章節7
生物膜的結構與功能
生物膜在結構與功能上都具有兩側不對稱性。以物質傳送為例,某些物質能以很高速度通過膜,另一些則不能。像海帶能從海水中把碘濃縮3萬倍。生物膜的選擇性通透使細胞內pH和離子組成相對穩定,保持了產生神經、肌肉興奮所必需的離子梯度,保證了細胞濃縮營養物和排除廢物的功能。
生物膜的另一重要功能是細胞間或細胞膜內外的信息傳遞。在細胞表麵,廣泛地存在著一類稱為受體的蛋白質。激素和藥物的作用都需通過與受體分子的特異性結合而實現。癌變細胞表麵受體物質的分布有明顯變化。細胞膜的表麵性質還對細胞分裂繁殖有重要的調節作用。
生物體的能量轉換
生物體的能量轉換主要在膜上進行。生物體取得能量的方式,或是像植物那樣利用太陽能在葉綠體膜上進行光合磷酸化反應;或是像動物那樣利用食物在線粒體膜上進行氧化磷酸化反應。這二者能量來源雖不同,但基本過程非常相似,最後都合成腺苷三磷酸。對於這兩種能量轉換的機製,P.米切爾提出的化學滲透學說得到了越來越多的證據。生物體利用食物氧化所釋放能量的效率可達70%左右,而從煤或石油的燃燒獲取能量的效率通常為20%~40%,所以生物力能學的研究很受重視。對生物膜能量轉換的深入了解和模擬將會對人類更有效地利用能量作出貢獻。
生物分類學
生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法,對生物的各種類群進行命名和等級劃分。
地球上現生的物種以百萬計,千變萬化,各不相同,如果不予分類,不立係統,便無從認識,難以研究利用。分類的對象是形形色色的種類,都是進化的產物。因而從理論意義上說,分類學是生物進化的曆史總結。
分類學是綜合性學科。生物學的各個分支,從古老的形態學到現代分子生物學的新成就,都可吸取為分類依據。分類學亦有其自己的分支學科,如以染色體為依據的細胞分類學,以血清反應為依據的血清分類學,以化學成分為依據的化學分類學,等等。
生物肥料
生物肥料是指一類含有大量活的微生物的特殊肥料。這類肥料施入土壤中,大量活的微生物在適宜條件下能夠積極活動:有的可在作物根的周圍大量繁殖,發揮自生固氮或聯合固氮作用;有的還可分解磷、鉀礦質元素供給作物吸收或分泌生長激素刺激作物生長。由此可見,生物肥料不是直接供給作物需要的營養物質,而是通過大量活的微生物在土壤中的積極活動來提供作物需要的營養物質或產生激素來刺激作物生長,這與其他有機肥和化肥的作用在本質上是不同的。
生物肥的種類
生物肥料的種類很多,現在推廣應用的主要有根瘤菌類肥料、固氮菌類肥料、解磷解鉀菌類肥料、抗生菌類肥料和真菌類肥料,等等。這些生物肥料有的是含單一有效菌的製品,也有的是將固氮菌、解磷解鉀菌複混製成的複合型製品。
目前市場上除了根瘤菌類等少數肥料製品是含單一的有效菌外,大多數製品都是複合型的生物肥料。
樹懶
樹懶幾乎整個一生都倒掛在樹上,緩慢地向前移動。樹懶生活在拉美的熱帶雨林裏,非常適合於在樹上生活。
樹懶靠著像鉤子似的爪子掛在樹枝或樹藤上,利用長臂穿越於樹間搜尋愛吃的樹葉和果子。如果一隻樹懶不得不在地麵上行走,它隻會很困難地拖著身體移動。
樹懶的毛由兩部分組成:起保暖作用的短而細軟的絨毛與起保護作用的長而粗的外部毛。毛中生長綠苔,給它染上了綠色,使它在樹葉間很難被發現。
樹懶的毛與大部分哺乳動物的毛長勢恰恰相反,它是由腹部朝背部向上長的。這是因為這種動物幾乎總是倒掛著。隻有這樣,雨水才容易順著毛的長勢往下流。
居住在熱帶雨林的土著人為了食樹懶的肉而捕獵它們。但是,當它們居住的森林因為人們需要木材或是修建公路、農場、工廠及房屋而大遭砍伐時,它們所受的危害就更大了。
山 茶 花
山茶是當今世界上著名的觀賞植物之一。不僅風姿綽約,令人如醉如癡,而且一身皆寶,富於經濟價值。
山茶花,屬山茶科的常綠灌木或小喬木。高矮因品種而不同,高的可達幾十米,矮的僅幾十厘米。葉呈卵形或橢圓形,革質,光亮柔韌,花在冬春開放,碩大如碗口。常見的是大紅色,此外還有粉紅、白、紫等色。花瓣有單雙重之分,單瓣的典雅清麗,重瓣的雍容華貴,有的花瓣上還有美麗的斑點和線條。花後結果。果實為裂開的蒴果,近木質。山茶原產我國、朝鮮、日本,現遍及世界很多地區。
山茶除給人精神上的愉悅,還是保護環境的衛士,對許多有害氣體有吸抗的能力。木材是雕刻藝術的上等原料;種子可以榨油,供食用;花可入藥,涼血止血,功效顯著。
