人類的生殖、生長和發育

基礎

月經週期約二十八日,雌激素與黃體素輪流主導子宮內膜的增厚與剝落,黃體生成素高峰觸發排卵;精子與卵在輸卵管受精,胚胎著床於子宮內膜,胎盤負責母子物質交換,胎兒沿生長曲線發育至出生。

適合:中六生物 · 單元:生物與環境(三) · 建議學習路徑第 4/6 課

學完呢課,你會識:
  • 兩種配子分工:精子細小有尾、能游動、數量多;卵體積大、儲養分、數量少,結構與功能互相配合。
  • 月經週期約二十八日:雌激素令內膜增厚,黃體生成素高峰在約第十四日觸發排卵,黃體素維持內膜,無受精則剝落成月經。
  • 受精在輸卵管,胚胎著床於子宮內膜;單卵雙生基因相同,二卵雙生基因如普通兄弟姊妹。
文體:科學知識說明文有聲朗讀

文體小知識:科學知識說明文——以臨床教育角度講解人類生殖系統的結構與功能、月經週期的激素讀圖、受精與著床過程、胎盤交換及人類生長曲線。

生物Biology
讀呢課前,你應該識: 協調和反應與體內平衡

§課文原文 Passage

1人類以有性生殖繁殖後代:男性睾丸製造精子,女性卵巢製造卵。精子細小、有長尾,能在女性生殖管道內游動,數量極多;卵體積大、儲有養分,每次通常只排出一枚,是人體內最大的細胞。兩性生殖系統各部分的結構,都與製造和運送配子、孕育後代的功能互相配合。

2女性進入青春期後出現月經週期,平均約二十八日。週期中,腦垂腺分泌的激素刺激卵巢內的卵泡發育,卵泡分泌雌激素,促使子宮內膜增厚、血管增生,為可能到來的胚胎作準備。黃體生成素在週期中段急升形成高峰,觸發排卵,把成熟卵從卵巢釋出。

3排卵後,卵泡轉變成黃體並分泌黃體素,維持子宮內膜的厚度。若卵沒有受精,黃體便退化,黃體素和雌激素水平下降,增厚的子宮內膜剝落,連同血液經陰道排出,是為月經。激素水平的起落,正是月經週期讀圖題的關鍵:雌激素先達峰,黃體生成素高峰與排卵同時,黃體素其後維持高水平。

4性交時精子進入女性生殖管道,游經子宮到達輸卵管;若與卵相遇,精子的細胞核與卵結合,完成受精,形成受精卵。受精卵沿輸卵管移向子宮,途中不斷分裂,數日後植入增厚的子宮內膜,稱為著床。此後胚胎在子宮內發育成胎兒,由胎盤與母體進行物質交換;若早期胚胎分裂為二,便發育成單卵雙生。

5胎盤內,胎兒的血管與母體的血液並不直接混合,兩者的血液隔着一層薄壁:氧氣和養分由母體血液擴散入胎兒血液,二氧化碳和代謝廢物反向擴散由母體排出。胎兒浸在羊水中,受緩衝保護,經臍帶與胎盤相連;妊娠約四十週後,胎兒經子宮收縮娩出。出生後的嬰兒依賴親代撫育,母乳提供養分和母親的抗體,助幼兒抵抗感染。

1重點摘要 Summary

月經週期約二十八日,雌激素與黃體素輪流主導子宮內膜的增厚與剝落,黃體生成素高峰觸發排卵;精子與卵在輸卵管受精,胚胎著床於子宮內膜,胎盤負責母子物質交換,胎兒沿生長曲線發育至出生。

