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多細胞生物特點范文第1篇

1.問題：原核細胞和真核細胞的主要異同是什么？黑藻和藍藻共有的細胞結構是什么？不含線粒體的細胞一定不能進行有氧呼吸嗎？能進行光合作用的細胞，一定含有葉綠體嗎？

2.歸納。

在高考試題中，該考點多以選擇題形式出現，且一般不會直接讓我們比較二者的異同，而是通過某些具體生物來考查。

能力提升：（1）原核細胞和真核細胞最主要的差別是原核細胞沒有成形的細胞核，即沒有核膜。

（2）正確識別帶有“菌”字的生物。凡是“菌”字前面有“桿”字、“球”字及“螺旋”和“弧”字的都是細菌，如破傷風桿菌、葡萄球菌、霍亂弧菌等都是細菌。乳酸菌是一個特例，它本屬于桿菌，但往往把“桿”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等屬于真菌，是真核生物。

（3）在帶“藻”字的植物中，藍藻（如藍球藻、念珠藻、顫藻等）屬于原核生物，單細胞綠藻（如衣藻、小球藻等）屬于真核生物。

（4）原核生物的遺傳不遵循基因的分離定律和自由組合定律，因為原核生物沒有染色體結構，只進行無性生殖。

（5）原核生物可遺傳變異的來源一般是基因突變，因為基因重組發生在減數分裂過程中，而原核生物不能進行有性生殖。

（6）用纖維素酶處理藍藻、細菌的細胞壁不能將其破壞，因為上述細胞壁的成分中不含纖維素，成分是肽聚糖。

3.例題：下列關于原核細胞與真核細胞的敘述，正確的是 （ ）。

A.原核細胞具有染色質，真核細胞具有染色體

B.原核細胞中沒有核糖體，真核細胞中含有核糖體

C.原核細胞沒有以核膜為界限的細胞核，真核細胞有細胞核

D.原核細胞的DNA分布于擬核，真核細胞的DNA分布于細胞核

正確答案：C

解題思路：染色質和染色體是同一種物質，染色質主要由DNA和蛋白質組成，原核細胞的DNA外無蛋白質，所以原核細胞不具有染色質，所以A選項錯誤。原核細胞和真核細胞都含有核糖體，所以B選項錯誤。真核細胞的DNA主要分布在細胞核中，原核細胞沒有成形的細胞核，只有擬核，其DNA存在于擬核中，部分原核細胞的細胞質中有質粒，質粒是環狀DNA，所以D選項錯誤。

技巧點撥：此題考查的是核細胞和真核細胞的異同點，屬于考綱識記層次。解答本題的關鍵是把握原核生物沒有成形的細胞核這一特點。

點析二：細胞的多樣性和統一性

1.問題：怎樣理解細胞的多樣性和統一性？

2.歸納：細胞的多樣性使生物體的結構復雜多樣，而不同細胞具有的相似結構使千差萬別的生物之間又有了相似性。生命活動幾乎都是在細胞中完成的。

細胞的多樣性體現在細胞的種類多種多樣，即使是同一種生物，其各種組織、器官的細胞也不相同。

細胞的統一性體現在：（1）同一個體的所有細胞都來自于同一個細胞；（2）不同種類的細胞都包括細胞膜、細胞質等基本結構；（3）細胞都是由物質構成的；（4）細胞是生物體結構和功能的基本單位，即使是病毒，其生命活動也必須寄生在有細胞結構的生物中才能得以表現。

3.例題：細胞是生物體結構和功能的基本單位，下列有關說法正確的是（ ）。

A.中心體在洋蔥根尖分生區細胞有絲分裂過程中發揮重要作用

B.蛙的紅細胞中沒有細胞核和眾多細胞器，所以可用來提取細胞膜

C.與胰島素的合成、加工、分泌有關的結構有細胞核、核糖體、內質網、高爾基體、線粒體等

D.非相鄰細胞間可以通過信息分子（如激素、遞質、淋巴因子等）和細胞膜接觸等來交流信息

多細胞生物特點范文第2篇

    中心法則作為分子生物學最基本、最重要的理論之一，對當代分子生物學的發展起到了極大地推動作用。然而，在分子生物學領域，自其產生到現在一直存在著很多爭議。作為一個科學假設的中心法則，對其進行系統的語義分析有益于這一理論的意義澄清。那么在什么樣的一個基底上對其進行語義分析？我們認為這一基底應該是語境論。

    結構學、生物化學和信息學路線是一直較為公認的分子生物學研究中三條主要的路線。[1]中心法則的產生是以生化——信息學方法為基礎的。其產生的模式是假說演繹的，即先利用有限的證據提出一個假說，然后根據假說演繹出若干理論，最后等待證據檢驗所演繹的結論，其過程是假說——演繹——檢驗。伴隨著分子生物學的不斷發展，這一演繹——檢驗的過程不斷循環往復。正是在這種循環往復的過程中，中心法則的語形發生著不斷地轉變。同時，在此過程中，不斷有新的生物學概念的提出，不斷有新舊生物學概念的更替。在這里既包括新的概念的提出及其所被賦予的特定意義，又包括同一概念在不同的研究范圍中所包含的不同的生物學意義。也就是說，在這一過程中中心法則的語義不斷地發生變遷，而這種變遷是在分子生物學縱向語境的不斷變化中實現的。

