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浅析结构与功能在生物学中的关系

浅析结构与功能在生物学中的关系

生命科学学院2010级李积锋1241410007

【摘要】结构与功能的研究,是生命科学研究的主题。结构是物质系统内部的组织形式,功能则是物质系统在与内外环境的相互作用中,所表现出来的特性、行为、效能。结构和功能的关系,总起来讲是“结构决定功能,功能反作用于结构”,即一方面,有什么样的结构就产生什么样的功能,而另一面,功能反作用于结构。功能的异常发挥,会引起结构的改变。生命科学的研究经历了从宏观到微观,从器官、组织到细胞、分子水平的研究,研究内容均涉及它们的结构和功能。因此,结构和功能的关系确是生命科学研究主题。为了说明两者之间的这种关系,本文将那会用拿具体的实例来说明这种关系。

【关键词】结构突触桥粒溶酶体DNA 肾小球

一、突触

突触是一个神经元的冲动传到另一个神经元或传到另一细胞间的相互接触的结构。突触可分为电突触和化学突触两大类。电突触在人和哺乳动物中较少,一般讲的突触是化学突触。

电镜下的突触结构是包括三部分:突触前膜、突触间隙和突触后膜。突触前部神经元轴突终末呈球状膨大,轴膜增厚形成突触前膜。在突触前膜部位的胞浆内,含有许多突触小泡。突触小泡是突触前部的特征性结构,小泡内含有神经递质;突触间隙是突触前膜和突出后膜之间的狭窄间隙;突触后膜是突触后神经元的胞体膜或树突膜,后膜具有受体和化学门控的离子通道。

不同突触后膜上具有不同的受体,它能与突触前膜释放的神经递质特异性的结合。

当神经冲动传至突触前膜时,便会刺激前膜释放含有神经递质的突触小泡到突触间隙,并作用于后膜上的相应受体,是突触后膜的离子通道打开,突触后神经元或效应细胞就会发生相应的兴奋或抑制。

由于突触的单向传递,中枢神经系统内冲动的传递就有一定的方向,即由传入神经元传向中间神经元,再传向传出神经元,从而使整个神经系统的活动能够有规律地进行。

二、桥粒

桥粒为大小不等的点状连接,分布甚广,主要出现在上皮组织。从形态上来看,通过桥粒连接,两细胞之间形成纽扣式的结构。从结构上来看,桥粒连接也是通过钙黏着蛋白将两个相邻的细胞连接在一起。在构成桥粒的两个相邻细胞膜的胞质面富有电子密度较高的盘状结构,称附着板。胞质中的很多的张力细丝附着在附着板上,此细丝不具有收缩性,在细胞内这样起着支持和固定的作用。多见于易受易受机械性刺激和摩擦较多的部位。

在某些上皮细胞的基底膜面有半桥粒结构,即为桥粒一半的结构,将上皮细胞固着在基底膜上。

正是由于桥粒半桥粒等连接的存在加固了上皮细胞之间以及上皮细胞与其下方的结缔组织之间的连接,这样不仅加强了组织的机械强度,更重要的是形成了组织网络和组织整体。

三、溶酶体

溶酶体是真核细胞中的一种细胞器,为单层膜包被的囊状结构,内含多种水解酶,其主要功能是分解各种外源和内源的大分子物质。

溶酶体呈球形,内容物均一,不含有明显的颗粒物质,外面有一层脂蛋白膜围绕。溶酶体膜与其他的生物膜不同:首先嵌有质子泵,能将氢质子泵溶酶体中,以维持酸性的内环境,所产生的水解酶均为酸性水解酶。其次具有多种载体蛋白,用于转运水解产物。第三是膜蛋白高度糖基化,有利于防止自身膜蛋白的降解。

溶酶体具有多种功能:一是它承担了清除无用的生物大分子、衰老的细胞器,衰老损伤和死亡的细胞以及识别并吞噬入侵的细菌病毒,起着消化和防御的功能。二是参与细胞器的更新。三是在受精过程中,精子的顶体相当于溶酶体,它能溶解卵细胞的外被,产生孔道,使精子进入卵细胞。

四、DNA

DNA就是遗传物质脱氧核糖核酸,是所有生物遗传的物质基础,存在于地球上所有生物的所有细胞中,直接决定生物体的遗传。

DNA的组成单位为四种脱氧核苷酸。脱氧核糖与磷酸分子借由酯键相连,组成其长链骨架,排列在外侧,四种碱基排列在内侧。这些碱基沿着DNA长链所排列而成的序列,可组成遗传密码,指导蛋白质的合成。在双螺旋的DNA 中,分子链是由互补的核苷酸配对组成的,两条链依靠氢链结合在一起。由于氢链链数的限制,DNA的碱基排列配对方式只能是A对T或C对G。因此,一条链的碱基序列就可以决定了另一条的碱基序列,因为每一条链的碱基对和另一条链的碱基对都必须是互补的。

DNA正是因为有着这样相对稳定的双螺旋分子结构,特殊情况下又能产

生可遗传的变异;碱基对的排列方式又多种多样,决定了DNA种类的丰富多样,能存储大量的遗传信息;特殊的碱基互补配对方式有决定了亲子代之间能保持一定的连续性。基于以上的结构形式也就使得DNA有了作为遗传物质的条件。

五、肾小球

肾小球是被肾小囊包被的一团毛细血管球,肾小球是细小动脉伸入球囊后,分支成5-8个毛细血管小叶而构成。进入球囊的小动脉称入球小动脉,小叶的毛细血管集合汇成出球小动脉。入球小动脉粗而直,出球小动脉细而弯曲,从而构成了入球和出球小动脉间的压力差。

