高中生物 第一章生命的物質(zhì)基礎(chǔ)緒論及生命的物質(zhì)基礎(chǔ)疑難突破 新人教版

1、疑難突破1.如何理解生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)生命區(qū)別于非生命的基本特征之一是生物體都具有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。生物體生命活動(dòng)共同的物質(zhì)基礎(chǔ)是指組成生物體基本的化學(xué)元素和由這些元素構(gòu)成的化合物。自然界中的所有生物都是由化學(xué)元素組成的，構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素至少有62種，其中常見的主要有20種，這些元素在生物體內(nèi)的含量不同，分為大量元素和微量元素。但不管含量的多少，這些元素在生物體內(nèi)都有不可替代的作用，沒有這些元素，生物體就不能表現(xiàn)出相應(yīng)的生命活動(dòng)，或者呈現(xiàn)出一定的病癥。從這個(gè)方面說，它們是生物體生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。組成生物體的化學(xué)元素雖然在生物體體內(nèi)有一定的生理作用，但是單一的某種元素不可能表現(xiàn)出相

2、應(yīng)的生理功能，這些元素只有在生活的機(jī)體中，在生物體特定的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，有機(jī)地結(jié)合成各種化合物，這些化合物與其他的物質(zhì)相互作用才能體現(xiàn)出相應(yīng)的生理功能。如蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)等化合物有機(jī)地結(jié)合在一起才能體現(xiàn)出生物體的生命活動(dòng)。因此，這些化合物也是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。思考討論單獨(dú)的化學(xué)元素或化合物能否完成一種生命活動(dòng)？生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？提示：不能。細(xì)胞。2.應(yīng)激性、反射、適應(yīng)性及遺傳性的區(qū)別和聯(lián)系應(yīng)激性是指一切生物對(duì)外界各種刺激（如光、溫度、聲音、食物、化學(xué)物質(zhì)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、地心引力等）所發(fā)生的反應(yīng)，是生物的基本特征之一。反射是指多細(xì)胞高等動(dòng)物通過神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)各種刺激所發(fā)生的反應(yīng)。完成反射的

3、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧（反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器五部分）。反射是應(yīng)激性的一種表現(xiàn)形式，屬于應(yīng)激性的范疇，如草履蟲的趨食性，植物的向水性、向肥性、向光性等等都是生物對(duì)相應(yīng)的刺激發(fā)生的應(yīng)激性反應(yīng)。適應(yīng)性是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能與環(huán)境相適合的現(xiàn)象。應(yīng)激性是一種動(dòng)態(tài)反應(yīng)，在比較短的時(shí)間內(nèi)完成；適應(yīng)性是通過長(zhǎng)期的自然選擇形成的，需要漫長(zhǎng)的進(jìn)化才能形成。如植物的向水性、向肥性、向光性等也是植物長(zhǎng)期進(jìn)化形成的適應(yīng)環(huán)境的具體表現(xiàn)。凡是生存下來的生物都是適應(yīng)環(huán)境的。但由于環(huán)境的不斷改變又會(huì)使生物不適應(yīng)改變了的環(huán)境，從而使生物被淘汰。說明生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)是相對(duì)的。應(yīng)激性的結(jié)果是使生物適

4、應(yīng)環(huán)境，是適應(yīng)性的生理基礎(chǔ)。各種生物所具有的應(yīng)激性、反射和適應(yīng)性都是由遺傳物質(zhì)決定的。思考討論高等植物受到外界刺激所發(fā)生的反應(yīng)叫反射嗎？反射弧的任何一部分結(jié)構(gòu)受到損傷，還能發(fā)生反射活動(dòng)嗎？提示：不是，因?yàn)橹参餂]有神經(jīng)系統(tǒng)。不能，反射弧是完成反射活動(dòng)的基本途徑，若反射弧不完整，則反射活動(dòng)不能完成。3.生物的基本特征之間的關(guān)系生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是生命活動(dòng)進(jìn)行的前提，這是生命存在的根本特征；新陳代謝是生物體內(nèi)全部有序的化學(xué)反應(yīng)的總稱。生物體不停地從外界攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，儲(chǔ)存能量。同時(shí)將自身的一部分物質(zhì)分解，將產(chǎn)生的最終產(chǎn)物排出體外，并釋放能量，從而使生物體不斷地進(jìn)行自我更新。

5、當(dāng)同化作用大于異化作用時(shí)，生物體就會(huì)由小長(zhǎng)大，表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象，生物體的生長(zhǎng)過程中伴隨著發(fā)育，發(fā)育到成熟階段，便有了生殖能力，通過生殖產(chǎn)生的后代與親代基本相同，而又不完全相同，這就是遺傳和變異的特性?？梢娺z傳和變異是通過生殖實(shí)現(xiàn)的。綜上所述，新陳代謝是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。生物體的應(yīng)激性、生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖都是在新陳代謝的基礎(chǔ)上表現(xiàn)出來的生命現(xiàn)象；應(yīng)激性是適應(yīng)性的基礎(chǔ)。新陳代謝是生物的最基本特征，是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。4.生長(zhǎng)、發(fā)育的區(qū)別和聯(lián)系生長(zhǎng)是指生物體或細(xì)胞的體積由小變大、數(shù)目增多，是一個(gè)數(shù)量性的變化過程。從新陳代謝的角度上看，同化作用大于異化作用，生物體有物質(zhì)和能量的積累

