《生物圈中的生物思维导图》

中心主题：生物圈中的生物

一级分支：

• 一、生物的组成成分

  • 二级分支：
    • 1. 无机物
      • 三级分支：
        • 水 (H₂O): 含量最高，运输物质，维持细胞形态，参与化学反应。
        • 无机盐: 维持细胞酸碱平衡，调节渗透压，参与构成某些化合物，如Fe是血红蛋白的成分。
        • 微量元素与大量元素: 依据含量区分，对生物体功能具有特定作用。
    • 2. 有机物
      • 三级分支：
        • 糖类:
          • 单糖: 葡萄糖 (细胞能源)，果糖 (水果甜味)，核糖 (RNA)，脱氧核糖 (DNA)。
          • 二糖: 蔗糖 (运输形式)，麦芽糖 (植物种子)。
          • 多糖: 淀粉 (植物储能)，糖原 (动物储能)，纤维素 (细胞壁主要成分)。
        • 脂质:
          • 脂肪: 储能物质，保护内脏，保温。
          • 磷脂: 构成细胞膜的主要成分。
          • 固醇: 胆固醇 (调节细胞膜流动性)，性激素，维生素D。
        • 蛋白质:
          • 基本组成单位: 氨基酸 (20种，由一个氨基和一个羧基连接于同一个碳原子上构成)。
          • 结构层次: 一级结构 (氨基酸序列)，二级结构 (α螺旋，β折叠)，三级结构，四级结构。
          • 功能: 结构蛋白 (构成细胞和组织)，催化作用 (酶)，运输作用 (血红蛋白)，免疫作用 (抗体)，调节作用 (激素)。
        • 核酸:
          • DNA: 遗传物质，双螺旋结构，脱氧核糖，含碱基A,T,C,G。
          • RNA: 参与蛋白质合成，单链结构，核糖，含碱基A,U,C,G。
          • 基本单位: 核苷酸 (由五碳糖，磷酸和含氮碱基组成)。

• 二、细胞是生命活动的基本单位

  • 二级分支：
    • 1. 细胞的类型
      • 三级分支：
        • 原核细胞: 无核膜，环状DNA，如细菌，蓝藻，支原体等。
        • 真核细胞: 有核膜，线状DNA，如动植物细胞，真菌等。
    • 2. 细胞的结构
      • 三级分支：
        • 细胞膜:
          • 组成: 磷脂双分子层，蛋白质。
          • 功能: 保护，控制物质进出，信息交流。
        • 细胞质:
          • 细胞质基质: 提供细胞代谢场所。
          • 细胞器:
            • 线粒体: 细胞呼吸的主要场所。
            • 叶绿体: 光合作用的场所 (植物细胞特有)。
            • 内质网: 蛋白质合成和加工，脂质合成的场所。
            • 高尔基体: 蛋白质加工，包装，运输。
            • 核糖体: 蛋白质合成的场所。
            • 溶酶体: 分解衰老，损伤的细胞器。
            • 中心体: 与细胞分裂有关 (动物细胞特有)。
            • 液泡: 调节细胞内环境，储藏物质 (植物细胞特有)。
        • 细胞核:
          • 组成: 核膜，核仁，染色质。
          • 功能: 遗传信息的储存和复制场所，控制细胞代谢和遗传。
    • 3. 细胞的生命历程
      • 三级分支：
        • 细胞周期: 连续分裂的细胞，从一次分裂结束到下次分裂结束。
        • 细胞分化: 基因选择性表达，细胞在形态，结构和功能上发生稳定性差异的过程。
        • 细胞衰老: 细胞内酶活性降低，色素积累，细胞核体积增大。
        • 细胞凋亡: 基因控制的细胞编程性死亡，对机体有利。
        • 细胞癌变: 原癌基因和抑癌基因突变，细胞无限增殖。

• 三、生物的遗传与变异

  • 二级分支：
    • 1. 基因的本质
      • 三级分支：
        • 基因是有遗传效应的DNA片段。
        • DNA的复制: 半保留复制，遵循碱基互补配对原则。
        • 基因的表达:
          • 转录: 以DNA为模板合成RNA，RNA聚合酶。
          • 翻译: 以mRNA为模板合成蛋白质，核糖体。
    • 2. 遗传的规律
      • 三级分支：
        • 分离定律: 等位基因在减数分裂时分离，分别进入不同的配子中。
        • 自由组合定律: 非同源染色体上的非等位基因自由组合。
        • 伴性遗传: 与性染色体有关的遗传。
    • 3. 变异的来源
      • 三级分支：
        • 基因突变: DNA分子中碱基对的增添，缺失或替换。
        • 基因重组: 非同源染色体上的非等位基因自由组合，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换。
        • 染色体变异: 染色体数目变异 (整倍体，非整倍体)，染色体结构变异 (缺失，重复，倒位，易位)。
    • 4. 人类遗传病
      • 三级分支：
        • 单基因遗传病: 由一对等位基因控制的遗传病，如白化病，苯丙酮尿症。
        • 多基因遗传病: 由多对基因控制的遗传病，如高血压，糖尿病。
        • 染色体异常遗传病: 由染色体数目或结构异常引起的遗传病，如唐氏综合征。

• 四、生物与环境

  • 二级分支：
    • 1. 生态系统的组成成分
      • 三级分支：
        • 非生物成分: 光照，温度，水，土壤等。
        • 生产者: 自养型生物，主要是绿色植物。
        • 消费者: 异养型生物，包括各种动物。
        • 分解者: 营腐生生活的细菌和真菌。
    • 2. 生态系统的结构
      • 三级分支：
        • 食物链和食物网: 描述生态系统中能量流动和物质循环的途径。
        • 营养级: 生物在食物网中所占的层次。
    • 3. 生态系统的功能
      • 三级分支：
        • 能量流动: 单向流动，逐级递减 (10%-20%)。
        • 物质循环: 全球性循环，如碳循环，氮循环。
        • 信息传递: 物理信息，化学信息，行为信息。
    • 4. 生态系统的稳定性
      • 三级分支：
        • 抵抗力稳定性: 生态系统抵抗外界干扰并维持自身结构和功能的能力。
        • 恢复力稳定性: 生态系统在受到破坏后恢复原状的能力。
        • 影响因素: 物种丰富度，营养结构的复杂程度。
    • 5. 生物的适应性
      • 三级分支：
        • 形态适应: 如沙漠植物根系发达，叶片退化成刺。
        • 生理适应: 如生活在高海拔地区的人，红细胞数量增多。
        • 行为适应: 如动物的迁徙，冬眠。

总结：

生物圈中的生物是多样且复杂的，它们由多种成分组成，细胞是生命活动的基本单位，遗传与变异是生物进化的基础，生物与环境相互影响，共同构成一个动态平衡的生态系统。 理解这些概念对于认识生命现象、保护生物多样性以及解决环境问题至关重要。