肾小球毛细血管的结构也较其它部位的毛细血管复杂,由内皮细胞、基底膜和上皮细胞组成,称为滤过膜。

内皮细胞构成了第一道屏障,使血细胞及一些大分子物质受到阻拦而不被滤出。内皮细胞表面的负电荷构成了肾小球毛细血管壁电荷屏障的重要组成。

基底膜在内皮细胞和上皮细胞之间,基底膜富含硫酸类肝素带负电荷,是肾小球滤过膜电荷屏障的重要组成。

上皮细胞贴伏于肾小球基底膜外侧,细胞呈多突状,形成多数足突,足突之间的空隙称为裂孔,对基底膜合成与修复有重要作用。

参考文献

1 段相林,郭炳冉,辜清.人体组织学与解剖学北京高等教育出版社,2006 2黄百渠,曾宪录.细胞生物学简明教程北京高等教育出版社,2010

浅析结构与功能在生物学中的关系

浅析结构与功能在生物学中的关系 生命科学学院2010级李积锋1241410007 【摘要】结构与功能的研究,是生命科学研究的主题。结构是物质系统内部的组织形式,功能则是物质系统在与内外环境的相互作用中,所表现出来的特性、行为、效能。结构和功能的关系,总起来讲是“结构决定功能,功能反作用于结构”,即一方面,有什么样的结构就产生什么样的功能,而另一面,功能反作用于结构。功能的异常发挥,会引起结构的改变。生命科学的研究经历了从宏观到微观,从器官、组织到细胞、分子水平的研究,研究内容均涉及它们的结构和功能。因此,结构和功能的关系确是生命科学研究主题。为了说明两者之间的这种关系,本文将那会用拿具体的实例来说明这种关系。 【关键词】结构突触桥粒溶酶体DNA 肾小球 一、突触 突触是一个神经元的冲动传到另一个神经元或传到另一细胞间的相互接触的结构。突触可分为电突触和化学突触两大类。电突触在人和哺乳动物中较少,一般讲的突触是化学突触。 电镜下的突触结构是包括三部分:突触前膜、突触间隙和突触后膜。突触前部神经元轴突终末呈球状膨大,轴膜增厚形成突触前膜。在突触前膜部位的胞浆内,含有许多突触小泡。突触小泡是突触前部的特征性结构,小泡内含有神经递质;突触间隙是突触前膜和突出后膜之间的狭窄间隙;突触后膜是突触后神经元的胞体膜或树突膜,后膜具有受体和化学门控的离子通道。 不同突触后膜上具有不同的受体,它能与突触前膜释放的神经递质特异性的结合。 当神经冲动传至突触前膜时,便会刺激前膜释放含有神经递质的突触小泡到突触间隙,并作用于后膜上的相应受体,是突触后膜的离子通道打开,突触后神经元或效应细胞就会发生相应的兴奋或抑制。

生物学中的蛋白质结构与功能关系

生物学中的蛋白质结构与功能关系蛋白质是生物体中最基本的分子,具有重要的生物学功能。在 生物学中,我们往往关注蛋白质的结构和功能之间的关系。蛋白 质的结构决定了其功能,而蛋白质的功能则取决于其结构。在本 文中,我们将讨论生物学中的蛋白质结构与功能关系。 蛋白质的结构 蛋白质是由氨基酸组成的高分子,它们通过肽键形成链状结构。蛋白质包含20种不同类型的氨基酸,它们的序列决定了蛋白质的 结构和功能。蛋白质主要有四种结构层次:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 一级结构是指蛋白质的氨基酸序列。二级结构是指由肽键和氢 键引起的局部结构,如$\alpha$-螺旋和$\beta$-折叠。三级结构是 指由各种相互作用形成的整体结构,如疏水作用、电荷相互作用 和氢键等。四级结构是指几个多肽链之间的相对位置和排列形成 的超级复合物。 蛋白质的功能

蛋白质在生物体中具有多种功能。它们可以作为酶催化化学反应、作为信使传递信息、作为结构组分维持细胞结构和功能、作为运输物质,等等。蛋白质的功能取决于其结构,不同的结构可以实现不同的功能。 例如,酶是一种能够催化化学反应的蛋白质。它的活性位点由蛋白质的氨基酸组成,具有高度的空间特异性和化学特异性。酶的结构决定了其与基质相互作用的方式,从而催化特定的反应。不同的酶具有不同的结构和催化特性。 信使是一类具有许多功能的蛋白质,它们可以通过信号传导的方式调节细胞的生理功能。例如,胰岛素、载脂蛋白、细胞因子等是常见的信使蛋白质。这些蛋白质的结构特征是它们与细胞表面的特定受体相互作用,从而改变目标细胞内的信号传导通路。信道的结构和受体的位置在细胞内是分散的,因此信号传导的调节机制非常复杂。 蛋白质的结构和功能关系

生物分子的结构与功能之间的关系

生物分子的结构与功能之间的关系 生物分子是构成生物体的基本单位,它们的结构和功能密切相关。在生物学研 究中,探究生物分子的结构与功能之间的关系是一项重要的研究领域。本文将从蛋白质、核酸和碳水化合物三个方面探讨生物分子的结构与功能之间的关系。 蛋白质 蛋白质是生物分子中最为重要和复杂的一类。它们的结构决定了它们的功能。 蛋白质的结构层级分为四个等级:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一级结构指的是蛋白质的氨基酸序列,即多肽链的线性结构。二级结构指的是由氢键、静电相互作用等相邻氨基酸间的结合而形成的局部稳定结构,如α-螺旋和β-折叠。三级结构指的是多个二级结构通过各种相互作用而形成的整体折叠方式,如酶的酵素活性主要依赖于酶的特定三级结构。四级结构指的是两个或多个多肽链相互作用形成的唯一蛋白质分子的结构。 蛋白质的功能与其结构密切相关。由于蛋白质的结构和功能间复杂性,研究其 结构和功能之间的关系是长期以来生物学领域的研究热点之一。以核糖体为例,它由蛋白质和RNA组成。蛋白质形成核糖体的支架,RNA则为其提供功能元素。在RNA翻译和核酸合成中,蛋白质起着不可替代的作用。 核酸 核酸是重要的生物大分子之一,其结构决定了其功能。核酸的结构分为DNA 和RNA。DNA分子由核苷酸组成,RNA分子由核苷酸和核糖糖分子组成。 DNA分子的结构为双螺旋结构,两条螺旋互相对旋转,每个螺旋由磷酸基团、脱氧核糖糖和碱基构成。DNA的功能主要是存储和传递遗传信息。DNA的遗传信 息存储在碱基序列中,这就是遗传密码。DNA分子在细胞DNA复制过程中起重要作用。这种复制过程是DNA的双螺旋结构对裂开,形成两个相同的单螺旋DNA 分子。

