114 高普考高考三級 動物技術 動物生理學與解剖學 考古題詳解

核心觀念

本題考查動物體內三種主要肌肉組織的辨識與比較：骨骼肌、心肌、平滑肌。作答須分別說明其細胞形態與排列、所在組織或器官，以及肌肉受到刺激後如何產生收縮；其中應特別掌握骨骼肌與心肌的橫紋肌節構造，以及三種肌肉在鈣離子調控上的差異。

解題方法

依「構造 → 分布與功能 → 收縮機制」逐一說明三種肌肉，最後比較其控制方式與收縮特性。骨骼肌與心肌具有肌節及橫紋；平滑肌沒有規則排列的肌節，因此不呈橫紋。三者收縮都與肌球蛋白和肌動蛋白的交互作用相關，但鈣離子的來源與調節途徑不同。

一、骨骼肌

**構造：**骨骼肌由長而呈圓柱狀的肌纖維組成，每個肌纖維通常有多個位於周邊的細胞核。肌原纖維由肌節重複排列而成，肌節以 Z 線為界；肌動蛋白細絲與肌球蛋白粗絲規則排列，形成明暗相間的橫紋。肌漿網發達，並與橫小管形成三聯體，利於將膜上的電訊號迅速傳至肌纖維內部。

**分布與例子：**附著於骨骼的肌肉，例如肱二頭肌、股四頭肌及肋間肌。其主要功能包括肢體運動、維持姿勢與產熱；橫膈等骨骼肌則參與呼吸。

**收縮機制：**運動神經末梢釋出乙醯膽鹼，使肌纖維膜產生動作電位。電訊號沿肌膜及橫小管傳遞，促使肌漿網釋放鈣離子。鈣離子與肌鈣蛋白結合，使原肌球蛋白移位，暴露肌動蛋白上的肌球蛋白結合位點。肌球蛋白頭利用 ATP 進行交叉橋循環，拉動肌動蛋白向肌節中央滑動，使肌節縮短。放鬆時，鈣離子被送回肌漿網，結合位點再次被遮蔽。

二、心肌

構造：心肌細胞短而分枝，通常具有一至二個位於中央的細胞核，細胞之間以闰盤相連。闰盤內的黏著構造使細胞能承受收縮張力，縫隙連接則讓電訊號在細胞間傳遞。心肌具有肌節與橫紋，肌漿網也能儲存鈣離子，但其構造與調控方式和骨骼肌不同。

**分布與例子：**構成心壁，主要分布於心房與心室的心肌層。其規律收縮負責推動血液循環。

核心觀念

本題綜合考查哺乳動物消化系統的構造、不同食性造成的消化道適應，以及消化道運動、分泌與內分泌調控。作答宜依序交代「管道構造—食性比較—運動功能—腺體與調節因子」，並指出草食動物利用微生物發酵纖維的部位與方式。

消化系統可分為：

1. 消化道（alimentary canal）：口腔、咽、食道、胃、小腸、大腸、直腸與肛門。
2. 附屬消化器官與腺體：牙、舌、唾液腺、肝臟、膽囊及胰臟。膽汁由肝臟製造、膽囊儲存及濃縮；胰臟具有外分泌消化功能與內分泌調節功能。

解題方法

先按食物的主要成分與纖維量比較消化道容積，再以「推進、混合、儲存、反芻或排空」說明消化道運動。最後將腺體分泌物、腸胃內分泌素，以及神經與局部調節因子依功能整理。這樣可避免只列器官或荷爾蒙名稱，卻沒有說明它們如何完成消化。

一、哺乳動物消化道的組成與功能

• 口腔：攝食、咀嚼與唾液混合；唾液可潤滑食團，部分物種亦有澱粉或脂質初步消化。
• 咽與食道：吞嚥並將食團送至胃；食道主要以蠕動推進內容物。
• 胃：儲存、攪拌食物並分泌胃液；胃酸有助蛋白質變性及抑制微生物，胃蛋白酶開始蛋白質消化。
• 小腸：
• 十二指腸接受胃內容物、膽汁與胰液，是消化分泌調控的重要部位。
• 空腸與迴腸進行大部分酵素消化與營養吸收。
• 大腸：吸收水分與電解質、形成糞便；草食動物的大腸盲腸或結腸常是微生物發酵的重要部位。
• 直腸與肛門：儲存並排出糞便。

二、不同食性動物的消化道容積與特性

一般而言，消化道相對容積大致呈現「草食動物大於雜食動物大於肉食動物」的趨勢；實際差異仍受體型、物種、食物型態及發酵策略影響。

草食動物的消化道容積較大，與纖維食物需要較長停留時間及微生物發酵有關。前胃發酵可在小腸消化吸收前利用微生物產物；後腸發酵則發生於小腸之後，纖維發酵產物可吸收，但微生物蛋白質利用較受限制。