2生字卡 Vocabulary

G
Gamete配子

供有性生殖的生殖細胞,男性為精子,女性為卵,各帶一半染色體。

F
Fertilisation受精

精子與卵在輸卵管結合、兩者細胞核融合形成受精卵的過程。

O
Ovulation排卵

成熟卵從卵巢釋出的過程,由黃體生成素高峰觸發,約在週期第十四日。

M
Menstrual cycle月經週期

女性生育期內約二十八日一次的週期性變化,包括子宮內膜增厚、排卵與剝落。

O
Oestrogen雌激素

卵泡分泌的激素,促使子宮內膜增厚和修復,為胚胎著床作準備。

P
Progesterone黃體素

黃體分泌的激素,維持子宮內膜的厚度;若受精著床,其水平不降,月經不會出現。

I
Implantation著床

受精卵經數日分裂後,植入增厚的子宮內膜的過程。

P
Placenta胎盤

母子之間進行物質交換的器官:血液不混合,靠擴散交換氧氣、養分和廢物。

A
Amniotic fluid羊水

包圍胎兒的液體,緩衝震盪、保護胎兒並維持穩定的溫度環境。

G
Growth curve生長曲線

以重量、高度等參數隨時間繪成的曲線,用來辨認生長的各個階段。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:兩性生殖系統與配子人類的有性生殖由兩種配子合作完成。男性睾丸製造精子並分泌雄激素;精子細小、具長尾,能游動,數量以億計,頭部載有細胞核。女性卵巢製造卵並分泌雌激素和黃體素;卵體積大,儲有養分,供早期胚胎發育使用,數量少而珍貴。配子各帶一半染色體,受精後恢復整套。舉個例子:把精子想像成輕裝的泳手、卵想像成滿載補給的營地,兩者相遇才能展開新生命的旅程。
  2. 第二步:月經週期的四個階段月經週期平均約二十八日,可分四段理解:卵泡期,腦垂腺激素刺激卵泡發育,卵泡分泌雌激素,子宮內膜增厚、血管增生;排卵日,黃體生成素急升形成高峰,約在第十四日觸發排卵;黃體期,黃體分泌黃體素,維持內膜以待胚胎;月經期,若卵未受精,黃體退化、黃體素下降,內膜剝落連同血液排出。舉個例子:讀月經週期圖時,先找黃體生成素高峰定位排卵日,再看雌激素和黃體素的先後起落,次序不能調轉。
  3. 第三步:激素曲線讀圖要訣週期讀圖題有三個定位點:雌激素高峰較早出現,反映卵泡成熟並促使內膜增厚;黃體生成素高峰緊接其後,與排卵日對齊,是判斷排卵的關鍵指標;黃體素高峰在排卵之後,代表黃體活躍、內膜獲維持。若圖上子宮內膜厚度一併畫出,可見內膜隨雌激素上升而增厚、隨黃體素下降而剝落。舉個例子:考卷常把四條曲線打亂標示,只要抓住「黃體生成素高峰等於排卵日」這一定位點,便能逐一辨認其餘曲線。
  4. 第四步:受精與著床性交時精液進入女性生殖管道,精子游經子宮到達輸卵管;精子與卵在此相遇,精子細胞核與卵細胞核融合,完成受精,形成受精卵。受精卵一邊沿輸卵管移向子宮,一邊不斷分裂,數日後到達子宮,植入增厚的內膜,稱為著床。若早期胚胎在著床前分裂為兩個獨立胚胎,便發育成基因完全相同的單卵雙生;二卵雙生則是兩枚卵同時受精所致,基因與普通兄弟姊妹無異。舉個例子:單卵雙生的孩子性別必然相同,二卵雙生則可以是一男一女。
  5. 第五步:胎盤的結構與功能胎盤是母體與胎兒之間的交換器官:胎兒一側的絨毛深入母體血竇,令交換面積大增;胎兒血液與母體血液隔着一層薄壁,並不直接混合。氧氣和養分由母體血液擴散入胎兒血液,二氧化碳和代謝廢物反向擴散交由母體排出;胎兒經臍帶與胎盤相連,浸在羊水中受緩衝保護。胎盤亦能分泌激素維持妊娠。舉個例子:孕婦吸煙、飲酒或服用某些藥物,有害物質可經胎盤擴散入胎兒血液,妨礙胎兒發育,所以孕期必須遠離這些物質。
  6. 第六步:出生與親代撫育妊娠約四十週後胎兒發育成熟:子宮有節奏地強力收縮,把胎兒經產道娩出;臍帶被結紮剪斷,嬰兒開始用自己的肺呼吸。人類幼兒出生時十分依賴親代撫育,餵哺、保暖和保護缺一不可。母乳含適合嬰兒的養分比例,並帶有母親的抗體,把被動免疫授予嬰兒,助其抵抗感染,同時增進親子聯繫。舉個例子:產後最初數日的初乳,抗體含量特別豐富,是嬰兒抵禦病原體的第一道外援。
  7. 第七步:生長與發育的概念生長指身體體積和重量的增加,是可量度的量變;發育指結構和功能的分化成熟,是質變。量度生長的常用參數包括重量、高度和表面積,各有優劣:重量易量但受短期進食影響,高度穩定但變化慢。把參數隨時間繪成生長曲線,可辨認生長階段:人類有嬰兒期和青春期兩個快速生長期,兒童期平穩,成年後趨於停頓。舉個例子:家長定期為孩子量身高並記錄,畫出的正是個人成長曲線,青春期一段會明顯陡升。