生物膜结构与功能的关系

生物膜结构与功能的关系 生物膜是生物学中一个重要的概念,它在生物体内起着关键的作用。生物膜的结构与功能密不可分,本文将探讨生物膜结构与功能之间的 关系。 一、生物膜的结构特点 生物膜由磷脂双层以及一些膜蛋白组成,它呈现出独特的结构特点。磷脂双层是生物膜最基本的组成单位,它由两层磷脂分子排列而成, 磷脂分子的疏水部分朝内,疏水性较小的部分朝外,形成一个疏水屏障。膜蛋白则穿插在磷脂双层之中,起着信号传递、物质转运等多种 功能。 二、生物膜的功能特点 生物膜的结构赋予了它许多重要的功能。首先,生物膜具有选择性 通透性,可以选择性地将物质进出细胞。其次,生物膜能够维持细胞 稳态,对细胞内外环境变化起到保护作用。再次,生物膜参与细胞间 的相互作用,扮演着识别和黏附其他细胞的重要角色。此外,生物膜 还能转导信号,将外界刺激转化为细胞内的生化反应。 三、生物膜结构与功能的紧密联系 生物膜的结构与功能之间存在着紧密的联系。首先,生物膜的选择 性通透性是由磷脂双层和膜蛋白共同作用实现的。磷脂双层通过调节 疏水性和疏水性较小的区域的排列,实现了对物质的选择性通透。膜 蛋白则通过通道、载体等方式,使得特定的物质能够通过生物膜。其

次,生物膜的稳态维持依赖于其结构的完整性与稳定性。如果生物膜 结构受到破坏,细胞内外的环境就会直接影响到细胞的正常功能。此外,生物膜中的膜蛋白还可以实现细胞间的相互作用,通过黏附分子 和信号蛋白等的相互作用,维持细胞的组织结构和功能。最后,生物 膜的转导信号功能依赖于膜蛋白的活性和结构特点。膜蛋白可以通过 与配体结合或构成复合物等方式,将信号传递到细胞内,进而引发生 化反应。 综上所述,生物膜的结构与功能之间存在着紧密的关系。生物膜的 结构特点赋予了其多种功能,而这些功能又需要结构特点进行支持和 实现。生物膜在维持细胞内外平衡、物质转运、信号转导等方面发挥 着重要作用,对于生物体的正常生理功能至关重要。进一步研究生物 膜的结构与功能关系,对于我们理解生命的运作机制具有重要的意义。

细胞生物学中的结构与功能关联分析

细胞生物学中的结构与功能关联分析细胞是生命的基本单位,它具有高度复杂的结构和功能。细胞 内有各种细胞器和分子,它们相互协作完成各种生物学功能。细 胞生物学是研究细胞的结构和功能的科学,它涉及多个学科领域,如生物化学、遗传学、生物物理学和生理学等。本文将从细胞的 不同层次探讨细胞结构与功能的关联。 细胞的结构 细胞是由细胞膜包裹的,其内部有多种不同形态和功能的细胞器。其中,核是细胞最主要的器官,它维持了细胞内的遗传物质DNA,并完成了遗传信息的转录和翻译,从而决定了细胞的性状 和功能。细胞质则包含了细胞核周围的整个细胞内部区域,其中 有许多细胞器,如线粒体、内质网和高尔基体等。 线粒体是细胞内的“动力工厂”,负责细胞的能量转化,即将有 机物质转化为ATP分子。线粒体内有许多重要的蛋白质和酶,它 们协同完成线粒体的能量产生和离子转运等功能。

内质网是一种网状的膜系统,包括粗面内质网和平滑内质网。粗面内质网上有许多核糖体,用于合成和修饰蛋白质。平滑内质网则参与多种代谢反应和脂质合成等功能。 高尔基体是一种扁平的膜囊结构,参与蛋白质等分子的修饰和排序。它与内质网、溶酶体等细胞器之间存在一定的联系,协同完成细胞代谢的复杂过程。 溶酶体是一种包含有水解酶的小袋体,其主要功能是分解和消化各种物质,包括老化的细胞器、病毒、细菌等。它还参与许多其他的细胞生物学过程,如膜吞噬、信号转导等。 细胞的功能 细胞的不同细胞器具有不同的生物学功能,它们之间通过各种分子和信号传递协同工作,完成细胞的生存和活动。 细胞膜是细胞内外的分界线,它具有多种功能,如参与物质的转运、膜促进作用、细胞信号识别与转导等。细胞膜上的多种蛋

生物学细胞结构与功能的关系

生物学细胞结构与功能的关系细胞结构与功能的关系 细胞是生物学中最基本的构成单位,它们通过自身的结构和功能相互作用,维持生命的正常进行。本文将探讨细胞结构与功能之间的关系,以及这种关系对生物学研究的意义。 一、细胞结构的基本组成 细胞主要由细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器组成。细胞膜是细胞的外层包裹物,起到细胞与外界物质的交流和选择性通透的作用。细胞质包含了许多细胞内的重要物质,包括细胞器和细胞液。细胞核则控制着细胞的遗传信息和生命活动。细胞器是细胞内各种功能结构的总称,如线粒体、内质网、高尔基体等。 二、细胞结构与功能的关系 1. 细胞膜与物质交换:细胞膜是细胞与外界环境之间的界面,通过膜蛋白和离子通道等结构实现物质的输入和输出。细胞膜的选择性通透性使得细胞能够根据需要对物质进行选择性摄取和排泄,保持内部环境的稳定。 2. 细胞器与代谢活动:各种细胞器在细胞内具有特定的功能,它们协同工作,参与到细胞的代谢活动中。例如,线粒体是细胞的能量生产中心,通过细胞呼吸过程合成三磷酸腺苷(ATP),为细胞提供能量。

3. 细胞结构与细胞分裂:细胞分裂是细胞增殖和生长的关键过程, 细胞结构对细胞分裂起着重要的影响。细胞核内的染色体通过有丝分 裂或减数分裂的过程,在细胞分裂中保证遗传信息的传递,并确保新 生细胞具有相同的遗传物质。 4. 细胞结构与信号传导:细胞结构在细胞信号传导中起着重要的作用。信号分子通过细胞膜上的受体结合,触发细胞内的信号转导通路,进而调节细胞的生理和生化反应。例如,神经细胞中的突触传递依赖 于突触前后细胞膜特定结构的相互作用。 三、细胞结构与功能的意义 细胞结构与功能的关系研究对于生物学领域具有重要意义。 首先,深入了解细胞结构与功能的关系可以帮助我们理解生物体的 生命过程。通过研究细胞器的结构和功能,我们能够揭示细胞内各个 组成部分之间的相互作用,进而理解生物体内部的物质交流和能量转 换等基本生命过程。 其次,细胞结构与功能的研究对于解析疾病的发生机制和治疗方法 具有重要启示。许多疾病,如癌症、遗传性疾病等,都与细胞结构或 功能的异常有关。通过研究细胞结构与功能的变化及其与疾病之间的 关系,可以为开发新的治疗方法和药物提供重要依据。 最后,细胞结构与功能的关系研究有助于推动生物技术的进步。人 们利用对细胞结构和功能的理解,发展出了一系列的生物技术手段,

