資源簡介

《生物的特征》知識清單
一、生物的特征
1. 生物的生活需要營養
自養：綠色植物通過光合作用制造有機物，將光能轉化為化學能儲存起來，以此獲取營養物質。例如，綠色植物在光照下，利用二氧化碳和水合成有機物，并釋放氧氣，為自身和其他生物提供食物和氧氣。
異養：動物以植物或其他動物為食，通過消化、吸收和代謝等過程，將食物中的有機物轉化為自身能夠利用的物質，從而獲取營養。例如，獅子捕食羚羊，通過消化羚羊的肉來獲取營養。
微生物：有些微生物通過分解有機物獲取營養。例如，細菌和真菌可以分解動植物的遺體、殘骸和排泄物，將其中的有機物分解為無機物，同時獲取能量和營養物質。
2. 生物能進行呼吸
絕大多數生物需要吸入氧氣，呼出二氧化碳，進行有氧呼吸。有氧呼吸是細胞利用氧氣將有機物徹底氧化分解為二氧化碳和水，并釋放大量能量的過程。例如，人類通過呼吸器官吸入氧氣，氧氣進入肺部，與血液中的血紅蛋白結合，通過血液循環輸送到身體各個部位，參與細胞的有氧呼吸。
部分生物在缺氧或無氧環境下進行無氧呼吸。無氧呼吸是細胞在無氧條件下，將有機物不徹底地氧化分解為乳酸或酒精等物質，并釋放少量能量的過程。例如，乳酸菌在無氧條件下進行無氧呼吸，將葡萄糖分解為乳酸。
3. 生物能排出身體內產生的廢物
動物通過多種方式排出廢物，如排尿、出汗、呼出氣體等。尿液中含有尿素、尿酸等代謝廢物，通過泌尿系統排出體外；汗液中含有水分、無機鹽等，通過皮膚排出；呼出的氣體中含有二氧化碳等，通過呼吸系統排出。
植物通過落葉、呼吸等方式排出廢物。植物在生長過程中，會產生一些代謝廢物，如多余的水分、無機鹽等，通過落葉的方式排出；同時，植物也通過呼吸作用排出二氧化碳。
4. 生物能對外界刺激作出反應
應激性：生物能夠對來自環境中的各種刺激作出一定的反應，這種反應是生物適應環境的一種表現。
例子：獵豹追捕羚羊時，羚羊會迅速逃跑，以躲避獵豹的追捕；含羞草受到觸碰后，葉子會合攏，這是含羞草對觸碰刺激的反應；向日葵會隨著太陽的移動而轉動，以獲取更多的陽光。
5. 生物能生長和繁殖
生長：生物體能夠由小長大，這是生物的基本特征之一。生長過程包括細胞分裂、細胞生長和細胞分化等。細胞分裂使細胞數量增加，細胞生長使細胞體積增大，細胞分化使細胞形成不同的組織和器官，從而使生物體逐漸發育成熟。
繁殖：生物體發育到一定階段，就開始繁殖下一代，以延續種族。繁殖方式有有性繁殖和無性繁殖兩種。有性繁殖是通過兩性生殖細胞的結合，產生新的個體；無性繁殖是不經過兩性生殖細胞的結合，由母體直接產生新個體。例如，動物通過交配產生后代屬于有性繁殖，植物通過扦插、嫁接等方式繁殖屬于無性繁殖。
遺傳和變異：生物的子代與親代之間有很多相似的特征，這就是遺傳；子代與親代之間以及子代個體之間的差異就是變異。遺傳和變異是生物進化的基礎，通過遺傳，生物能夠保持物種的穩定性；通過變異，生物能夠適應不斷變化的環境。
6. 生物具有細胞結構（除病毒外）
細胞是生物體結構和功能的基本單位。生物體的一切生命活動都離不開細胞。
病毒由蛋白質外殼和內部的遺傳物質組成，沒有細胞結構。病毒只能寄生在活細胞內，依靠宿主細胞的物質和能量進行繁殖。
二、生物特征的具體表現
1. 營養需求
