生物学 - 快速指南
生物学 - 结构与功能
介绍
器官的基本结构单位称为细胞。
1665年，罗伯特·胡克发现了细胞。
细胞是一种活的有机体。
人体有数万亿个细胞，形状和大小各不相同。
由一个以上细胞组成的生物称为多细胞生物。
单细胞生物称为单细胞生物。例如变形虫。
单细胞生物执行多细胞生物执行的所有基本功能。
与其他生物不同，变形虫没有确定的形状；因此，它不断改变其形状。
变形虫有伪足，这意味着 – pseudo表示假，podia表示足。
变形虫是一个能够独立生存的成熟生物。
细胞的形状通常是圆形、球形或细长的。
原生质被称为细胞的活物质。
没有核膜的核物质的细胞称为原核细胞。例如细菌和蓝藻。
具有组织良好的细胞核和核膜的细胞被称为真核细胞。所有多细胞生物都是真核细胞。
细胞结构和功能
细胞的基本部分是细胞膜、细胞质和细胞核。
细胞膜也称为质膜。
质膜是多孔的，允许某些物质或材料向内和向外移动。
中心密集的圆形结构称为细胞核。
细胞核和细胞膜之间的凝胶状物质（如上图所示）称为细胞质。
细胞质中也存在不同的细胞器，例如线粒体、高尔基体、核糖体等。
细胞核位于中心部分，几乎呈球形。
细胞核通过称为核膜的多孔膜与细胞质隔开。
在细胞核内部发现的较小且呈球形的结构称为核仁。
细胞核包含称为染色体的线状结构。
染色体携带基因，并帮助将父母的特征遗传给后代。
基因是生物体中遗传的基本单位。
活细胞的全部成分称为原生质，包括细胞核和细胞质。
植物细胞
细胞膜为植物和动物细胞提供形状。
在植物细胞中，细胞壁是在细胞膜上额外覆盖的一层。
动物细胞没有细胞壁。
细胞壁赋予植物细胞形状和刚性。
细胞壁提供保护，植物细胞需要抵抗不同的温度、强风、大气湿度等。
细菌细胞也有细胞壁。
通常，大多数细胞的大小是微观的，肉眼无法看到。
细菌中发现的最小细胞的大小为0.1至0.5微米。
最大的细胞大小为170毫米×130毫米，见于鸵鸟蛋。
然而，细胞的大小与动物或植物身体的大小无关。
Tradescantia叶细胞细胞质中的一些小彩色体称为质体。
质体有不同的颜色。
一些质体具有绿色色素，称为叶绿素。
绿色质体称为叶绿体。
叶绿体使叶子呈现绿色。
叶绿素对光合作用至关重要。
生物学 - 生命的根本单位
介绍
生命的根本单位是细胞。
细胞于1665年由罗伯特·胡克在简易显微镜下首次发现。
1674年，列文虎克借助改进的显微镜发现了池塘水中自由生活的细胞。
1831年，罗伯特·布朗在细胞中发现了细胞核。
1839年，普尔金耶将“原生质”一词用于细胞中发现的流体物质。
细胞理论由施莱登（1838年）和施旺（1839年）提出。
根据细胞理论，所有植物和动物都是由细胞组成的，细胞是生命的基本单位。
1855年，魏尔肖进一步扩展了细胞理论，并提出所有细胞都来自预先存在的细胞。
1940年，电子显微镜的发明使得观察和理解细胞的复杂结构成为可能。
单细胞生物
单细胞生物，例如变形虫、衣藻、草履虫和细菌，称为单细胞生物。
多细胞生物
由许多细胞组成的生物称为多细胞生物。例如人类、动物、鸟类等。
细胞的重要特征
每个活细胞都具有执行某些基本功能的能力，这些功能是所有生命形式的特征。
每个这样的细胞在其内部都有一些特定的成分，称为细胞器。
不同类型的细胞具有不同的功能，每个细胞器都执行特定的功能。
这些细胞器共同构成被称为细胞的生命基本单位。
所有细胞都发现具有相同的细胞器，无论它们的功能不同以及它们所在的生物体。
细胞的结构组织
以下是每个细胞具有的三个基本特征：
质膜/细胞膜
细胞核
细胞质
让我们简要讨论一下每一个：
质膜/细胞膜
质膜是细胞的最外层覆盖层（如上图所示）。
质膜允许某些物质进入细胞内部并从细胞中出来；因此，它被称为选择性渗透膜。
水分子通过选择性渗透膜的运动称为渗透。
细胞壁
植物细胞有一个额外的保护层，称为细胞壁（动物细胞中不存在）。
细胞壁位于质膜之外；同样，它也覆盖着质膜。
细胞壁主要由纤维素组成。
细胞核
细胞核或核是拉丁语词，意思是核或种子。
细胞核具有双层覆盖物，称为核膜（见上图）。
核膜有一些孔，允许某些物质进入（到细胞核中）和出去（到细胞质中）。
细胞核最重要的特征是——它包含染色体。
染色体是棒状结构，只有当细胞即将分裂时才能看到。
染色体由DNA和蛋白质组成。
DNA（脱氧核糖核酸）分子包含来自父母的遗传特征到下一代。
DNA分子还包含构建和组织细胞所需的信息。
DNA的功能片段称为基因。
DNA作为染色质物质的一部分存在。
染色质物质可见为缠结的线状结构团块（如以下图片所示）。
每当细胞即将分裂时，染色质物质就会组织成染色体。
细胞核在细胞繁殖中发挥着核心和重要的作用。
没有核膜的细胞称为原核生物（即Pro = 原始或初级；karyote ≈ karyon = 细胞核）。参见下图
具有核膜的细胞称为真核生物。
原核细胞没有真核细胞中存在的许多其他细胞质细胞器（见上图）。
细胞质
细胞在细胞膜内包含细胞质，细胞质包含许多生物分子，包括蛋白质和核酸。
细胞质中发现许多结构，称为细胞器。
细胞器
以下是细胞功能中起主要作用的主要细胞器：
细胞核
内质网
核糖体
高尔基体
溶酶体
线粒体
质体
液泡
让我们简要讨论一下每一个：
细胞核已在上文讨论过。
内质网
内质网（或简称ER）是膜结合的管和片的大网络（见上图）。
根据视觉结构，ER 分为粗面内质网（RER）和光面内质网（SER）。
当核糖体附着在ER表面时，它被称为粗面内质网，而没有核糖体则被称为光面内质网。
SER有助于制造脂肪分子或脂类，这对细胞功能很重要。
