多样性与统一性

在种群、群落和生态系统水平，一个种群数量的增加会导 致其天敌数量的增加，从而使该种群的增长受到抑制。
4.信息传递
美国科学家莱诺伊.胡德曾说：生命是信息的载体，一切特性都可以从信 息的流动中得到实现。 生物信息的流动方向：DNA——mRNA——蛋白质——蛋白质相互作 用网络——细胞——器官——个体——种群——群落——生态系统。 构成生命系统的关键不是其组成的物质，而是组成部分的相互作用或部 分之间的关系，也就是信息。
（2）生物界的统一性 分子水平上的统一性 各种各样的细胞都有相同的物质基础：水、无机盐、糖类、脂 质、蛋白质、核酸。不同生命的蛋白质、核酸有着共同的基本 单位，有着共同的基本单位的连接方式。这使得生命在分子水 平上具有统一性。而组成核酸的碱基排列顺序、组成蛋白质的 氨基酸排列顺序的千差万别，造成了生命大分子的千变万化， 从而导致了生命的多样性。
生态系统
稳态等基本属性，都具有统一性和差异性。
美国细胞生物学家E.B.Wilson曾说“每一个生物科学问题的答 案都必须在细胞中寻找”。了解生命系统的活动规律，就从了 解细胞开始，细胞是生物体结构和功能的基本单位。
在《课程标准》中课程内容的明确指出“了解生命的物质性和 生物界的统一性，细胞生命活动中物质、能量和信息变化的 统一性，细胞结构和功能的统一性，生物体部分和整体的统 一性等，有助于科学自然观的形成。”
（2）动物个体稳态是通过神经-体液-免疫调节网络来维持，使各器官、系统协调一 致的正常进行，从而使内环境中的成分和理化性质都处于动态平衡中；而植物虽然结 构形态简单了很多，但是可以通过激素对自身的生命活动进行调节，以实现生命活动 的稳态。 （3）在自然界中，任何生物都不是孤立存在的。在一个资源空间有限的环境中，种 群经过一定时间的增长后，数量趋于相对稳定，并在K值（或环境容纳量）上下波动 ；
在内质网中未折叠或错误折叠的蛋白质，会在内质网中大量堆积，此时细胞通 过改变基因表达减少新蛋白质的合成，或者增加识别并降解错误折叠蛋白质的 相关分子，进行细胞水平的反馈调节。
个体水平：在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激 素并不是孤立起作用，而是多种激素相互作用、共同调节的。这其中 存在反馈调节，如低浓度的生长素促进细胞伸长，但生长素浓度增加 到一定值时，就会促进乙烯的合成，而乙烯含量的增高，又抑制了生 长素促进细胞伸长的作用。 对于动物体对于动物体，各项生命活动常受神经和体液的共同调节， 体液调节即是神经调节的一部分，又影响神经系统的发育和功能。激 素调节是体液调节的主要内容，激素是信息分子，激素分泌的调节与 反馈调节密不可分，如胰岛素和胰高血糖素共同调节血糖含量的过程 ，甲状腺激素和性激素的分泌过程，以及体温调节和水平衡的调节都 体现了反馈调节对于机体维持稳态的重要意义。
细胞膜的流动镶嵌模型与其选择 透过性相适应，磷脂双分子构成 基本骨架，有利于脂质分子通过 细胞膜；细胞膜上的载体导致细 胞对离子和小分子的选择吸收。 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质 分子大多数是可以运动的，导致 细胞能够进行胞吞、胞吐。由于 构成生物膜分子的运动性，从而 实现生物膜的相互转化。
（3）组织、器官、系统、个体水平上的结构与功能的统一性 生长在沙漠地区植物的叶片，大多数呈针状，有利于减少水分 的蒸发。阳生植物叶表面的气孔通常是凹陷的，有利于降低蒸 腾作用，减少水分散失。
目录
一、生命的物质性生物界的统一性 二、生命活动中物质、能量和信息变化的统一性 三、结构和功能的统一性
一、生命的物质性和生物界的统一性
（1）生命的物质性 生物体总是和外界环境进行着物质交换，归根结底是有 选择的从无机自然界获取各种物质来组成自身。因此， 组成细胞的元素，在无机自然界中都能够找到，没有一 种化学元素为细胞所特有。各种元素通过化学键相互作 用构成了生命的物质基础——化合物，如蛋白质、核酸 、糖类和脂质等。这些有机物逐渐聚集并且相互作用， 最终演化出了具有细胞结构的生命。
3.反馈调节
所有的生命系统都存在于一定的环境中，在不断变化的环境条件下，依 靠自我调节机制维持其稳定，高等生物体和人体在生长、发育、代谢、遗 传和变异等各种生命活动中，通过一定的调节机制，使机体保持稳态，并 作为一个整体完成复杂的生命活动，适应多变的环境。
在生态系统中，生物和环境之间相互影响，种群数பைடு நூலகம்不断变化，群落也 处于演替过程中。生态系统通过自我调节作用，实现物质循环和能量流 动的相对稳定，维持稳态。
心肌细胞、骨骼肌细胞收缩需要大量的能量，所以细胞中 线粒体的含量比较多；
消化腺细胞、浆细胞、胰岛细胞等能产生分泌蛋白的细胞， 细胞内粗面内质网含量较多，附着的核糖体多。
有丝分裂的细胞中，高等植物细胞分裂的末期，高尔基体分布在赤 道板的位置，有利于细胞壁的形成；动物细胞分裂的前期，中心体 移到细胞的两极，有利于发出星射线形成纺锤丝牵引染色体移到细 胞的两极，实现染色体的平均分配。 代谢旺盛的细胞含有的核仁体积较大，数量较多，以便形成更多的 核糖体，合成蛋白质，还有更多的线粒体，为生命活动提供能量。 癌细胞表面的糖蛋白减少，黏着性降低，降低了细胞之间的接触抑 制，有利于癌细胞的转移。