植物：通過光合作用利用光能將二氧化碳和水轉化為有機物，同時釋放氧氣。光合作用的場所是葉綠體，形成有機物。
動物：從外界攝取食物，經過消化、吸收和代謝，獲取營養物質。動物的消化系統包括消化道和消化腺兩部分。消化道包括口腔、咽、食道、胃、小腸、大腸和肛門；消化腺包括唾液腺、胃腺、肝臟、胰腺和腸腺。食物在消化道內被消化分解為小分子物質，如葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等，這些物質被吸收進入血液，運輸到身體各個部位，參與細胞的代謝活動。
微生物：分解有機物或吸收其他生物的營養物質來維持生命活動。例如，細菌可以通過分解有機物獲取能量和營養物質；真菌可以通過吸收其他生物的營養物質來生長和繁殖。
2. 呼吸方式
有氧呼吸：細胞利用氧氣將有機物分解為二氧化碳和水，并釋放能量。有氧呼吸的過程包括三個階段：第一階段在細胞質基質中進行，葡萄糖分解為丙酮酸和少量[H]，并釋放少量能量；第二階段在線粒體基質中進行，丙酮酸和水反應生成二氧化碳和大量[H]，并釋放少量能量；第三階段在線粒體內膜上進行，[H]與氧氣結合生成水，并釋放大量能量。
無氧呼吸：在無氧條件下，細胞通過發酵等方式將有機物分解為不徹底的氧化產物，并釋放少量能量。無氧呼吸的類型包括乳酸發酵和酒精發酵。乳酸發酵是指葡萄糖在無氧條件下分解為乳酸，同時釋放少量能量；酒精發酵是指葡萄糖在無氧條件下分解為酒精和二氧化碳，同時釋放少量能量。
3. 廢物排出
動物：尿液中含有尿素、尿酸等廢物，這些廢物是蛋白質代謝的產物。汗液中含有水分、無機鹽等，汗液的排出可以調節體溫。呼出的氣體中含有二氧化碳等，二氧化碳是細胞呼吸的產物。
植物：落葉中含有部分廢物，如葉綠素、蛋白質等。植物通過呼吸作用排出二氧化碳，呼吸作用是植物細胞內有機物氧化分解的過程，與動物的呼吸作用類似，但呼吸作用的場所是線粒體和細胞質基質。
4. 應激反應
趨利避害：生物對有利刺激表現出趨近，對有害刺激表現出躲避。例如，向日葵向光生長，是因為光對向日葵的生長發育有利；草履蟲遇到高濃度的鹽水會躲避，是因為高濃度的鹽水對草履蟲有害。
適應性：生物通過應激反應逐漸適應環境的變化。例如，仙人掌生活在干旱的沙漠中，為了適應缺水的環境，仙人掌的葉子變成了刺，減少了水分的蒸發；北極熊生活在寒冷的北極，為了適應寒冷的環境，北極熊的皮毛很厚，能夠保暖。
5. 生長和繁殖
生長過程：包括細胞分裂、細胞生長和細胞分化等。細胞分裂是生物體生長的基礎，通過細胞分裂，生物體的細胞數量增加；細胞生長是指細胞體積的增大；細胞分化是指細胞在形態、結構和功能上發生穩定性差異的過程，細胞分化使生物體形成了不同的組織和器官。
繁殖方式：有性繁殖和無性繁殖。有性繁殖需要兩性生殖細胞的結合，后代具有雙親的遺傳特性，有利于生物的進化；無性繁殖不需要兩性生殖細胞的結合，后代能夠保持親本的優良性狀，繁殖速度快。
遺傳和變異：遺傳是指親子間的相似性，變異是指親子間和子代個體間的差異。遺傳和變異是生物進化的基礎，通過遺傳，生物能夠保持物種的穩定性；通過變異，生物能夠適應不斷變化的環境。
6. 生物具有細胞結構（除病毒外）