内质网（ER）的重要功能之一是充当物质（特别是蛋白质）在细胞质不同区域以及细胞质和细胞核之间运输的通道。
核糖体
核糖体通常存在于所有活跃的细胞中。
核糖体是蛋白质合成的场所。
高尔基体
高尔基体以其发现者卡米洛·高尔基命名。
高尔基体由一套膜结合的囊泡组成，这些囊泡大致平行排列成堆，称为**扁平囊**(见上图)。
高尔基体的重要功能是在囊泡中储存、修饰和包装产物。
高尔基体还有助于溶酶体的形成。
溶酶体
溶酶体是细胞的一种废物处理系统。
溶酶体通过消化外来物质以及磨损的细胞器来帮助保持细胞清洁。
溶酶体含有强大的消化酶，能够分解各种有机物质。
溶酶体有一个典型的特征，即当细胞受损时，溶酶体很可能破裂，释放出的酶消化自身的细胞。因此，溶酶体也被称为细胞的“自杀包”。
线粒体
线粒体通常被称为细胞的能量工厂。
线粒体释放各种化学活动所需的能量（对生命至关重要）。
线粒体以ATP（三磷酸腺苷）分子的形式释放能量。
ATP被称为细胞的能量货币。
线粒体拥有自己的DNA和核糖体；因此，它们能够合成一些自身的蛋白质。
质体
质体仅存在于植物细胞中（见下图）。
质体分为 – **色素体**(有色质体)和**白色体**(白色或无色质体)。
含有叶绿素色素的质体称为**叶绿体**。
叶绿体在植物的光合作用中发挥重要作用。
叶绿体还含有各种类型的黄色或橙色色素。
白色体是储存某些重要物质（如淀粉、油和蛋白质颗粒）的细胞器。
质体在外形上类似于线粒体。
与线粒体一样，质体也拥有自己的DNA和核糖体。
液泡
液泡通常是储存固体或液体物质的囊泡。
在动物细胞中，液泡很小；而在植物细胞中，液泡很大。
植物细胞的液泡充满了细胞液，并为细胞提供膨压和硬度。
生物学 - 组织
介绍
一组在结构上相似并协同工作以完成特定功能的细胞称为**组织**。
组织分为−
植物组织 &
动物组织
让我们简要讨论一下它们−
植物组织
以下是植物组织的主要类型−
分生组织
永久组织
简单永久组织
薄壁组织
厚壁组织
厚壁组织
表皮
复杂永久组织
木质部
韧皮部
分生组织
分生组织主要由活跃分裂的细胞组成，有助于增加植物茎的长度和增粗。
分生组织通常存在于植物的主要生长区域，例如茎或根的顶端。
根据分生组织所在的位置（区域），分生组织可分为**顶端、侧生**和**居间**（见下图）。
顶端分生组织（如上图所示）存在于茎和根的生长顶端，有助于它们的生长。
侧生分生组织存在于茎或根区域，有助于它们的生长。
居间分生组织存在于叶基或节间（在嫩枝上），有助于生长。
永久组织
分生组织的细胞后来分化形成不同类型的永久组织。
永久组织进一步分为−
**简单永久组织**和
复杂永久组织
简单永久组织
简单永久组织进一步分为−
薄壁组织
厚壁组织
厚壁组织
表皮
**薄壁组织**为植物提供支撑，并储存食物。
有时，薄壁组织含有叶绿素并进行光合作用，在这种情况下，它被称为**厚壁组织**。
厚壁组织为植物提供柔韧性，并提供机械支撑（给植物）。
存在于水生植物薄壁组织中的大型气腔，使植物具有浮力并帮助它们漂浮，被称为**通气组织**。
**厚壁组织**使植物变得坚硬和挺直。例如，椰子的外壳由**厚壁组织**构成。
厚壁组织的细胞通常是死的。
最外层的细胞称为**表皮**。
表皮通常由一层细胞组成。
植物的整个表面都有表皮的外层覆盖，保护植物的所有部分。
复杂永久组织
复杂组织通常由多种类型的细胞组成，这些细胞作为一个单元协同工作。
复杂组织通过在植物中上下运输有机物质、水和矿物质来帮助运输。
复杂永久组织分为；
**木质部**和
韧皮部
木质部通常由导管、管胞、木薄壁组织和木纤维组成。
木质部负责输送水和矿物质离子/盐。
韧皮部通常由四种类型的元素组成，即−
筛管
伴胞
**韧皮纤维**和
韧皮薄壁组织
韧皮部将食物从叶子运输到植物的其他部位。
生物学 - 动物组织
介绍
动物体内发现的组织与植物组织相比，具有一些不同的特性。
动物组织类型
动物组织分为−
上皮组织
结缔组织
肌肉组织
神经组织
让我们简要讨论一下它们−
上皮组织
上皮组织是动物体内覆盖和保护的组织。
上皮组织覆盖着体内几乎所有器官和腔。
上皮组织还形成屏障，使不同的身体系统彼此分离。
上皮组织细胞紧密排列（如上图所示），形成连续的层。
结缔组织
结缔组织由被非生命物质（称为**细胞外基质**）分隔的细胞组成。
这种基质可以是液体或固体。
结缔组织进一步分为−
纤维结缔组织
**骨骼结缔组织**和
液体结缔组织
肌腱是纤维结缔组织的例子。
骨骼是骨骼结缔组织的一个例子。
骨骼形成框架并为身体提供支撑。
血液是液体结缔组织的一个例子。
血液具有称为**血浆**的液体基质。
在血浆中，红细胞（RBC）、白细胞（WBC）和血小板悬浮其中。
肌肉组织
肌肉组织主要由细长的细胞组成，也称为**肌纤维**。
肌肉组织负责我们身体的运动。
肌肉组织含有称为**收缩蛋白**的特殊蛋白质；这种蛋白质有助于收缩和舒张，并支持自由运动。
神经组织
大脑、脊髓和神经都由神经组织组成。
神经组织的细胞对刺激非常特殊且敏感，然后将刺激迅速地从身体的一个部位传递到另一个部位。
神经组织的细胞称为神经细胞或**神经元**。
神经冲动使我们能够在想要的时候移动肌肉。
生物学 - 生物多样性
介绍
生物多样性一词用于定义生命形式的多样性。
生物多样性一词更常用于指特定地理区域中发现的生命形式的多样性。
地理区域的生命形式多样性为该区域提供了稳定性。
分类的基础
古希腊思想家亚里士多德首先根据动物的栖息地（它们是生活在陆地、水中还是空中）对动物进行了分类。