6、，表現(xiàn)為長(zhǎng)大；從生物體的結(jié)構(gòu)上分析，主要是細(xì)胞數(shù)目的增多和體積變大，生物體的生長(zhǎng)過程中通常伴隨著發(fā)育過程的細(xì)胞分化和形態(tài)的變化。發(fā)育是生物體的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的一系列變化的過程，最終成為一個(gè)成熟的個(gè)體。從整個(gè)生物個(gè)體來說，是基因逐步表達(dá)的過程，是一個(gè)階段性變化的過程。發(fā)育過程有特定的順序，不能逆轉(zhuǎn)，直到發(fā)育成熟。生物體發(fā)育成熟后，就能夠進(jìn)行生殖，產(chǎn)生后代，以保證種族的延續(xù)。發(fā)育的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是細(xì)胞的分裂和分化。簡(jiǎn)單地說，生長(zhǎng)是生物體積的增大，發(fā)育則是組織、器官等的分化及個(gè)體成熟的過程。當(dāng)然，生物體的生長(zhǎng)和發(fā)育是密切聯(lián)系的，生物的生長(zhǎng)過程伴隨著生物的發(fā)育過程，生長(zhǎng)的“量變”是發(fā)育的“質(zhì)變

7、”的基礎(chǔ)。特別提示生物的基本特征中，哪一特征不是生物個(gè)體的生存所必需的？提示：生殖是物種延續(xù)的基礎(chǔ)，而不是個(gè)體生存的必需。5.氨基酸、多肽、肽鍵及蛋白質(zhì)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類大約有20種，分析氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，不同的氨基酸取決于R基的結(jié)構(gòu)不同，當(dāng)有的氨基酸含有多個(gè)氨基（NH2）或多個(gè)羧基（COOH）時(shí)，除了一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上外，其余的（氨基、羧基）都在R基上。當(dāng)n個(gè)氨基酸縮合形成一條多肽鏈時(shí)，失去n1分子水，形成n1個(gè)肽鍵；同理n個(gè)氨基酸分子縮合成m條多肽鏈時(shí)，失去mn個(gè)水分子，形成mn個(gè)肽鍵，即失水?dāng)?shù)肽鍵數(shù)氨基酸總數(shù)一肽鏈數(shù)。因此，在核糖體上縮合形成肽鏈氨基酸時(shí)產(chǎn)生水

8、，肽鍵是相鄰的氨基酸分子縮合時(shí)形成的一個(gè)特殊的化學(xué)鍵，表示為（NHCO）。氨基酸縮合成多肽時(shí)，相鄰的氨基酸的氨基和羧基縮合形成肽鍵，因此形成的一條多肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別在肽鏈的兩端。若一個(gè)氨基酸上有兩個(gè)氨基或兩個(gè)羧基，則多余的氨基和羧基在R基團(tuán)上。蛋白質(zhì)是由肽鏈構(gòu)成的，具有一定的空間立體結(jié)構(gòu)，多肽具有一定的功能，但多肽不是蛋白質(zhì)。關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因，理解時(shí)比較困難，可以通過分析“歌曲”的譜寫情況（7個(gè)基本的音符可以譜寫出無數(shù)的歌曲）來幫助理解。盡管構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類約20種，但是由于組成每種蛋白質(zhì)分子的氨基酸種類不同，數(shù)目成百上千，排列次序變化多端，由氨

9、基酸形成多肽的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，這就決定了蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了其功能的多樣性。溫度、pH及其他因素可導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞而使蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能喪失。蛋白質(zhì)的水解則是破壞肽鍵，形成氨基酸的過程，此過程消耗水。思考討論結(jié)構(gòu)決定功能，這是學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的一個(gè)規(guī)律。結(jié)合具體的實(shí)例來記憶蛋白質(zhì)的多種功能。提示：肌肉：構(gòu)成動(dòng)物體的成分；抗體：免疫功能；酶：催化功能；載體：運(yùn)輸功能。6.關(guān)于病毒、類病毒和朊病毒病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但含有蛋白質(zhì)和核酸這兩類組成生命的最基本的物質(zhì)，其核酸只有DNA或只有RNA，這是區(qū)別于原核和真核生物的重要特征之一?？梢哉f，凡是細(xì)胞構(gòu)成的生物，其遺傳物質(zhì)一定是DNA，只有病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。細(xì)胞是構(gòu)成具有獨(dú)立生命活動(dòng)能力的生物所具有的結(jié)構(gòu)，是生物體結(jié)構(gòu)