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【转载】适应--生物学基本观点之一  

2014-07-12 21:55:52|  分类: 学习资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 学习生物学要注意养成学习生物学的基本观点。在学习生物学的过程中,养成了正确的认识生物学的观点也就是掌握了分析生物学现象和解决生物学问题的基本方法,掌握了学习生物学的基本方法和基本规律。特别是到了二轮复习中如果能够注意学会运用生物学的基本观点总结归纳梳理知识,构建网络,将是非常有利的。生物学中的适应观点主要就是三个层次的。

1、     生物体的结构与功能的适应

生物体结构与功能的适应是有不同层次上的适应,因为生物体的结构具有不同的层次,生物学的研究也是具有不同层次的。

(1)分子水平的结构与功能相适应。

在生物体内,每种物质的生理功能是与其分子结构的特点密切相关的。如脂肪只所以能够成为储能物质的原因?DNA只所以能够作为遗传物质的原因?蛋白质只所以能够成为生命活动承担者的原因?ATP只所以能够成为能量货币的原因?血红蛋白只所以能够运输氧气的原因?具体说来,DNA分子的结构是独特的双螺旋结构,且有严格的碱基互补配对的能力。这与其贮存遗传信息、传递遗传信息和表达遗传信息的功能是相适应的。脱氧核苷酸的排列顺序里面就贮存着的遗传信息,DNA分子通过复制来传递遗传信息,DNA分子指导蛋白质的合成来表达遗传信息。再比如,ATP的分子结构也是与其为生命活动直接提供能量的功能相适应的。最后一个高能磷酸键容易形成,也容易断裂。形成的时候,暂时贮存能量,断裂的时候又能随时为生命活动提供能量,这种特殊结构才能使得ATP成为生物体的直接能源。再如,腺嘌呤(A)与鸟嘌呤(G)之间,胸腺嘧啶(T)与胞嘧啶(C)之间的互补配对能力也是与它们的分子结构相适应的。血红蛋白之所以能够携带氧气也是由其分子结构的特点决定的。

(2)亚显微水平的结构与功能相适应

细胞的各种亚显微结构均是与功能相适应的。如内质网膜在细胞中的广泛分布是与其功能适应的;线粒体的亚显微结构是与其有氧呼吸的功能相适应的;叶绿体的亚显微结构是与其进行光合作用的功能相适应的,叶绿体的基粒片层的膜上分布有色素和与光反应有关的各种酶,可以吸收光能保证光反应在这儿进行,基质中存在着与暗反应有关的酶,可以使暗反应在基质中进行;

(3)显微水平的结构与功能相适应

细胞作为生命活动的结构和功能的基本单位,它的结构与功能也是相适应的。例如各种分泌细胞含有丰富的内质网和高尔基体,肌肉细胞含有大量的线粒体;再如神经元的结构就与它接受刺激,产生并传导兴奋的功能是相适应的。感觉神经元的树突末端(即感觉神经末稍)可以感受刺激,并可以向轴突构成的运动神经纤维传导神经冲动。神经冲动的传导还与髓鞘细胞的功能有关,它可以起到绝缘的功能,避免了神经纤维之间的相互干扰。

红细胞的形态结构是与其运输氧气的功能相适应的。首先从数量来看,血细胞中它的数量最多,能输送大量的氧气。从形态上来看,两面凹的圆饼状使它的表面积增大了,有利于与氧气结合。它的细胞质中含有大量的血红蛋白,血红蛋白容易和氧结合,也容易和氧分离,这种特性保证了红细胞可以运输氧气。另外,红细胞没有细胞核,可以贮存更多的血红蛋白。红细胞没有线粒体,红细胞本身就只能进行无氧呼吸,这样就可以有更多的氧气输送给组织细胞。红细胞内大多数细胞器都已经消失,这可以使其细胞内容纳更多的血红蛋白来运输氧气。小肠绒毛上皮细胞的结构也是与它的功能相适应的。小肠绒毛上皮细胞里面有比较多的线粒体,因为小肠绒毛上皮细胞对某些物质的吸收是通过主动运输方式进行的,要消耗较多的能量。

(4)组织水平的结构与功能的适应。

(5)器官水平的结构与功能的适应

(6)系统水平的结构与功能的适应

(7)种群水平的结构与功能的适应

种群的年龄结构,性别比例等结构特点是与其繁殖和基因自由交流的功能相适应的;种群是物种存在的形式,也是物种繁殖的单位生物进化的单位,它的年龄结构、性别比例是与其繁殖功能密切相关。

(8)群落水平的结构与功能的适应

例如,群落的营养结构(生物间的营养关系,也就是说食物链、食物网),决定着群落中能量流动和物质循环、信息传递。

(9)生态系统水平的结构与功能的适应

生态系统是由非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四部分组成,还包括它的营养结构食物链、食物网。生态系统的这些结构是与其四方面的功能相适应的。这四方面的基本功能是指:生物生产、信息交流、能量流动和物质循环。

 2、生物体的局部与整体的适应

例如,根吸收的水分可以用于光合作用和有关的代谢活动,就可以保证植物体整体代谢活动的正常进行。如果没有根吸收水分,也就没有了植物体的整体的代谢活动的顺利进行,反过来,植物根生命活动所需的有机物要靠叶的光合作用合成,还要通过茎的运输才能到达根部被根利用,才能保证根的正常生命活动,这就体现了植物的根与植物体的整体之间是相适应的。再如,如果将植物的树皮进行环剥,破坏了茎的运输功能,植物体就要面临死亡;人的牙齿功能损坏就会造成胃肠的负担加重,从而影响胃肠的功能。人体进行剧烈运动时,随着运动系统的功能的加强,循环、呼吸等系统的功能也随着加强,但是,泌尿、消化等系统的功能却随之减弱。各种器官系统的协调活动,就保证了人体整体能够适应剧烈运动的状态。

3、生物体与环境的适应(共同进化)

生命在发生、发展、进化的过程中,与环境长期地相互作用,生物的生存必须依靠环境提供物质的能量,另一方面,生物的生命活动又影响和改变着环境。可见生物与环境就是一个密不可分的整体,这就是生态学的基本观点。生物体与环境的适应保证了生物体生命活动的正常进行。反之,生物存在的环境变化了,又会对生物的变异进行选择,又促进了生物的进化。正是因为生物与环境的长期的相互作用,生命才能进化发展。生物体的形态、结构和生活习性等各个方面都是与其生活的环境相适应的。

只要我们坚持用三个适应的观点分析某些生物学现象,我们的思维就会有正确的方向,并得出科学的、正确的结论。

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