欢迎来到“生物的特征”!

你好!生物学有时感觉像是在学习一门全新的语言,但别担心——我们现在要拆解第一个重要概念:究竟什么才是“活的”?

这一章为我们分类和理解所研究的每一个生物提供了基础,从微小的细菌到最大的哺乳动物。在 Pearson Edexcel IGCSE 生物学中,生物体具有八大基本特征。

让我们开始吧!


生命的八大基本特征

要被归类为生物,生物体必须展现全部八项特征:

• Movement(运动):它们会运动
• Respiration(呼吸作用):它们会进行呼吸作用
• Sensitivity(应激性/感应):它们会对周围环境做出反应
• Control(控制):它们会控制内部环境条件
• Growth(生长):它们会生长与发育
• Reproduction(繁殖):它们会繁殖
• Excretion(排泄):它们会排出废物
• Nutrition(营养):它们需要营养

记忆小技巧:使用扩展记忆法 MRS C. GREN

要记住这八个特征,最简单的方法就是使用扩展助记词:

M - Movement(运动)
R - Respiration(呼吸作用)
S - Sensitivity(感应,对周围环境做出反应)
C - Control(控制内部环境条件)
G - Growth and development(生长与发育)
R - Reproduction(繁殖)
E - Excretion(排泄)
N - Nutrition(营养)

记忆小帮手:大声念几次“MRS C. GREN”,直到你记住为止!


1. 运动 (Movement)

这是什么?

运动是指生物体导致位置或空间发生变化的行为。

运动并不总是意味着从一个地方移动到另一个地方(位移);它也可以是生物体各部分的细微运动。

• 在动物方面:动物通常会将整个身体从一个地方移动到另一个地方(例如奔跑、飞行、游泳)。
• 在植物方面:植物扎根于固定位置,但它们会移动身体的部分,例如嫩芽向光弯曲(向光性)或花朵开放。

重点总结:所有生物都会运动,即使它们停留在同一个地方!


2. 呼吸作用 (Respiration)

这是最常被误解的概念之一!请仔细阅读!

这是什么?

呼吸作用是一种化学过程,活细胞通过此过程分解营养分子(例如葡萄糖),以 ATP 的形式释放出细胞运作所需的能量。

重要避雷提醒:

许多学生会混淆呼吸作用 (Respiration) 与呼吸 (Breathing)(通气 / 气体交换)。

• 呼吸作用是发生在所有活细胞内部的化学反应,目的是释放能量。
• 呼吸只是空气进出肺部的物理运动。

每个活细胞都必须持续不间断地进行呼吸作用,以提供维持生命所需的能量。

重点总结:呼吸作用 = 从营养分子中化学释放能量。


3. 对周围环境做出反应(感应/应激性,Sensitivity)

这是什么?

生物具有检测周围环境变化(刺激)并做出适当反应的能力。

这些被检测到的变化称为刺激 (stimuli)(单数:stimulus)。

刺激 → 感受器 → 协调 → 效应器 → 反应

• 刺激的例子:光强度、温度、水分、重力、触碰或声音的变化。
• 动物例子:触摸热表面后迅速缩回手。
• 植物例子:茎弯曲并朝向光源生长,以将光合作用最大化。

重点总结:生物感知并对环境变化做出反应以求生存。


4. 控制内部环境条件 (Control Internal Conditions)

这是什么?

生物必须控制其内部条件以维持稳定且相对恒定的内部环境,这一过程称为内环境稳态 (homeostasis)。

细胞内的代谢反应只有在特定的温度、水分含量和化学平衡范围内才能有效运作。

• 在人类与哺乳动物方面:控制体温(体温调节)、血糖水平和水分含量(渗透压调节)。
• 在植物方面:保卫细胞通过开闭气孔来调节叶片的水分散失。

重点总结:生物维持恒定的内部环境,使代谢反应能够顺利进行。


5. 生长与发育 (Growth and Development)

这是什么?

生长与发育涉及体积和干重的永久性增加,通常通过细胞数目增加、细胞体积增大或两者同时发生,并伴随着分化和发育成专化细胞与组织。

• 动物:生长通常持续到成熟期为止,之后细胞分裂主要用于组织修复和维持。
• 植物:许多植物在整个生命周期中持续生长并发育出新的枝条和根系。

重点总结:生长是体积和复杂性的永久性内部增加。


6. 繁殖 (Reproduction)

这是什么?

繁殖是产生新个体生物(后代)以确保物种延续的生物学过程。

繁殖主要有两种类型:

• 有性生殖:涉及雄性与雌性配子的融合(受精),产生具遗传多样性的后代。
• 无性生殖:仅涉及单个亲本生物,在不涉及配子融合的情况下产生遗传物质完全相同的后代(克隆个体)。

重点总结:繁殖产生新个体以确保物种生存。


7. 排泄 (Excretion)

这是什么?

排泄是指将代谢废物(细胞内化学反应的产物)、有毒物质以及体内过剩的物质从生物体内清除的过程。

• 在动物方面:肺部排出二氧化碳,肾脏通过尿液排出尿素以及多余的水分和离子。
• 在植物方面:排泄日间光合作用产生的废氧,以及呼吸作用产生的二氧化碳。

关键区分:排泄 (Excretion) 与 排遗 (Egestion)

排泄 (Excretion) 是清除在细胞内部产生的代谢废物(例如尿素、二氧化碳)。

排遗 (Egestion) 是将未消化的食物以粪便形式排出体外。由于未消化的食物从未进入细胞,也未参与代谢反应,因此它不是排泄。

重点总结:排泄是清除细胞代谢废物。


8. 营养 (Nutrition)

这是什么?

所有生物都需要营养——它们需要原料和能量来进行生长、组织修复和代谢。

• 自养营养:绿色植物等生物在光合作用中利用光能,从简单的无机原料(二氧化碳和水)制造自己的有机食物。
• 异养营养:动物和真菌等生物通过摄取并分解其他生物(活的或死的)来获取有机营养素。

重点总结:营养为所有代谢过程提供所需的原料和燃料。


快速复习箱:生物的八大特征

使用 MRS C. GREN 来记住这八大共同特征:

M - Movement(运动):改变位置或移动生物体的部分。
R - Respiration(呼吸作用):在细胞内从营养分子中释放能量。
S - Sensitivity(应激性/感应):对周围环境的变化做出反应。
C - Control(控制):控制内部条件(内环境稳态)。
G - Growth & Development(生长与发育):体积、质量和细胞复杂性的永久性增加。
R - Reproduction(繁殖):产生新后代。
E - Excretion(排泄):清除有毒的代谢废物。
N - Nutrition(营养):摄取或制造能量和生长所需的营养素。