从生物学的角度论述结构与功能的关系

从生物学的角度论述结构与功能的关系 【摘要】唯物辩证法告诉我们:“结构是功能的方式,功能是方式的功能。”任何事物的结构与功能都是一对矛盾,矛盾的双方是密不可分、同时存在、辩证统一的。本文将以《人体组织与解剖学》的相关知识为基础,从生物学的角度来论述结构与功能的关系。 【关键词】生物学;结构;功能;关系 《人体组织与解剖学》是一门以研究结构为主,兼及功能的学科。牢牢把握结构与功能的辨证关系,即对立统一关系,一方面看到结构与功能的区别,另一方面又要看到它们的统一,二者相互联系、相互作用,不可分割。有何结构就会有何相应的功能,反之亦然。结构是功能的基础,功能是结构的表现。这是深入研究、教学和应用组织学的关键。每种细胞、组织和器官都有一定的形态特点,这些特点往往是它们行使一定功能的结构基础,两者密切相关。只有关注结构与功能的关系,组织和细胞才“活”起来,也才能更深入地理解器官中各种组织、细胞的结构,以及它们之间的微妙关系。本文将以小肠绒毛、心肌润盘、味蕾等为例,来论述结构与功能的关系。 一、小肠绒毛的结构与功能的关系

小肠绒毛是小肠特有的结构和功能单位。由上皮和固有层组成。上皮构成绒毛的外表面,固有层组成绒毛的轴心。位于小肠绒毛轴心的毛细淋巴管称中央乳糜管,呈盲管状,起于绒毛顶;另一端穿过黏膜肌层,汇入粘膜下层的淋巴管。中央乳糜管的管壁由一层内皮细胞构成,它的通透性较大,一些较大的分子(如,乳糜微粒)可进入中央乳糜管。在中央乳糜管周围有丰富的毛细血管网和纵行排列的平滑肌纤维。毛细血管的内皮有孔,有利于营养物质的吸收。经吸收细胞吸收的氨基酸、葡萄糖、水和无机盐等进入毛细血管;吸收的脂肪物质主要进入中央乳糜管。平滑肌的收缩可使小肠绒毛变短,有利于淋巴和血的运行。小肠绒毛上皮不断更新,用放射自显影研究证明,绒毛上皮细胞的更新周期为3-6天。 小肠是消化管中最长的部份,小肠是主要的吸收器官,小肠绒毛是吸收营养物质的主要部位。小肠很细长,盘曲在腹腔内。小肠全长5-6米,小肠粘膜形成许多环形皱褶和大 量绒毛突入肠腔,每条绒毛的表面是一层柱状上皮细胞,柱状上皮细胞顶端的细胞膜又形成许多细小的突起,称微绒毛。小肠黏膜上的环形皱襞、小肠绒毛和每个小肠绒毛细胞游离面上的1000-3000根微绒毛,使小肠粘膜的表面积增加600倍,达到200平方米左右。小肠绒毛上皮细胞朝向肠腔的一侧,估计一个成年人小肠的内表面积为200平方米。内表面

蛋白质结构与生物功能的关系

蛋白质结构与生物功能的关系蛋白质结构和生物功能是生命科学中非常重要的两个方面。一 方面,蛋白质作为生物大分子之一,在生命体系中发挥着重要的 生物学功能,如酶催化、信号传递、结构支持等等。而另一方面,蛋白质作为一种超分子化合物,其结构特性可以直接影响其生物 学活性。因此,蛋白质的结构与生物功能之间存在着密不可分的 关系。 从蛋白质结构方面来看,蛋白质结构的研究主要可以分为四个 层次:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 一级结构是指由氨基酸残基组成的骨架链,其中每个氨基酸残 基都和相邻的两个氨基酸残基通过肽键连接。因此,蛋白质的一 级结构可以由其氨基酸序列确定。从生物学功能的角度来看,氨 基酸序列对于蛋白质的生物学结构和功能起到了关键的影响。 二级结构是指蛋白质链上相邻的氨基酸残基之间的一些局部态势,例如螺旋、β-折叠、无规卷曲等等。二级结构的形成依赖于 氢键的形成,氨基酸残基的理化性质等因素。不同的二级结构会 对蛋白质的结构特性和功能产生不同的影响。

三级结构是指整个蛋白质分子的立体构象,包括其折叠和簇合 状态。三级结构的形成涉及到大量的氢键、疏水相互作用、离子对、手性对等因素。蛋白质的生物学功能往往依赖于其三级结构,较小的结构改变可能会对其生物学功能产生影响。 四级结构是指多个蛋白质分子之间的相互作用形成的复合物的 结构特性。例如,蛋白质可能通过四级结构的形成而形成高分子 复合物,如DNA-蛋白复合物。手性相互作用、静电相互作用以及其他的物理化学相互作用形成了蛋白质的适合于特定功能的多级 结构。 从蛋白质生物功能的角度来看,蛋白质的生物功能大致可以分 为以下几类。 一、酶催化 酶催化是蛋白质的最主要的生物学功能之一。酶通常是大分子 蛋白质,具有高度特异性和高效催化反应的能力。酶的催化能力 主要源于其结构上所特有的活性位点,它对于特定的物质具有高

生物体内结构与功能的关系

生物体内结构与功能的关系 生物体内结构与功能的关系是生物学的一个重要问题,其研究有助于人类更深 层次地理解生物体的运作规律,从而为人类的科学技术发展提供更多的灵感和创新思路。在生物学中,生物体内的各种结构组织和器官功能之间密不可分,它们共同构成了一个生命体系,从而将生命体系中的各种变化和运动联系在一起。下面本文将结合生物体内的不同组织结构来探讨生物体内结构与功能之间的关系。 细胞组织采访 细胞是构成生物体的最基本单位,一个生物体的复杂程度直接取决于其包含的 细胞数量。细胞的种类非常丰富,可以分为许多不同的类型,不同类型的细胞之间通常都存在着显著的区别和差异。例如,皮肤细胞不仅具有表皮保护和感知的功能,还包含了色素细胞和角质细胞等,在结构和功能上存在着若干个方面的差异。生物体内不同细胞类型的差异主要体现在其形态和组织结构上,但这些差异却对细胞的功能产生了重大的影响。 比如,各种不同的细胞色素在细胞内的含量和类型都是差异极大的,而这些差 异则直接影响到了人体的免疫能力、生长速度、体力和抗病能力等方面。此外,细胞的结构特征也会影响到其功能,比如心肌细胞的细胞质中含有大量的线粒体和细胞骨架,就决定了它具有高效的能量供应和强韧的结构支撑,从而支持其进行高度频繁的收缩和舒张运动。 组织器官采访 尽管细胞是所有生物体的基础单位,但生物体中大多数的重要功能和重要组织 形式,都是由几种或几百种细胞聚积而成的。这些细胞在一定程度上具有相同的形态和功能特点,共同组成了生物体内的器官或组织。 一种器官或组织的主要功能通常是与其特定的结构和组织形式密不可分的,比 如心脏就是一个非常明显的例子。心脏的主要功能就是在心脏收缩和舒张期间,将