    1　中心法則的語義變遷

    自克里克在1958年提出中心法則至今，中心法則已經經過了半個多世紀的豐富和發展。我們可以將其發展的整個過程大致分為三個階段：克里克最初提出的經典的中心法則；20世紀70—80年代被修正和豐富的中心法則；20世紀末基因組及后基因組時代下的中心法則。

    最初被克里克描述的中心法則如圖1所示。

    

    圖1　最初被克里克描述的中心法則圖

    箭頭表示在三大類生物大分子DNA、RNA和蛋白質間信息傳遞或流動所有可能的方向。它揭示了生命遺傳信息的流動方向或傳遞規律。結合當時的理論背景和認識論背景，克里克對所描述的中心法則做了進一步的分析，最終提出了中心法則最初的基本形式：

    

    上式描述了由堿基→氨基酸→蛋白質這一基本過程。對這一過程中代碼的語義分析，必然無法脫離整個理論的語義結構。因為，在以上所描述的過程中，任意一次結構的上升，都必然會伴隨著其代碼的語義調整。在中心法則中，堿基位于一個基礎的層面，成為生物學解釋與物理、化學解釋的紐帶。例如，在化學中GAA是作為氨基乙酸的代碼，然而，在生物學中，它卻表示對應于谷氨酸的遺傳密碼。當我們對其結構上升，多個連續的三聯體堿基序列自然也就對應多個連續的氨基酸序列。當堿基序列發生變化時，也就必然地導致氨基酸序列發生變化。有序列的堿基鏈和氨基酸鏈又分別構成了DNA和蛋白質。自此，就構成了最初的中心法則：蛋白質作為生物性狀形成的工作分子是由構成DNA的堿基序列所決定，我們把這種堿基序列稱之為遺傳信息。同時，由于當時生物學理論背景及研究對象的限制，自然決定了中心法則從DNA到RNA到蛋白質嚴格的單程信息流路線，以及從DNA序列到RNA序列到蛋白質氨基酸序列嚴格的共線性。

    由上可以得到，單一的堿基符號的語義形成是在中心法則整個的語義結構中實現的，堿基序列在生物學語境中的語義表達同樣也無法脫離中心法則的語義結構。而整個中心法則的語義實現又是在當時特定的語境下完成。也就是說，特定語境的確立，決定了中心法則的語義解釋，確定了中心法則在當時語境下的解釋伸縮度。

    隨著分子生物學的發展，1970年Temin等在RNA病毒中發現了RNA逆轉錄酶，說明了RNA到DNA逆向轉錄的可能性。[2]之后，又有人發現細胞核里的DNA還可以直接轉譯到細胞質的核糖體上，不需要通過RNA即可以控制蛋白質的合成。[3]此時，中心法則被修正為如圖2所示。

    

    圖2　修正后的中心法則圖

    而中心法則的語義解釋，也就由之前的“嚴格的單程式”變遷為一種“中途單程式”。從20世紀70年代開始，分子生物學家對真核生物進行了大量的研究，發現了基因上存在的非編碼序列，從而產生了內含子與外顯子的區別。20世紀80年代末，分子生物學家又報道了多種RNA編輯的類型。這些都說明了蛋白質序列在DNA序列上的非連續性及非對應性。這又要求中心法則的語義解釋由之前的“嚴格共線性”轉變為“非共線性”。這都是由于分子生物學縱向語境的變化，導致了中心法則語義邊界的改變，從而使其語義的解釋范圍及解釋伸縮度發生改變。理論背景及認識論背景的不同，便造成了中心法則概念的語義擴張。這種語義的擴張通過再語境化的功能，繼而又成為其它生物學理論的語義語境。中心法則的理論發展，就是在這種語境轉變，或者說是再語境化的過程中不斷實現其語義轉變。