三、消化道運動的目的與特性

消化道運動由平滑肌、腸神經系統、自主神經及腸胃內分泌素協調，主要目的包括推進內容物、混合食物與消化液、調節暫存和排空，並配合吸收。

• 咀嚼與吞嚥：將食物切碎、增加表面積並形成食團；吞嚥時協調保護呼吸道。
• 蠕動（peristalsis）：收縮波向前傳播，使內容物沿消化道推進。
• 分節運動（segmentation）：小腸局部環狀肌交替收縮，使內容物來回混合、增加與黏膜接觸，有利消化及吸收；淨推進作用較弱。
• 胃運動：近端胃可暫存食物；遠端胃收縮攪拌食物、研磨固體並形成食糜。胃排空受食糜量、粒徑、酸度、脂肪及十二指腸回饋調節。
• 大腸運動：結腸袋狀分節收縮有助內容物混合與水分吸收；較強的推進運動將糞便送往直腸，引發排便反射。
• 反芻動物特有運動：瘤胃與網胃收縮使食團逆流回口腔再咀嚼，並伴隨再吞嚥與嗳氣排出發酵氣體；此運動有助降低粒徑、混合唾液並促進發酵。

核心觀念

內分泌素（hormone）是由特定細胞合成並釋放的化學訊息，經血液或組織液運送，與具專一性受體的標的細胞結合，調節生理功能。經血液作用於遠端器官稱為內分泌作用；作用於鄰近細胞稱為旁分泌；作用回分泌細胞本身稱為自分泌。

本題重點在於掌握「化學結構決定合成、儲存、運輸與受體位置」，並能依序說明分泌調控、作用機制與檢測方法。

一、內分泌素的化學種類

判斷時要留意：胺類激素不一定都是水溶性。兒茶酚胺為水溶性，而甲狀腺素雖由胺基酸衍生，卻具有脂溶性，作用方式較接近類固醇激素。

二、合成與儲存

（一）胜肽與蛋白質類

通常在粗糙內質網合成較長的前驅物，經切割形成前原激素（preprohormone）及原激素（prohormone）；再於高基氏體加工、包裝進分泌顆粒。受到刺激後，顆粒與細胞膜融合，將激素以胞吐作用釋放。

此類激素多可預先儲存在分泌顆粒中，因此刺激到分泌之間反應較快。

（二）類固醇類

以膽固醇為原料，經粒線體與滑面內質網中的酵素逐步轉換合成。類固醇激素通常不大量儲存在成熟激素的分泌顆粒內，而是在刺激後動員膽固醇並合成，生成後可穿越細胞膜釋出。

（三）胺基酸衍生物與甲狀腺素

兒茶酚胺由酪胺酸經一連串酵素反應合成，常儲存在分泌囊泡中，刺激時以胞吐方式釋放。甲狀腺素則在甲狀腺濾泡內合成：碘被攝取並氧化後，接到甲狀腺球蛋白上的酪胺酸殘基，偶聯形成 $T_3$、$T_4$；激素以結合狀態儲存於濾泡膠質中，受到刺激後再經內吞與蛋白質分解而釋出。

三、分泌及其調控

內分泌素分泌常由三類刺激調控：

1. 體液性刺激：血液中離子或營養素變化直接調節分泌，例如血糖升高促進胰島素分泌；血鈣降低促進副甲狀腺素分泌。
2. 神經性刺激：神經訊號調節內分泌細胞，例如交感神經刺激腎上腺髓質釋放兒茶酚胺。
3. 激素性刺激：一種激素促進另一種激素分泌，例如促甲狀腺激素促進甲狀腺釋放 $T_3$、$T_4$。

分泌量常受負回饋控制：末端激素濃度上升時，抑制上游調控激素或自身分泌，以維持恆定。例如甲狀腺素上升會抑制下視丘的促甲狀腺激素釋放激素及腦下垂體的促甲狀腺激素。激素分泌也可能呈脈衝式或具日夜節律，故採樣時間會影響檢測結果。

四、運輸與作用方式

核心觀念

動情週期是雌性哺乳動物在未妊娠時，卵巢、子宮及相關生殖道反覆發生變化的週期；動情期是雌性接受交配的時期。典型週期分為動情前期（proestrus）、動情期（estrus）、動情後期（metestrus）及動情間期（diestrus）。有些物種另有明顯的乏情期（anestrus），例如季節性繁殖動物的非繁殖季。

調控主軸為下視丘—腦下垂體—卵巢軸：下視丘分泌促性腺激素釋放激素（GnRH），刺激腦下垂體前葉分泌濾泡刺激素（FSH）及黃體生成素（LH）；卵巢濾泡分泌雌激素，排卵後形成的黃體分泌黃體素（progesterone）。子宮內膜分泌的前列腺素 $PGF_{2\alpha}$，在許多家畜中負責引發黃體退化。

解題方法

依序掌握每期的卵巢結構變化、子宮與生殖道變化、主要激素變化及生殖行為。判讀週期時，可先分辨卵巢目前以濾泡或黃體為主，再對照雌激素與黃體素的高低，最後連結到發情與排卵。

各階段與主要內分泌變化