白酶+鹽酸) | 強酸約 pH2、殺菌、分解蛋白質 |
| 肝臟 | 膽汁(不含酶) | 乳化脂肪,儲存於膽囊 |
| 胰臟 | 胰液(澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶) | 分解三大營養素 |
| 小腸(腸腺) | 腸液 | 消化與吸收的主要場所 |
三大營養素的化學消化
- 澱粉 → 葡萄糖(從口腔開始)。
- 蛋白質 → 胺基酸(從胃開始)。
- 脂質 → 脂肪酸+甘油(主要在小腸,先由膽汁乳化)。
- 維生素、礦物質、水不需消化即可直接吸收。
吸收
- 小腸內壁有絨毛,增加吸收表面積。
- 葡萄糖、胺基酸、水溶性維生素 → 進入微血管。
- 脂肪酸與甘油、脂溶性維生素 → 進入乳糜管(淋巴)。
- 大腸主要吸收水分。
💡 吃太油的食物若膽汁分泌不足,脂肪不易乳化消化,可能拉肚子。這說明膽汁雖不含酶,卻對脂肪消化很重要。
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第 5 章 植物體內物質的運輸
▼維管束 = 木質部 + 韌皮部
- 木質部:由死亡中空的細胞(導管)組成,運送水分與礦物質,方向由下往上,並兼具支持作用。
- 韌皮部:由活細胞(篩管)組成,運送光合作用製造的養分(有機物),方向為雙向。
| 比較 | 木質部 | 韌皮部 |
|---|---|---|
| 細胞 | 死細胞(導管) | 活細胞(篩管) |
| 運送物質 | 水分、礦物質 | 有機養分 |
| 方向 | 由下往上(單向) | 雙向 |
| 附加功能 | 支持植物體 | — |
分布與加粗
- 雙子葉植物:莖的維管束環狀排列,木質部在內、韌皮部在外,中間有形成層使莖加粗、形成年輪。
- 單子葉植物:維管束散生,沒有形成層。
水分運輸的動力
- 蒸散作用(拉力,最主要)+ 根壓(次要)+ 水分子內聚力。
- 蒸散主要透過氣孔(多在下表皮,由保衛細胞控制開閉)散失水蒸氣。
- 光強、溫高、濕度低、有風 → 蒸散愈快。功能:把水往上拉、幫植物降溫。
💡 環狀剝皮實驗:把樹皮(含韌皮部)剝掉一圈後,養分無法往下運送,剝皮處上方會腫大。這證明韌皮部負責運送養分。植物沒有心臟也能運輸,靠的是蒸散拉力!
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第 6 章 血液的組成
▼血液的組成
血液 ≈ 血漿(約 55%)+ 血球(約 45%)。
血液 ≈ 血漿(約 55%)+ 血球(約 45%)。
- 血漿:淡黃色,約 90% 是水,負責運送養分、廢物、二氧化碳、荷爾蒙、抗體。
三種血球
- 紅血球:數量最多、呈兩面凹的圓盤形、成熟後沒有細胞核,含血紅素(含鐵)運送氧氣。血液呈紅色就是來自血紅素。
- 白血球:有細胞核、體積最大、數量少,能變形穿出血管,負責防禦(吞噬病菌、產生抗體),感染時數量會增多。
- 血小板:是無核的細胞碎片、最小,負責凝血止血。
| 比較 | 紅血球 | 白血球 | 血小板 |
|---|---|---|---|
| 細胞核 | 成熟無核 | 有核 | 無核(碎片) |
| 數量 | 最多 | 最少 | 中等 |
| 大小 | 中 | 最大 | 最小 |
| 功能 | 運送氧氣 | 防禦 | 凝血止血 |
💡 貧血的人常因血紅素或鐵不足,運氧能力下降,容易頭暈、疲倦。傷口流血後會結痂,是血小板參與凝血的結果。感冒被病菌感染時抽血,白血球數量常會升高。
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第 7 章 心臟與血液循環
▼三種血管
- 動脈:血液離開心臟,管壁厚、彈性大、無瓣膜。