后来，所有生物都根据其形态和功能上的体型设计进行了识别和分类。
进化思想首先由查尔斯·达尔文于1859年在其名为“物种起源”的著作中进行了描述。
查尔斯·达尔文于1859年在其著作《物种起源》中首次描述了进化思想。
分类等级
一些生物学家，如恩斯特·海克尔（1894年）、罗伯特·惠特克（1959年）和卡尔·沃斯（1977年）试图将所有生物分类成广泛的类别，并将它们命名为“**界**”。
惠特克将生物分为五个界，即−
原核生物界
原生生物界
真菌界
植物界
动物界
此外，这些界通过在各个层级上命名子组来进行分类，例如−
让我们简要讨论每个界−
原核生物界
原核生物界的生物没有明确的细胞核或细胞器，也没有任何一种显示出多细胞的身体设计。
原核生物界的例子包括细菌、鱼腥藻、蓝细菌或蓝藻和支原体。
原生生物界
原生生物界包括许多种类的单细胞真核生物。
原生生物界的例子包括藻类、眼虫、硅藻和原生动物等。
真菌界
真菌界的生物是异养真核生物。
该界的生物以腐烂的有机物为食，因此也被称为**腐生生物**。
植物界
该界的生物是具有细胞壁的多细胞真核生物。
植物界的生物是自养生物，它们利用叶绿素制造食物（即光合作用）。
所有植物都是植物界的例子。
动物界
动物界的所有生物都是多细胞真核生物，并且没有细胞壁。
动物界生物是异养生物。
生物学 - 植物界
介绍
植物界包括所有属于多细胞真核生物的植物。
这些植物是自养生物，它们利用叶绿素进行光合作用。
植物界的分类
根据不同的身体结构、组成部分等，植物界进一步分为：
藻类植物
苔藓植物
蕨类植物
裸子植物
被子植物
让我们简要讨论一下每个类别：
藻类植物
藻类植物没有良好分化的身体结构。
藻类植物被称为**藻类**，主要生活在水中。
藻类植物的一些重要例子包括：水绵、衣藻、刚毛藻、轮藻等。
苔藓植物
两栖类植物被归类为苔藓植物。
虽然没有明显的发育，但植物体可以分化形成茎和叶状结构。
苔藓植物的例子包括：苔藓（葫芦藓）和地钱。
蕨类植物
蕨类植物具有确定的根、茎和叶。
蕨类植物具有专门的组织，可以将水和其他物质从植物的一部分运输到另一部分。
蕨类植物的例子包括：苹、蕨和木贼。
藻类植物、苔藓植物和蕨类植物的共同点是：它们都有裸露的胚，称为**孢子**。
这些类群植物的生殖器官被称为“隐花植物”，意思是“隐藏的生殖器官”。
裸子植物
裸子植物的种子是裸露的。
这些植物通常是多年生、常绿和木本的。
裸子植物的例子包括：松树（如雪松、苏铁等）。
被子植物
被子植物的种子是被包裹的。
被子植物也被称为**开花植物**。
种子中的植物胚具有典型的结构，称为**子叶**，也称为“**种子叶**”。
生物学 - 动物界
介绍
真核、多细胞和异养的生物被归类为动物界。
动物界生物没有细胞壁。
大多数动物界动物是可移动的。
动物界的分类
根据身体结构分化的程度和类型，动物界被分为：
多孔动物
腔肠动物
扁形动物
线形动物
环节动物
节肢动物
软体动物
棘皮动物
原索动物
脊椎动物
鱼类
两栖类
爬行类
鸟类
哺乳类
让我们简要讨论一下每个类别：
多孔动物
“多孔动物”的字面意思是具有孔洞的生物。
多孔动物是固着生活的，不能移动。
该类群的例子包括：偕老同穴、海绵、玻璃海绵等。
腔肠动物
腔肠动物生活在水中。
该类群生物体内有腔。
水螅和海葵是腔肠动物的常见例子。
扁形动物
该类群生物没有真正的体内腔或体腔；因此，它们也没有发育良好的器官。
该类群生物的身体从上到下扁平；因此，它们也被称为**扁虫**。
涡虫、肝吸虫、绦虫等是该类群的典型例子。
线形动物
线形动物的身体呈圆柱形。
这些生物有组织，但没有真正发育良好的身体（即没有真正的器官）。
丝虫（导致象皮病）、肠道蛔虫等是线虫的常见例子。
环节动物
环节动物几乎生活在任何地方，包括淡水、海水以及陆地。
蚯蚓、沙蚕和水蛭是环节动物的常见例子。
节肢动物
节肢动物可能是最大的动物类群。
该类群动物没有明确的血管，而是具有开放式的循环系统。
节肢动物的字面意思是关节足；因此，它们有分节的腿。
虾、蝴蝶、家蝇、蜘蛛、蝎子等是节肢动物的典型例子。
软体动物
软体动物是无脊椎动物。
大多数软体动物生活在水中。
蜗牛和贻贝是软体动物的典型例子。
棘皮动物
棘皮动物具有多刺的皮肤。
棘皮动物是自由生活的海洋生物。
棘皮动物的例子包括：海星、海胆、海百合等。
原索动物
原索动物通常生活在海洋中。例如：柱头虫、海鞘和文昌鱼。
原索动物表现出一种典型的身体结构特征，称为脊索；然而，它并不终生存在。
脊椎动物
脊椎动物已在单独的章节中讨论。
生物学 - 脊椎动物
介绍
该类群生物具有真正的脊柱和内部骨骼结构。
脊椎动物的分类
脊椎动物进一步分为：
鱼类
两栖类
爬行类
鸟类
哺乳类
让我们简要讨论一下每个类别：
鱼类
该类群生物通常是不同种类的鱼类。
鱼类只能生活在水中。
鱼的皮肤覆盖着鳞片/骨板。
鱼类利用鳃利用溶解在水中的氧气。
鱼类的尾巴有助于它们的运动。
鱼类是冷血动物，它们的心脏只有两个腔。
鱼类产卵。
两栖类
两栖类动物的皮肤上有粘液腺，它们有三个腔的心脏。
两栖类动物既可以生活在水中，也可以生活在陆地上。
两栖类动物通过鳃或肺呼吸。
两栖类动物产卵。
爬行类
该类群生物是冷血动物。
爬行类动物产有坚硬外壳的卵。
鸟类
鸟类是温血动物。
鸟类产卵，除了少数例外，如蝙蝠。
大多数鸟类都有羽毛。
哺乳类
哺乳动物是温血动物，它们有四个腔的心脏。
哺乳动物的典型特征是具有乳腺。
乳腺产生乳汁来哺育幼崽。