二、生命系统物质、能量、信息的统一性
生物体不是一个孤立的系统，而是和外界环境不断地进行物质、能 量交换和信息传递的开放系统，生命活动以及生命系统各个层次之 间的联系都是物质、能量、信息三位一体的运动和变化，从而实现 生物体不同结构层次的有序性和稳态。
1.有序性的维持 任何生命系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便 维持该系统的正常功能。如果一个生命系统在一段较长时间 内没有能量（太阳能或现成的有机物质）输入，这个系统就 会崩溃。能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的 合成和分解等过程。
同一个体不同的细胞、同一细胞在不同的生命历程中，酶 的种类和数量不同，细胞的功能也不同。生物膜上含有蛋 白质的种类和数量不同，导致生物膜的功能也不同。
如载体蛋白的种类和数量，导致细胞选择吸收不同物质 的量不同，线粒体内膜、叶绿体类囊体膜、内质网膜、 高尔基体膜等含有的蛋白质不同，导致其功能也不同。
细胞器的种类、含量和分布与功能相统一
子代通过生殖细胞从亲代获得的遗传物质是控制发育的 信号，个体发育的过程就是遗传信息表达的过程。生命 中的许多过程都是信息过程。
细胞有选择的与外界环境进行物质交换，不断获取进行生命活动所需要的 物质，同时又不断排出代谢产生的废物，这个过程需要膜上的载体蛋白、 通道蛋白等蛋白质的识别作用。 在个体生命活动的调节过程中，不仅有神经递质和各种激素作为信息分子 调节生命活动，免疫细胞之间通过信号分子相互交流，抗原呈递细胞传递 信息给辅助性T细胞，辅助性T细胞传递信息给B细胞和T细胞，B细胞识 别抗原等都依赖于细胞表面的信号分子；免疫细胞可以分泌免疫活性物质 ，他们作为信号分子会对细胞本身或其他细胞产生影响。 生态系统中信息的种类更是多种多样，光、声音、温度等物理信息，激素 、有机酸等化学信息以及动物的行为生物信息，都对生命活动的进行以及 生态系统的稳定有重要作用。
三、结构与功能的统一性
（1）分子水平上的结构与功能的统一性，主要表现在蛋白 质、核酸、脂肪等物质结构和功能的统一性上。 如蛋白质作为生命活动的承担者，其功能多种多样。组成蛋 白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化，以及肽链盘 曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，导致蛋白质功 能多样性。特定的蛋白质结构决定特定的蛋白质功能。
群落是一个动态系统，它是不断发展变化的。如果群落结构受到干扰或破坏，一 些生物的种群消失了，就会有其他一些生物的种群来占据它们的空间，再经过一段时 间，又会有另一些生物的种群兴起，最后群落会达到一个相对稳定的阶段。演替是群 落水平稳态实现的一种形式，其起始条件不同，类型不同，但在适宜环境中，总趋势 均是物种多样性的增加和群落稳定性的提高。 生态系统是在一定空间中生物群落与其无机环境相互作用形成的统一整体。生态系统 处于开放状态，生态系统依靠自我调节能力应对外界温度、气候变化以及生物种内、 种间关系的波动，维持生态系统结构和功能的相对稳定状态。
2.稳态与平衡 稳态与平衡在任何一个水平的生命系统中都是普遍存在的，每个生命系统 都可以通过一定的方式在一定范围内维持自身相对稳定的平衡状态。 （1）在细胞水平的稳态：细胞包括细胞膜、细胞质、细胞核。细胞膜作 为系统的边界使细胞内部有一个相对稳定的环境。细胞质中的细胞骨架维 持着细胞内结构的有序性，细胞质与细胞核之间通过核膜使二者之间进行 物质交换和信息交流。每个结构各司其职、相互配合，使细胞维持自身的 稳定与平衡状态。 基因表达的稳态、物质含量的稳态、酶促反应的稳态等。基因表达的稳态 调节中，通过RNA聚合酶与基因结构中的启动子结合调控转录的起始；物 质含量的稳态调节中，细胞膜主要通过主动运输方式逆浓度梯度控制物质 进出细胞；酶促反应主要通过产物的反馈调节维持稳态。
感受生命
——多样性与统一性
自然界中各种物质系统之间具有一定的层次性关系，如质子+中 子 原子，原子核聚变形成较重的原子，原子通过化学键组成 分子，这一过程是自然界长期进化过程中所表现出来的状态和规 律。而生命系统具有一定的结构层次。
细胞
物质交换
个体
能量流动
稳态与平衡
信息传递
种群、群落、 生命系统的每一个层次都具有开放、有序和
生命系统不同结构层次上的稳态都依靠系统内部的 反馈调节机制，从而适应环境的变化。
“在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统 的工作，这种调节方式叫做反馈调节。 反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有 重要意义。 在细胞水平：细胞中发生的各种有序的生物化学反应，如蛋白质的合成 与代谢过程中，遗传信息经过转录翻译在核糖体上形成多肽链，再经过 内质网高尔基体的加工包装，分泌到细胞外，。
（2）细胞水平上的结构与功能的统一性，主要体现在细胞 的形态、细胞的组成成分、细胞中细胞器的种类、含量和 分布等。