《陈阅增普通生物学》（第4版）笔记...纯文本.docx

第1章绪论：生物界与生物学1.1复习笔记一、 生物的特征1. 特定的组构(1) 生物的第一个基本特征细胞是生物体组构的基本单位，所有的生物体都是由一个或多个细胞所组成的质膜将细胞与环境分隔开来， 并成为它与环境之间选择性地进行物质与能量交换的关口2) 化学组成在细胞中除了含有大量的水外，含有种类繁多的有机分子，特别是起关键作用的生物大分子：核酸、蛋白质、 多糖和脂质2. 新陈代谢(1) 定义新陈代谢是指机体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的自我更新过程2) 新陈代谢的维持生物体和细胞要维持其内部的新陈代谢就需要不断地和环境进行能量和物质的交换，所以生物体是一个开放 的系统3. 稳态和应激性(1) 稳态稳态是指生物体内新陈代谢所需要的物理、化学条件（如温度、pH等）被限制在一个很窄的幅度之内，生 物体通过许多调节机制，用来保持内部条件相对稳定，并且在环境发生某些变化时也能维持的稳定状态2) 应激性应激性是指生物体感受外界各种刺激（如温度、压力的变化，光线的颜色和强度的变化，土壤、水中化学成 分的变化等）并做出有利于保持其体内稳态，维持生命活动的应答4. 生殖和遗传(1) 生殖生殖是指生物体生长发育到一定阶段后，能够产生与自己相似的子代个体而维持物种延续的现象。

2) 遗传遗传是指亲子之间以及子代个体之间性状存在相似性的现象3) 生殖和遗传的途径生殖和遗传的核心机制是DNA的自我复制，DNA所携带的遗传信息，沿着DNA-RNA-蛋白质的途径，表 达为性状，从而使亲代性状重现于子代5. 生长和发育(1) 生长生长是指细胞体积或者数量增长的过程2) 发育发育是指是一个有机体从其生命开始到成熟的变化，是生物有机体的自我构建和自我组织的过程在多细胞 生物的生活史中，发生了一系列结构和功能的变化，包括组织器官的形态建成、性成熟、衰老等发育也是一种 被精确调控的程序性变化过程6. 进化和适应(1) 进化进化是指种群里的遗传性状在世代之间发生变化的过程突变、漂变、基因流、非随机交配和选择使生物种 群发生进化2) 生物对环境的适应生物和它具有的某些遗传性状提高了它在特定环境中生存和生殖的能力二、 生物界是一个多层次的组构系统生物界的复杂性，首先表现在它是一个多层次的组构系统总共有11个组构层次构成一个有序的阶层，这 些层次是：1. 生物大分子生物大分子是构成生命的基础物质，包括蛋白质、核酸、碳氢化合物等它们由许多小的单体分子聚合而成， 在生命活动中有重要作用2. 细胞器细胞器是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。

主要包括线粒体、内质网、中心体、叶绿 体、高尔基体、核糖体等，它们组成了细胞的基本结构，使细胞能正常的工作、运转3. 细胞细胞是生物体基本的结构和功能单位在多细胞生物体中有许许多多不同类型的细胞，它们各自有特定的形 态和功能，又具有统一的结构模式4. 组织组织是由形态相似、功能相同的一群细胞和细胞间质组合起来的细胞群组织是由于多细胞生物的细胞分化 而产生的5. 器官器官是动物或植物的由不同的细胞和组织构成的结构（如心、肾、叶、花)，用来完成某些特定功能，并与 其他分担共同功能的结构一起组成各个系统6. 系统系统是由一些在机能上有密切联系的器官所构成的，联合起来完成一定生理机能的整体人体至少可以分为 11个系统7. 个体个体是指在自然界能独立存在的基本的生命单位个体可以是由一个细胞所组成，也可以由多个细胞所组成8. 种群种群是指在一个地区，一群互交繁殖的同种个体种群是物种存在的单位、繁殖的单位和进化的单位9. 群落群落是指在一定空间里，多种生物种群的集合体生活在同一群落中不同物种种群之间相互制约又相互依存 群落就是各个物种适应当地环境并彼此适应的产物10. 生态系统生态系统是指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过能量流动和物质循环而构成相互依赖又相互制约 的统一整体。

