《自然科學基礎(chǔ)》第六章課件

1、01 生命的定義 生物是物質(zhì)演化的最高形式，科學發(fā)展至今，在可觀測的宇宙范圍內(nèi)，我們還沒有發(fā)現(xiàn)第二個像地球一樣具有豐富生物形式特別是高等智慧生物的星球，所以地球是如此獨特、珍貴。人類及其他生物居住在地球上的生物圈這個美麗家園中，生物圈包括大氣圈的底部，水圈的大部和巖石圈的表面。化學成分的同一性嚴整有序的結(jié)構(gòu) 02 生命的共性新陳代謝生長和發(fā)育遺傳和變異繁殖應(yīng)激性適應(yīng)性進化從元素成分看，生物都是由C、H、O、N、P、S、Ca等元素構(gòu)成的；組成生物體的化學元素，常見的主要有20多種，其中有些含量較多，有些含量較少。含量占生物體總重量萬分之一以上的元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等（前

2、六種大約共占原生質(zhì)總量的97%）稱為大量元素；生物生活所必需，但需要量卻很少的一些元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等稱為微量元素。（1）蛋白質(zhì)都是由20種氨基酸組成，蛋白質(zhì)對于生命來說是非常重要的。從分子成分來看，生命體中有蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、糖類、維生素等多種有機分子。（2）核酸包括脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）兩類。（3）三磷酸腺苷（ATP）為貯能分子，糖類、脂肪和蛋白質(zhì)中的能量不能直接被生物體利用，它們只有隨著有機物逐步氧化分解而釋放出來，儲存在ATP中，才能被生物體利用。ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。 生命的基本單位是細胞，細胞內(nèi)的各結(jié)構(gòu)單元（細胞器）都有特定

3、的結(jié)構(gòu)和功能。生物界是一個多層次的有序結(jié)構(gòu)。一個成年人體約有1 800萬億個細胞，細胞經(jīng)過分化形成了許多形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的細胞群，細胞群通過細胞間質(zhì)連接在一起，共同組成生物組織，如動物和人體內(nèi)的上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織。 新陳代謝是指生物體能不斷地與外界進行物質(zhì)和能量的交換，同時生物體內(nèi)也不斷進行著物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程，其實質(zhì)就是生物體能不斷進行自我更新。新陳代謝是生命體最主要的生命活動形式，如果新陳代謝停止了，生命也就結(jié)束了。 新陳代謝包括物質(zhì)代謝和能量代謝兩個方面。物質(zhì)代謝是指生物體與外界環(huán)境之間物質(zhì)的交換和生物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過程；能量代謝是指生物體與外界環(huán)境之間能量的交

4、換和生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)變過程。 生物個體能通過新陳代謝的作用而在大小、重量等形態(tài)上得以增長（即生長）、同時其生理上、功能上以及人的精神方面也得以成熟（即發(fā)育）。植物的生長發(fā)育表現(xiàn)為種子發(fā)芽、生根、長葉、植物體長大成熟，直到開花、結(jié)果。高等動物和人的個體發(fā)育可以分為胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育兩個階段。胚胎發(fā)育是指由受精卵發(fā)育成為幼體的階段；胚后發(fā)育是指幼體從卵膜孵化出來或從母體內(nèi)生出來以后，發(fā)育成為性成熟的個體的階 遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)是基因。生物體的遺傳性和變異性同時存在，以適應(yīng)環(huán)境條件的變化，維持生物進化和產(chǎn)生生物多樣性。生物的遺傳性是基因穩(wěn)定性的表現(xiàn)，變異性是基因突變的表現(xiàn)，遺傳和變異都是普遍存在的

5、自然現(xiàn)象。在一定范圍內(nèi)的突變是生物產(chǎn)生新的遺傳性狀和新的生物物種所必須的，沒有突變，就沒有生物的進化，生物界就不能向前發(fā)展。遺傳使得物種得以穩(wěn)定，而變異則使得物種得以進化和發(fā)展。 遺傳是指生物體子代與親代之間在性狀（即生物體表現(xiàn)出來的特征）上常常相似的現(xiàn)象，所謂“種瓜得瓜，種豆得豆”就是指遺傳；變異是指子代與親代之間在性狀上出現(xiàn)差異的現(xiàn)象，所謂“一豬生九仔，連母十個樣”就是指變異。 生物體能通過無性或有性的方式繁殖自己的后代，使生命得以延續(xù)。生物體生殖過程中如果不需要通過性細胞的結(jié)合，而是以無性繁殖細胞孢子，或以出芽、分裂的方式繁殖后代就是無性繁殖。生物體生殖過程中如果需要通過性細胞的結(jié)合發(fā)育

6、成合子，再由合子發(fā)育成胚的生殖方式就是有性繁殖。 生物體具有對外界刺激（如光、溫度、聲音、食物、化學物質(zhì)、機械運動、地心引力等）發(fā)生反應(yīng)的特性。例如，單側(cè)光引起植物莖的向光性、地心引力引起的根的向地性、菜粉蝶對介子油的趨化性和飛蛾對夜光的趨光性等。 具有神經(jīng)系統(tǒng)的動物（包括人）通過神經(jīng)系統(tǒng)對各種刺激發(fā)生反應(yīng)，稱為反射，它是通過反射弧結(jié)構(gòu)來完成的。 適應(yīng)性是指生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能表現(xiàn)出與環(huán)境相適應(yīng)的現(xiàn)象。例如，青草地里的昆蟲多數(shù)是綠色的；生長在沙漠地帶的仙人掌，葉片已演變成刺狀，肉質(zhì)莖有貯水功能。適應(yīng)性是通過長期的自然選擇，需要很長時間形成的。 生物表現(xiàn)出明確的不斷演變和進化的趨勢，地球上的生命從原始的單細胞生物開始，走過了多細胞生物形成，各種生物物種輻射產(chǎn)生，以及高等智能生物人類出現(xiàn)等重要的發(fā)展階段后，形成了龐大的生物體系。 達爾文自然選擇學說的基本內(nèi)容如下：過度繁殖： 生物都有驚人的繁殖能力，若全部后代都能成活下來，只要很短時間就會超出環(huán)境的承受能力。生存斗爭： 生物的生存資源有限，要生存就必須與無機環(huán)境、異種及同種的其他個體進行斗爭。遺傳變異： 生物產(chǎn)生的后代會發(fā)生變異，產(chǎn)生各種不同于親代的性狀，生物的變異有的比親代更適應(yīng)環(huán)境，有的卻不適應(yīng)環(huán)境。適者生存： 適應(yīng)自然環(huán)境的生物個體就能生存，不適應(yīng)自然環(huán)境的生物個體就會被淘汰。 現(xiàn)代生物學家吸取了達爾文