生物结构与功能的关联研究

生物结构与功能的关联研究 生物学是一门研究生命的科学,旨在了解生命的本源、结构、功能和演化。在 这个领域,结构与功能的关联是非常重要的研究方向。在生物学领域中,一种生物体的结构设计是为了它所要执行的功能而存在的。因此,结构与功能之间紧密相关,一方面,生物体的结构构筑了它所需要执行的生理功能;另一方面,生物体的功能表现在其结构上,这种结构与功能的关联对于帮助我们理解生物学非常重要。 生物学家和生物物理学家开展了许多研究工作,以了解生物系统的结构和功能 之间的关联。例如,他们研究蛋白质、核酸和多肽等分子的结构,以研究其功能。他们还研究细胞膜的结构和功能,这是细胞的关键组成部分,决定了细胞与外部环境的互动。生物学家和生物物理学家还研究各种生物分子之间的相互作用,以及这些分子在生物系统中的作用和交互。通过这些研究,我们可以更好地了解生物体的结构、功能和相互作用。 蛋白质是生物体结构和功能相互关联的重要因素之一。蛋白质是生物系统中最 常见、最重要的大分子之一,它们在细胞中扮演着十分重要的角色。蛋白质往往通过折叠成特定的三维结构来完成其生理功能。强大的理化方法和计算机模拟技术使得生物学家们可以对蛋白质的结构和功能进行从分子角度的研究。这种研究已经证明了,蛋白质的特定结构对于它的功能至关重要。研究人员还发现,蛋白质的结构可以通过外部环境因素(如温度或ph值)发生变化,这些变化可能会影响蛋白质 的功能。 另一个生物系统的关键组成部分是细胞膜。细胞膜是由脂质分子构成的薄膜, 分隔了生物系统内的细胞物质和外部环境。细胞膜的功能是保护细胞免受外界损害,并且负责与外部环境进行交互。细胞膜与许多不同类型的分子相互作用,包括蛋白质和其他生物大分子。尽管细胞膜的结构非常微小,但对细胞的整个生理功能具有决定性的作用。例如,细胞内的信号传递通常涉及到内部和外部环境之间的相互作用,这些相互作用必须通过细胞膜发生。

生物学细胞结构与功能的重要性

生物学细胞结构与功能的重要性细胞是生命的基本单位,是构成生物体的最基本组成部分。生物学中的细胞结构与功能的研究对于我们深入了解生物体的组成和功能至关重要。在本文中,我们将探讨生物学细胞结构与功能的重要性,并介绍一些相关研究的进展。 一、细胞结构的重要性 细胞结构是生物体内各种生物过程所必需的基础。生物体内的细胞结构包括细胞膜、细胞质、细胞器等。细胞膜是细胞的外层保护层,不仅能够维持细胞内外的物质交换,还能调节细胞内外环境的平衡。细胞质则包含了细胞内的各种细胞器,这些细胞器具有不同的结构和功能,承担着生物体内各种生物过程的重要任务。例如,线粒体是能量合成的主要场所,核糖体则是蛋白质合成的关键组成部分。细胞内不同细胞器之间的协调配合,形成了复杂而高效的细胞过程。 细胞结构的研究不仅能够帮助我们理解细胞的基本组成,还有助于揭示细胞内各种生物过程的机制。通过观察和研究细胞结构,我们可以深入了解细胞的生长、分裂、代谢等过程。例如,通过研究细胞核的结构和功能,我们能够了解到基因表达的机制,这对于揭示遗传信息的传递和表达具有关键意义。此外,细胞结构的研究还能够帮助我们理解细胞的分化、发育等过程,对于生物医学研究和疾病治疗都具有重要的意义。 二、细胞功能的重要性

细胞功能是细胞结构的表现形式,是细胞活动的关键驱动力。细胞 具有各种各样的功能,包括营养吸收、代谢产物合成、能量转换等。 这些功能的实现依赖于细胞内复杂的化学反应和信号传递网络。细胞 的功能不仅在于细胞自身,还在于维持整个生物体的正常运行。 细胞功能的研究有助于我们了解细胞内各种生物过程的机制和调控 方式。例如,通过研究细胞的能量代谢机制,我们可以揭示细胞产生 能量的途径和调控机制,对于代谢性疾病的治疗具有重要的指导意义。此外,细胞功能的研究还可以帮助我们理解细胞信号传导的机制,这 对于药物的研发和治疗手段的改进都具有重要的意义。 三、生物学细胞结构与功能的研究进展 生物学细胞结构与功能的研究是一个广泛而深入的领域。近年来, 随着技术的不断进步,我们对于细胞结构和功能的认识也在不断深化。例如,高分辨显微镜的应用使我们能够观察到更加细微的细胞结构, 进一步揭示了细胞内复杂的组织和结构。此外,基因编辑技术的发展 使得我们能够在细胞中操控和改变基因,探究基因对于细胞功能的影响,为基因治疗和疾病治疗提供了新的思路和方法。 同时,生物学细胞结构与功能的研究还融合了其他学科的思想和方法。例如,生物物理学的手段在细胞力学和细胞运动的研究中得到了 广泛应用;生物化学的方法在细胞代谢和信号传导的研究中起到了重 要作用。细胞结构与功能的研究成果不断丰富,为我们对于细胞活动 的理解提供了新的突破口和研究途径。

生物大分子的生物学功能与结构关系

生物大分子的生物学功能与结构关系生物大分子是所有生物体中最大的分子,包括蛋白质、核酸、多糖和脂类等。它们在维持生物体结构与功能方面起着重要的作用。本文将探讨生物大分子的生物学功能与结构关系,并解释为什么如此巨大的分子可以在细胞环境中起作用。 蛋白质是生物大分子中最丰富的一种。它们在细胞中扮演着各种各样的角色,包括酶、信使和结构组分。蛋白质的结构可以分为四个层次:一级结构是由氨基酸组成的线性多肽链;二级结构是多肽链的局部折叠,如α螺旋和β折叠;三级结构是整个多肽的三维结构,由它的二级结构折叠形成;四级结构是多个多肽链组成的蛋白质复合物。蛋白质的结构与功能密切相关。为了完成它们的特定功能,它们需要具有特定的结构。例如,酶是由一系列特定氨基酸组成的,这些氨基酸位于蛋白质内部或表面,可以使酶与反应物结合。 核酸是生命体中储存遗传信息的主要大分子。它们由核苷酸单元组成,包括脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。核糖核苷酸包括腺苷酸、鸟苷酸、胞苷酸和尿苷酸,而脱氧核糖核苷酸只包括脱氧腺苷酸、脱氧鸟苷酸、脱氧胞苷酸和脱氧尿苷酸。核酸的结构也可以分为四层次:一级结构是由核苷酸单元组成的线性多肽链,

