生物與環境 / 子課題
協調與反應
Coordination and Response
人眼、人耳；神經系統（CNS、神經元、突觸、反射弧）；激素協調；肌肉骨骼系統；植物向光性
核心考點 (Knowledge Groups)
1. 描述神經衝動的傳導及突觸間訊息傳遞
考評提示：反射弧路徑、突觸傳遞的單向性
- 邏輯 反射弧的組成：感受器接收刺激 → 傳入神經元 → 脊髓的中間神經元 (整合中樞) → 傳出神經元 → 效應器產生反應；過程不必經過大腦，反應快速且具保護作用；與需要大腦皮層參與的隨意動作不同
- 考評重點 突觸傳遞：當神經衝動抵達突觸前神經元末端，囊泡釋放神經遞質 (例如乙酰膽鹼) 至突觸間隙；神經遞質擴散後與突觸後膜上的特異受體結合，引發突觸後神經元產生新的神經衝動；由於神經遞質只在突觸前神經元合成並釋放，故傳遞為單向性
HKEAA 評卷員建議
2020 年 瞳孔反射題表現很好，79%正確回答兩種感受器。但部分同學未提及神經遞質需結合到下一神經元膜上才能引發動作電位。
2021 年 約46%同學能以正確拼寫識別突觸，但許多同學將synapse與其他術語混淆。需說明神經遞質擴散過突觸間隙後與下一神經元受體結合。
2. 比較神經協調與激素協調
考評提示：兩種調節方式的比較表
- 考評重點 神經調節與激素調節的比較：神經調節以神經衝動沿神經元傳遞，作用快、精確、反應短暫；激素調節則由內分泌腺分泌激素經血液運送至靶器官，作用較慢、範圍廣、效應持久；於「戰或逃」反應中，腎上腺素與交感神經系統協同作用
常見題型 · scoring points
描述眼的結構及視覺調節機制與常見視覺缺陷
- 視網膜包含視杆細胞（rods，對弱光敏感，黑白視覺）和視錐細胞（cones，對強光敏感，彩色視覺，位於黃斑fovea）；盲點（optic disc）無感光細胞。
- 調節（accommodation）：看近物→睫狀肌收縮→懸韌帶鬆弛→晶狀體變厚（折射率增大）；看遠物→睫狀肌舒張→懸韌帶繃緊→晶狀體變薄。
- 近視（myopia）：眼球過長或晶狀體過厚→影像聚焦在視網膜前方→用凹透鏡矯正；遠視（hyperopia）：眼球過短→影像聚焦在視網膜後方→用凸透鏡矯正。
- 色盲（colour blindness）：視錐細胞缺乏特定色素，導致無法辨別某些顏色（如紅綠色盲）；屬於視覺缺陷的一種。
- 視力矯正的外科方法：激光矯視（LASIK）— 用激光重塑角膜曲率，永久矯正近視/遠視/散光；另有人工晶體置換術（IOL）用於嚴重屈光不正或白內障患者。
描述關節的類型及拮抗肌的協調作用
- 骨骼功能：支撐、保護（顱骨保護腦）、運動（槓桿）、產生血細胞（紅骨髓）、儲存礦物質（鈣、磷）。
- 鉸鏈關節（hinge joint，如肘關節）：單軸運動（屈/伸）；球窩關節（ball-and-socket joint，如肩/髖關節）：多軸運動（屈、伸、外展、內收、旋轉）。
- 拮抗肌（antagonistic muscles）：二頭肌（biceps）收縮→前臂屈曲；三頭肌（triceps）收縮→前臂伸展；兩者不能同時收縮（一收縮時另一舒張）。
- 肌肉收縮：運動神經衝動傳至骨骼肌→肌肉收縮產生力量以拉動骨骼；收縮需要 ATP 供能。
解釋體內平衡的概念及負反饋機制的運作