    在分子生物學中，還有非DNA分子模板(如細胞模板、糖原以及一些細胞級的非分子模板)、朊病毒等的出現。雖然，這些只是出現在離體實驗中，應只屬于尚未定論的科學預測。但是，它們強力說明著：在生物系統中，信息流的傳遞是多元和多層次的，它們在細胞中構成了一個精密的時空框架，中心法則僅僅只是這些信息流中的一條或者說是一條主流；在中心法則的信息流中，非DNA編碼的滲入，使得DNA僅作為DNA編碼的一個起點，而不是遺傳信息流的唯一源頭；同時，在信息流的傳遞過程中，非模板式的序列加工，使得信息流并不是模板流。[4]這些似乎對中心法則都構成了嚴峻的挑戰。然而，我們并不能抹殺它的合理性地位。中心法則的提出是以當時病毒、細菌的實驗材料為依據。它所指出的DNA、RNA、蛋白質間的信息傳遞是符合分子生物法則的。鑒于當時理論背景和認識論背景的限制，我們應該是在其三大分子的框架性語境下對其進行語義解釋。當分子生物學推進到真核細胞時，中心法則的信息流其實已經處于另一個完全不同的時空框架中，這時我們應對其進行語境下降，在單個基因層面或者是更低的層面對其進行語義解釋。而面對當代基因組語義研究的問題，或許我們還要對其進行語境上升，在基因組層面、細胞層面甚至是更高的層面對其進行語義解釋。

    綜上所述，對中心法則的語義解釋應該放在分子生物學發展的縱向語境下進行。中心法則的語義變遷就是在這一縱向發展過程中，一次次不斷地語境化與再語境化的過程中實現的。同時，我們對中心法 則的語義理解也還必須在一種橫向的特定的語境下進行，而不是僅僅只在分子生物信息較窄的概念下進行。只有這樣才不會導致中心法則的語義局限性。而作為科學理論的中心法則語義被局限，自然會導致其作為研究方法的意義局限性。這也就引出了本文接下來所要談論的一個問題：在傳統意義下，作為研究方法的中心法則的意義及其局限性。

    2　作為研究方法的中心法則的意義及其局限性

    中心法則是一個關于DNA、RNA、蛋白質三大分子的信息傳遞的科學理論。在它的解釋之下，信息不能由蛋白質向下傳遞到DNA，而是DNA被轉錄成RNA，RNA再翻譯成蛋白質。更進一步講是，“信息從DNA向上傳遞到RNA、蛋白質，進而延伸到細胞、多細胞系統”。[5]然而，不僅于此，中心法則還作為一種研究的方法，被用于許多研究計劃，用以解決基因組的語義問題。

    基因組研究的核心問題是研究作為生命系統發展和運行基礎的基因組調節網絡的意義。一個基因組意義的理論問題便是一個基因組語義問題。部分地講，這種語義是將基因組序列轉化成系統性意義的語義代碼。由于生物系統是在不同層次被組織，所以一個基因組的語義會由于該序列片段所處的本體論、功能及組織層次的不同而產生不同的語義聯想意義。因此，如何獲得一個基因組語義的元理論問題便成為基因組和蛋白質組研究的戰略問題。

    目前，許多關于基因組研究的方法論都是遵循一種自下而上的策略。這種研究的方法正是受到了中心法則的啟示。也就是說，中心法則為還原論者研究基因組提供了方法論基礎。這種還原論方法論的前提是，在我們要進一步了解下一個層次的信息時，我們必須在理論上和實際中都要對每一個更低、更微觀層面的信息和本體論的知識有所把握。這就好比說，當我們要獲得一個蛋白質的結構時，我們首先要掌握構成這一蛋白質的氨基酸信息，再獲得核酸信息。然而，即便是掌握了基本的核酸信息，由于基因和細胞網絡設計一系列的相互作用的部分，而使得從核酸到蛋白質信息的過程特別復雜。

    一個以中心法則為方法的研究項目，最大的弱點是其驚人的復雜度。這種自下而上的還原論策略存在的問題是，尋找到一個解決路徑的搜索空間非常巨大。在計算機科學中，解決一個問題的關鍵往往就在于能夠解決這個問題的可能路徑的空間。這樣一系列的可能路徑被稱為搜索空間。一個問題的一種解決方法就是一個路徑在這樣一種搜索空間中實現一個目標或解決。一些問題擁有巨大的搜索空間，從而使得其在實際層面上幾乎不可能被解決。在計算機科學中講，這就是所謂的NP——complete問題。[6]這些問題的復雜程度，足以使現階段最快的計算機癱瘓。基因組和細胞網絡的研究正是面臨這樣的問題，它們涉及成千上萬的相互作用的部分。遵循一種自下而上的策略進行研究，必然在其過程中呈現出一系列的NP——complete問題。

    然而，在實際的研究過程中，研究者形成的研究策略都是依據關于更高層次的生物信息的知識。“即使在平常的實驗決策和實驗設計中，研究者的行為都是在一個關于現象的系統知識，即一個更高層次的語境中進行的。”[7]在這些系統問題的研究過程中，研究者預先假設這些知識可以對他的研究和實驗設計提供一個更寬的方向。更為重要的是，這樣就使得這個研究有了其自身的意義。這種高層次、系統性的信息給出了這個研究或實驗為什么要進行的理由。

