高中生物 第一章生命的物质基础绪论及生命的物质基础疑难突破 新人教版

1、疑难突破1.如何理解生物体生命活动的物质基础生命区别于非生命的基本特征之一是生物体都具有共同的物质基础和结构基础。生物体生命活动共同的物质基础是指组成生物体基本的化学元素和由这些元素构成的化合物。自然界中的所有生物都是由化学元素组成的，构成细胞的化学元素至少有62种，其中常见的主要有20种，这些元素在生物体内的含量不同，分为大量元素和微量元素。但不管含量的多少，这些元素在生物体内都有不可替代的作用，没有这些元素，生物体就不能表现出相应的生命活动，或者呈现出一定的病症。从这个方面说，它们是生物体生命活动的基础。组成生物体的化学元素虽然在生物体体内有一定的生理作用，但是单一的某种元素不可能表现出相

2、应的生理功能，这些元素只有在生活的机体中，在生物体特定的结构基础上，有机地结合成各种化合物，这些化合物与其他的物质相互作用才能体现出相应的生理功能。如蛋白质、核酸、糖类、脂质等化合物有机地结合在一起才能体现出生物体的生命活动。因此，这些化合物也是生命活动的物质基础。思考讨论单独的化学元素或化合物能否完成一种生命活动？生命活动的结构基础是什么？提示：不能。细胞。2.应激性、反射、适应性及遗传性的区别和联系应激性是指一切生物对外界各种刺激（如光、温度、声音、食物、化学物质、机械运动、地心引力等）所发生的反应，是生物的基本特征之一。反射是指多细胞高等动物通过神经系统对各种刺激所发生的反应。完成反射的

3、结构基础是反射弧（反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分）。反射是应激性的一种表现形式，属于应激性的范畴，如草履虫的趋食性，植物的向水性、向肥性、向光性等等都是生物对相应的刺激发生的应激性反应。适应性是指生物的形态结构和生理功能与环境相适合的现象。应激性是一种动态反应，在比较短的时间内完成；适应性是通过长期的自然选择形成的，需要漫长的进化才能形成。如植物的向水性、向肥性、向光性等也是植物长期进化形成的适应环境的具体表现。凡是生存下来的生物都是适应环境的。但由于环境的不断改变又会使生物不适应改变了的环境，从而使生物被淘汰。说明生物对环境的适应是相对的。应激性的结果是使生物适

4、应环境，是适应性的生理基础。各种生物所具有的应激性、反射和适应性都是由遗传物质决定的。思考讨论高等植物受到外界刺激所发生的反应叫反射吗？反射弧的任何一部分结构受到损伤，还能发生反射活动吗？提示：不是，因为植物没有神经系统。不能，反射弧是完成反射活动的基本途径，若反射弧不完整，则反射活动不能完成。3.生物的基本特征之间的关系生命的物质基础和结构基础是生命活动进行的前提，这是生命存在的根本特征；新陈代谢是生物体内全部有序的化学反应的总称。生物体不停地从外界摄取营养物质，转变成自身的组成物质，储存能量。同时将自身的一部分物质分解，将产生的最终产物排出体外，并释放能量，从而使生物体不断地进行自我更新。

5、当同化作用大于异化作用时，生物体就会由小长大，表现出生长现象，生物体的生长过程中伴随着发育，发育到成熟阶段，便有了生殖能力，通过生殖产生的后代与亲代基本相同，而又不完全相同，这就是遗传和变异的特性。可见遗传和变异是通过生殖实现的。综上所述，新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。生物体的应激性、生长、发育和生殖都是在新陈代谢的基础上表现出来的生命现象；应激性是适应性的基础。新陈代谢是生物的最基本特征，是生物体进行一切生命活动的基础。4.生长、发育的区别和联系生长是指生物体或细胞的体积由小变大、数目增多，是一个数量性的变化过程。从新陈代谢的角度上看，同化作用大于异化作用，生物体有物质和能量的积累

6、，表现为长大；从生物体的结构上分析，主要是细胞数目的增多和体积变大，生物体的生长过程中通常伴随着发育过程的细胞分化和形态的变化。发育是生物体的结构和功能发生由简单到复杂的一系列变化的过程，最终成为一个成熟的个体。从整个生物个体来说，是基因逐步表达的过程，是一个阶段性变化的过程。发育过程有特定的顺序，不能逆转，直到发育成熟。生物体发育成熟后，就能够进行生殖，产生后代，以保证种族的延续。发育的细胞学基础是细胞的分裂和分化。简单地说，生长是生物体积的增大，发育则是组织、器官等的分化及个体成熟的过程。当然，生物体的生长和发育是密切联系的，生物的生长过程伴随着生物的发育过程，生长的“量变”是发育的“质变

7、”的基础。特别提示生物的基本特征中，哪一特征不是生物个体的生存所必需的？提示：生殖是物种延续的基础，而不是个体生存的必需。5.氨基酸、多肽、肽键及蛋白质构成蛋白质的氨基酸的种类大约有20种，分析氨基酸的结构通式可知，不同的氨基酸取决于R基的结构不同，当有的氨基酸含有多个氨基（NH2）或多个羧基（COOH）时，除了一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上外，其余的（氨基、羧基）都在R基上。当n个氨基酸缩合形成一条多肽链时，失去n1分子水，形成n1个肽键；同理n个氨基酸分子缩合成m条多肽链时，失去mn个水分子，形成mn个肽键，即失水数肽键数氨基酸总数一肽链数。因此，在核糖体上缩合形成肽链氨基酸时产生水

8、，肽键是相邻的氨基酸分子缩合时形成的一个特殊的化学键，表示为（NHCO）。氨基酸缩合成多肽时，相邻的氨基酸的氨基和羧基缩合形成肽键，因此形成的一条多肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别在肽链的两端。若一个氨基酸上有两个氨基或两个羧基，则多余的氨基和羧基在R基团上。蛋白质是由肽链构成的，具有一定的空间立体结构，多肽具有一定的功能，但多肽不是蛋白质。关于蛋白质结构多样性的原因，理解时比较困难，可以通过分析“歌曲”的谱写情况（7个基本的音符可以谱写出无数的歌曲）来帮助理解。尽管构成蛋白质的氨基酸种类约20种，但是由于组成每种蛋白质分子的氨基酸种类不同，数目成百上千，排列次序变化多端，由氨

9、基酸形成多肽的空间结构千差万别，这就决定了蛋白质分子结构的多样性。蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性。温度、pH及其他因素可导致蛋白质空间结构破坏而使蛋白质变性，导致蛋白质功能丧失。蛋白质的水解则是破坏肽键，形成氨基酸的过程，此过程消耗水。思考讨论结构决定功能，这是学习生物学知识的一个规律。结合具体的实例来记忆蛋白质的多种功能。提示：肌肉：构成动物体的成分；抗体：免疫功能；酶：催化功能；载体：运输功能。6.关于病毒、类病毒和朊病毒病毒不具有细胞结构，但含有蛋白质和核酸这两类组成生命的最基本的物质，其核酸只有DNA或只有RNA，这是区别于原核和真核生物的重要特征之一。可以说，凡是细胞构成的生物，其遗传物质一定是DNA，只有病毒的遗传物质是DNA或RNA。细胞是构成具有独立生命活动能力的生物所具有的结构，是生物体结构