生命的物质基础
地球上的生物,现在已知的大约200万种.不同种类的生物体,在个体大小、形态结构和生理功能等方面都不相同.但是,生物体的生命活动都有共同的物质基础,主要是指组成生物体的化学元素和化合物是大体相同的.
组成生物体的化学元素
自然界中的生物和非生物都是由化学元素 组成的.科学家通过研究各种生物的原生质,即细胞内的生命物质,查明了组成生物体的化学元素的种类、数量和作用.
组成生物体的化学元素 组成生物体的化学元素有二十多种,其中有些含量较多,有些含量很少.例如,玉米和人体内含量较多的化学元素的种类,以及各种元素的含量(所占的百分比)如左表.
生活在沙漠中的仙人掌和海洋中的鲸,组成它们的化学元素是否大体相同?各种化学元素在这两种生物体内的含量有没有差别?参考答案 分析左表知道,组成玉米和人体的基本元素是C,此外还含有O、H和N,这四种元素占组成元素总量的90％左右.从上表还可看出,组成生物体的化学元素虽然大体相同,但是,在不同的生物体内,各种化学元素的含量相差很大.根据组成生物体的化学元素,在生物体内含量的不同,分成两大类.
大量元素 这是指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素.例如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等.微量元素 通常指植物生活所必需,但是需要量却很少的一些元素.例如 Fe①、Mn、Zn、Cu、B、Mo等.微量元素在生物体内含量虽然很少,可是它是维持正常生命活动不可缺少的.
组成生物体的化学元素的重要作用 在组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素,C、H、O、N、P、S六种元素是组成原生质的主要元素(如图),大约共占原生质总量的95％.生物体的大部分有机化合物是由以上六种元素组成的.例如,蛋白质是由C、H、O、N 等元素组成的,核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的.生物体的化学元素,还将进一步组成多种多样的化合物,这些化合物是生物体生命活动的物质基础.例如蛋白质、核酸、糖类、脂肪等.有些化学元素能够影响生物体的生命活动.例如,微量元素B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长,当柱头和花柱中积累了大量B时,有利于受精作用的顺利进行.在缺少B时,花药和花丝萎缩,花粉发育不良.
生物界与非生物界的统一性和差异性 组成生物体的二十多种化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的.这个事实说明,生物界和非生物界具有统一性.组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界的含量,两者相差很大.例如,C、H、N三种化学元素在组成人体的化学成分中,含量共占74％左右,而这三种元素在组成岩石圈的化学成分中,含量还不到1％.这个事实又说明,生物界和非生物界存在着本质的区别,两者还具有差异性.