    這種知識在人工智能的研究領域被稱為啟發性知識。啟發性知識被定義為可以減少搜索空間的信息。因此，在這種情況下，科學家就利用這種啟發性的、系統層面的生物學知識，去減少那些非正式的、直覺的、先驗的搜索空間，從而來解決他的問題。在我們所說的基因組語義的問題中，啟發性信息可以減少基因組語義的搜索空間，可以減少基因代碼可能解釋的空間。

    例如，在信息的傳遞方面，根據中心法則，信息是不能從蛋白質到RNA再到DNA向下傳遞的。然而，在系統層面，信息可以從蛋白質向下傳遞到DNA。細胞信號就是一個例子。正是由于一系列的蛋白質與蛋白質的相互作用，蛋白質與RNA的相互作用，導致了DNA轉錄的被激活。因此，從系統層面來講，中心法則僅僅介紹了細胞信息系統中許多種可能的信息傳遞路徑中的一種。實際上，存在細胞內的信息傳遞路徑和細胞間的信息傳遞路徑。這些路徑構成了細胞內及細胞間的信息傳遞網。然而，它們又都是通過細胞的基因組信息來組織著細胞內和細胞間的信息傳遞。

    所以，我們必須有意識地去區分作為科學理論的中心法則和作為研究的方法的中心法則。否則，我們就有可能錯誤地提前認為，由于信息不能向下傳遞，我們就不能自上而下地由高層次的信息得到低層次的信息。多細胞以及單細胞中信息傳遞的二元性，就使得基因組語義的研究策略，跳出了傳統意義下中心法則的局限性。

    現階段關于基因組理論的大部分研究，都是遵循傳統意義下的中心法則，在一個嚴格的自下而上研究策略下進行的。替代這種研究策略，我們主張同時考慮一種自上而下的互補性策略。我們認為，一種能夠整合高層面的系統層面與低層面的基因組信息層面的研究策略，對于解決基因組語義問題是非常必要的。傳統意義下的中心法則對于基因組語義研究已經不再是充足的組織模式。那么是否存在一種路徑，在細胞和多細胞的語境下，利用高層次的系統信息去理解基因組？我們認為是存在的。正如上文所言，這時候我們就需要對傳統意義下的中心法則進行語境上升，在細胞與多細胞的層面對其進行語義理解。同時，在方法論層面，我們也就同樣可以嘗試一種自上而下的研究范式，來補充之前的嚴格的自下而上的方法論研究策略。

    3　中心法則方法論意義研究的新路徑

    什么是一個自上而下的研究策略？

    在一個自上而下的研究策略下，我們可以在抽象概念的層面來討論多細胞的發展過程。在抽象概念層面的討論，可以使我們獲得更多關于系統層面的現象。假設有一個軟件系統，并且在這個軟件系統中可以設計一個人工基因組，同時在這個系統中該基因組可以產生一個人工有機體。然后，我們可以使這個人工基因組盡可能地模仿自然基因組的主要的系統屬性。比如，該系統是否能夠模擬多細胞的發展、細胞信號的傳遞等？在該系統中進行特定位點的基因突變，是否能得到自然基因組下的相似效果，如畸形發展、癌變等？這一系列問題的實現，就 使得我們可以確認該系統能夠反映自然基因組的一些基本特征。然而，我們可能需要一種更為精確的相關性。但是，如果我們能夠使得人工基因組與自然基因組相關聯，那么我們就得到了從一個基因組翻譯到另一個基因組的開端。如圖3所示。

    

    圖3　基因組翻譯模擬圖

    圖3所模擬的是生物體內的基因組和計算機系統中多細胞有機體之間的關系。圖中的“翻譯關系”指的是計算機系統及生物體系統中基因組之間的“句法關系”。中間的“語義關系”表示的是用計算機系統中的多細胞有機體語言翻譯出生物體中的基因組。下面的“一致性關系”應該包括系統之間暫時的和動態的形態學之間的一致性。

    這就好比將英語翻譯成漢語。我們需要知道這些被翻譯的單詞是什么，如何在句子中使它們相關聯。這就是語言中的句法。但是，首先我們需要知道語言的語義。也只有當兩段話的意思相同的時候，對于一個詞、一句話或者一段話的翻譯才是充分的。

    這樣我們就通過計算機代碼的語義獲得了基因組的語義。然而，在這個過程中，并不妨礙我們同時使用自下而上的研究策略。“在人工智能中，合并自上而下和自下而上的研究路徑是較優的研究策略之一。當兩種研究路徑，分別自上而下與自下而上在中間合并時，便形成了一種解決路徑。”[8]

    在這里需要注意的是，無論是低層次的本體論層面(如生物化學)，還是高層次的關于信息和本體論的層面，對于研究生物過程而言，沒有哪一種是固有的更為優越的。關于細胞和多細胞現象的正確的高層面的信息，沒有必要一定要被還原成更低層面的本體論視角。很多情況下，高層面的系統知識反而能夠幫助我們限定研究的搜索空間，促進我們去理解更低層面的生物過程。因此，對于一個系統不同層面信息的理解，能夠使我們獲得更多、更全面的關于該系統的知識。