大多数哺乳动物产活崽；然而，少数哺乳动物，如鸭嘴兽和针鼹，产卵。
哺乳动物的皮肤上有毛发以及汗腺和油腺。
生物学 - 人体内的运输
介绍
血液负责在人体内运输食物、氧气和废物。
血液通常由一种称为**血浆**的液体介质组成，细胞悬浮在其中。
血浆负责运输溶解形式的食物、二氧化碳和含氮废物。
然而，氧气是由红细胞携带的。
血液还运输许多其他物质，如盐类。
人的心脏
心脏是人体最重要的肌肉器官之一。
由于氧气和二氧化碳都由血液运输；因此，为了避免富含氧气的血液与含二氧化碳的血液混合，心脏有不同的腔室。
来自肺部的富含氧气的血液进入心脏左侧的薄壁上腔，即左心房（参见上图）。
当它收集血液时，左心房舒张；然而，当下一个腔室，即左心室扩张时，它（左心房）收缩，以便血液转移到它。
此外，当肌肉发达的左心室收缩（依次）时，血液被泵送到全身。同样，脱氧血从身体流向右侧的上腔，即右心房（因为它正在扩张）。
当右心房收缩时，相应的下腔室，即右心室，扩张，并将血液转移到右心室，然后右心室将其泵送到肺部进行充氧。
心室的肌肉壁比心房厚，因为心室必须将血液泵送到各个器官。
有一些瓣膜可以确保当心房或心室收缩时血液不会倒流。
心脏左右两侧的分离是有益的，因为它可以避免含氧血和脱氧血混合。
那些不使用能量来维持体温的动物，它们的体温取决于环境温度。
这些动物（例如两栖动物或许多爬行动物）有**三腔**心脏，并且含氧血流和脱氧血流之间会发生一些混合。
另一方面，鱼类的心脏只有两个腔室；然而，血液被泵送到**鳃**并在那里充氧，然后直接流向身体的其他部位。
血压
血液作用在血管壁上的力称为**血压**。
动脉中的血压远高于静脉。
在心室收缩（即收缩）期间，动脉内血压称为**收缩压**。
另一方面，心室舒张（放松）期间动脉中的压力称为**舒张压**。
收缩压的正常测量值约为120毫米汞柱，舒张压为80毫米汞柱。该压力的升高称为高血压或高血压。
测量血压的仪器称为**血压计**。
淋巴
一些血浆、蛋白质和血细胞从（毛细血管壁上的孔）逸出到组织的细胞间隙中，形成称为**淋巴**的组织液。
虽然淋巴与血液的血浆相似，但它是无色的，并且蛋白质含量较低。
淋巴的一个重要功能是从肠道中携带消化和吸收的脂肪，并将多余的液体从细胞外间隙排回血液。
生物学 - 植物内的运输
介绍
植物的能量需求低，因为它们使用相对缓慢的运输系统。
植物运输系统将能量从叶子和原材料从根部输送到所有部位。
木质部（组织）将从土壤中获得的水和矿物质输送到植物的所有其他部位。
韧皮部（组织）将光合作用的产物从叶子（它们在其中合成）输送到植物的其他部位。
植物体内水的运动
水从土壤中进入根部，然后稳定地进入根部的木质部，形成水柱，并逐渐向上推。
叶片细胞中水分子的蒸发（见上图）会产生一个吸力过程，将水从根部的木质部细胞中拉出来；这个过程持续进行。
植物叶子（即地上部分）以水蒸气形式损失水分的过程称为**蒸腾作用**。
同样，蒸腾作用也有助于吸收和向上运输溶解在水中的水分和矿物质，从根部到叶子。
蒸腾作用还有助于（植物）调节温度。
光合作用产物的运输称为**转运**，发生在维管组织的**韧皮部**中。
除了光合作用产物外，韧皮部还运输氨基酸和其他物质，最终输送到根、果实、种子和生长器官。
生物学 - 排泄
介绍
从人体中去除有害代谢废物的生物过程称为**排泄**。
不同的物种（生物）使用不同的排泄过程。例如，许多单细胞生物通过简单的扩散过程，将其废物从体表排放到周围的水中。
人类的排泄
人类排泄系统包括的器官有：
一对肾脏
一对输尿管
一个膀胱
一个尿道
肾脏位于腹部（见下图），脊柱两侧各一个。
肾脏产生的尿液通过输尿管进入膀胱储存，然后通过尿道排出体外。
另一方面，植物的排泄过程与动物完全不同。
氧气（白天释放）本身可以被认为是光合作用产生的废物。
许多植物废物储存在脱落的叶片中。
一些其他的植物废物，则以树脂和树胶的形式储存，尤其是在老化的木质部中。
生物学 - 控制与协调
介绍
在多细胞生物中，遵循身体组织的一般原则，一些专门的组织用于提供控制和协调活动。
神经系统
神经系统是专门负责动物体内控制和协调的系统。
来自我们周围环境的所有信息，都由一些神经细胞的专门末梢检测到，这些末梢通常位于感觉器官中。
在神经细胞树突末梢（见下图）处获得的信息，会引发化学反应，产生电脉冲。
这种（电）脉冲，从树突末梢传到细胞体，然后沿着轴突传到轴突末端，引发某些化学物质的释放。这些化学物质穿过间隙或突触，并在下一个神经元的树突中产生类似的电脉冲（见下图）。
同样，神经组织是由神经细胞或神经元的有序网络组成，专门用于通过电脉冲将信息从身体的一部分传递到另一部分。
反射作用
如果检测到热、冷或任何此类更敏感元素的神经以更简单的方式移动肌肉；因此，检测信号或输入并通过输出动作对其做出反应的过程，称为**反射作用**，这种连接称为**反射弧**（见下图）。
人脑
中枢神经系统与身体其他部位之间的沟通是由周围神经系统建立的。
周围神经系统由起源于大脑的脑神经和脊神经组成。
大脑（见下图）使我们能够识别、思考并相应地采取行动。
大脑可分为三个主要部分或区域，即**前脑、中脑**和**后脑**。
在这三个部分（大脑）中，前脑是大脑的主要思考部分；此外，前脑专门负责听觉、嗅觉、视觉等。
当大脑发出指令时，肌肉会运动——这是因为肌肉细胞具有特殊的蛋白质，这些蛋白质会根据神经电脉冲改变其（肌肉）形状和细胞内的排列。
生物学 - 动物激素
介绍
人体有不同的腺体（见下图），分泌激素（液体物质），这些激素对不同的身体功能至关重要。
