《生物和生物圈》复习课件

生物圈的概述生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称包括地球表面的大气圈、水,圈和岩石圈生物圈维持着复杂而稳定的生态系统是维持地球生命的基,础了解生物圈的结构和功能对于保护环境、维护生态平衡至关重要生物的特征生命活动繁衍后代生物具有营养、生长、呼吸、代生物能通过生殖的方式繁衍生命延,谢、感受刺激等生命活动续种族适应环境进化变化生物能根据环境变化而做出适应性生物经过长期的演化能不断适应环,调整以维持生存境并进化为新的物种,生物的基本结构细胞结构组织结构器官和器官系统生物体由一个或多个细胞组成细胞是生细胞会组织成不同功能的组织如神经组生物体的各个器官通过密切配合才能维,,命的基本单位包括细胞膜、细胞质和细织、肌肉组织、上皮组织等这些组织又持生命活动如循环系统、消化系统、呼,,,胞核等基本结构会组合成器官和器官系统吸系统等都是重要的器官系统细胞的组成和功能细胞结构细胞功能细胞是生物体的基本结构单位由细胞膜、细胞质和细胞核三细胞具有生长、分裂、代谢等基本生命活动通过细胞的这些,大部分组成细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质负责细胞的功能生物体得以维持生命并不断发展细胞还能感受和反应,,选择性渗透细胞质内包含大量细胞器如线粒体、核糖体等外部环境的变化体现了生命体的调节能力,,,负责细胞的代谢活动细胞膜的结构和功能细胞膜是细胞最外层的膜结构由磷脂双层和嵌入其中的各种蛋白质组成,它具有亲水性外层和疏水性内层可选择性通透各种物质调节细胞与环境之,,间的物质交换40%60%磷脂蛋白质3-5nm$100B膜厚度细胞膜年产值细胞核的结构和功能细胞核是真核细胞中最大和最重要的细胞器它包含有和担负着细,DNA RNA,胞遗传信息的保存、复制和传递的功能细胞核由双层膜所包围内层膜含,有大量的核孔可以进出各种物质核仁内含有及蛋白质负责合成核,rRNA,糖体细胞器的种类和作用细胞核线粒体12细胞核是细胞的大脑和指挥线粒体是细胞的能量工厂负,中心负责细胞遗传信息的存责通过氧化磷酸化过程产生,储和调控ATP内质网高尔基体34内质网是蛋白质和脂质合成高尔基体负责细胞内物质的的场所参与细胞内物质的运包装和分拣将它们输送到需,,输要的地方细胞的能量代谢光合作用1利用光能合成有机物质呼吸作用2分解有机物质释放能量合成ATP3将能量转化为供细胞利用ATP细胞的能量代谢包括两大过程光合作用和呼吸作用光合作用利用光能将二氧化碳和水合成有机物如葡萄糖呼吸作用则分解有:,机物质释放出化学能最终合成供细胞使用这两个过程相辅相成维持了细胞的能量平衡,,ATP,细胞的分裂过程细胞复制细胞会复制自己的准备进行细胞分裂DNA,细胞核分裂细胞核会经历一系列的变化最终将遗传物质平等分配到两,个新的细胞核中细胞质分裂细胞质也会被一道缝隙分成两半最终形成两个独立的新细,胞生物体的遗传传递遗传信息基因与遗传特征DNA分子携带生物体的遗传信基因是分子上携带遗传信DNA DNA息通过复制、转录和翻译的过息的基本单位决定了生物体的,,程将遗传信息传递给后代各种遗传性状,遗传的方式遗传变异的来源生物体通过有性生殖和无性生基因突变、基因重组和基因重殖两种方式进行遗传并表现出排是导致生物体遗传变异的主,多样的遗传规律要因素为生物进化奠定基础,分子的结构与功能DNA是生命体遗传信息的载体拥有独特的双螺旋结构分子由两条反DNA,DNA平行的聚核苷酸链组成每条链都由碱基、五碳糖和磷酸基团组成碱基配,对形式包括腺嘌呤胸腺嘧啶和鸟嘌呤胞嘧啶这种特殊结构使能够--DNA存储遗传信息并在细胞分裂时进行复制基因的复制与转录复制DNA1双螺旋结构中的两条链分离以自身为模板复制出两条新的链DNA,DNA转录2中的基因信息转录为信使再传递到核糖体进行蛋白质合成DNA RNA,调控3基因表达的过程受到许多调控因子的调节保证细胞功能的正,常运作复制和转录是生物体内基因遗传和表达的两个关键过程双螺旋结构在细胞分裂时会分离以自身为模板复制出新的DNA