    所以，在細胞或者多細胞系統的層面，中心法則可以被簡單的描述為：基因組→蛋白質組。我們也沒有必要必須將其還原到DNA轉錄和翻譯的層面。

    4　結語

    隨著分子生物學的發展，其理論在不斷地遠離經驗。在這樣的一個背景下，如何去構造、理解和解釋分子生物學，語義分析成為一種十分重要的科學方法。首先，“語義分析方法本身作為語義學方法論，在科學哲學中的運用是‘中性’的，這個方法本身并不必然地導向實在論或反實在論，而是為某種合理的科學哲學的立場提供有效的方法論的論證。”[9]“語義分析方法在例如科學實在論等傳統問題的研究上具有超越性，在一個整體語境范圍內其方法更具基礎性；其次，作為科學表述形式的規則與其理論自身架構是息息相關的，這種關聯充分體現在理論表述的語義結構之上，對其邏輯合理性的分析就是對理論真理性的最佳驗證；第三，生物學理論表述的多元化特征使得語義分析應用更加具有靈活性。”[10]

    正如中心法則，其語義的實現無法脫離其整個理論的語義結構。在整個理論中，每一次結構的上升或者下降，都會帶來其代碼的語義調整。同時，生物體是一個多層次的、有組織的、結構復雜的系統，在這個不同層次被組織的復雜系統中，任何一個代碼的語義都會由于其指稱實體所處的本體論、功能及組織層次的不同，而產生不同的語義聯想意義。因此，對中心法則進行語義研究是有益于其意義澄清及理論分析的。然而，這種語義研究應該在分子生物學發展的縱向語境下進行。因為，中心法則的語義變遷正是在分子生物學縱向發展的語境化與再語境化得過程中實現的。同時，我們也只有在某種特定的語境下對中心法則進行語義解釋，才不會導致其語義的局限性。

多細胞生物特點范文第3篇

關鍵詞：印染廢水 好氧生物處理 微生物菌群變化

1.前言

印染行業是工業廢水排放大戶，據不完全統計，全國印染廢水每天排放量為3×106～4×106m3。印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、色度深、堿性大、水質變化大等特點，屬難處理的工業廢水。目前，國內的印染廢水處理手段以生化法為主，有的還將化學法與之串聯。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池內設置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內污水處于流動狀態，以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物接觸氧化法中微生物所需的氧常通過鼓風曝氣供給，生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，形成生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜將隨出水流出池外

本項目廢水采用“絮凝沉淀＋水解酸化＋接觸氧化”處理工藝，通過水質監測和調試過程中環境的變化對好氧生化池中生物相的變化進行了分析和研究，以為工程調試提供幫助。

2.工程簡介

2.1 設計水量

處理水量：1200m3/d。

處理能力：50m3/h（以24h計）。

2.2 處理水質

進水水質：pH=5~6.5，ρ(CODcr)= 600~800mg／L，ρ(BOD5)=100~400 mg／L，ρ(SS)＝100~200 mg／L，色度100~400倍。

出水水質：執行《紡織染整工業水污染物排放標準》（GB4287-92）3中Ⅰ級標準：ρ(CODcr) 100 mg／L，ρ(BOD5) 25 mg／L，ρ(SS) 70 mg／L，色度40倍。

2.3 工藝流程

廢水處理工藝流程見圖1。

3.廢水微生物概述

3.1 主要微生物

在好氧生物處理系統中的微生物主要是細菌（包括真菌），其它還有藻類、原生動物等微型動物。

在廢水好氧生物處理過程中，去除含碳有機物起主要作用的是異氧菌，數量最多的也是異氧菌。真菌為多細胞異氧微生物，為嚴格好氧，喜歡酸性環境（最佳pH約5.6），需氧量低。

單細胞原生生物如原生動物和多細胞后生動物如微型動物輪蟲在廢水處理過程中也起主要的作用。這些微生物以小的膠體有機顆粒和分散的細菌細胞為食料，可減少生物處理系統出水的濁度。原生動物和后生動物的種類多少、生長情況和數量被用來評價生物系統是否正常。當原生動物種類多、生長好、數量多并出現后生動物時，一般認為廢水處理系統處理情況良好，運行正常的象征。

必須指出，新生的微生物細菌，是一種不穩定的有機物，呈懸浮固體狀，易于分離。好氧生物處理的實質時廢水中的溶解性有機物轉化成不溶性可沉的微生物固體和一部分無機物，從而使廢水得到凈化。固液分離后的微生物固體是不穩定的，一般尚需進一步處理或處置。