肾上腺素是由肾上腺分泌的。它直接分泌到血液中，然后输送到身体的不同部位。
另一方面，植物也有激素来控制和调节其定向生长。
碘对甲状腺合成甲状腺激素至关重要。
此外，碘是合成甲状腺激素的必需元素。
碘缺乏可能导致甲状腺肿。
“甲状腺肿”一词是指甲状腺异常增大（导致颈部肿胀）。
甲状腺激素调节体内碳水化合物、蛋白质和脂肪的代谢，并为身体生长提供最佳平衡。
生长激素由垂体分泌，调节身体的生长和发育。
儿童时期生长激素缺乏会导致侏儒症，即身材矮小。
在10-12岁期间，儿童的身体会发生某些生理变化，这是由男孩分泌睾酮和女孩分泌雌激素引起的。
如上图所示，男性和女性的身体存在显着差异，即男性有睾丸（分泌睾酮激素），女性有卵巢（分泌雌激素激素）。
胰岛素是一种由胰腺产生的激素，有助于调节血糖水平。
如果胰岛素分泌不足或分泌时机不当，血糖水平就会升高，这可能对身体造成不同的有害影响。
生物学 - 生物是如何繁殖的？
介绍
繁殖中的一个基本事件是创建DNA副本；为了复制DNA，细胞使用化学反应。
细胞核中的DNA实际上是产生蛋白质的信息来源。同样，如果此处的信息发生改变，那么就会产生不同的蛋白质。而且，这些不同的蛋白质最终会导致身体结构发生改变。
产生的DNA副本会相似，但可能与原始副本不完全相同。而且，由于这些变异，新生细胞略有不同。
此外，繁殖过程中DNA复制的一致性对于维持身体结构和特征至关重要。
细胞生物使用的繁殖方式
各种细胞生物繁殖的方式取决于它们的结构。但是，它被广泛地归类为：
无性生殖 &
有性生殖
让我们简要讨论一下它们：
无性生殖
无性生殖可以通过以下不同的子类别进行研究：
分裂
断裂
再生
出芽
营养繁殖
孢子生殖
让我们简要讨论一下每个类别：
分裂
在一些单细胞生物（如变形虫）中，细胞在细胞分裂过程中分裂成两个细胞，并产生两个新的生物体（见下图）。
它也称为**二分裂**。
许多细菌和原生动物在细胞分裂过程中简单地分裂成两个相等的部分，并产生两个相同的生物体。
请记住，一些其他单细胞生物，如疟原虫（疟疾寄生虫），会同时分裂成许多子细胞，称为**多分裂**（见下图）。
断裂
成熟后，一些多细胞生物，如水绵，会简单地断裂成更小的片段，这些片段或碎片会生长成新的个体。
再生
一些生物体，如涡虫，如果身体被切断或断裂成许多碎片，那么许多碎片会生长成完整的独立个体；整个过程称为**再生**。
出芽
在一些生物体（如水螅）中，由于在一个特定位置反复进行细胞分裂，会形成一个芽，稍后（一旦完全长大）从母体上脱落，成为一个新的独立个体（见下图）。
营养繁殖
在有利条件下，许多植物的根、茎和叶等部位会发育成新的植物；这种过程称为营养繁殖（见下图）。
孢子生殖
一些植物和许多藻类进行孢子形成（通过减数分裂），导致形成孢子。此外，这些孢子会发育成多细胞个体。
生物学 - 有性生殖
介绍
有性生殖包括将来自两个不同个体的DNA结合起来的过程。
有两个生殖细胞（负责产生新的生物体）；一个较大，包含食物储备，而另一个较小，可能具有运动能力。
通常，运动的生殖细胞被称为“**雄配子**”，而包含储存食物的生殖细胞被称为“**雌配子**”。
开花植物的有性生殖
如上图所示，花有不同的部分，如萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊。其中，雄蕊和雌蕊是生殖部分，包含生殖细胞。
雄蕊是雄性生殖部分，产生花粉粒（黄色物质）。
雌蕊位于花的中心，是雌性生殖部分。
雌蕊由三部分组成。
底部膨大的部分是**子房**；中间细长的部分称为**花柱**；顶端可能粘性的部分称为**柱头**。
子房包含胚珠，每个胚珠都有一个卵细胞。
由花粉粒产生的雄性生殖细胞与胚珠中存在的雌性配子融合。
生殖细胞的融合或受精产生受精卵，受精卵能够发育成新的植物。
含有雄蕊或雌蕊的花被称为单性花，例如木瓜、西瓜等。
同时含有雄蕊和雌蕊的花被称为两性花，例如木槿、芥菜等。
人类的繁殖
人类拥有典型的有性繁殖过程，成熟的男性和女性交配以产生一个新的婴儿。
男性生殖系统
男性生殖系统产生生殖细胞；此外，生殖系统的其他部分将产生的生殖细胞输送到受精部位。
精子或生殖细胞的形成发生在睾丸中。
精子的形成通常需要比正常体温低的温度。
睾丸分泌激素，即睾酮，在男孩青春期时会引起外观变化。
形成的精子随后通过输精管输送，输精管与来自膀胱的管道汇合。
尿道同样充当精子和尿液的共同通道。
精子是液体，主要由遗传物质组成；它有一个长长的尾巴，有助于向女性生殖细胞移动。
女性生殖系统
女性生殖细胞或卵子在卵巢中产生。
卵子通过一条称为输卵管的细长输卵管从卵巢输送到子宫。
两条输卵管汇合形成一个弹性的囊状结构，称为子宫，子宫通过子宫颈开口进入阴道。
在性交过程中，卵子和精子（受精卵）很可能受精并植入子宫内膜。
增厚的内膜（子宫内膜）和丰富的血液滋养着正在发育的胚胎（在子宫内）。
胚胎在一种称为胎盘的特殊组织的帮助下从母体血液中获取营养。
同样，孩子在母亲体内的发育大约需要九个月的时间。
生物学 - 动物的繁殖
介绍
繁殖对于物种的延续至关重要。
繁殖确保了物种一代又一代地延续相似类型。
繁殖方式
以下是两种繁殖方式：-
有性繁殖
无性繁殖
让我们分别讨论一下：-
有性生殖
在动物中，雄性和雌性具有不同的生殖器官。
动物的生殖部分产生配子，配子融合形成受精卵。
受精卵发育成为一个新的相似物种。
通过雄性和雌性配子融合进行的繁殖类型被称为有性繁殖。
由睾丸产生的雄性配子被称为精子。
由卵巢产生的雌性配子被称为卵子（或卵）。
