hce_nsysu
113年
普通生物及生化概論
第 6 題
In the fish gills:
- A blood and water flow in opposite directions.
- B blood and water flow in the same direction.
- C blood flowing in the gills reverses direction with every heartbeat.
- D water flowing over the gills reverses direction with every inhalation.
- E blood and water are separated by a thick polysaccharide barrier.
思路引導 VIP
請試著想像：有兩條並行的管道，一條充滿高濃度的氧氣，另一條則是低濃度。如果我們希望「整段路徑」都能持續發生氧氣的轉移，而不僅僅是在剛碰面時發生轉移，這兩條管道內的液體流向應該如何安排，才能確保兩者之間始終保持著濃度差異呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (A) 選項，代表你對水生動物的生理機制有著非常清晰的掌握。這題的核心在於「逆流交換系統」（Countercurrent exchange system），這是演化上極為精巧的設計。
逆流交換的生理優勢
在魚鰓的構造中，微血管內的血液流向與流經鰓絲的水流方向正好相反。這種排列方式確保了在整條氣體交換的路徑上，水中的含氧量始終高於血液中的含氧量。藉由維持穩定的分壓梯度，氧氣能持續不斷地從水中擴散進入血液。如果兩者同向流動，當兩側分壓達到平衡時，擴散作用就會停止，效率將大打折扣。至於選項 (E) 提到的厚多醣層，則會增加擴散距離，反而不利於氣體交換，因此在生理構造上，鰓組織通常極薄以利分子通過。
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