《生物和生物圈思维导图》
I. 生物
A. 生命的基本特征
- 新陈代谢：
- 定义：生物体与外界环境之间进行的物质和能量交换过程。
- 包括：吸收、转化、利用、排泄。
- 类型：同化作用 (合成复杂有机物) 和异化作用 (分解复杂有机物)。
- 意义：维持生命活动，为生命活动提供物质和能量。
- 生长与发育：
- 生长：生物体体积和质量的增加。
- 发育：生物体结构和功能的完善。
- 影响因素：遗传、环境（营养、温度、湿度等）。
- 植物：细胞分裂、细胞生长、细胞分化。
- 动物：胚胎发育、个体发育。
- 繁殖：
- 定义：产生新的个体。
- 类型：
- 无性繁殖：不需要两性生殖细胞结合，由母体直接产生后代。例如：细菌的分裂生殖、植物的扦插、嫁接、组织培养等。
- 有性繁殖：需要两性生殖细胞结合成受精卵，由受精卵发育成的后代。例如：高等动植物的性生殖。
- 意义：维持种群的延续。
- 遗传与变异：
- 遗传：亲代与子代之间性状的相似性。
- 变异：亲代与子代之间，以及子代个体之间性状的差异。
- 遗传物质：DNA (脱氧核糖核酸)。
- 类型：可遗传的变异 (基因突变、基因重组、染色体变异) 和不可遗传的变异 (环境因素引起)。
- 意义：生物进化的基础。
- 应激性：
- 定义：生物体对外界刺激的反应。
- 类型：
- 简单反射：例如：膝跳反射。
- 复杂反射：例如：条件反射。
- 植物：向光性、背地性、触性等。
- 细胞结构与功能：
- 细胞是生命活动的基本单位。
- 原核细胞 vs. 真核细胞：主要区别在于有无以核膜为界限的细胞核。
- 细胞器：
- 线粒体：细胞的“动力车间”，进行有氧呼吸的主要场所。
- 叶绿体：植物细胞特有，进行光合作用的场所。
- 核糖体：合成蛋白质的场所。
- 内质网、高尔基体：加工、运输蛋白质。
- 溶酶体：分解衰老、损伤的细胞器。
- 细胞膜：控制物质进出。
- 细胞核：遗传信息的储存和复制场所。
B. 生物的分类
- 分类单位： 界、门、纲、目、科、属、种。
- 五界系统： 原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界。
- 分类依据： 形态结构、生理功能、生化特征、遗传信息等。
- 重要类群：
- 细菌：单细胞、无核膜、DNA环状、细胞壁含有肽聚糖。
- 真菌：有细胞壁（几丁质）、真核细胞。
- 酵母菌、霉菌、蘑菇。
- 植物：自养型生物，细胞壁含有纤维素。
- 藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物。
- 动物：异养型生物，细胞内无细胞壁。
- 无脊椎动物：腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物。
- 脊椎动物：鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类。
- 病毒： 非细胞生物，由蛋白质外壳和核酸组成。寄生生活，只能在活细胞内繁殖。
C. 生物与环境
- 生态因素：
- 非生物因素：光照、温度、水分、土壤、空气等。
- 生物因素：种内关系（互助、竞争）、种间关系（捕食、寄生、共生、竞争）。
- 适应性： 生物为了生存，在形态、生理、行为等方面对环境的适应。
- 影响： 生物会影响环境，例如植物的光合作用释放氧气，动物的活动改变土壤结构。
II. 生物圈
A. 生物圈的定义
- 地球上所有生物与其生存环境的总和。
- 包括：大气圈的底部、水圈的大部、岩石圈的表面。
- 是地球上最大的生态系统。
B. 生物圈的组成
- 大气圈： 提供气体，调节温度。
- 水圈： 提供水分，是生命之源。
- 岩石圈： 提供养分和栖息地。
- 生物成分： 生产者、消费者、分解者。
- 生产者：自养型生物，主要是绿色植物，通过光合作用将无机物转化为有机物。
- 消费者：异养型生物，以生产者或其他消费者为食。
- 分解者：腐生型生物，将动植物遗体和排泄物分解为无机物。
C. 生态系统的结构
- 组成成分： 非生物成分 (阳光、空气、水、土壤等) 和生物成分 (生产者、消费者、分解者)。
- 营养结构： 食物链和食物网。
- 食物链：生物之间因食物关系而形成的链状结构。
- 食物网：由多条相互交错的食物链组成的复杂网络。
- 营养级：食物链中的每一个环节。第一营养级是生产者。
- 能量流动：
- 特点：单向流动、逐级递减。
- 传递效率：约10%-20%。
- 意义：维持生态系统的稳定。
- 物质循环：
- 主要的物质循环：碳循环、水循环、氮循环等。
- 碳循环：
- 过程：植物光合作用吸收二氧化碳，动植物呼吸作用释放二氧化碳，化石燃料燃烧释放二氧化碳。
- 人类活动的影响：过度砍伐森林、大量燃烧化石燃料导致二氧化碳浓度升高，引起温室效应。
- 水循环：蒸发、降水、径流等。
- 氮循环：固氮作用、硝化作用、反硝化作用。
D. 生态系统的功能
- 能量流动： 维持生态系统的运转。
- 物质循环： 维持生态系统的稳定。
- 信息传递：
- 类型：物理信息、化学信息、行为信息。
- 作用：调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
E. 生态系统的类型
- 陆地生态系统： 森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、农田生态系统。
- 水域生态系统： 淡水生态系统 (湖泊、河流、池塘)、海洋生态系统。
- 城市生态系统： 人工生态系统，受人类活动影响较大。
F. 生态系统的稳定性
- 定义： 生态系统抵抗外界干扰并维持自身结构和功能相对稳定的能力。
- 类型： 抵抗力稳定性 (抵抗干扰的能力) 和恢复力稳定性 (恢复原状的能力)。
- 影响因素： 生物种类、数量、食物网的复杂程度等。
- 人类活动的影响： 过度开发、污染等会破坏生态系统的稳定性。
G. 生物多样性
- 定义： 地球上生物圈中所有的生物，以及它们所拥有的基因和它们所组成的各种生态系统。
- 层次： 基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
- 意义： 提供食物、药物、工业原料，维持生态系统的功能，具有重要的科学研究价值。
- 保护： 就地保护 (建立自然保护区) 和异地保护 (建立植物园、动物园)。
- 面临的威胁： 栖息地破坏、过度开发、环境污染、外来物种入侵。
H. 可持续发展
- 定义： 既满足当代人的需要，又不损害后代人满足其需要的能力的发展。
- 原则： 公平性、持续性、共同性。
- 内容： 经济的可持续发展、社会的可持续发展、环境的可持续发展。
- 意义： 保护地球资源，维护生态平衡，实现人类社会的可持续发展。