在繁殖过程中，第一步是精子和卵子（卵）的融合。
卵子和精子的融合被称为受精（如上图所示）。
在受精过程中，精子和卵子的细胞核融合在一起，形成一个单一的细胞核，从而形成一个受精卵，也称为受精卵（如下图所示）。
受精卵进一步反复分裂，产生一个细胞球，并开始形成群体。这些群体发展成构成完整身体的不同组织和器官。在这个过程中，发育中的结构被称为胚胎（如下图所示）。
胚胎继续在子宫内发育，并发育出头部、面部、耳朵、眼睛、鼻子、手、腿、脚趾等身体部位。
胚胎中不同身体部位发育并可以识别出来的阶段称为胎儿（如下图所示）。
在一定的时间段内，当胎儿发育完全时，母亲就会分娩。
产下幼仔的动物称为胎生动物。例如人类、牛、狗等。
产卵的生物称为卵生动物。例如所有鸟类（除蝙蝠外）、蜥蜴等。
无性生殖
仅一个亲本分裂成两个新后代的繁殖类型称为无性繁殖。例如水螅和变形虫。
在水螅中，个体从芽中发育而来；因此，这种类型的无性繁殖被称为出芽生殖（如下图所示）。
在变形虫中，细胞核分裂成两个细胞核；因此，这种类型的无性繁殖被称为二分裂。
克隆
克隆是现代科学技术，用于复制细胞、任何其他生物体的一部分或完整的生物体。
首次成功克隆动物的是伊恩·威尔穆特及其同事，他们在苏格兰爱丁堡的罗斯林研究所工作。
1996年，他们成功克隆了一只绵羊，并将其命名为多莉。
生物学 - 进入青春期
介绍
身体经历剧烈变化，导致生殖成熟的生命阶段称为青春期。
青春期通常在11岁左右开始，持续到18或19岁。然而，青春期的阶段因人而异。
从十三（13）岁到十九（19）岁，“teen”是后缀，在每个数字中都很常见；因此，青少年也被称为“青少年”。
在女孩中，青春期可能比男孩早一年或两年开始。
在青春期，人体会经历一些变化，这些变化标志着青春期的开始。
标志青春期最重要的变化是男孩和女孩都具备了繁殖能力。
然而，青春期在青春期阶段达到生殖成熟时结束。
青春期的变化
青春期最明显的变化是身高迅速增加。
一开始，女孩比男孩长得快，但到18岁时，两者都达到最大身高。
身体生长速度（身高方面）因人而异。
青春期男孩和女孩发生的变化也大不相同。
在青春期，特别是男孩的声带或喉部开始生长发育，并发育出更大的声带。
男孩喉部的生长可以看出是喉咙突出的部分；它被称为喉结。
在女孩中，喉部很小；因此，从外面看不到。
青春期也是一个人思维方式发生变化的阶段。
激素是化学物质，是导致青春期变化的原因。
睾丸（在男孩中）在青春期开始时释放睾酮激素。
一旦女孩进入青春期，卵巢就开始产生称为雌激素的激素；它负责乳房发育。
内分泌腺将激素直接释放到血液中。
人体内有很多内分泌腺或无管腺。
性激素受垂体释放的激素控制。
人类生命中的生殖阶段
在青春期，释放的卵子（在女性中）以及子宫增厚的内膜及其血管会以出血的形式脱落，这种出血称为月经。
第一次月经在青春期开始，称为初潮。
月经大约每28到30天发生一次。
到45到50岁时，月经周期停止，称为绝经。
受精卵中的丝状结构称为染色体。
所有人类在其细胞核中都有23对或46条染色体。
在男孩中，在23对染色体中，两条名为X和Y的染色体是性染色体。
在女孩中，在23对染色体中，两条名为X和X的染色体是性染色体。
当携带X染色体的精子与卵子受精时，受精卵将有两条X染色体，发育成为女性儿童（如下图所示）。
当携带Y染色体的精子与卵子受精时，受精卵将有两条染色体，即X和Y，并且这种受精卵发育成为男性儿童（如上图所示）。
生物学 - 遗传与进化
介绍
遗传原理决定了生物体的性状和特征可靠遗传的过程。
有些生物体（尤其是植物）的变异非常少，有时难以确定差异，但在其他一些生物体（尤其是人类）中，变异相对较大。这就是后代看起来不像的原因。
性状遗传的规则 - 孟德尔的贡献
约翰·孟德尔被称为“现代遗传学之父”。
在人类中，性状和特征遗传的规则与父亲和母亲都平等地向孩子贡献遗传物质这一事实有关。
此外，后代的每个性状通常都受父本和母本DNA的影响。
奥地利科学家约翰·孟德尔曾对豌豆进行过实验，并提出了“遗传定律”。
孟德尔使用了花园豌豆的各种对比鲜明的可见性状——圆形/皱缩的种子、高/矮的植物、白色/紫色的花等等来证明他的遗传定律。
孟德尔的遗传定律被称为“孟德尔遗传定律”。
遗传性状的频率在一代又一代地发生变化。这是因为基因发生了变化（因为基因控制着性状）。
进化 - 查尔斯·达尔文
查尔斯·达尔文是一位英国地质学家、生物学家和博物学家；他因对进化科学的贡献而闻名。
1859年，达尔文出版了他的著作“物种起源”，阐述了进化论（通过自然选择）。
达尔文的进化论描述了生命如何从简单形式进化到更复杂的形式；而孟德尔的实验解释了性状从一代传到下一代的机制。
进化基本上是多样性的产生以及环境选择塑造多样性的过程。
随着时间的推移，物种的变异可能会带来生存优势，或者仅仅是遗传漂变的一个例子。
此外，非生殖组织的变化很大程度上是由于环境因素（而不是遗传）。
对人类进化过程的研究表明，很可能所有人类都属于一个在非洲大陆进化并在一段时间内分阶段传播到世界各地的单一物种。
复杂的器官和其他特征很可能进化并适应不断变化的环境；整个现象被称为进化。例如，人们认为（鸟类的）羽毛最初是为了保暖而进化出来的，但后来适应了飞行。
生物学 - 生命过程
介绍
共同执行我们身体系统维护的过程称为生命过程。
维护过程可以保护我们免受损害和分解；然而，为了使这些维护过程正常运行，我们需要为它们提供能量。健康的食物是这种能量的最佳来源。
营养
我们需要从外部获取能量才能生长、发育、合成蛋白质和其他物质。