生态系统是地球表面自然界的基本单位11. 生物圈生物圈是地球上所有生态系统的总和，它也是最大的生态系统三、生物界的多级分类系统1. 生物分类系统的构成生物学将每一个物种分到一个多级的分类系统中去，每一级称为一个分类阶元1) 生物分类系统有7个基本阶元：界、门、纲、目、科、属、种2) 当7个阶元不够用时，可以在某一阶元下增加一个阶元，如亚目；也可以在某一阶元上增加一个阶元， 如超科3) 20世纪末，在界以上又增加了一个新的阶元：域2. 生物分类的历史事件(1) 18世纪瑞典植物学家林奈制订了双名法，用两个拉丁名作为物种的学名，第一个名字是属名，第二个 名字是种名，(2) 1967年生态学家惠特克提出的五界系统，即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界3) 分子生物学家伍斯和福克斯等人对原核生物和真核生物许多类群的核糖体亚单位，如5S rRNA、16S rRNA以及18SrRNA序列作了比较研宄于1977年，提出了生命的三域分类学说，最先分出二支，一支为真细 菌域，另一支为古核生物域-真核生物域，后者进一步分为古核生物域和真核生物域四、生物和它的环境形成相互联接的网络一一生态系统生态系统是指在一定空间中共同柄居着的所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动而形 成的统一整体，包括生物部分和非生物部分。

1.非生物部分生态系统中的非生物环境包括参与系统物质循环的多种无机元素和化合物、气候条件及其他物理条件，如温 度、日照、气压、降水等2.生物部分在所有生态系统中，通常都具有上述3个域的生物，它们分别担当着生产者、消费者、分解者的角色1) 生产者绿色植物、红藻、蓝细菌及光合细菌能捕获太阳能，通过光合作用利用来自空气中的C02和水制造有机物， 为生态系统提供了食物和能量2) 消费者消费者通常以动物、植物或植物的某些产物如花蜜作为食物消费者通常都是动物3) 分解者绝大多数异养的细菌和全部真菌能分泌水解酶到它所在的环境中，将那里复杂的有机物分解成简单的有机 物，作为自身的食物和能量来源如果没有细菌、真菌，物质不能循环，生态系统将走向毁灭① 细菌和真菌可能是腐生的，其分解对象为已经死去的生物遗留下来的有机物；② 细菌和真菌也可能是寄生的，它们生活在活的动物、植物体内，其分解对象是宿主的组成成分4) 营养关系生态系统中生物成员之间最主要的联系是营养关系它们通过这种联系而形成食物链，一个生态系统中不止 一个食物链，这些食物链彼此交错联结而成食物网，使生态系统具有两大功能：① 物质循环生命所需要的基本化学物质、C02、水和各种无机物从空气和土壤流到植物，循着食物链在生态系统中从一 种生物传递给另一种生物，最后再回到空气和土壤。

② 能量流动植物和其他光合生物从太阳光捕获能量，将它转变成食物分子中的化学能这些化学能也循着食物网流动 能量流动过程中，不断地有能量转变为热而离开生态系统，任何生态系统都需要不断得到来自外部的能量补给五、 在生物界巨大的多样性中存在着高度的统一性1. 所有生物的细胞都是由相同的组分如核酸、蛋白质、多糖等分子所构建的1) 细胞内代谢过程中每一个化学反应都是由酶所催化的，而酶是一种蛋白质所有的蛋白质都是由20种氨基酸以肽键的方式连接而成，其功能是由蛋白质长链中氨基酸的序列所决定的2) 所有生物的遗传物质都是脱氧核糖核酸（DNA)或者是核糖核酸（RNA)生物体中的代谢、生长、发育等过程都受到来自DNA的信息的调控2. 在所有的生物中，遗传信息流的方向是相同的，使用的是同一种遗传密码DNA-RNA-蛋白质的遗传系统是生物界的统一基础六、 研宄生物学的方法在研宄的方法中，有一些关键要素是相同的，即观察、提问、假说、预测和检验其中的观察是为了认识自 然所做的有目的的考察和审视1.2雕习题详解1.生命体细胞作为基本单位的组构，有哪些重要的特点？答：细胞是除病毒外的生命体的基本结构，其重要特点有：(1) 细胞质膜将细胞与环境分隔开来，控制细胞内环境与外环境之间物质与能量转换。