- 靜脈:血液流回心臟,管壁薄、有瓣膜防止逆流。
- 微血管:管壁只有一層細胞、最細,是物質交換的場所。
| 比較 | 動脈 | 靜脈 | 微血管 |
|---|---|---|---|
| 血流方向 | 離心 | 回心 | 連接動靜脈 |
| 管壁 | 厚、彈性大 | 薄 | 僅一層細胞 |
| 瓣膜 | 無 | 有 | 無 |
| 特色 | 耐高壓 | 防逆流 | 物質交換 |
心臟構造
- 兩心房、兩心室,共 4 腔。心房在上(收集回心的血)、心室在下(把血打出去)。
- 左心室壁最厚(要把血打到全身)。
- 房室之間、心室與大動脈之間都有瓣膜防逆流;左右不相通。
雙循環
| 比較 | 體循環 | 肺循環 |
|---|---|---|
| 路徑 | 左心室→主動脈→全身微血管→大靜脈→右心房 | 右心室→肺動脈→肺微血管→肺靜脈→左心房 |
| 血液變化 | 含氧血→缺氧血 | 缺氧血→含氧血 |
- 肺動脈流的是缺氧血、肺靜脈流的是含氧血(和體循環相反)。
- 氣體交換都發生在微血管。
💡 在手腕(橈動脈)或脖子(頸動脈)可以摸到脈搏,反映心跳。「動脈=離心」不一定是含氧血,例如肺動脈就是缺氧血。
🛡️
第 8 章 防禦與淋巴系統
▼人體的三道防線(免疫)
- 第一道:皮膚與黏膜屏障,阻擋病菌(如皮膚、鼻腔黏液、胃酸)。
- 第二道:白血球吞噬病菌與發炎反應。
- 第三道:產生抗體的專一性免疫。
淋巴系統
- 組織液進入淋巴管後就成為淋巴。
- 淋巴管有瓣膜,淋巴單向流回大靜脈,匯入血液。
- 淋巴結:內含大量白血球,可過濾淋巴、清除病菌;感染時可能腫大。
| 防線 | 負責構造 | 特性 |
|---|---|---|
| 第一道 | 皮膚、黏膜、胃酸 | 阻擋(非專一性) |
| 第二道 | 白血球吞噬、發炎 | 非專一性 |
| 第三道 | 抗體 | 專一性免疫 |
淋巴系統的三大功能
- 協助組織液回流。
- 運送脂質(小腸乳糜管吸收的脂肪 → 進入淋巴)。
- 免疫防禦。
💡 感冒或發炎時,脖子或腋下的淋巴結會腫大、按壓會痛,是因為淋巴結裡的白血球正在對抗病菌。這說明淋巴結具有防禦功能。
【基礎題】共 10 題
1(食物中的養分)下列哪一組營養素是人體的三大能量來源?
A醣類、蛋白質、脂質
B維生素、醣類、水
C礦物質、脂質、水
D水、維生素、礦物質
💡 六大營養素中只有醣類、蛋白質、脂質能供給能量,維生素、礦物質、水不供能但為人體所需。
2(食物中的養分)將碘液滴在含有澱粉的食物上,會出現什麼顏色反應?
A藍黑色
B橙紅色
C白色油斑
D紫色
💡 碘液遇澱粉呈藍黑色,且此檢驗不需加熱。
3(酵素)關於酵素的敘述,下列何者正確?
A酵素反應後會被完全消耗
B酵素是具催化能力的蛋白質
C酵素由脂質構成
D一種酵素可催化所有反應
💡 酵素是具催化能力的蛋白質,能加速反應但本身不被消耗、可重複使用,且具有專一性。
4(光合作用)植物進行光合作用的主要場所是下列何者?
A葉綠體
B粒線體
C細胞核
D液胞
💡 光合作用在含葉綠素的葉綠體中進行,主要位於葉肉細胞。
5(光合作用)光合作用的產物是下列哪一組?
A二氧化碳與水
B氧氣與水
C葡萄糖與氧氣
D葡萄糖與二氧化碳
💡 光合作用以二氧化碳與水為原料,產生葡萄糖與氧氣,氧氣是產物而非原料。
6(人體的消化)人體中負責分泌膽汁的器官是下列何者?
A唾腺
B胰臟
C胃
D肝臟
💡 膽汁由肝臟分泌、儲存於膽囊,不含消化酶,功能是乳化脂肪。
7(植物的運輸)植物維管束中,負責運送水分與礦物質的構造是下列何者?
A保衛細胞
B韌皮部
C形成層
D木質部
💡 木質部由死亡中空的導管組成,運送水分與礦物質,方向由下往上並兼具支持功能。
8(血液的組成)血液中負責運送氧氣的血球是下列何者?
