北大陈阅增普通生物学笔记 绪论 、生物圈 生物和它所居住的环境共同组成生物圈 biosphere) 地球大概是在45亿年前形成的。最早的生命大概是在距今38亿年前出现的。在生命出 现之前,地球是寂静的,地球只是由岩石圈、水圈和大气圈所构成的。后来生物出现了,生 物逐渐发展而占据了岩石圈、水圈和大气圈中的一定区域而形成了生物圈。生物在生物圈中 利用日光、水、空气和无机盐类而生活繁衍,经历了亿万年漫长岁月的自然选择,终于形成 了现在的绚丽的生物界。 生物对环境的要求是严格的,大树最高也不过100m,鸟类飞翔最高也不过2000m。虽 然在4000m深的海底仍有细菌等生物,但大多海洋生物则是聚集在150m深度以内的。在 陆地上,一些深达2000m的地下石油矿床中曾找到过细菌,但一般说来,生物只局限在50m 以内的土层中,由此可见,生物圈占地不多,只是一个包括岩石圈(含土壤在内)、水圈和大 气圈的一个狭长地带。 但是生活在这一广阔天地中的生物已知的约有200万种,如果算上历史上已经绝灭的生物 (估计至少也有1500万种),那就至少有1700万种了。这些生物在形态、生活习性、营养方 式、生殖方式等方面都有很大不同,可说是千差万别,但是它们都有一个共同之处 二、生命的共同特性 1、化学成分的同一性 从元素成分来看,构成形形色色生物体的元素都是普遍存在于无机界的C、H、O、N、 P、S、Ca等元素,并不存在特殊的生命所特有的元素。从分子成分来看,各种生物体除含 有多种无机化合物外,还含有蛋白质、核酸、脂、糖、维生素等多种有机分子。这些有机分 子,在自然界都是生命过程的产物。其中,有些有机分子在各种生物中都是一样的或基本一 样的,如葡萄糖、ATP等:有些有机分子如蛋白质、核酸等大分子,虽然在不同的生物中有 不同的组成,但构成这些大分子的单体却是一样的。例如,构成各种生物蛋白质的单体不外 20种氨基酸,各种生物核酸的单体主要也不过是8种核苷酸。这些单体在不同生物中以相 同的连接方式组成不同的蛋白质和核酸大分子。脱氧核糖核酸(有时是核糖核酸)是一切已知 生物的遗传物质,由脱氧核糖核酸组成的遗传密码在生物界一般是通用的。各种生物用这 统一的遗传密码编制自己的基因程序,并按照这一基因程序来实现生长、发育、生殖、遗传 等生命活动。各种生物都有催化各种代谢过程的酶分子,而酶是有催化作用的蛋白质。各种 生物都是以高能化合物三磷酸腺苷,即ATP为贮能分子。这些说明了生物在化学成分上存 在着高度的同一性 2、严整有序的结构 生物体的各种化学成分在体内不是随机堆砌在一起,而是严整有序的。生命的基本单位 是细胞(cl),细胞内的各结构单元(细胞器)都有特定的结构和功能。线粒体有双层的外膜 有脊,脊上的大分子(酶)的排列是有序的。生物大分子,无论如何复杂,还不是生命,只有 当大分子组成一定的结构,或形成细胞这样一个有序的系统,才能表现出生命。失去有序性, 如将细胞打成匀浆,生命也就完结了。 生物界是一个多层次的有序结构。在细胞这一层次之上还有组织、器官、系统、个体 种群、群落、生态系统等层次。每一个层次中的各个结构单元,如器官系统中的各器官、各 器官中的各种组织,都有它们各自特定的功能和结构,它们的协调活动构成了复杂的生命系 统 3、新陈代谢北大陈阅增普通生物学笔记 绪论 一、生物圈 生物和它所居住的环境共同组成生物圈(biosphere)。 地球大概是在 45 亿年前形成的。最早的生命大概是在距今 38 亿年前出现的。在生命出 现之前，地球是寂静的，地球只是由岩石圈、水圈和大气圈所构成的。后来生物出现了，生 物逐渐发展而占据了岩石圈、水圈和大气圈中的一定区域而形成了生物圈。生物在生物圈中 利用日光、水、空气和无机盐类而生活繁衍，经历了亿万年漫长岁月的自然选择，终于形成 了现在的绚丽的生物界。 生物对环境的要求是严格的，大树最高也不过 100m，鸟类飞翔最高也不过 2 000m。虽 然在 4 000m 深的海底仍有细菌等生物，但大多海洋生物则是聚集在 150m 深度以内的。在 陆地上，一些深达 2 000m 的地下石油矿床中曾找到过细菌，但一般说来，生物只局限在 50m 以内的土层中，由此可见，生物圈占地不多，只是一个包括岩石圈(含土壤在内)、水圈和大 气圈的一个狭长地带。 但是生活在这一广阔天地中的生物已知的约有 200 万种，如果算上历史上已经绝灭的生物 (估计至少也有 l 500 万种)，那就至少有 1 700 万种了。这些生物在形态、生活习性、营养方 式、生殖方式等方面都有很大不同，可说是千差万别，但是它们都有一个共同之处。 二、生命的共同特性 1、化学成分的同一性 从元素成分来看，构成形形色色生物体的元素都是普遍存在于无机界的 C、H、O、N、 P、S、Ca 等元素，并不存在特殊的生命所特有的元素。从分子成分来看，各种生物体除含 有多种无机化合物外，还含有蛋白质、核酸、脂、糖、维生素等多种有机分子。这些有机分 子，在自然界都是生命过程的产物。其中，有些有机分子在各种生物中都是一样的或基本一 样的，如葡萄糖、ATP 等；有些有机分子如蛋白质、核酸等大分子，虽然在不同的生物中有 不同的组成，但构成这些大分子的单体却是一样的。例如，构成各种生物蛋白质的单体不外 20 种氨基酸，各种生物核酸的单体主要也不过是 8 种核苷酸。这些单体在不同生物中以相 同的连接方式组成不同的蛋白质和核酸大分子。脱氧核糖核酸(有时是核糖核酸)是一切已知 生物的遗传物质，由脱氧核糖核酸组成的遗传密码在生物界一般是通用的。各种生物用这一 统一的遗传密码编制自己的基因程序，并按照这一基因程序来实现生长、发育、生殖、遗传 等生命活动。各种生物都有催化各种代谢过程的酶分子，而酶是有催化作用的蛋白质。各种 生物都是以高能化合物三磷酸腺苷，即 ATP 为贮能分子。这些说明了生物在化学成分上存 在着高度的同一性。 2、严整有序的结构 生物体的各种化学成分在体内不是随机堆砌在一起，而是严整有序的。生命的基本单位 是细胞(cell)，细胞内的各结构单元(细胞器)都有特定的结构和功能。线粒体有双层的外膜， 有脊，脊上的大分子(酶)的排列是有序的。生物大分子，无论如何复杂，还不是生命，只有 当大分子组成一定的结构，或形成细胞这样一个有序的系统，才能表现出生命。失去有序性， 如将细胞打成匀浆，生命也就完结了。 生物界是一个多层次的有序结构。在细胞这一层次之上还有组织、器官、系统、个体、 种群、群落、生态系统等层次。每一个层次中的各个结构单元，如器官系统中的各器官、各 器官中的各种组织，都有它们各自特定的功能和结构，它们的协调活动构成了复杂的生命系 统。 3、新陈代谢