2) 在化学组成上，细胞与无生命物体的不同在于：① 细胞中含有大量的水；② 细胞中含有多种有机分子，其中生物大分子（核酸、蛋白质、多糖、脂质）使细胞成为结构复杂且高度有 序的系统，并可完成基本新陈代谢外的特定功能3) 整个生物体的生命活动取决于其组成细胞功能的总和2.为什么说生物体是一个开放系统？答：之所以说生物体是一个开放系统，是因为所有生物都要从外部获取自由能来驱动其体内的生化反应1) 自养生物以光能为能量来源，利用简单的原料合成自身复杂的有机物2) 异养生物以食物（其他生物合成的有机物质）分解所产生的化学能为能量来源，并将分解产生的小分 子作为合成自身生物大分子的原料总之，生物体和细胞需要与周围环境不断进行物质交换和能量流动，所以生物体是一个开放的系统4. 分子生物学的发展如何深化和发展了人们关于生物界统一性的认识？答：分子生物学对生物界统一性的深化：(1) 所有生物的细胞都是基于相同的组分（如核酸、蛋白质、多糖等）构建的2) 所有的蛋白质都由20种氨基酸以肽键的方式连接而产生的3) 细胞代谢中的化学反应都依靠酶的催化作用，而大多数酶是蛋白质4) 所有生物的遗传物质都是核酸，即DNA或RNA。

① 所有DNA分子的结构都是相同的，即由4种核苷酸以磷酸二酯键的方式连接形成长链，2条互补的长链 形成DNA双螺旋分子；② DNA长链的核苷酸序列决定了蛋白质长链上氨基酸的序列，也就决定了各种不同蛋白质的功能，进而调 控生物代谢、生长、发育与生命机能运作5) 在所有的生物中，遗传密码是相同的，遗传信息的方向与是相同的这些事实证明所有生物有一个共同的起源，整个生物界是由此产生的一个多分支的物种进化系谱5. 怎样理解科学是一项具有自我修正机制的社会活动？答：各种科学研宄的方法有相同的关键要素：观察、提问、假说、预测和检验，它们是环环相扣的：(1) 观察是对自然有目的考察和审视；(2) 问题的提出是基于观察中发现事实；(3) 某种设想或假说的提出是对问题作出的可能解释；(4) 预测是根据假说，通过推测和类推的方法得到的；(5) 最后根据预测，设计实验，在进一步的观察和实验中检验假说科学方法的各个关键要素是基于事实、符合逻辑的，且科学中任何思想、假说、理论都必须是可以检验的， 所以科学是一项具有自我修正机制的社会活动6. 为什么说地球上的生态系统是目前人类生存的地球表层环境得以维持的支持系统？答：今日的地球表面成为适宜人类生存的环境，是由于地球生物和环境37亿年的协同进化，主要表现在：(1) 由于生态系统的作用，大气中的C02浓度恰好使地表温度适合生物生存，没有让地表液态水过度蒸发， 进而为生物维持了一个适合生存的液态水圈。

2) 由于生态系统的作用，大气中含有足够的分子态氧，使得：① 人类的呼吸得到保证；② 岩石风化产生生命所需的矿物质；③ 臭氧层形成，保护地表生命免于宇宙紫外线辐射；④ 大多数陨石在到达地表之前燃烧掉3) 由于生命活动，产生了储存在地下的煤、石油、天然气，为人类活动提供了能量要维持以上这些环境状态，仍然需要依靠具有相当规模和质量的生态系统，所以说地球上的生态系统是目前人类生存的地球表层环境。