A紅血球
B白血球
C血漿
D血小板
💡 紅血球含血紅素,可運送氧氣,成熟後無細胞核、呈兩面凹的圓盤狀。
9(心臟與循環)心臟中管壁最厚、負責將血液打到全身的構造是下列何者?
A右心室
B右心房
C左心房
D左心室
💡 左心室要把血液送往全身,需最大壓力,故其心壁最厚。
10(防禦與淋巴)人體防禦病菌的第一道防線是下列何者?
A白血球吞噬
B皮膚與黏膜屏障
C淋巴結過濾
D產生抗體
💡 皮膚與黏膜(如皮膚、鼻腔黏液、胃酸)是阻擋病菌的第一道防線。
【中階題】共 10 題
11(食物中的養分)某食物含醣類20公克、蛋白質10公克、脂質5公克,則此食物約可提供多少大卡的熱量?
A135大卡
B165大卡
C175大卡
D200大卡
💡 醣20×4=80、蛋白10×4=40、脂5×9=45,合計80+40+45=165大卡。
12(酵素)將唾液澱粉酶置於不同溫度下作用,其活性最高時的溫度最接近下列何者?
A100°C
B0°C
C60°C
D37°C
💡 人體酵素最適溫度約37°C,低溫活性低,過高則蛋白質變性失活。
13(光合作用)比較光合作用與呼吸作用,下列敘述何者正確?
A光合作用日夜皆行,呼吸作用只在白天
B兩者都只在葉綠體中進行
C光合作用吸收二氧化碳、放出氧氣,呼吸作用則相反
D呼吸作用會儲存能量,光合作用會釋放能量
💡 光合作用吸CO₂放O₂並儲能、需光、只在含葉綠體細胞;呼吸作用吸O₂放CO₂並釋能、日夜皆行、所有活細胞皆可。
14(人體的消化)食物中的蛋白質,其化學消化最先開始於消化道的哪一部位?
A小腸
B大腸
C胃
D口腔
💡 蛋白質消化始於胃,由胃蛋白酶在強酸環境下分解;澱粉消化始於口腔,脂質主要在小腸。
15(人體的消化)小腸吸收後,脂肪酸與甘油主要進入下列哪一構造運送?
A肝門靜脈
B微血管
C乳糜管(淋巴管)
D靜脈
💡 脂肪酸、甘油與脂溶性維生素進入絨毛內的乳糜管(淋巴);葡萄糖、胺基酸、水溶性維生素則進入微血管。
16(植物的運輸)將木本植物的莖進行環狀剝皮(去除韌皮部)一段時間後,最可能觀察到的現象是下列何者?
A植物立即枯死
B葉片顏色變紅
C剝皮處下方逐漸腫大
D剝皮處上方逐漸腫大
💡 韌皮部運送光合養分且可雙向流動,剝除後養分無法向下運,累積在剝皮處上方而腫大。
17(血液的組成)下列關於白血球的敘述,何者正確?
A無細胞核,負責運送氧氣
B具有細胞核,能變形穿出血管進行防禦
C是細胞碎片,負責凝血止血
D數量最多,呈兩面凹圓盤狀
💡 白血球有細胞核、體積最大、能變形穿出血管吞噬病菌並產生抗體,感染時數量增多。
18(心臟與循環)關於動脈與靜脈的比較,下列何者正確?
A動脈血流離心、壁厚無瓣膜;靜脈血流回心、壁薄有瓣膜
B動脈血流回心、靜脈血流離心
C動脈與靜脈都有許多瓣膜
D靜脈壁比動脈壁厚且彈性大
💡 動脈將血液帶離心臟、管壁厚而有彈性、無瓣膜;靜脈將血液帶回心臟、管壁薄且多瓣膜防逆流。
19(心臟與循環)血液進行體循環時,正確的路徑是下列何者?
A右心室→肺動脈→肺→肺靜脈→左心房
B右心房→右心室→主動脈→全身
C左心室→主動脈→全身微血管→大靜脈→右心房
D左心房→左心室→肺動脈→肺
💡 體循環由左心室出發,經主動脈到全身微血管交換物質後,經大靜脈回到右心房。
20(防禦與淋巴)關於淋巴系統的敘述,下列何者正確?