3.2 影響好氧生物處理的因素

影響好氧生物處理的因素主要是溫度、pH、營養物、供氧、毒物和有機物性質等。

（1）溫度

根據生長的最適宜溫度范圍，細菌可分為嗜冷、嗜溫和嗜熱（或可分為低溫、中溫和高溫）三大類。嗜冷菌的最佳生長溫度為4～10℃，嗜熱菌為50～55℃，嗜溫菌為20～40℃，廢水好氧生物處理一般在15～35℃內運行，溫度低于10℃或高于40℃，去除BOD的效率大大降低，降低。20～30℃效果最佳。一般在5～35℃內，溫度每增加10～15℃，微生物活動能力可增加一倍。

（2）pH

廢水氫離子濃度對微生物的生長有直接影響。好氧生物處理系統在中性環境中運行最好，一般在pH6.5～8.5范圍內。當pH>9或pH

（3）供氧

好癢生物處理過程中提供足夠的溶解氧是至關重要的，供氧不足會出現厭氧狀態，妨礙好氧微生物正常的代謝過程，并滋長絲狀細菌。為了使微生物正常代謝和沉淀分離性能良好，一般要求溶解氧維持在2mg/L左右。

（4）營養物

微生物的代謝需要一定比例的營養物質。除需要以BOD表示的碳源外，還需要氮、磷和其它微量元素。生活污水含有微生物所需要的各種元素；有些工業廢水則缺乏某些關鍵的元素，如氮、磷等，這是就需要透加適量的氮、磷等或生活污水。好氧生物處理對氮、磷的需要量可根據下式估計：

（5）有毒物質

對生物處理有毒害的物質很多，其中包括重金屬、氰、H2S等無機物質和某些有機毒物。毒物的毒害作用與pH值、水溫、溶解氧、有無其它毒物及微生物的數量和是否馴化等有很大關系。

4.工程調試進程與微生物生長的關系

4.1 工程調試初期

廢水接種城市污水處理廠的活性污泥。水中的微生物恢復活性后，鏡觀好氧池中主要的微生物仍為原城市污水處理中的優勢菌體。主要有菌類、原生動物和浮游甲殼動物等。

4.2 調試過程中生物相變化

調試過程中隨著水量的不斷增加和各種外界條件的變化，好氧生物池中的微生物種類和數量也隨之發生著變化。通過觀測水中的微生物的這些變化就可以判斷出工程調試的效果，也可以根據觀測結果來對工程調試給出指導。

多細胞生物特點范文第4篇

當今世界是一個電的世界。它主宰著這個世界，支撐著這個世界，推動著這個世界向前發展，它是世界發展的動力源頭。人是生活在充滿電的大宇宙之中，作為人體中的每一個細胞也是生活和一個電的環境中，這就是生物電。細胞的一切生命活動，無一不是生物電的作用。人體是由諸多細胞組成器官，由諸多器官組成系統，完成人體極為復雜的生理功能。

恩格斯早在100年前就說過：“地球上幾乎沒有一種變化發生而不同時顯示電現象。”人體更不例外。

1972年美國人布爾用真空管電壓計在距體表數毫米處發現能場，并命名為“生命場”。他說，從低等生物到高等生物都有生命場，測定這個場可以提前得知這種生物在不久將要發生的病理變化。這是人類發現自身電現象具有劃時代意義的實驗。

1974年英國休倫德博士研究的電場效應探知器，不僅可以從4英尺處記錄下人體電場情況，而且還證明身體外部有一個發射健康信號、感情信號或未知信號的電場存在。人類身體界限已超出了視覺認識，這再一次證明了人體內電的存在。

現代電生理學已明確提出：膜電位、動作電位及快慢反應電位的概念。細胞安靜時，膜內帶負電荷，而膜外帶正電荷，形成極化狀態，用微電極測量細胞內外，可產生一個電位差，稱之為膜電位。當細胞受刺激開始除極時，伴隨除極和復極進行，在細胞表面出現一個活動的電位變化，稱之為動作電位。其電位值為-70～-90毫伏。由于動作電位特點又可分為快反應電位和慢反應電位，并有著不同的生理功能，它們是細胞生命活動的動力和基礎。

大量電生理學的研究資料表明，生物電現象并不是細胞或器官機能活動的副產品或伴隨物，而是細胞實現一些重要機能的關鍵或決定因素。例如，軀體的運動和呼吸動作，心臟的射血，一切中空臟器，如胃腸道、膀胱、子宮等內臟器官的運動，神經化學遞質的釋放，各種酶的活動，都是以生物電活動為基礎。在活動之前，首先出現細胞膜靜息電位，動作電位，然后再由膜上的電變化，通過某種偶聯過程。啟動細胞內某些機構表現出如神經傳遞、肌肉運動或腺體分泌等功能。

人類的某些疾病如高血壓病、哮喘病、糖尿病及心腦血管疾病的發生發展，都和生物電活動失常、細胞膜離子轉運障礙有關。因此。生物電平衡是人體保持健康的基本條件，細胞生物電失常是人體疾病的根源。細胞生物電就是細胞的生命。