链的两端有5'末端和3'末端;二级结构是由多个核苷酸单元形成 的局部构象,如DNA中的双螺旋和RNA中的额叶/方块状;三级 结构是整个多肽链的三维结构,由二级结构的局部构象形成;四 级结构是由多个多肽链组成的核酸复合物。 多糖是由相同或不同的单糖单元组成的大分子。天然多糖包括 葡聚糖、淀粉质、糖蛋白和肝糖朊等。多糖的主要作用是提供支 撑和保护。例如,淀粉质在植物细胞中储存能量,纤维素在植物 细胞壁中提供支撑。多糖中的单糖单元可以连接成直链或支链。 直链多糖只有一条链,如葡聚糖。支链多糖包括两条或更多的链,如淀粉质和糖原。 脂类是一类化合物,它们是由脂肪酸和其他分子组成的。脂类 在生命体中扮演着各种各样的角色,包括细胞膜的构造、能量储 存和信号传导。脂类可以分为两大类:结构性脂类和储存型脂类。结构性脂类包括磷脂、三酰甘油和胆固醇。储存型脂类包括脂肪 酸和甘油。脂类的结构包括单层和双层结构。单层结构包括脂肪 酸和甘油,它们在细胞内起着能量储存的作用。双层结构包括磷 脂双分子层,它们构成了细胞膜。

生物学细胞结构与功能的基本认识

生物学细胞结构与功能的基本认识细胞是生物学中最基本的单位,也是构成生命的基石。通过对细胞结构与功能的基本认识,我们可以更好地理解生物体的运作和生命现象的发生。本文将介绍细胞的基本结构和各种细胞器官的功能,以帮助我们对生物学细胞的认识进一步深化。 一、细胞的基本结构 细胞的基本结构包括细胞膜、细胞质、细胞核以及各种细胞器官。细胞膜是细胞的外包层,由磷脂双分子层构成,具有选择性通透性和物质转运的作用。细胞膜不仅保护细胞免受外界环境的伤害,还将细胞内外的物质进行有效的交换。 细胞质是细胞内的液体基质,包含许多重要的生化分子和细胞器。细胞核则是控制细胞生命活动的中心,其中包含了遗传信息以及DNA 和RNA等重要的遗传物质。 二、细胞器官的功能 1. 基因组细胞器官 细胞核是基因组细胞器官的核心,它储存了细胞的遗传信息。DNA 是细胞核中非常重要的分子,它通过RNA的复制和转录过程,控制了蛋白质的合成和细胞活动的调控。 2. 能量代谢细胞器官

细胞的能量代谢主要依靠线粒体进行,线粒体是细胞中的能量中心,通过氧化磷酸化反应产生ATP等重要的能量分子。线粒体内还具有独 立的DNA结构,可以自主进行遗传信息的复制和传递。 3. 基质功能细胞器官 内质网和高尔基体是细胞的基质功能细胞器官,主要参与蛋白质的 合成、修饰和折叠等过程。内质网通过生物合成的路线,将蛋白质转 运至高尔基体,进行后续的修饰,并进一步运送至细胞膜或其他细胞器。 4. 质膜内功能细胞器官 溶酶体和囊泡是质膜内功能细胞器官,它们主要参与细胞内物质的 降解和分解。溶酶体中含有多种水解酶,能够将废旧的细胞组分或外 界吸收的物质进行分解和回收。 5. 骨架细胞器官 细胞骨架是细胞内的纤维状结构,主要由微丝、中间丝和微管组成。细胞骨架在细胞形状的维持、细胞运动和细胞分裂等过程中起到重要 的支撑作用。 三、细胞结构与功能的相互关系 细胞的结构与功能相互关联,不同的细胞结构赋予了细胞特定的功 能和适应环境的能力。例如,肌肉细胞具有高度有序排列的肌纤维结构,使其能够快速收缩和产生力量;神经细胞则具有高度分支的轴突

生物大分子结构与功能的关系研究

生物大分子结构与功能的关系研究生物大分子是生命活动中的重要组成部分,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等,它们具有复杂的结构和多样的功能。近年来,越 来越多的研究表明,生物大分子的结构与功能息息相关。本文将 介绍生物大分子结构与功能的关系,以及其在生物学研究中的重 要性。 一、生物大分子的结构 生物大分子具有多层次的结构,从原子、共价键的角度来看, 它们的结构可以被描述为一系列的共价键层次。在生物大分子中,原子通过化学键结合在一起,在这种架构下,看似平凡的质点通 过高阶结构的组合可以呈现出多样的功能。 1. 蛋白质结构 蛋白质是生命活动中最为重要的大分子之一,它具有多样的功能,例如酶促反应、信号传递和结构支持等。蛋白质可以分为多 种类型,包括单体、复合物和多域蛋白等。蛋白质的结构可以被 描述为四级结构:原生结构、一级结构、二级结构和三级结构。

其中,原生结构是蛋白质在水溶液中的天然状态,一级结构是由 氨基酸残基的排序组成的,二级结构是由氢键、静电相互作用和 范德瓦尔斯力等非共价相互作用产生,三级结构则是由不同二级 结构的组合产生。 2. 核酸结构 核酸是能携带遗传信息的大分子之一,它们包括DNA和RNA。DNA是双链螺旋结构,由四种不同的碱基和脱氧核糖组成。而RNA则是单链分子,包括三种不同的碱基和核糖。双链DNA的 结构由两个螺旋的基本单元组成,其中的螺旋型结构是由两个互 补的单链DNA通过氢键连接而组成的。这种结构允许DNA携带 大量信息,并在细胞中进行复制和转录。 3. 多糖结构 多糖是生物大分子中最为广泛的类型之一,包括淀粉、纤维素 和肝糖原等,它们多为长链分子。多糖结构的多样性主要是由单 糖组合方式和链的方向控制的。例如,淀粉由葡萄糖单元组成, 它们按一定的角度连接成链,并在链上形成分枝。这种结构允许 淀粉在生物体内以能量的形式储存。