- 體內平衡（homeostasis）：維持體內環境（血液、組織液）的物理化學條件相對穩定，以確保細胞正常代謝。
- 負反饋（negative feedback）：偏差→感受器偵測→控制中心整合→效應器糾正→恢復正常水平→偏差減小；核心特徵是「抵消偏差」。
- 調節參數包括：血糖濃度、血O₂/CO₂分壓、體液滲透壓（水平衡）、體溫（37°C左右）。
- 考點：與正反饋（positive feedback）區分——正反饋放大偏差（如分娩時催產素分泌），不用於體內平衡。
視網膜中的視桿細胞與視錐細胞
- 視桿細胞（Rods）：分佈於視網膜周圍；對弱光極敏感，負責黑白視覺；多個視桿細胞連接一個神經元，導致影像解析度較低。
- 視錐細胞（Cones）：集中在黃斑（Fovea）；對強光敏感，負責彩色視覺（紅、綠、藍三種）；一個視錐細胞通常連接一個神經元，提供極高的解析度。
- 生理功能：黑暗環境主要靠視桿細胞（此時無法辨色）；強光下視錐細胞運作提供清晰彩色影像。
- 分佈差異：黃斑中心完全由視錐細胞組成，因此是視覺最敏銳的地方。
描述反射弧的結構組成及其功能意義
- 組成（五部分）：感受器（接收刺激）→感覺神經元→中樞神經（脊髓內的中間神經元）→運動神經元→效應器（肌肉或腺體）。
- 例子：縮手反射──皮膚感受器偵測熱→訊號經感覺神經進入脊髓→直接傳至運動神經→肌肉收縮縮手。
- 特徵：快速、自動、不需意識參與；大腦隨後才感知痛覺。
- 意義：迅速避開傷害性刺激，保護身體免受損傷。
描述神經元的基本結構及其功能適應
- 細胞體：含細胞核及細胞器，是神經元代謝中心。
- 樹突（dendrites）：自細胞體伸出的短分枝，接收來自其他神經元或感受器的訊號。
- 軸突（axon）：長而細的纖維，將神經衝動由細胞體傳至末端。
- 髓鞘（myelin sheath）：包裹軸突的脂質層，可加快神經衝動傳導並作絕緣作用。
- 軸突末端：分枝形成突觸，釋放神經遞質與下一神經元或效應器溝通。
比較神經協調與激素協調的特點
- 傳遞方式：神經協調透過神經元的電訊號傳遞；激素協調透過血液運送化學信息素。
- 速度：神經協調非常迅速（以毫秒計）；激素協調較慢（由分鐘至小時）。
- 作用範圍：神經協調有特定靶位，作用範圍較局部；激素可到達全身但只作用於具對應受體的靶細胞。
- 持續時間：神經反應短暫；激素效應可較長期（如生長激素）。
- 例子：縮手反射屬神經協調；血糖調節（胰島素、升糖素）屬激素協調。
描述中樞神經系統與周圍神經系統的分工
- 中樞神經系統（CNS）：包括腦及脊髓；負責處理及整合訊息，發出運動指令。
- 腦的主要分區：大腦（思考、記憶、隨意動作）、小腦（協調肌肉動作及平衡）、腦幹（調節心跳、呼吸等基本生命功能）。
- 周圍神經系統（PNS）：包括感覺神經（傳入訊號至 CNS）及運動神經（傳出訊號至效應器）。
- 整合：感覺訊號→CNS 分析處理→運動訊號傳至肌肉或腺體產生反應。
視覺缺陷：近視與遠視的成因與矯正
- 近視（Myopia）：眼球過長或晶狀體過厚（折射力太強）；遠處物體的影像聚焦在視網膜前方。
- 近視矯正：使用凹透鏡（Diverging lens）使光線先發散，讓影像重新聚焦在視網膜上。
- 遠視（Hyperopia）：眼球過短或晶狀體過薄；近處物體的影像聚焦在視網膜後方。