細胞的結構：細胞由細胞膜、細胞質和細胞核三部分組成。細胞膜具有保護細胞、控制物質進出細胞的作用；細胞質是細胞進行新陳代謝的場所，其中含有細胞器，如線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體等；細胞核是細胞的控制中心，控制著細胞的遺傳和代謝。
病毒：病毒沒有細胞結構，只能寄生在活細胞內，依靠宿主細胞的物質和能量進行繁殖。病毒的結構簡單，由蛋白質外殼和內部的遺傳物質組成。
三、生物特征的意義
1. 適應環境：生物通過各種特征來適應周圍的環境，從而生存和繁衍。生物的形態結構、生理功能和行為方式等都與環境相適應，這種適應是長期自然選擇的結果。例如，鳥類的翅膀適應飛行，魚類的鰭適應游泳，仙人掌的刺適應干旱的環境。
2. 維持生態平衡：生物之間存在著相互依存、相互制約的關系，它們共同構成了生態系統。生物的各種特征使得它們在生態系統中扮演著不同的角色，通過食物鏈和食物網的傳遞，物質和能量在生態系統中循環流動，從而維持了生態平衡。例如，植物是生產者，通過光合作用為其他生物提供食物和氧氣；動物是消費者，通過攝取食物來獲取能量和營養物質；微生物是分解者，能夠分解動植物的遺體和排泄物，將有機物轉化為無機物，促進物質循環。
3. 進化發展：遺傳和變異為生物的進化提供了基礎。生物在繁殖過程中，會產生遺傳和變異，遺傳使得生物能夠保持物種的穩定性，變異則為生物的進化提供了原材料。通過自然選擇，適應環境的變異被保留下來，不適應環境的變異被淘汰，從而使生物逐漸適應環境的變化，不斷進化發展。
四、判斷生物與非生物的依據
1. 是否具有生物的特征：根據生物的特征來判斷一個物體是否是生物。如果一個物體具有生物的特征，如需要營養、能進行呼吸、能排出廢物、能對外界刺激作出反應、能生長和繁殖、具有細胞結構等，那么它就是生物；否則，它就是非生物。
2. 生命現象：觀察物體是否表現出生命活動，如新陳代謝、生長發育、繁殖等。如果一個物體能夠進行新陳代謝、生長發育和繁殖等生命活動，那么它就是生物；否則，它就是非生物。
五、生物特征的應用
1. 農業生產：了解生物的生長規律和需求，合理種植、養殖，提高農產品的產量和質量。例如，根據植物的光合作用原理，合理密植可以提高光能利用率，增加農作物的產量；根據動物的營養需求，合理配制飼料可以提高養殖動物的生長速度和免疫力。
2. 醫學研究：研究生物的生理、病理特征，開發治療疾病的藥物和方法。例如，通過研究人體的免疫系統，開發出疫苗和免疫抑制劑等藥物，用于預防和治療疾病；通過研究癌細胞的生長和擴散機制，開發出抗癌藥物，用于治療癌癥。
3. 環境保護：保護生物多樣性，維護生態平衡，促進人與自然的和諧發展。例如，保護珍稀瀕危物種，建立自然保護區，保護生態環境，減少環境污染等，都是為了保護生物多樣性，維護生態平衡。
六、重點考點
1. 能夠準確判斷生物與非生物，并舉例說明生物的特征。例如，判斷一棵樹、一只貓、一塊石頭是否是生物，并說明理由。
2. 理解生物的各種特征的具體表現和意義。例如，說明光合作用、呼吸作用、排泄作用等生物特征的具體過程和意義。
3. 掌握生物特征在實際生活中的應用。例如，舉例說明生物特征在農業生產、醫學研究和環境保護等方面的應用。

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