DNA,DNA链确保遗传信息的完整性而转录过程将中的基因信息转录为信使为蛋白质合成提供所需的模板这一过程受到多种调,DNA RNA,控因子的精细调节确保细胞能够按照需求表达相应的蛋白质,蛋白质的合成过程转录1上的基因信息被转录成携带遗传信息DNA mRNA,翻译2被核糖体识别氨基酸根据遗传密码组装成蛋白质mRNA,折叠3蛋白质链折叠成特定的立体构象获得生物活性,生物多样性的形成自然选择地理隔离共生关系人类活动自然选择是生物多样性形成地理隔离会导致同一物种在生物之间的共生关系如食物人类活动也影响了生物多样,的关键驱动力不同环境中不同地区产生遗传变异逐渐链、受粉等也推动了生物多性如引入外来物种、破坏栖,,,的生物经过长期进化适应不形成新的物种地形、气候样性的形成不同物种之间息地等合理的人类活动可,同的生态位形成了丰富多彩等因素造就了多样的生物栖的相互依赖促进了新物种的以保护和增加生物多样性,的生物群落息地产生生态系统的结构和功能生态系统由生物群落和其所在的无生物环境共同组成它们通过复杂的物质循环和能量流动维持稳定的平衡生态系统中的生物与环境因素相互影响形成了一个有机整体,生态系统的主要功能包括维持生物多样性、调节气候、涵养水源、固定碳元素等为人类提供各种生态服务维护生态系统,的健康对于人类社会的可持续发展至关重要生物与环境的关系相互依存适应环境生物与其所处的环境是一个生物通过长期的进化已经适,相互依存的整体生物需要应了自身所处的环境条件并,从环境获取营养和能源同时进行了独特的生理和行为上,也影响着环境的变化的调整生态平衡生态破坏生物与环境构成了一个动态人类活动如过度开发利用、平衡的生态系统任何一方发污染排放等会严重破坏环境,,,生变化都会影响到整个系统对生物造成不利影响的稳定性群落的结构与演替群落结构群落由不同种类的生物组成,每个生物种群在群落中占据一定的位置和作用群落内部存在各种养分循环和能量流动生态位每个种群在群落中的生存空间、资源利用和生态作用被称为生态位生态位决定着群落成员之间的相互关系群落演替在一定的环境条件下,群落会经历由简单到复杂、由低度到高度的发展过程,这种变化过程叫做群落演替生态系统的养分循环养分循环生态系统中养分物质通过生物和非生物成分之间的不断循环转移,维持着系统的生态平衡这包括碳、氮、磷、硫等主要营养元素的循环生物地球化学循环这是由生物过程和地球化学过程共同参与的养分循环生物过程包括光合作用、呼吸作用、死亡和分解等,地球化学过程包括矿物风化、溶解和沉淀等养分再循环生态系统中的生物体通过摄取、分解和吸收等过程,将养分再次投放到环境中,从而实现养分的循环利用这是维持生态平衡的关键过程生态系统的能量流动生态系统能量流动的重要性能量流动决定了生态系统的物质循环和生物间的关系可以反映出生态系统的健康状况和运转情况能量流动的主要过程太阳能被生产者吸收并转化为化学能通过食物链传递给消费者,,最终以热能的形式散失能量流动的特点一次性流动、单向性、能量损失等体现了生态系统中能量的有限,性生态系统中的能量流动是一个复杂的过程体现了生态系统的物质循环和能,量转化是评判生态系统健康状况的重要指标全面了解能量流动规律对于,维护生态平衡至关重要生态环境的保护资源回收再利用采用可再生能源通过垃圾分类和资源回收减少废弃利用太阳能、风能等清洁能源减少,,物对环境的污染化石燃料的消耗保护生物多样性制定与执行环保法规加强对森林、湿地等生态系统的保通过法律手段规范企业和个人的环,护维护生态平衡保行为促进可持续发展,,人类活动对生态环境的影响资源过度利用环境污染加剧人类对土地、水源和矿产等自工业排放、汽车尾气以及生活然资源的过度开采和利用导致垃圾的大量产生使得空气、水,,生态环境的严重恶化体和土壤严重污染生物多样性减少气候变化加剧人类活动破坏了动物栖息地导大规模的温室气体排放加剧了,致许多珍稀物种濒临灭绝生态全球气候变化引发海平面上,,平衡受到破坏升、极端天气事件等问题可持续发展的重要性可持续发展的概念可持续发展目标低碳生活可持续发展是一种满足当代需求的同时联合国