本單元在學測自然科中涵蓋神經、內分泌、循環、呼吸、消化、排泄、免疫等系統,考題聚焦在「恆定機制」與「系統間的協調」。學測常以圖表(負回饋示意圖)、實驗設計(反射弧測定)或疾病情境(糖尿病、甲狀腺機能亢進、尿崩症)出題,要求同學快速判斷生理路徑與因果關係。以下拆解四大主題,逐一擊破。
觀念:神經元是神經系統基本單位,具有靜止膜電位,受刺激產生動作電位沿軸突傳遞。反射弧是最簡單的神經傳導路徑,由受器、感覺神經元、中樞(脊髓或腦)聯絡神經元、運動神經元、動器組成,能快速做出不經意識的反應。
脊髓反射的基本迴路不經過大腦,但大腦可傳送抑制或促進訊息到下運動神經元,影響反射強度。例如,刻意憋住不讓手縮回,就是大腦抑制了縮手反射。學測曾出「反射不經大腦」為正確,但「反射不受大腦影響」則為錯誤選項,應仔細區別。
觀念:激素由內分泌腺體分泌,經血液運送到標的細胞,與特定受體結合後啟發生理反應。激素具專一性、微量高效、作用較慢但持久。多數激素的分泌以「負回饋」機制維持恆定,下視丘-腦垂腺-目標腺體軸為核心調控路徑。
單一生理常由多激素共同控制。血糖即由胰島素(降)與昇糖素、腎上腺素、皮質醇(皆升)共同拮抗。血鈣則由副甲狀腺素(升鈣)和降鈣素(降鈣)拮抗。學測考過圖表題:注射胰島素後血糖先降後升,即因身體啟動昇糖素等反向調節。
| 特性 | 神經調節 | 激素調節 |
|---|---|---|
| 傳遞方式 | 神經纖維動作電位 | 血液運送 |
| 速度 | 極快(毫秒) | 較慢(秒至天) |
| 作用持續 | 短暫 | 較持久 |
| 專一性 | 點對點神經支配 | 標的細胞受體決定 |
| 實例 | 反射、肌肉收縮 | 生長、代謝、生殖 |
觀念:循環系統由心臟、血管及血液構成,分體循環與肺循環。血液含血漿與血球(紅血球、白血球、血小板)。淋巴系統回收組織液,並含淋巴結、淋巴球參與免疫。免疫分先天性(非專一)和後天性(專一性防禦),後天免疫又分體液免疫(B細胞產生抗體)與細胞免疫(T細胞攻擊)。
過敏反應是對外界無害抗原(如花粉、塵蟎)產生過度免疫反應,與 IgE 和肥大細胞釋放組織胺有關。自體免疫疾病則是免疫系統攻擊自身細胞(如類風溼性關節炎、第一型糖尿病),屬於辨識「自己」失靈。學測選項常將兩者混為「免疫力差」,實則多是免疫失調而非低下。
觀念:消化系統將大分子分解為可吸收的小分子,靠酵素分段完成。呼吸系統藉膈肌與肋間肌改變胸腔體積,達成氣體交換。排泄以腎元過濾、再吸收、分泌形成尿液調節水分與電解質。生殖系統受激素調控週期。
過濾作用僅憑壓力差,將血漿中除血球及大分子蛋白質外的物質過濾至鮑氏囊;此步驟沒有選擇性,屬被動過程。再吸收則是選擇性將有用物質(葡萄糖、胺基酸、大部分水分)從濾液送回微血管,多需主動運輸。學測陷阱常說「腎絲球過濾→形成尿液」,實際上過濾只是第一步,尿液是經再吸收及分泌後的最終液體。
| 重點 | 內容 | 考點 | 記憶口訣 |
|---|---|---|---|
| 神經衝動傳遞方向 | 樹突 → 細胞本體 → 軸突 → 突觸末端 | 動作電位產生於軸突 | 「樹本軸末」 |
| 反射弧五構造 | 受器→感覺神經元→聯絡神經元→運動神經元→動器 | 脊髓為反射中樞;膝跳無聯絡 | 「受感聯運動」 |
| 交感/副交感作用 | 交感:心跳↑、瞳孔放大、腸胃蠕動↓;副交感相反 | 雙重拮抗支配 | 「交感戰,副交感休」 |
| 甲狀腺素負回饋 | TRH→TSH→T₃/T₄;過高抑制TRH、TSH | 軸線調控、機能亢進原因 | 「高踩煞車」 |
| 胰島素 vs. 昇糖素 | 胰島素降血糖(合成肝糖);昇糖素升血糖(分解肝糖) | 胰島內分泌、拮抗 | 「胰降糖,昇糖高」 |
| 循環路徑口訣 | 左心室→體循環→右心房;右心室→肺循環→左心房 | 左體右肺,肺動脈缺氧 | 「左體右肺」 |
| B 與 T 細胞分工 | B 細胞→漿細胞→抗體(體液);輔助T活化B;胞毒T殺細胞 | 專一性防禦,HIV攻輔助T | 「B抗體,T殺敵」 |
| 腎元尿液形成 | 過濾(鮑氏囊)→再吸收(近曲小管為主)→分泌→集尿管(ADH) | ADH調水,尿崩症 | 「過鮑再近,ADH管水」 |
| 呼吸肌作用 | 吸氣:膈收縮下降、外肋間肌收縮;用力呼氣:內肋間肌收縮 | 吸氣主動,平靜呼氣被動 | 「吸下外,呼用力內」 |
| 消化液來源與作用 | 胃液(胃酸、胃蛋白酶原)、胰液(多種酵素、HCO₃⁻)、膽汁(乳化脂肪) | 最適pH、酵素分工 | 「胃酸為殺菌,胰液全包」 |
答案:(D)
解析:縮手反射中樞在脊髓,不經大腦(但大腦可調控),(A)錯。感覺神經元將衝動從受器傳入中樞,而非從動器,(B)錯。縮手反射屬多突觸反射,通常包含聯絡神經元,但並非所有反射都須聯絡神經元(如膝跳反射即無),(C)說「必經」過於絕對,(C)錯。(D)正確描述衝動傳遞順序。
答案:(D)
解析:(A) TRH 由下視丘分泌,作用於腦垂腺,非直接作用於甲狀腺,且 TRH 不會直接使甲狀腺素快速升高那麼多,通常是 TSH 模擬較接近;(B) TSH 是由腦垂腺前葉分泌,非甲狀腺,甲狀腺只分泌甲狀腺素和降鈣素;(C) 抗 TSH 抗體會阻斷 TSH 作用,血中甲狀腺素應下降,非先升後降;(D) 正確,甲狀腺素升高負回饋抑制 TRH 和 TSH,使甲狀腺素回落至正常,符合圖形恢復趨勢。
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