A淋巴由紅血球組成
B淋巴結沒有防禦功能
C淋巴單向流動,最後匯入大靜脈回到血液
D淋巴可雙向流動於淋巴管中
💡 組織液進入淋巴管成淋巴,單向流回大靜脈匯入血液;淋巴結內含大量白血球可過濾淋巴、清除病菌。
【挑戰題】共 10 題
21(食物中的養分)取甲試管加入本氏液後不加熱、乙試管加入本氏液後加熱,若兩試管內樣本相同且皆含還原糖,最可能的結果是下列何者?
A只有甲試管出現橙紅色沉澱
B只有乙試管出現橙紅色沉澱
C甲乙兩試管都出現紫色
D甲乙兩試管都出現藍黑色
💡 本氏液檢驗還原糖必須加熱才會呈橙紅色沉澱,故只有加熱的乙試管出現反應;碘液測澱粉才呈藍黑、雙縮脲測蛋白質才呈紫色。
22(食物中的養分)甲、乙兩份食物重量相同,甲全為脂質、乙全為醣類,關於兩者所含熱量的比較,下列何者正確?
A甲的熱量約為乙的一半
B乙的熱量約為甲的2倍
C甲與乙的熱量相同
D甲的熱量約為乙的2.25倍
💡 脂質每公克9大卡、醣類每公克4大卡,等重下9÷4=2.25,故甲約為乙的2.25倍。
23(酵素)將某酵素加熱到100°C後再降回37°C,其催化能力仍無法恢復,最合理的解釋是下列何者?
A低溫已將酵素完全分解
B酵素失去了專一性但仍有活性
C高溫使酵素蛋白質變性且不可逆
D酵素被反應消耗掉了
💡 酵素是蛋白質,高溫使其變性且不可逆,即使降溫也無法恢復活性;低溫只是活性降低而未破壞。
24(光合作用)將一片有斑葉的天竺葵照光數小時後,經酒精脫色再滴碘液,關於變藍情形的推論何者正確?
A全葉都不變藍,證明光不必要
B整片葉子都變藍
C只有白斑部位變藍
D只有原本綠色部位變藍,證明葉綠素為光合作用所必需
💡 斑葉白色部位無葉綠素不能光合、不會產生澱粉,故滴碘液不變藍;綠色部位變藍,證明葉綠素為必要條件。
25(人體的消化)下列關於人體消化與吸收的敘述,何者錯誤?
A小腸絨毛可增加吸收表面積
B胃液呈強酸性,小腸環境偏鹼
C膽汁含有多種消化酶,可直接分解脂肪
D大腸主要吸收水分
💡 膽汁不含消化酶,只能乳化脂肪使其易被脂肪酶分解,故此敘述錯誤;其餘皆正確。
26(植物的運輸)某雙子葉植物的莖能逐年加粗形成年輪,而某單子葉植物的莖則不會,造成此差異的主要原因是下列何者?
A雙子葉植物莖具有形成層,單子葉植物則無
B雙子葉植物沒有韌皮部
C單子葉植物沒有木質部
D單子葉植物的維管束呈環狀排列
💡 雙子葉植物莖的維管束環狀排列且含形成層,可使莖加粗形成年輪;單子葉植物維管束散生、無形成層,故不加粗。
27(血液的組成)若某人抽血檢查發現白血球數量明顯高於正常值,最可能的原因是下列何者?
A身體正受到病菌感染
B血小板功能異常
C血液中氧氣不足
D血漿含水量過高
💡 白血球負責防禦,當身體受病菌感染時會增多以對抗病菌,故白血球增多常反映感染。
28(心臟與循環)下列血管中,流動的血液屬於「缺氧血」的是下列何者?
A肺靜脈
B左心室連接的動脈
C主動脈
D肺動脈
💡 肺動脈把右心室缺氧血送往肺進行氣體交換,流缺氧血;肺靜脈與主動脈則流含氧血,與體循環動脈的一般情形相反。
29(心臟與循環)血液從左心室出發,繞行全身一週再回到左心室,途中總共會經過心臟幾次?
A兩次
B四次
C一次
D三次
💡 人體為雙循環,血液繞行一週須先經體循環回右心房、再經肺循環回左心房,共經過心臟兩次。
30(防禦與淋巴)注射疫苗能預防特定疾病,其主要作用機制是下列何者?
A使人體產生對應的抗體與記憶,日後遇病菌能快速反應
B阻止淋巴回流以留住病菌
C增加紅血球數量以運送更多氧氣
D直接殺死體內所有病菌
💡 疫苗促使人體產生對應抗體與免疫記憶,日後遇到相同病菌時能快速產生防禦,達到預防疾病的效果。