提出了个可持续发展目标涉及推广节能减排、使用可再生能源等低碳17,不损害后代需求的发展模式它旨在平消除贫困、保护环境、提高教育水平等生活方式可以有效降低人类活动对环境,衡经济发展、社会公平和环境保护之间多个方面为可持续发展指明了方向的负荷为实现可持续发展提供保障,,的关系节约资源和能源的措施提高能源利用效率推广可再生能源利用12通过采用先进的节能技术如积极发展太阳能、风能、水,照明、高效电机和热泵力等可再生能源减少对化石LED,系统可以大幅提高能源利用燃料的依赖促进能源结构的,,效率减少能源消耗清洁化转型,倡导循环经济理念提高公众环保意识34鼓励资源的回收利用减少浪通过教育培训和宣传倡导培,,费实现减、再、利的循环养公众的资源节约和环保意,经济模式促进资源的可持续识引导大家参与到节能减排,,利用行动中来生物技术在农业中的应用生物技术已经在农业领域广泛应用从育种改良到病虫害防治再到农副产品,,加工应用领域越来越广泛其中基因工程技术和细胞工程技术是农业生物,技术的重要组成部分为农业生产提供了新的手段和技术支撑,通过生物技术我们可以培育出抗病、抗旱、高产的优良农作物品种生产出,,营养丰富、品质更好的农产品提高农业生产的经济效益和社会效益,生物技术在医药中的应用生物技术在医药领域有广泛应用如基因治疗、蛋白质工程和,干细胞疗法等通过精准操控生物分子可以更好地预防、诊,断和治疗各种疾病从而提高人类健康水平这些技术不断发,展给医药事业带来革新性变革,生物技术的社会影响促进科研发展提高农业生产效率改善医疗水平生物技术的发展推动了科学研究的进步生物技术在农业领域的应用如基因改良生物技术在医疗领域的突破如新型疫苗,,,为研究人员提供了新的工具和方法从而作物和畜牧业能够大幅提高农产品产量和药物有助于提高疾病预防和治疗的效,,,,推动了更多科技创新保障粮食安全果造福人类健康,生物科技的未来发展方向精准医疗1利用基因组测序技术和智能算法实现个性化诊疗,可再生能源2利用微生物发酵生产生物燃料减少碳排放,智能农业3利用生物技术改良作物提高生产效率和质量,随着科技的不断进步生物科技必将在医疗、能源、农业等领域发挥越来越重要的作用未来我们可以期待更加精准的个性化治疗,方案、更加环保的可再生能源技术以及更加智能高效的农业生产生物科技将成为推动社会可持续发展的关键力量,生物圈的概念及特点生物圈概念生物圈是指包括所有生物及其生存环境的整个生物系统,是地球上所有生命形式的总和生物圈特点生物圈具有完整的物质循环和能量流动,是地球上最大的生态系统生物与环境生物与生存环境相互依存、相互影响,构成了一个有机整体生物圈的结构层次生物群落生态系统由不同物种的生物在某一特定由生物群落和无生物环境相互区域内共同生存的集合称为生作用形成的整体单位称为生态物群落系统生物圈层级关系包括所有生态系统的整个生物生物群落、生态系统、生物圈圈是地球上最高一级的生态组三者构成了生物圈的整体结构织层次生物圈的物质循环生物圈是一个物质循环的开放系统从太阳获得能量通过光合作用固定二,氧化碳形成有机物质有机物质通过各种生物进行分解、转化不断循环往,,复使得生物圈内的元素呈现动态平衡这一循环过程包括水循环、碳循,环、氮循环、磷循环等维持了地球的生命系统,生物圈的能量流动生物圈是一个复杂的系统,其中能量通过各种生物和非生物因素以多种途径在不同层级和空间尺度上进行流动和转化这种复杂的能量流动过程是维持生态系统平衡的关键机制95%5%太阳能地热和化学能太阳能为地球生物圈提供了95%的能量地热和化学能仅占生物圈能量的5%310%营养级能量传递通常生态系统中有3个营养级:生产者、消费者和分解者每一营养级只能传递到下一级10%的能量保护生物圈的措施提高公众意识完善法律法规加强监管执法促进可持续发展通过教育宣传增强公众对生建立健全生态保护法律法规完善生态环境监管机制加大推动绿色发展实现经济社会,,,物圈保护的认知和责任感促体系为生物圈保护提供制度对破坏生态行为的处罚力度与生态环境的协调发展维护,,,,进全社会共同参与生态环境保障切实遏制生物圈遭到破坏生物圈的长期健康保护。