生物学中的细胞结构与功能

生物学中的细胞结构与功能生物学是关于生命的科学,而细胞是构成生命的基本单位。细胞不仅是生物学的基础,还涵盖着丰富多样的结构和功能。本文将重点讨论生物学中的细胞结构和功能,以便更好地理解细胞的基本组成和其在生命过程中的作用。 一. 细胞的基本结构 为了充分理解细胞的结构和功能,我们首先需要了解细胞的基本组成。细胞一般由细胞膜、细胞质和细胞核组成。 1. 细胞膜:细胞膜是细胞的外层边界,类似于生物学中的“墙壁”。它由磷脂双层构成,其中夹杂着各种蛋白质和糖类分子。细胞膜的主要功能包括维持细胞的形状、控制物质的进出、传递信号等。 2. 细胞质:细胞质是细胞膜与细胞核之间的区域,类似于一个胶体溶液。它包含了许多细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体等。细胞质中还含有各种溶解物质,如蛋白质、糖类、氨基酸等。 3. 细胞核:细胞核是细胞的控制中心,类似于人类的大脑。它主要包含了染色体、DNA和RNA等遗传物质,通过这些物质控制着细胞的生长、分裂等过程。 二. 细胞的功能 细胞不仅有着不同的结构,还充当着不同的功能。以下是细胞在生物学中常见的功能:

1. 新陈代谢:细胞是生物体内新陈代谢的基本单位,通过新陈代谢 可以产生能量和合成需要的物质。新陈代谢过程包括蛋白质、碳水化 合物和脂肪的分解和合成,以及能量的转化。 2. 贮存和分解物质:细胞可以贮存各种物质,如脂质、糖类等,以 供需要时使用。此外,细胞还可以分解陈旧的或过量的物质,以维持 细胞内的平衡和稳定。 3. 细胞分裂:细胞分裂是生物体生长和繁殖的关键过程。细胞通过 分裂产生两个新的细胞,从而实现生物体的增长和发育。 4. 调节和传递信号:细胞通过细胞膜表面的受体与外界环境进行物 质交流,传递信号,并通过信号通路进一步调节细胞的功能和行为。 5. 适应环境:细胞可以根据外界环境的变化,通过细胞膜的通透性 调节自身的内部环境,以适应不同的生存条件。 三. 细胞的功能与疾病 细胞的结构与功能异常常常会导致疾病的发生。以下几个例子说明 了细胞功能异常与疾病之间的关系: 1. 癌症:癌症是由于细胞的基因突变而引起的异常细胞增殖疾病。 癌细胞失去了正常细胞的生长调控机制,导致其无限制地分裂和扩散。 2. 糖尿病:糖尿病是由于胰岛素分泌异常或细胞对胰岛素的反应异 常而引起的代谢性疾病。胰岛细胞分泌胰岛素的功能异常会导致血糖 无法有效下降,最终导致糖尿病的发生。

生物科学中的细胞学细胞结构与功能

生物科学中的细胞学细胞结构与功能在生物科学中,细胞学是研究生物体最基本的单位-细胞的学科。细胞学的研究内容主要包括细胞的结构和功能。细胞是生物体内最基本的结构和功能单位,细胞学的研究对于揭示生物体的生命活动有着重要的意义。 一、细胞结构 细胞的结构非常复杂,具有多种不同的组成部分。每个细胞都由细胞膜、细胞质、细胞器和细胞核等组成。 1. 细胞膜 细胞膜是细胞的外部边界,起到保护细胞内部结构的作用。它由脂质双分子层和膜蛋白组成,可以控制物质的进出。细胞膜在维持细胞内稳定环境、接受外界信号和细胞间相互通讯中起着重要的作用。 2. 细胞质 细胞质是细胞内的胶状物质,填充在细胞膜和细胞核之间。细胞质中含有水、有机物和无机离子等,是许多生物化学反应的场所。 3. 细胞器 细胞器是细胞的重要功能结构,包括线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体和叶绿体等。每个细胞器都有特定的结构和功能,协同工作完成细胞的各项生物活动。 4. 细胞核

细胞核是细胞中最重要的结构之一,主要包含着遗传物质DNA。细胞核控制着细胞的生长和分裂,并参与到基因的表达和调控中。 二、细胞功能 细胞的功能是指细胞在生命活动中所承担的职责和任务。细胞的功能主要包括生命维持、代谢、生物合成和传递遗传信息等。 1. 生命维持 细胞通过细胞膜的选择性渗透作用,维持着细胞内外的物质平衡,保持细胞稳定的内环境。同时,细胞还通过酶的作用维持正常的酸碱平衡,完成呼吸作用、分解代谢产物和维持渗透压等。 2. 代谢 细胞通过代谢来获取能量和物质,维持生命的运转。代谢分为两个方面:①获得能量的代谢(如光合作用和呼吸作用等);②物质合成的代谢(如蛋白质合成和核酸合成等)。 3. 生物合成 细胞通过基因表达和蛋白质合成等过程,合成各种生物大分子和代谢产物。这些条件通过细胞器协同工作,完成细胞内各种生物活动。 4. 传递遗传信息 细胞核内的DNA是细胞中遗传信息的媒介。细胞通过DNA的复制和转录翻译过程,传递遗传信息给下一代细胞,继承和延续物种的基因。

生物大分子的结构与功能关系

生物大分子的结构与功能关系生物大分子,包括蛋白质、核酸和多糖,是构成细胞和生命的 重要组成部分。这些分子具有复杂的结构,并承担着各种不同的 生物学功能。分子的结构与其功能密切相关,当分子的结构发生 改变,其功能也会随之改变。因此,研究分子的结构与功能关系 至关重要。 蛋白质是生物体内最为丰富的大分子之一,它们参与了许多生 物学过程,如酶反应、细胞信号传导和免疫应答等。这些功能依 赖于蛋白质的结构。在分子水平上,蛋白质的结构可以分为四个 层次:原生结构、二级结构、三级结构和四级结构。原生结构指 的是蛋白质未受到空间限制时的结构。蛋白质的二级结构是指由 蛋白质的氢键导致的α-螺旋和β-折叠结构。三级结构则是指由多 个二级结构共同组成的三维结构,包括蛋白质的单元和超结构。 四级结构指的是由两个或更多的蛋白质聚合形成的复合物。 蛋白质的结构与其功能密切相关。蛋白质的功能通常涉及其在 细胞内的相互作用和结构变化。当蛋白质的结构发生改变时,它 的功能也会随之改变。这个过程可以是可逆的,也可以是不可逆的。例如,在酶反应中,蛋白质的活性依赖于其特定的三维结构。当蛋白质的结构受到改变后,其活性也会相应地改变。此外,蛋