4圖解 Diagrams

第 1 日第 14 日第 28 日LH 峰(第 13 日)→ 排卵卵子釋出(第 14 日)三階段速記卵泡期(1–13):內膜增厚排卵(約第 14 日)黃體期:黃體素維持內膜無受精 → 內膜剝落=月經受精(輸卵管)→ 著床(子宮內膜)→ 胎盤:母胎物質交換(血液唔直接混合)生長:嬰兒期最快、青春期第二高峰;生長曲線衡量發育是否正常
圖 1:月經週期激素變化(約 28 日)

5例題示範 Example

例題:一位女士的月經週期長約二十八日。紀錄顯示:雌激素水平由第 1 日起緩慢上升,至第 12 日前後到達高峰後略回落;黃體生成素在第 13 日急升,第 14 日到達高峰;黃體素水平在排卵後持續上升,於第 21 日左右到達高峰,其後回落,月經在第 29 日來潮。試判斷排卵發生的日子並寫出理據,並解釋黃體素在週期中的作用;若該卵在第 14 日後不久受精並成功著床,黃體素水平會有何不同?

  1. 排卵發生在第 14 日前後:黃體生成素高峰直接觸發排卵,兩者在時間上對齊,這是讀圖判斷排卵日的關鍵理據。
  2. 雌激素高峰在第 12 日先出現,反映卵泡成熟並促使子宮內膜增厚,為受精和著床作準備;它並非排卵的直接指標。
  3. 排卵後黃體形成並分泌黃體素,把子宮內膜維持在增厚狀態;黃體素高峰出現於第 21 日左右,正是黃體功能最活躍的時期。
  4. 若卵受精並著床,黃體不會即時退化,黃體素會維持高水平,內膜不剝落,月經不會在第 29 日出現,這是懷孕早期的激素變化。
  5. 答案:排卵在第 14 日前後發生,理據是黃體生成素高峰與排卵同步;雌激素先達峰令內膜增厚備孕,黃體素其後維持內膜。若卵受精並著床,黃體素不會如未受精時在第 21 日高峰後回落,而是維持高水平,內膜不剝落、月經不來。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 月經週期中排卵發生於雌激素高峰當日。
✓ 排卵由黃體生成素高峰觸發,約在該峰出現的日子;雌激素高峰較早,標誌卵泡成熟和內膜增厚。
✗ 胎兒的血液與母體血液在胎盤內直接混合。
✓ 胎盤內母子血液並不直接混合,兩者隔着一層薄壁,靠擴散交換氧氣、養分和代謝廢物。
✗ 受精在子宮內發生,受精卵隨即著床。
✓ 受精在輸卵管進行;受精卵經數日分裂後移至子宮,才植入增厚的內膜,這個過程才稱為著床。
✗ 月經就是身體排出多餘的卵子。
✓ 月經是增厚的子宮內膜剝落、連同血液經陰道排出的現象;未受精的卵早已退化,並非月經的主要內容。
✗ 羊水的主要功能是為胎兒提供養分。
✓ 羊水主要緩衝震盪、保護胎兒並維持穩定的溫度環境;胎兒的養分和氧氣經胎盤從母體取得。

75 題快測 Quick check

Q1月經週期平均多少日?排卵約在哪一日發生、由哪個激素高峰觸發?

Q2受精在哪裏發生?受精卵之後如何到達子宮?

Q3胎盤如何讓胎兒取得氧氣和養分?

Q4羊水有什麼功能?

Q5母乳餵哺對嬰兒有哪些好處?

8重點回顧 Recap

  • 兩種配子分工:精子細小有尾、能游動、數量多;卵體積大、儲養分、數量少,結構與功能互相配合。
  • 月經週期約二十八日:雌激素令內膜增厚,黃體生成素高峰在約第十四日觸發排卵,黃體素維持內膜,無受精則剝落成月經。
  • 受精在輸卵管,胚胎著床於子宮內膜;單卵雙生基因相同,二卵雙生基因如普通兄弟姊妹。
  • 胎盤是母子交換器官:血液不混合,靠擴散交換氧氣、養分和廢物;羊水緩衝保護胎兒。
  • 人生長曲線有嬰兒期和青春期兩個快速階段;親代撫育和母乳抗體大幅提高幼兒存活率。

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