能量的最终来源是各种健康食品。这些食物为我们提供了生存所需的营养。
根据来源，营养被分为自养营养和异养营养。
自养营养
自养营养是通过光合作用过程产生的。
光合作用是自养生物（绿色植物）从外部吸收物质，然后将其转化为储存形式的能量的过程。
在光合作用过程中，二氧化碳和水在阳光和叶绿素的作用下转化为碳水化合物。
最终产物碳水化合物为植物提供能量。
通常，绿叶负责光合作用过程。
在光合作用过程中，叶片中存在的叶绿素吸收光能，并将光能转化为化学能，并将水分子分解成氢和氧。最后，二氧化碳被还原为氢。
上图显示了叶子的横截面；在上图中，绿色点是细胞器，称为叶绿体；叶绿体含有叶绿素。
异养营养
异养营养有不同的来源；然而，来源于自养生物的营养被称为异养营养。
例如，阿米巴（一种单细胞生物）利用细胞表面暂时形成的指状突起摄取食物。
细胞表面的指状突起在食物颗粒上融合，形成食物泡（见下图）。
人体营养
消化道从口腔到肛门，从根本上来说是一根长管，负责整个营养过程。
如下图所示，消化道有不同的部分，发挥不同的功能。
当我们吃任何我们喜欢的食物时，我们的嘴巴会“流口水”，这不仅仅是水，还混合了一种称为唾液的液体。
唾液由唾液腺分泌。
唾液中含有一种称为唾液淀粉酶的酶；这种唾液淀粉酶将淀粉分解成糖。淀粉是一种复杂的分子。
经过口腔后，食物通过称为食道的食物管进入胃。
胃的肌肉壁有助于在更多消化液的存在下充分混合食物。
此外，消化功能由胃壁中存在的胃腺负责。
胃腺释放盐酸、一种称为胃蛋白酶的蛋白质消化酶和粘液。
小肠（上图所示）是碳水化合物、蛋白质和脂肪完全消化的场所。
小肠壁包含分泌肠液的腺体。
此外，消化的食物被肠壁吸收。
小肠内壁具有典型的特征，即许多指状突起，称为绒毛。绒毛增加了吸收表面积。
绒毛有丰富的血管供应；绒毛将吸收的食物输送到身体的每个细胞，在那里被利用以获取能量、修复旧组织和构建新组织。
未被吸收的食物被送入大肠，在那里更多的绒毛吸收未被吸收食物中的水分。
其余的废物通过肛门排出体外。
生物学 - 呼吸作用
介绍
在营养过程中摄入的食物物质被细胞利用，然后为各种生命过程提供能量。
有些生物利用氧气将葡萄糖完全分解成二氧化碳和水，这些过程通常发生在细胞质中。
下图说明了通过各种途径分解葡萄糖的整个过程——
在细胞呼吸过程中，释放的能量立即用于合成一种称为ATP的分子。
ATP进一步用于为细胞中的所有其他活动提供能量。然而，在这些过程中，ATP会被分解并产生固定量的能量。这种能量通常驱动细胞中发生的吸热反应。
三磷酸腺苷或简称ATP是一种在细胞中用作辅酶的小分子（见下图）。
更常见的是，ATP被称为大多数细胞过程（特别是细胞内能量转移）的能量货币。
同样，ATP在细胞内转运化学能以用于代谢目的。
在植物中，在晚上，当光合作用过程没有进行时，在此期间，CO2释放是主要的交换活动。
另一方面，在白天，呼吸过程中产生的CO2被光合作用过程消耗，因此没有CO2释放。但此时，氧气释放是主要事件。
陆地动物可以呼吸大气中自由存在的氧气，但生活在水中的动物必须利用溶解在水中的氧气。
水生生物的呼吸频率远快于陆生生物，因为溶解氧（在水中）的含量与空气中氧气的含量相比相当低。
人体呼吸
在人类中，空气通过鼻孔吸入体内。
通过鼻孔，空气经过喉咙进入肺部。
此外，喉咙中存在软骨环；这些环确保气道不会塌陷（见下图）。
在肺部，通道分成越来越小的管道（见上图），最终终止于称为肺泡的气囊状结构。
肺泡提供气体交换的基础或表面。
肺泡壁包含广泛的血管网络。因此，在吸气时，我们抬起肋骨并使隔膜变平；因此，胸腔变大。在此过程中，空气被吸入肺部并充满扩张的肺泡。
另一方面，血液将二氧化碳从身体的其他部位带到肺泡中释放，而肺泡空气中的氧气被肺泡血管中的血液吸收，以便进一步输送到身体的所有细胞。
请记住，在呼吸循环中，当我们吸入和呼出空气时，肺部始终储存一定量的残余空气，以便有足够的时间让氧气被吸收，二氧化碳被释放。
在人体中，呼吸色素是血红蛋白；血红蛋白对氧气具有很强的亲和力。
血红蛋白存在于红血细胞中。
与氧气相比，二氧化碳在水中的溶解度更高，因此它主要以溶解形式在血液中运输。
生物学 - 微生物：朋友与敌人
介绍
我们周围存在的、用肉眼看不到的生物被称为微生物或微生物。
微生物分为以下四大类——
细菌
真菌界
原生动物
藻类
病毒
病毒也是微观的微生物。
病毒只能在宿主生物的细胞内繁殖，宿主生物可能是细菌、植物或动物。
感冒、流感和咳嗽等常见疾病是由病毒引起的。
脊髓灰质炎和水痘等严重疾病也是由病毒引起的。
痢疾和疟疾等疾病是由原生动物引起的。
伤寒和结核病（结核病）等疾病是由细菌引起的。
单细胞微生物被称为细菌、藻类和原生动物。
多细胞微生物被称为真菌和藻类。
微生物可以在从冰冻到炎热沙漠的任何类型的环境中生存。
微生物也存在于动物和人体内。
一些微生物，如阿米巴，可以单独生活；而真菌和细菌则以菌落的形式生活。
一些微生物对我们有很多益处，而另一些则有害，会给我们带来疾病。
有益微生物
微生物用于各种目的，例如制备酸奶、面包、蛋糕；生产酒精；环境清洁；制备药物；等等。
在农业中，微生物用于通过固氮来提高土壤肥力。
乳酸杆菌有助于形成酸奶。
微生物酵母用于商业化生产酒精和葡萄酒。
为了大规模使用酵母，它在小麦、大麦、稻米、压碎的果汁等谷物中存在的天然糖分上生长。
将糖转化为酒精（由酵母完成）的过程称为发酵。
链霉素、四环素和红霉素是一些常用的抗生素；这些抗生素是由真菌和细菌制成的。
如今，抗生素与牲畜和家禽的饲料混合，以检查动物体内的微生物感染。