白质的功能也依赖于其与其他分子的相互作用。这些作用可以是非共价的,如氢键、离子键和范德华力,也可以是共价的,如二硫键。这些相互作用会影响蛋白质的结构和功能。 核酸是另一类重要的生物大分子。DNA是核酸的一种,它担负着存储遗传信息的任务。RNA是另一种核酸,它在蛋白质合成中发挥着关键作用。DNA和RNA都是由核苷酸单元串联而成的。核苷酸由磷酸基团、核糖或脱氧核糖和一种氮碱基组成。核酸的结构可分为三个层次:一级结构、二级结构和三级结构。一级结构指的是核酸中核苷酸单元的顺序。二级结构指由氢键导致的单链内的螺旋和折叠结构。三级结构是指由多个二级结构共同组成的三维结构。在DNA中,一级结构可以决定基因的顺序。在RNA和蛋白质合成中,二级和三级结构的改变可以影响RNA的折叠和RNA和蛋白质的相互作用。 多糖是生物大分子的另一类,它们由单糖单元(如葡萄糖)结合而成。多糖的功能各不相同,包括作为能源和结构材料。多糖的结构可分为两个层次:一级结构和二级结构。一级结构指的是多糖中单糖单元的顺序。二级结构指的是由单糖单元的化学性质和空间结构决定的复杂结构。例如,纤维素是一种由葡萄糖单元组成的多糖,其二级结构是由纤维素链之间的氢键和范德华力决

生物结构与功能的本质关系探索

生物结构与功能的本质关系探索 生物是生命的基础单位,而生物的结构和功能是密不可分的。多年来,生物学 家一直在探索生物结构与功能之间的本质关系。在这个过程中,科学家们发现生物结构和功能之间存在着深厚的联系,每一个结构都为生物的功能发挥奠定了基础。 生物结构与功能的本质关系 生物的结构和功能是非常密切相关的。例如,一个细胞的结构会决定其功能, 它的形态和组织构成会限制它的功能。细胞核是一个很好的例子,它是细胞内控制基因表达和细胞增殖所必不可少的一个细胞器。细胞核的大小、形状和位置会影响到细胞活动的方方面面,从而影响其整体功能。另一个例子是叶绿体,它是植物光合作用的关键细胞器之一,其复杂的内部结构和成分是这个过程中成为光能捕获和转化的基础。 生物结构决定功能的关系体现在生物的各种层面上,从细胞、组织、器官到生 物个体和群体。例如,人类心脏的结构决定了其泵血功能。心脏有四个心房和心室,它们的结构让心脏能够有效地收缩和松弛,从而推动血液流动。另一个例子是脑部神经元的结构,每个神经元都是一个完整的细胞体系,它由细胞体、进出神经元信息的轴突和树突组成。神经元通过树突和轴突之间的接触点(称为突触)与其他神经元联系在一起,并通过这些突触传递信息。神经元的结构和形态使得信息可以速度快、精确的传递。 生物结构和功能之间的这种内在联系在发展生物医学、生态学、环境保护等领 域中发挥着至关重要的作用。在这些领域中,研究生物结构和功能之间的关系有助于设计新药物、理解食物链和能量流、评估环境威胁等。生物结构和功能之间的关系也帮助我们了解身体是如何发挥功能的,以及为什么身体不能成为脆弱可侵犯的“机器”。 生物结构和功能之间的复杂关系

探究生物体结构与功能相适应之关系

探究生物体结构与功能相适应之关系 作者:何伟明 来源:《成才之路》 2012年第4期 广东连平●何伟明 摘要:在高中生物教材中,生物体结构与功能相适应的观点贯穿其中,生物体结构和功能 两者之间有着密不可分的联系,科学地掌握生物体结构与功能相适应的知识点,可以让学生在 生物的学习中更加省时省力,起到更好的学习效果。同时,对生物体结构与功能相适应观点的 研究,也有利于推动生物教学的进一步提升。 关键词:生物体;结构;功能;相适应 本文首先从探讨生物体结构与功能的关系人手,再论述两种之间相适应的几种表现形式, 最后来探讨两者相适应的意义。 一、生物体结构与功能的关系 生物体的结构对其功能起着决定作用,同时生物体的功能又对其结构具有反作用。从表现 形式来看,生物体的功能是一种外在表现形式,而生物体结构则是隐藏在内的。生物体结构是 功能发挥的基础,如果结构最优,在功能上会发挥出更好的效果,反之亦然。在高中生物教材中,有多个地方学习到生物体结构与功能的关系,如人的神经细胞,通过结构接受刺激,而其 功能表现形式就是兴奋。只有首先掌握了结构与功能的关系,才能促进教学的有效性和学科研究。 1生物体结构的独特性 生物体结构不同于非生物体结构,在本质上它们是有区别的,生物体结构具有自我组织和 调节能力,从而更好地适应周围环境。而非生物体则不具备这种能力,一旦功能得到发挥,结 构就会发生损耗。例如我们所使用的铅笔、橡皮等,都会随着功能的发挥而使得结构发生改变。生物体结构通过与环境的信息能量的转换中,能实现自我调节。例如一个学生的朗读能力特别好,或者绘画能力熟练,这些都是生物体某一功能的重复,才使得生物体某个结构更加发达。 然而,生物体的某种功能也不能发挥过度。 2生物体功能发挥与结构构成要素的关系 生物体结构是由很多的要素构成的,生物体功能的发挥与结构构成要素有密切的联系。生 物体在发挥功能时,构成结构的各个要素之间必须具有协调性,才能保证发挥出较好的功能, 如果没有较好的协调性,就不能发挥出好的功能。在生物体各个要素之间也具有连接方式,一 旦连接方式发生断裂,就会失去生物体功能。例如原生动物大草履虫,它具有两个伸缩泡,分 别位于体前体后,伸缩泡主要由主泡和收集管构成,其作用就是排出废物和调节体内水分。通 过观察可以发现,伸缩泡与收集管以及收集管与内质网都有连接,保证调节和排废功能的实现。此外,如果生物体结构要想保证功能的发挥,还需要合适的对象和环境。如血红蛋白在输送氧 气的时候,就受到血液中含氧量的影响。 生物体结构与功能的关系是不可分割的,虽然生物体结构与功能具有一定的对应关系,但 并是一成不变的。例如打篮球的几个男同学,他们虽然具有相同的生物体结构,但所发挥的功 能却不同,可能有的同学打球能力非常强,有的则较弱,产生同构异能情况。

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