- 遠視矯正：使用凸透鏡（Converging lens）增加折射率，使光線提前聚焦在視網膜上。
- 老花眼（Presbyopia）：隨年齡增長，晶狀體失去彈性及睫狀肌減弱，導致調節能力下降，主要影響近距離視力。
視覺調節機制：看近與看遠物體
- 看近物：睫狀肌收縮 → 懸韌帶鬆弛 → 晶狀體因彈性變厚（曲率增加） → 折射率增大 → 影像聚焦在視網膜上。
- 看遠物：睫狀肌舒張 → 懸韌帶繃緊 → 晶狀體被拉薄（曲率減小） → 折射率減小 → 影像聚焦在視網膜上。
- 生理意義：確保不同距離的物體影像均能準確落在視網膜上，提供清晰視覺。
- 控制：屬於非隨意反應，受自主神經系統調節。
聽覺的形成過程：從耳膜到神經衝動
- 聲波傳導：耳廓收集聲波 → 外耳道 → 鼓膜產生振動。
- 機械放大：三塊聽小骨（錘、砧、鐙）將振動傳入內耳，並顯著放大壓力。
- 液體波動：鐙骨撞擊卵圓窗 → 引起耳蝸內的淋巴液產生波動。
- 信號轉換：液體波動使基底膜上的毛細胞彎曲 → 觸發神經衝動。
- 感知：神經衝動沿聽神經傳導至大腦皮層的聽覺中樞，產生聽覺感。
植物向光性的機制：生長素的作用
- 感應與產生：胚芽鞘尖端感測單側光，並產生生長素（IAA）。
- 橫向運輸：在單側光影響下，生長素從向光側移動到背光側。
- 極性運輸：生長素從尖端向下運輸至伸長區。
- 細胞伸長：背光側生長素濃度較高，促進該側細胞加速伸長；向光側生長較慢。
- 彎曲生長：由於兩側生長速率不均，莖向光源方向彎曲（正向光性）。
反射弧的組成部分與傳導途徑
- 1. 感受器：接收刺激並將其轉化為神經衝動。
- 2. 傳入神經元（感覺神經元）：將衝動從感受器傳往中樞神經系統（脊髓）。
- 3. 神經中樞（通常在脊髓）：由中間神經元整合信號，不需經過大腦即可作出決定。
- 4. 傳出神經元（運動神經元）：將衝動從中樞傳往效應器。
- 5. 效應器（肌肉或腺體）：執行反應。
- 重要特點：反應極快且自動，有助於保護身體免受傷害（如縮手反射）。
比較反射動作與隨意動作
- 反射動作：非隨意、自動化、反應迅速；由脊髓或腦幹控制，不需大腦意識參與。
- 隨意動作：受意識支配、反應速度相對較慢；由大腦皮層發出指令並協調。
- 反射例子：膝跳反射、瞳孔反射、眨眼反射。
- 隨意例子：寫字、跑步、彈琴（經重複練習可變得半自動化）。
- 生理功能：反射主要用於自我保護和維持基本生命活動；隨意動作用於執行複雜的、具目的性的行為。
突觸的結構及其信號傳遞機制
- 結構：突觸前膜（含突觸小泡）、突觸間隙（約20nm寬）、突觸後膜（含受體）。
- 化學傳遞：神經衝動到達突觸球 → 觸發鈣離子進入 → 突觸小泡釋放神經遞質（如乙酰膽鹼）。
- 擴發與結合：遞質擴散穿過間隙，與突觸後膜上的特異性受體結合。
- 新衝動產生：受體結合導致離子通道開啟，在後一個神經元產生新的神經衝動。
- 單向傳遞：由於只有突觸前膜釋放遞質且只有突觸後膜具受體，神經衝動只能單向傳導。
生物與環境 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準，含歷屆考評建議引用。最後更新：2026 年 4 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE 生物神器 App。