如果把人體視為小宇宙，它就是大千世界的大宇宙的縮影，同時它又比大宇宙更完善、更先進。大宇宙沒有解決的科技難點。小宇宙卻莫名其妙地解決得很完善。

基因之小是人所共知的，即使把全世界的人所有的基因合在一起也沒有一個頂針箍大，它卻能封藏著60億人的各個特性和500萬年前祖先的遺傳信息，掌管地球上一切生命活動，這是多么奇特的生命現象。而一切都是在生物電環境中完成的。

因此，每當人們在探索宇宙遇到無法解決的科技難題。不得不向人體小宇宙中學習，這就形成了所謂“生物物理學”。比如，波導體研制成功就是向人體學習了神經傳導多信息不干擾的特性而得到啟迪的。

多細胞生物特點范文第5篇

分析近年來各地的高考試題不難看出，本部分的考點相對單一，主要就是“細胞的分化、癌變、衰老和凋亡”的主要特征、形成機理及其在生產生活、醫藥衛生中的應用；而設置新情境，結合遺傳學和選修三知識背景，要求解釋生產生活中的生物學現象，如癌細胞的發生、控制、治療、衰老現象的產生，細胞分化、衰老、凋亡與基因表達的關系等，則是本部分內容在命題時的一個顯著特色。

【基礎盤點】

考點一、細胞分化

1.概念：在個體發育中，相同細胞的后代在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。

2.過程：受精卵細胞組織器官系統生物體。

3.結果：形成形態、結構和功能都有很大差別的組織和器官。

4.特點：持久性、穩定性與不可逆轉性。

思考：如何理解不可逆轉性與脫分化？

已經分化為根的細胞，就不可能再分化為莖細胞，即為不可逆轉性，其前提是要在自然條件下；而在人工條件下，借助現代科技，分化的細胞能脫分化，從而再回到分化前的狀態，乃至發育為一個完整植株（脫分化是指使已分化的細胞重新回到未分化狀態的過程）。

5.原因：各種細胞具有完全相同的遺傳物質，即攜帶有本物種的全部遺傳信息。

6.實質：細胞中基因的選擇性表達。遺傳信息的執行情況不同，但細胞內的遺傳物質不變。

7.畸形分化：極少數細胞由于致癌因子的作用，引起基因突變，導致細胞內遺傳物質改變，細胞連續惡性增殖，最終引起癌變。

8.細胞的全能性：高度分化的植物細胞具有全能性，如由胡蘿卜的韌皮部細胞可培養得到完整植株；高度分化的動物細胞全能性受到抑制，到目前為止，從未由一個高度分化的動物細胞（生殖細胞除外）培養得到一個動物體；高度分化的動物細胞的細胞核仍具全能性，如克隆羊的培育。

考點二、細胞癌變

1.癌細胞特征：不受機體控制、形態結構發生改變、細胞表面發生變化，易分散轉移。

2.癌細胞形成：致癌因子激活原癌基因，從而使正常細胞畸形分化為癌細胞。

3.癌細胞防治：遠離致癌因子；手術+放療+化療。

思考：放療與化療對身體有哪些不良影響？怎樣處理既可殺滅癌細胞，又可保護正常細胞？據你所掌握的知識，你認為最具發展潛力的抗癌方法可能是什么？

放療是利用激光與射線直接殺滅癌細胞；化療是利用化學藥物阻止癌細胞DNA分子的復制，達到抑制癌細胞增殖的目的。這些過程抑制癌細胞的同時，都不可避免地殺死正常細胞，對身體的影響非常大。如果用細胞工程制備的單克隆抗體制成的生物導彈處理癌細胞（癌細胞可看成抗原），由于抗原與抗體的特異性，抗體可“直奔”抗原，而抗體上又帶著抗癌藥物，這樣，就不會影響正常細胞。癌癥是由原癌基因突變引起，所以，如能阻止原癌基因的表達，則可從根本上達到抗癌目的。

考點三、細胞衰老與凋亡

1.細胞衰老的特征。

“一大”：細胞核變大，染色質固縮、染色加深；“一小”：細胞內水分減少，萎縮變小、細胞代謝減慢；“一多”：細胞內色素逐漸增多。

2.個體衰老與細胞衰老的關系。

對單細胞生物來說，個體衰老就是細胞衰老；對多細胞生物來說，細胞的衰老不等于個體的衰老，如幼年個體中每天也有細胞的衰老；機體的衰老也不等于細胞的衰老，如老年個體每天也有新的細胞產生。當個體衰老時，組成個體的細胞往往表現為普遍衰老的現象。

