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生物第一冊-3-1-食物供應養分和能量(教育部)
生物必須獲得足夠且均衡的養分,以維持生命及保持正常的生長、發育和生殖。生物日常所需的養分有醣類、蛋白質、脂質、維生素和礦物質等。醣類、蛋白質和脂質等是生物能量的主要來源,因此生物對這些物質的需求量比較多。維生素(維他命)和礦物質在生物體內不能產生能量,生物對它們的需求量也較少,但是它們是維持生物體正常生理機能不可缺少的物質。水對生物更為重要,它能溶解物質,並運送體內物質和調節體溫。
動植物所需的養分相似,但獲得的方式不同。植物可藉光合作用自行製造所需要的養分,還可把養分儲存於根、莖、葉、花、果實或種子,而成為人類和其他動物的養分來源;例如我們飢餓時沒有活力工作,沒有精神學習,於是我們吃食物,不久我們就會覺得充滿活力了,這現象顯示生物體可以經由補充食物獲得能量,有了足夠的能量,生物體才能表現正常的生命現象(圖 3-1)。
在生物體內或生物體外,氧化作用的過程可以將物質分解並釋出能量,生物體外物質的氧化作用有時是一種快速而劇烈的反應,也就是所謂的燃燒作用。在生物體內,因養分的氧化過程緩慢且溫和,使生物不會覺得體內有物質氧化的感覺,而所釋放出來的能量一部分被細胞利用,另一部分則以熱的形式釋放出來。
物質燃燒時會產生熱能,熱能是一種能量,我們可利用於日常生活之中,例如木材或瓦斯的燃燒,所釋放出來的熱能可以用來燒開水。卡是熱能的單位,一卡的熱能可使一毫升的水溫上升攝氏一度。我們可利用養分燃燒所釋放出來的熱能,以測定其所含能量的多寡,即將某物質置於容器內完全燃燒後,其所釋放的熱能,可使水溫上升,由水溫上升的度數和水的體積推算出物質燃燒所放出的熱能(活動3-1)。
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