2024 選修生物III CH3-1 吐納之間-漫談內呼吸與外呼吸

。。。。吐納之間。。。漫談內呼吸與外呼吸。。。。 親愛的雷比特聽眾朋友，歡迎來到雷比特生物世界！。。。。每天呼吸吐納之間你體內發生甚麼事你知道嗎？我們的呼吸其實是一場分工精密的「雙重秀」。。。 外呼吸，就像氧氣的國際航班，把氧氣從外界輸送到血液，彷彿一列載滿旅客的飛機，從一個大城市飛往另一個大城市；。。 內呼吸則是氧氣的「最後一哩配送」，好比送貨車將包裹送到每家每戶的門口，將氧氣送到細胞裡幫助它們生產能量。。。 這一切不只是氣體簡單的進出，而是有著一連串生化反應在背後默默進行。今天，我們不僅要搞清楚內呼吸和外呼吸的功能，還要弄懂這些反應到底發生在哪裡！。。。 。第一部分：。。什麼是外呼吸？。。在哪裡發生呢??。會發生了甚麼事呢?。。。 外呼吸就像在肺裡上演的一場精彩合作，主要發生在肺泡和微血管之間，這裡是氣體交換的大舞台。當我們吸氣時，氧氣進入肺泡，而肺泡周圍的微血管就負責把氧氣接收，並送入血液。同時，二氧化碳則從血液被釋放到肺泡，隨著吐氣排出體外。。這整個過程就靠著所謂的「氣體分壓差」，簡單來說，就是氧氣和二氧化碳會像水流一樣，自然地從濃度高的地方跑到濃度低的地方，也就是靠擴散作用進行微血管跟周邊細胞的交流。。。。 先談談氧氣運輸部分。。。 在外呼吸這裡，紅血球中的血紅素，（縮寫是 Hb）扮演了「氧氣快遞員」的角色。。。當氧氣進入肺泡微血管時，它會與血紅素結合，形成氧合血紅素，（代號為 Hb'O'two ）。。。這是一個正向反應，發生在外呼吸的階段，發生以下反應：。。血紅素與氧氣結合。。會形成氧合血紅素。。。 再談談二氧化碳運輸部分。。。 在此同時，二氧化碳則會從血液中釋放擴散進肺泡。。其實血紅素除了主要功能是攜帶氧氣之外，也有較低比例的血紅素攜帶二氧化碳，(以Hb'C'O'two碳酸血紅素形式攜帶)，，到肺泡微血管時會釋放出二氧化碳， 進行以下反應：。碳酸血紅素會分解成, 血紅素和二氧化碳。。。但這不是二氧化碳最主要的運送方案。。。 。二氧化碳最主要的運輸方式其實是採用可溶於血漿的碳酸氫根離子形式。。。那該如何進行???。。。 這重要的反應是在紅血球裡發生的。。是由紅血球內的重要酵素--。碳酸酐酶。（英文為carbonic anhydrase，縮寫為'C'A酶）。催化的二氧化碳與水的反應。。二氧化碳與水先被催化結合生成碳酸，然後進一步分解為氫離子和碳酸氫根離子。。。這個反應也可逆向進行，正逆反應都需要碳酸酐酶幫忙，至於反應是正向還是逆向則可視二氧化碳的濃度等因素決定進行的方向。。。 那在外呼吸部分這個反應是往哪一個方向進行呢??，，因為在肺泡微血管中二氧化碳分壓低，，所以會促使上述反應逆向進行，血漿中的碳酸氫根離子在此進入紅血球內，碳酸酐酶催化反應讓氫離子和碳酸氫根離子結合變回碳酸，然後碳酸被催化分解成為二氧化碳與水，釋放出的二氧化碳由微血管擴散至肺泡排出體外：。。。 可以這麼說，外呼吸就是氧氣的「裝貨作業」，讓血液滿載氧氣去分送給身體組織。。另外就是擔任二氧化碳的「卸貨作業」，把身體組織代謝的二氧化碳排出體外，，所以外呼吸的反應方向是以「釋放二氧化碳」和「捕捉氧氣」為核心來進行。。。。 。第二部分：。那什麼是內呼吸？。。在哪裡發生呢??。。又會發生了甚麼事呢?。。。。 先談談氧氣運輸部分。。。 氧氣已經從外呼吸階段進入了血液，接下來就進入「內呼吸」的舞台。。。內呼吸則是發生在全身每個角落的組織細胞中，特別是微血管和組織細胞間的氣體交換，就像快遞小哥將氧氣送到細胞門口。。。 當氧合血紅素（Hb'O'two）循環到組織時，此處氧氣分壓較低，促使氧合血紅素跟氧氣分離，成為沒有攜帶氧氣的血紅素，氧氣則會釋放出來到血液，從微血管擴散進細胞。。。。 這剛好與外呼吸中，氧氣與血紅素結合的反應相反，是正逆向反應的關係。。。 再談談二氧化碳運輸部分。。。 同時，細胞在代謝活動中會產生了大量的二氧化碳，這些二氧化碳會由細胞擴散進入體循環的微血管，會有少部分二氧化碳與血紅素結合，形成碳酸血紅素（Hb'C'O'two）。。。 大部分血液的二氧化碳會進入在紅血球內發生反應，受到碳酸酐酶的催化，二氧化碳與水結合生成碳酸，隨後解離成氫離子和碳酸氫根離子。。。這些碳酸氫根會溶於血漿隨之運輸，至外呼吸時再逆向反應釋放出二氧化碳。。。 簡單來說，內呼吸的核心事件就是將氧氣交到組織細胞手中，然後順手把組織細胞不需要的二氧化碳收集起來帶走，準備送回肺部排出體外。。。。 。第三部分：。內呼吸與外呼吸的分工合作。。。 現在我們來總整理內呼吸和外呼吸的任務。。。 外呼吸發生的反應。。。 。1。。 血紅素與氧氣結合，生成氧合血紅素 ，，，氧氣進入肺泡後，透過氣體分壓差進入微血管，並與血紅素結合。。。 。2。。 碳酸血紅素分解，釋放出血紅素和二氧化碳，，， 二氧化碳從血液釋放出來，擴散進入肺泡隨呼氣排出。。。 。3。。 氫離子和碳酸氫根離子結合生成碳酸，進而分解為二氧化碳與水，，， 幫助釋放二氧化碳，，進入肺泡隨呼氣排出。恢復平衡。。。 內呼吸發生的反應。。。 。1。。氧合血紅素釋放氧氣，形成血紅素，，， 血紅素將氧氣釋放到組織細胞，供細胞使用。。。 。2。。血紅素與二氧化碳結合，生成碳酸血紅素，，，， 二氧化碳進入血液，與血紅素結合，準備運回肺部。。。 。3。 。二氧化碳與水結合生成碳酸，進而分解為氫離子和碳酸氫根離子，，， 幫助二氧化碳轉化成碳酸氫根離子，便於血液運輸。。。 我們今天學習了內呼吸和外呼吸的分工與合作：。。外呼吸負責將氧氣從肺泡送進血液，並把二氧化碳排出；內呼吸則負責把氧氣送到細胞，幫助它們代謝產生能量，同時將二氧化碳回收交給血液。。這套巧妙的系統讓我們看到了生命運作的奇蹟，也提醒我們健康呼吸是維持生命的基石，別忘了善待自己的呼吸系統哦！從每日的深呼吸到運動後的喘息，這一切都與我們的生命緊密相連，讓我們更加珍惜這一自然的生理過程。。 Powered by Firstory Hosting