生物體內的運輸

物質會透過細胞膜進出細胞，但仍要送至細胞內相關的位置才能進行適當的化學反應。同學有沒有想過，假如要把物質送至中央的細胞核內，那是透過甚麼方式的?

 

基本上，於細胞內液體介質之間，物質祇能靠擴散作用方式，由外擴散至內部。但擴散的速率有其限制，因此，細胞體積愈大的話，細胞內部獲取物質(或相反，把物質運至細胞外)的時間便相對愈長，未必有足夠時間獲取物質進行化學反應。

 

因此，較大型的細胞(例如真核細胞)，細胞內便有一些管道系統(內質網)以方便運輸。較小型的細胞(例如細菌等原核細胞)，便沒有這些管道了。

 

再大型的多細胞生物(例如人類)，更擁有相對完善的運輸系統，以便把養料及氧氣及時運送至相關組織或器官使用。這套運輸系統的操作效率便決定身體的整體獲取養料及氧氣的效率，間接亦決定了相關生物體的活動能力及行為。

 

以上的方式是不是有點熟悉，有些像大型城市的運輸系統建設? 大型的運輸系統是隨著城市的發展而建造的，否則便無法滿足城市的運作所需。其實生物體也一樣，愈大型的生物愈需要特殊的運輸系統。不過要留意，實際上，除了明顯的運輸主幹道之外，城市內仍有數不清的小路(甚至乎不算作路)也是負起運輸的功能的，生物體內也一樣。

 

人體內的運輸系統組成，跟人類設計的運輸系統一樣，皆有三個部分組成:

(1) 管道

          - 透過相關的管道，可快速地把物質運至目標位置，起碼是目標位置的附近。

(2) 運輸媒介

          - 不同的物質，需要不同的媒介協助，城市中有不同的交通工具，人體內也有。

          - 人體內主要靠物質溶於水，以液體作為媒介運送不同的物質。

          - 個別物質，例如氧氣，人體會使用血紅蛋白以加快運輸氧氣效率。(註: 氧氣溶於水的能力不太高，單靠溶於水，無法及時運輸足夠氧氣給組織細胞用。)

(3) 動力

          - 運輸的媒介(例如液體)不會無故流動的，因此需要額外提供動力，驅使液體。

          - 人體依靠心臟的抽壓作用(心臟收縮及放鬆)提供動力，把血液推向其他位置。

 

不過，以上有關生物體內提供動力的說明是高度簡化了的。同學會不會有以下問題:

1. 心臟收縮時，壓力會增加，提高動力。但心臟也會跟著放鬆的，放鬆的時候，心臟的壓力會減少，哪已向前移動的血液不是會倒流嗎?

2. 血液到達組織後，已沒有甚麼壓力，哪血液又如何回流至心臟?

3. 心臟的抽壓動力，真的足夠把血液送至離心臟最遠的位置? (註:科學家曾計算過，單靠心臟的輸出功率，其實無法把血液送至這麼遠的，身體內還有其他機制協助推動血液流動)