3.細胞的凋亡。

（1）概念：由基因決定的細胞自動結束生命的過程。

（2）意義：對于多細胞生物體完成正常發育，維持內部環境的穩定，以及抵御外界各種因素的干擾都有非常關鍵的作用。

（3）細胞死亡：包括細胞凋亡和細胞壞死。細胞凋亡是細胞程序性死亡，是正常死亡；細胞壞死是細胞在外界因素作用下的死亡，是非正常的細胞死亡。

【誤區剖析】

一、細胞分裂與細胞分化的區別

在生物體中，高度分化的細胞一般不再進行細胞分裂，而分化程度較低的細胞具有一定的分裂再生能力。只有具備分裂能力的細胞中才可出現染色體，否則是以染色質的形式存在；只有具有大液泡的成熟的植物細胞才可發生質壁分離。根尖分生區細胞分化程度低，細胞分裂能力強，而鱗片葉細胞為成熟的植物細胞。

二、細胞分化與細胞全能性的區別

三、細胞凋亡與細胞壞死的區別

神奇的干細胞

干細胞是指生物體生命進程中出現的一類未分化或未完全分化的細胞，一旦需要，它可以按照發育途徑通過分裂而產生分化細胞。動物胚胎干細胞即為未分化的一類細胞，應在受精卵之后，卵裂與囊胚之前獲得，因為原腸胚期細胞已經開始分化，成為專能干細胞。如原腸胚外胚層細胞將來發育為表皮及其附屬結構、神經系統和感覺器官。現代醫學上可運用胚胎干細胞增殖動物器官或組織，治療人類疾病。

【典例剖析】

例1.（2013?安徽安慶師范高中模擬卷）研究發現，線粒體促凋亡蛋白Smac是細胞中一個促進細胞凋亡的關鍵蛋白。在正常的細胞中，Smac存在于線粒體中。當線粒體收到釋放這種蛋白質的信號時，就會將它釋放到線粒體外，然后Smac與凋亡抑制蛋白（IAPs）反應，促進細胞凋亡。下列有關敘述不正確的是（）

A.Smac從線粒體釋放時需消耗能量

B.癌細胞中Smac從線粒體釋放可能受阻

C.癌細胞的無限增殖，可能與癌細胞中IAPs過度表達有關

D.Smac與IAPs在細胞凋亡中的作用相同

【解析】Smac屬于大分子物質，以類似胞吐的方式排出線粒體，因此需消耗能量。由題意可知，Smac從線粒體中釋放出來后與IAPs反應才能促進細胞凋亡，所以在癌細胞中Smac從線粒體中釋放可能受阻。IAPs過度表達可能與癌細胞的無限增殖有關。Smac是線粒體促凋亡蛋白，而IAPs是凋亡抑制蛋白，所以二者在細胞凋亡中作用相反。

造血干細胞幼紅細胞排出細胞核網織紅細胞喪失細胞器成熟紅細胞凋亡

A.成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產生二氧化碳

B.網織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質

C.造血干細胞與幼紅細胞中基因的執行情況不同

D.成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達

3.細胞與器官衰老是一種正常的生命現象。無論是細胞或器官，在衰老過程中不會出現的是（）

A.蛋白質合成停止

B.細胞內某些酶的活性減弱，細胞內呼吸速度減慢

C.動物細胞內色素增加

D.植物體的衰老器官比幼嫩器官含鉀量高

4.下圖為人體某細胞所經歷的生長發育各個階段的示意圖，圖中①～⑦為不同的細胞，a～c表示細胞所進行的生理過程。下列敘述正確的是（）

A.與①相比，②③④的分裂增殖能力加強，分化能力減弱

B.⑤⑥⑦的核基因相同，細胞內的蛋白質種類和數量也相同

C.②③④的形成過程中發生了基因分離和自由組合

D.進入c過程的細胞，酶活性降低，代謝減慢繼而出現凋亡小體

5.近年來，有關腫瘤細胞特定分子的靶向治療研究進展迅速。研究發現，蛋白X是細胞膜上的一種受體，由原癌基因X編碼，在一些腫瘤細胞中，原癌基因X過量表達會持續激活細胞內的信號傳導，啟動細胞DNA的復制，導致細胞異常增殖。利用動物細胞融合技術制備的單克隆抗體，可用于診斷和治療原癌基因X過量表達的腫瘤。請回答下列問題：

（1）同一個體各種體細胞來源于受精卵的分裂與分化。正常情況下，體細胞核遺傳信息相同的原因是。

（2）通過檢測原癌基因X的和可判斷其是否轉錄和翻譯。檢測成人多種正常組織后，發現原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮細胞中有微弱表達，這說明。

（3）根據以上信息，可推測原癌基因的主要功能是。

（4）制備該單克隆抗體時，免疫動物的抗原可以是。B淋巴細胞識別抗原并與之結合，之后在適當的信號作用下增殖分化為和。

（5）用該單克隆抗體處理原癌基因X過量表達的某腫瘤細胞株，發現其增殖能力明顯下降。這是因為。

6.BAK基因是近年來發現的一種促凋亡基因，癌細胞內的BAK基因表達異常。

（1）細胞凋亡是由決定的細胞自動死亡的過程，對于多細胞生物體的正常發育具有重要意義。