生命活动的进行和生物的繁衍摘要：我们生活的世界是一个多姿多彩，生命形式各种各样的美丽世界。

在这个世界上，存在着不计其数的物种，那么，生命究竟是怎么形成的，是有什么组成的，这其中又有什么遗传的秘密，所有的一切，都可以在生命科学找到答案。

生命科学是研究生命活动及其规律的科学，关系到人类生活的各个领域。

关键词：物质的基础、新陈代谢、生殖、细胞分裂、遗传和变异。

在生命科学发展的早期，主要是采用描述法和比较法进行研究，随着生命科学与其他学科的相互渗透，实验法逐渐成为生命科学主要研究手段。

17世纪显微镜的发明，使生命科学研究进入到细胞水平。

1953年DNA双螺旋模型的建立，将生命科学的研究深入到分子水平。

生命科学的探究源自问题的提出，为了解决问题，可以提出多种假设，用观察、调查和实验来加以检验是否正确。

从总体上看，当代生物科学主要朝着微观和宏观两个方面发展：在微观方面，生物学已经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质；在宏观方面，生态学逐渐兴起并取得了巨大发展。

生命是建立在物质的基础上出现的，那么，我们的生命活动依靠着哪些物质？首先，水是万物之源，是维持生命活动的重要物质，它是化学反应的介质，并有运送物质、参与代谢、调节保持体温的作用。

细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种。

其次，无机盐也是必不可少，无机盐大多数以离子形式存在于生物体内，其含量虽然很少，但却有多方面的重要作用：有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分，许多无机盐离子对于生物体的代谢活动有重要作用，无机盐对于维持细胞的内环境的稳定也很重要。

然而，光是如此，只可以称为化合物，生命还有其特别的成分：（1）糖类（CH2O）n。

糖类可分为单糖﹑双糖和多糖等几类。

葡萄糖和果糖属于单糖，葡萄糖是细胞的主要能源物质，核糖一般不作为能源物质，它们是核酸的组成成分；双糖中蔗糖和麦芽糖是植物糖，乳糖是动物糖；多糖中糖原是动物糖，淀粉和纤维素是植物糖，淀粉和糖原是细胞中重要的储能物质。

（2）脂类主要是由C、H、O组成。

脂肪、磷脂和胆固醇是最常见的脂质。

脂肪由甘油和脂肪酸组成，脂肪主要是生物体内的储能物质。

磷脂分子结构中有亲水性头部和疏水性尾部，是构成膜结构的主要成分，胆固醇是构成细胞膜结构的重要成分之一，也是许多激素以及维生素D的原料。

（3）氨基酸与氨基酸之间以肽键连接形成肽链，氨基酸的种类、数目、排列顺序决定了肽链多样性。

蛋白质的空间结构是其能多样性的基础。

蛋白质不但是生物体的结构物质，而且在生理活动中起调节作用。

蛋白质在细胞中的含量只比水少，占细胞干重的50%以上其基本组成单位是氨基酸，大约有20种，在结构上都符合结构通式。

氨基酸分子间以脱水缩合的方式互相结合。

由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽，其通常呈链状结构，称为肽链。

（4）核酸有两种：DNA和RNA。

基本组成单位是核苷酸，由一分子磷酸﹑一分子含氮碱基和一分子五碳糖组成。

脱氧核糖核酸简称DNA，主要存在于细胞核中。

核糖核酸简称RNA，主要存在于细胞质中。

（5）维生素是生物生长和代谢所必须的微量有机物，按其溶解特性可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。

生物体内的每个细胞都像一个巨大的化工厂，无时无刻不在进行着化学反应，这就是新陈代谢，是生物体的自我更新的过程，既有物质代谢，又有能量代谢。

同化作用（又叫做合成代谢）是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程。

异化作用（又叫做分解代谢）是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的代谢废物排出体外的变化过程。

化学反应需要催化剂和能量，新陈代谢需要酶和ATP。

酶是活细胞产生的一类具有催化作用的生物大分子，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。

科学研究表明，所有的酶在一定的条件下，都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而酶本身反应前后性质不变。

实验说明，过氧化氢酶和Fe3+的催化效率不同，一般地说酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍，说明酶的催化作用具有高效性的特点。

新陈代谢不仅需要酶，而且需要能量。

葡萄糖是细胞的主要能源物质，脂肪是生物体内储存能量的物质。

但是，这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用，只有在细胞中随着这些有机物逐步氧化分解而释放出来，并且储存在ATP中才能被生物利用。

ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的释放和储存。

新陈代谢中最为重要的两种形式被称为光合作用和呼吸作用。

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程，影响光合作用的因素有：温度、光、二氧化碳浓度。

生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成CO2、H2O或其他产物，并且释放出的总过程，叫做呼吸作用。

有氧呼吸是指细胞在有氧的参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO2和H2O，同时释放出能量的过程。

细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体。

一般说来，葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。

生命在进行若干时间的新陈代谢之后，便无法再持续下去，可是，物种却并未灭绝，原因在于新的事物取而代之，这便是生物的生殖，可分为无性生殖和有性生殖两大类。

对于细胞而言，细胞分裂就可以形成新的细胞。

体细胞的有丝分裂具有细胞周期，它是指连续分裂的细胞从一次分裂结束时开始，到下一次分裂结束时为止，包括分裂间期和分裂期。

生殖细胞靠的是减数分裂，精子和卵细胞的形成方式是不同的：受精作用之后，卵细胞渐渐发育成新的生物个体。

在生物体的繁殖过程中形态是千差万别的，这样才构成了我们美丽的世界，遗传和变异使得每个物种的个体类似，但不同物种却表现不同。

DNA是主要的遗传物质，DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。

一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基。

脱氧核苷酸有4种：腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。

很多个脱氧核苷酸聚合成为多核苷酸链。

组成DNA分子的碱基只有4种，但碱基对的排列顺序却是千变万化的。

碱基对的排列顺序代表了遗传信息。

基因携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。

基因控制蛋白质的合成，包括两个阶段-----转录和翻译。

DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA的排列顺序，信使RNA中核糖核苷酸排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。

遗传的过程中存在着基因的变化，是由下述定律决定的：基因的分离定律和基因的自由组合定律。

生物体在进行减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两种不同的配子中，独立地遗传给后代。

在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因基因自由组合。

高等生物有两种不同的性别，生物体细胞中的染色体可以分为两类：一类是雌性（女性）个体和雄性（男性）个体相同的染色体，叫常染色体，另一类是雌性（女性）个体和雄性（男性）个体不同的染色体，叫性染色体。

生物的性别通常就是由性染色体决定的。

生物的性别决定方式主要有两种：XY型：该性别决定的生物，雌性的性染色体是XX，雄性的性染色体是XY。

以人为例：男性的染色体的组成为44+XY，女性的染色体的组成为44+XX。

ZW型：该性别决定的生物，雌性的性染色体是ZW，雄性的是ZZ。

蛾类、鸟类的性别决定属于ZW型。

人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。

单基因遗传病是指受一对等位基因控制的人类遗传病。

可分为：常染色体隐性、常染色体显性、X连锁隐性，X连锁显性、Y连锁等。

多基因遗传病是指受多对等位基因控制的人类遗传病，还比较容易受到环境的影响。

染色体异常遗传病比较少见。

由于环境因素的影响造成的，并不引起生物体内的遗传物质的变化，因而不能够遗传下去，属于不遗传的变异。

由于生物体内的遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代，属于可遗传的变异。

可遗传的变异有三种来源：基因突变、基因重组、染色体畸变。

由于DNA分子中发生碱基对的替换、缺失或增加，而引起的基因分子脱氧核苷酸的改变，就叫基因突变。

基因突变发生在DNA复制阶段。

即体细胞发生基因突变在有丝分裂的间期；由原始的生殖细胞到成熟的生殖细胞过程中发生基因突变是在减数第一次分裂间期。

基因突变是产生新基因的主要来源。

对生物的进化具有重要意义。

基因重组是生物体在进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。

通过有性生殖过程实现的基因重组，这是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有十分重要的意义。

染色体变异有染色体结构的变异（缺失、重复、倒位、易位）、染色体数目的变异等。

一般来说，每一种生物的染色体数目都是恒定的，但是，在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数目会发生改变，从而产生可遗传的变异。

人们利用这些特性发明了人工诱导多倍体和单倍体育种。

生命科学是一门研究生命活动及其规律的科学，从生命的构成到生物的繁衍，对人类对于生物的研究起到了重要的作用，同时也是我们的生活更加丰富多彩，随着研究的日益深入，相信这门学科会给人类带来更多的宝贵经验和财富。

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