山貓大難當頭
在西班牙境內,有一種貓科動物,它身高不到1米,體重20多千克,聽覺敏銳,尾巴粗壯,還長著幾根胡子,它就是伊比利亞山貓。伊比利亞山貓是一種瀕臨滅絕的珍稀動物,科學家正在通過最新的DNA技術來挽救這種動物。
科學家試圖通過跟蹤山貓的足跡來確定它們生活在什麼地方,但是由於山貓習慣於在夜間活動,所以很難確定它們的行蹤。不過,通過對野生動物留下的糞便進行DNA測試,科學家們可以區分開山貓與其它生活在西班牙森林的食肉動物,準確率高達99%。這樣,科學家一旦知道山貓的行蹤,就可以通過DNA測試測出山貓之間近親繁殖是否影響了下一代的健康成長。由於山貓是群居動物,常常都是一小群一小群地生活在一起,所以近親繁殖率高是在所難免的事實。科學家建議,從不同的地區找到幾隻健康的山貓,將它們放在西班牙南部的國家公園飼養中心進行正常繁殖。目前這項工作還沒有開始進行,因為從不同地區找到幾隻山貓並非易事。
一般人都認為,隻有老虎才是真正瀕臨滅絕的貓科動物,但實際上,真正危險的是不大引人注意的伊比利亞山貓。山貓隨著生存環境的破壞和它們的主要食物——野兔數量的大量減少而瀕臨滅絕。此外,汽車在高速公路上急駛時,也經常會在無意中撞死無辜的山貓。其中一些山貓還被那些用來捕獲野兔和狐狸的陷阱中的鐵棍紮傷或殺死。獵人每年都捕殺大量山貓,其實他們並不知道這是一種瀕臨滅絕的珍稀動物。
死亡穀之謎
秘魯境內的科迪勒那山西麓,有一個不大的山穀。這裏環境幽靜,風景秀麗。春天,小草新綠,鮮花簇簇,萬紫千紅;夏天,綠樹成蔭,猶如一片清涼的世界;秋季,天高雲淡,氣候宜人;入冬,山披銀裝,鬆柏更翠,別有一番風姿。
然而,好景不長。原來,來過這山穀旅遊的人中,有為數不少的人染上白血病,一個個相繼死去。原來,這山穀裏有一種昆蟲。它身體很小,能鑽進一般家用的蚊帳。它身上帶菌,能使被叮的人慢慢染上白血病。這種昆蟲怕光,白天躲在石縫、草叢裏,一到天黑,便陸續出來活動,半夜時分最活躍。因為它比蚊子還要小,叮人時幾乎無痛覺,所以人們不會在意,更想不到它能危及生命。
水下神槍手
“水下神槍手”是一種身長20厘米的能射水的魚。它有一種驚人的射水本領,最遠射程可達6米遠。所以,它除了吃水中的食物,還能吃到岸邊植物上停留的或者空中飛翔的昆蟲。射水魚的口腔構造很特殊。口腔上齶有個溝狀構造,同舌頭貼合形成射管,舌頭迅速地上下運動,“水彈”就噴射出來了。射水魚的眼睛長得也很特別。它眼睛很大,突出在外,靈活轉動時,視野比較寬;而且它的視網膜也很發達,能夠看清一般魚兒看不清的空氣中的物體,瞄準目標也很準確。
太陽光透過空氣進入水裏,會發生折射。射水魚在瞄準目標時,會自動調整光線折射時的誤差。射水魚總是蹲在昆蟲的下麵,當噴射“水彈”的時候,它使自己的身軀變成垂直的姿勢,眼睛離水麵很近,發射的“水彈”也幾乎是垂直的,這樣就克服了光線折射的偏差。
射水魚分布在印度、印度尼西亞和澳大利亞的北部海岸,在菲律賓、泰國、緬甸一些淡水湖中,也可以看到它們的身影。那些地方有許多人喜歡飼養射水魚,當它在魚缸裏習慣了新的生活環境以後,飼養者在喂餌料的時候,也往往會遭到射水魚的“水彈”射擊,這真是本性難移啊。在動物園裏觀賞射水魚時,人們為了看個仔細,就把頭伸近水麵,猛然間會遭到射水魚毫不客氣的“水彈”射擊,常使遊客大吃一驚。
僧帽水母
僧帽水母能預知風暴。它有個浮囊,下麵垂著一條條長觸手。囊內有種特別的腺,可以發出一氧化碳,使它膨脹。水母,希臘文的意思是“氣泡”,正是在這種“氣泡”的幫助下,能升高,會降低,使水母漂到有食物的地方,或者遠離敵害。當它大難臨頭來不及逃避時,會自動將氣放掉,沉入水底;風暴將臨,它也能迅速遠離海岸。
僧帽水母分布在太平洋和大西洋,從美國加利福尼亞州的海岸到澳大利亞一帶的海域,從美國東海岸到英吉利海峽,甚至地中海,都能見到。
僧帽水母在海上成群出沒時,顯得十分壯觀。海濤如雪,上麵點綴著許多姿態優美的浮囊,閃閃發光,呈藍紫色,還帶有彩虹般的光暈。浮囊下麵生有奇怪的消化器官,由成百的鮮紅、橙紅和粉紅色的有消化機能的小體組成,也就是吃東西的息肉。一條條彩紙條般的觸手,向外伸出,能夠將十多米外的小魚和浮生物抓住,縮回來,把獵物送給這些小體,息肉把它們吸住,然後再消化吸收。每個小體都能分泌出酵素,迅速將獵物體內的蛋白質分解。