115 高普考高考三級 養殖技術 魚類生理學 考古題詳解

核心觀念

石斑魚是變溫動物，體溫及多數生理作用會隨水溫改變。強烈寒流造成急速或持續降溫時，魚體的酵素反應、細胞膜功能、神經肌肉活動及心肺循環都會受影響。魚體先啟動緊迫反應以維持內環境；若低溫超出其耐受範圍，補償失效，便會發生器官功能衰退並死亡。

本題考的是「低溫緊迫如何由初級神經內分泌反應，逐步發展為代謝、循環、呼吸及免疫失調，最後造成死亡」，不是單純回答石斑魚的適溫或耐寒溫度。

解題方法：依緊迫反應層級說明

一、低溫先抑制整體生理速率

水溫下降會降低生化反應速率，使酵素活性、消化吸收、游泳活動、神經傳導及肌肉收縮變慢。魚隻常出現活動力降低、攝食減少、反應遲鈍及失去平衡等狀況。

若降溫過快，魚體無法及時調整細胞膜脂質組成及代謝功能；若低溫持續，維持基本生理活動所需的能量與調節能力也會逐漸不足。

二、啟動初級緊迫反應

魚體感受到環境急變後，交感神經及下視丘—腦下垂體—腎間組織軸（HPI axis）受到活化：

1. 兒茶酚胺反應：嗜鉻細胞釋放腎上腺素、正腎上腺素，短時間內調整心血管活動，並促使肝醣分解，提供可用能量。
2. 皮質醇反應：腎間組織分泌皮質醇，協助維持能量供應與緊迫調節；血糖常上升，以支應維持恆定及緊迫應對的需求。

皮質醇、血糖等變化屬於緊迫反應的指標，但反應幅度會因石斑魚種類、降溫速度、暴露時間及魚體狀況而異，不能假設所有個體都呈現相同變化。

三、能量代謝失衡並累積細胞損傷

緊迫初期，肝醣分解及其他代謝途徑提供能量；但低溫會同時抑制酵素作用與正常代謝調節，導致能量供需失衡。緊迫時間拉長後，肝醣與其他能源逐步消耗，細胞合成、修復及離子調節功能受損。

核心觀念

本題考查魚類卵母細胞的卵黃生成作用（vitellogenesis），以及環境訊號如何經由下視丘－腦下垂體－性腺軸（HPG axis）調節卵巢發育。

卵黃生成是卵母細胞生長的重要階段。雌魚卵巢分泌的雌二醇（estradiol-17β，E2）促使肝臟合成卵黃原蛋白（vitellogenin，Vtg）；Vtg 隨血液運送至卵巢，再由卵母細胞攝取、加工，形成卵黃並使卵母細胞增大。

解題方法：由環境訊號推到卵黃沉積

作答時分成兩部分：先說明環境因子如何啟動或調節內分泌，再說明暖冬如何干擾烏魚的季節性卵巢發育。應特別區分「卵黃生成的啟動」與「卵母細胞成熟至可排卵」：兩者受相關但不同的內分泌階段調控。

一、影響卵黃生成的環境因素

常見環境訊號包括：

• 光週期：日照長短及其季節性變化可提供季節訊號，影響下視丘及腦下垂體活動。
• 水溫：影響生殖軸活性、卵巢類固醇生成、卵母細胞發育速率與成熟程度。其作用方向和適宜範圍依魚種及繁殖階段而異。
• 營養與能量狀態：卵黃生成需要大量蛋白質、脂質與能量；攝食不足或能量儲備不佳會限制卵黃沉積。
• 其他環境條件：溶氧、鹽度、水質及族群密度等，也可能透過生理壓力或能量分配影響生殖。

二、內分泌種類與作用過程

主要調控流程如下：

1. 下視丘接收季節性光週期、水溫及個體營養狀態等訊號，調節促性腺激素釋放激素（GnRH）的分泌。
2. 腦下垂體受 GnRH 調節而分泌促性腺激素。促濾泡激素（FSH；亦稱 GTH-I）在卵黃生成期特別重要，可促進卵巢濾泡細胞的活動。
3. 卵巢濾泡細胞在促性腺激素刺激下生成 E2。
4. 肝臟受到 E2 刺激後合成 Vtg，並將 Vtg 釋放至血液循環。

核心觀念

本題考查腎元如何形成尿液，以及缺少腎小球時如何替代腎小球過濾作用。腎元（nephron）由腎小體與腎小管構成；魚類腎元的排泄可由三種作用共同完成：腎小球過濾、腎小管再吸收、腎小管分泌。

以腎小球存在的魚類而言，血液中的水與小分子先經腎小球過濾進入腎小管，形成濾液；之後腎小管選擇性再吸收水與身體需要的物質，也可將特定物質由血液移入管腔分泌，最後形成尿液。腎小球缺如的魚類則沒有腎小球濾液，主要仰賴腎小管分泌來形成尿液。

可用下式概括某一物質的排泄量：

解題方法

依「腎小球有無」分成兩種情形作答，並依序說明濾液來源、腎小管作用及尿液形成。

一、具有腎小球的魚類

1. 腎小球過濾：腎小球毛細血管內的血壓使水及小分子溶質通過過濾屏障進入腎小囊，再流入腎小管。血球與大部分血漿蛋白留在血液中。
2. 腎小管再吸收：腎小管將水、離子及其他可回收物質由管腔移回血液，減少有用物質流失，並調節水鹽平衡。
3. 腎小管分泌：血液中的部分離子、代謝廢物或其他物質被腎小管上皮運送進入管腔，增加其由尿排出的量。

核心觀念

激素是由內分泌細胞或內分泌器官分泌的化學訊息，經血液運送至具有相應受體的標的細胞，調節魚體生理活動。魚類激素可協調生長、發育、生殖、代謝、體內平衡與環境適應等功能；同一種激素也可能參與不只一項生理作用。

解題方法

題目問「有哪些生理功能？各舉一例」，適合先按生理功能分類，再為每類配上一種代表激素及其作用。作答時應把激素名稱、作用標的或生理結果連在一起，避免只列激素名稱而未說明功能。

生理功能與例子

1. 生長與蛋白質合成：生長激素（GH） 腦下垂體分泌的生長激素可促進生長，並經由胰島素樣生長因子（IGF）等途徑作用於組織。例如，GH／IGF 軸可促進魚類骨骼與肌肉生長。

2. 生殖與性腺發育：促性腺激素（GTH） 腦下垂體分泌的促性腺激素作用於卵巢或精巢，促進性腺發育及生殖細胞成熟。例如，GTH 可促進卵巢卵母細胞發育，並調節性類固醇激素分泌。

3. 能量與醣類代謝：胰島素 胰島素由胰臟內分泌細胞分泌，可調節血糖與養分利用。例如，胰島素促進細胞攝取葡萄糖，並促進葡萄糖轉為肝醣儲存。