高中生物生命系统的信息传递 从细胞到生物圈,生命系统层层相依相互联系成为 ...

生命系统的信息传递
从细胞到生物圈，生命系统层层相依相互联系成为一体，而各个层次内部和之间功能协调的实现依赖物质和能量代谢也依赖信息传递。

借助信息传递生命系统的稳态才能维持。

生命系统的信息传递包括以下几个方面：细胞内的信息传递，细胞间的信息传递和生态系统的信息传递。

一、细胞内的信息传递
例如：在细胞的各各组分之间如DNA和蛋白质之间有遗传信息的传递，它所涉及到得知识就是基因的表达过程：DNA中所含有的遗传信息能通过转录过程传递给mRNA，然后通过翻译过程再传递给蛋白质。

再如细胞的各组分之间信息传递的更加典型的例子就是“中心法则”它体现了细胞的各种物质在遗传信息的传递中的联系。

还有DNA的复制也涉及遗传信息的传递。

二、细胞间的信息传递
进行细胞间的信息交流是细胞膜的重要功能之一。

因为大多细胞膜上存在激素的受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点，所以细胞膜的这一功能涉及到教材的内容较多。

例如体液（激素）调节、免疫反应和细胞通讯等过程中。

细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式：
1．通过体液的作用来完成的间接交流。

如内分泌细胞分泌→激素进入→体液体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞，即激素→靶细胞。

现总结如下
（1）若内分泌细胞是下丘脑细胞，靶细胞可能是垂体细胞，激素是促甲状腺激素释放激素或促性腺激素释放激素等；靶细胞还可能是肾小管、集合管细胞，则激素是抗利尿激素。

（2）若内分泌细胞是甲状腺细胞，靶细胞可以是各种组织细胞，激素是甲状腺激素。

（3）若内分泌细胞是垂体细胞，靶细胞可以是甲状腺细胞、性腺细胞或各种组织细胞，激素可能是甲状腺激素、性腺激素或生长激素等。

（4）若内分泌细胞是胰岛A细胞，靶细胞可能是肝细胞，激素是胰高血糖素。

（5）若内分泌细胞是胰岛B细胞，靶细胞可能是肝细胞、肌细胞、各种组织细胞等，激素是胰岛素等。

2．相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞←→细胞。

如精子和卵细胞之间的识别和结合。

3．相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息。

即细胞←通道→细胞。

如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。

神经信息是如何从一个神经元传递到下一个神经元的呢？这要经过一个特殊结构
——突触。

三、生态系统的信息传递
生态系统中的各个组成成分相互联系成为一个统一体,它们之间的联系除了能量流动和物质交换之外,还有一种非常重要的联系,那就是信息传递。

生物之间交流的信息是生态系统中的重要内容,通过它可以把同一物种之间,以及不同物种之间的“意愿”表达给对方,从而在客观上达到自己的目的。

其主要方式有:
1.物理信息包括声、光、颜色等。

这些物理信息往往表达了吸引异性、种间识别、威吓和警告等作用。

比如,毒蜂身上斑斓的花纹、猛兽的吼叫都表达了警告、威胁的意思;萤火虫通过闪光来识别同伴;红三叶草花的色彩和形状就是传递给当地土蜂和其它昆虫的信息。

2.化学信息生物依靠自身代谢产生的化学物质,如酶、生长素、性诱激素等来传递信息。

非洲草原上的豺用小便划出自己的领地范围,正是小便中独有的气味警告同类:“小心,别进来,这是我的地盘。

”许多动物平常都是分散居住,在繁殖期依靠雌性动物身上发出的特别气息——性诱激素聚集到一起繁殖后代。

值得一提的是有些“肉食性”植物也是这样,如生长在我国南方的猪笼草就是利用叶子中脉顶端的“罐子”分泌蜜汁,来引诱昆虫进行捕食的。

3.营养信息食物和养分的供应状况也是一种信息。

老鹰以田鼠为食,田鼠多的地方能够吸引饥饿的老鹰前来捕食。

再如,加拿大哈德逊是一家历史悠久的大皮毛公司,由于地理位置关系,他们收购的多是亚寒带针叶林中动物的皮毛。

该公司历年收购皮毛的种类和数量的详尽统计(见附图)说明了猞猁与雪兔是食物链中上下级的关系,当雪兔数量减少时,这种营养缺乏状况就会直接影响到猞猁的生存。

猞猁数量的减少,也就是雪兔的天敌减少,又促进了雪兔数量的回升……循环往复就形成了周期性数量的变化。

4.行为信息行为信息是动物为了表达识别、威吓、挑战和传递情况,采用特有的动作行为表达的信息。

比如地甫鸟鸟发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号;蜜蜂可用独特的“舞蹈动作”将食物的位置、路线等信息传递给同伴等。

生态系统的信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。