霍乱、结核病、天花和肝炎等多种疾病可以通过接种疫苗预防。
1798年，爱德华·詹纳发现了天花疫苗。
有害微生物
导致人类、动物和植物患病的微生物称为病原体。
病原体通过呼吸进入人体、饮水或进食进入人体。
一些病原体通过与感染者直接接触传播，或通过动物传播。
通常通过空气、水、食物或身体接触从感染者传播到健康者的微生物疾病称为传染病。例如霍乱、普通感冒、水痘、结核病等。
雌按蚊携带疟疾寄生虫，被称为传播媒介。
埃及伊蚊携带登革热病毒的寄生虫。
人类疾病
下表列出了一些由微生物引起的常见人类疾病——
| 人类疾病 | 致病微生物 | 传播方式 |
|---|---|---|
| 结核病 | 细菌 | 空气 |
| 麻疹 | 病毒 | 空气 |
| 水痘 | 病毒 | 空气/接触 |
| 脊髓灰质炎 | 病毒 | 空气/水 |
| 霍乱 | 细菌 | 水/食物 |
| 伤寒 | 细菌 | 水 |
| 乙型肝炎 | 病毒 | 水 |
| 疟疾 | 原生动物 | 蚊子 |
导致动物患病的微生物
1876年，罗伯特·科赫发现了导致炭疽病的细菌（炭疽芽孢杆菌）。
炭疽病是一种由细菌引起的危险疾病，会影响人类和牲畜。
牛的口蹄疫是由病毒引起的。
下表列出了一些由微生物引起的常见植物病害——
| 植物病害 | 致病微生物 | 传播方式 |
|---|---|---|
| 柑橘溃疡病 | 细菌 | 空气 |
| 小麦锈病 | 真菌界 | 空气，种子 |
| 秋葵黄脉病 | 病毒 | 昆虫 |
食品保存
盐和食用油是通常用于抑制微生物生长的常见化学物质，它们被称为防腐剂。
苯甲酸钠和焦亚硫酸钠也用作常见的防腐剂。
食盐通常用于保存肉类和鱼类多年。
糖降低水分含量，从而防止细菌生长；因此，果酱、果冻和果汁通过糖来保存。
使用油和醋可以防止泡菜变质，因为细菌在这种环境中无法生存。
当牛奶在约700C下加热15到30秒，然后迅速冷却并储存时；该过程可以防止微生物生长。这个过程是由路易斯·巴斯德提出的；因此，它被称为巴氏灭菌法。
氮循环
生物学 - 我们为什么生病
介绍
健康意味着身心和社会健康的良好状态。
生物体的健康在很大程度上取决于其周围环境或环境。
健康状况不佳的主要原因是——垃圾，垃圾被扔在住宅或街道附近的空旷区域，或/以及住宅区周围积存的明沟污水。
公共卫生是健康的关键。
有些疾病只持续很短一段时间，被称为**急性病**。例如感冒、发烧等。
持续时间很长的疾病，甚至可能持续终生，被称为**慢性病**。例如哮喘、骨质疏松症等。
与急性病相比，慢性病通常对人们的健康产生非常严重的长期影响。
传染病
当微生物是疾病的直接原因时，就被称为**传染病**。
一些主要的传染病病原体包括病毒、细菌、真菌和一些单细胞动物（原生动物）。
有些疾病是由多细胞生物引起的；例如蠕虫。
黑热病是由一种名为**利什曼原虫属**（如下所示图片）的原生动物寄生虫引起的。
痤疮是由**葡萄球菌**细菌引起的（如下所示图片）。
昏睡病是由一种名为**锥虫**（如下所示图片）的原生动物引起的。
传播途径
大多数微生物病原体通常可以通过多种方式从一个患病者传播到其他人。
因此，微生物病原体被“传播”，也被称为**传染病**。
空气传播疾病
一些微生物可以通过空气传播；此类空气传播疾病的例子包括普通感冒、肺炎和结核病。
水传播疾病
一些疾病也可以通过水传播，被称为水传播疾病。例如霍乱等。
媒介传播感染
一些疾病由包括人类在内的不同动物传播；事实上，这些动物携带感染因子。因此，这些动物是中间体，被称为“**媒介**”。
蚊子是最常见的媒介。
预防
传染病可以通过公共卫生卫生措施进行预防。
传染病可以通过适当的免疫接种（提前）进行预防。
生物学 - 自然资源
介绍
地球上可利用的资源和从太阳接收到的能量，对于满足地球上所有生命形式的基本需求至关重要。
**生物**成分包含生物圈中所有生物。
非生物成分包含生物圈中的空气、水和土壤。
生物地球化学循环
生物地球化学循环解释了生物圈的生物和非生物成分之间持续的相互作用。
生物地球化学循环是一种动态现象，有助于维持生态系统的稳定性。
重要的生物地球化学循环有：
水循环
碳循环
氮循环
氧循环
让我们简要讨论一下每个类别：
水循环
整个过程，从水的蒸发、降雨到通过河流流回大海，被称为**水循环**。
如上图所示，水循环是一个复杂的现象。在水循环过程中，它通过维持其平衡来帮助生态系统。
水循环有助于形成新的肥沃土壤，增加土壤肥力，为不同生态区域的生物成分提供营养等。
碳循环
碳在地球上以各种形式存在，例如金刚石和石墨（固体形式）以及化合态，即碳和二氧化碳（气体形式）。
碳是光合作用必不可少的元素之一。
光合作用将大气中或溶解在水中的二氧化碳转化为葡萄糖分子。
葡萄糖为涉及呼吸过程的生物提供能量。
在呼吸过程中，可以使用或不使用氧气将葡萄糖转化回二氧化碳。
最后，二氧化碳回到大气中。
氮循环
我们大气中约有 78% 的部分由氮气单独占据。
氮是许多对生命至关重要的分子的组成部分。
有几种细菌有助于固氮。
这些特殊的细菌将相对惰性的氮分子转化为硝酸盐和亚硝酸盐，这些物质以直接或间接的方式对生命至关重要。
固氮细菌主要存在于豆科植物的根部。
氧循环
在我们大气的全部成分中，约有 21% 由氧气占据。
氧气也存在于地壳中。
氧气是大多数生物分子的基本组成部分，包括碳水化合物、核酸、蛋白质和脂肪（或脂类）。
大气中的氧气主要用于以下三个过程：
燃烧
呼吸
氮氧化物的形成
氧气通过光合作用返回大气。
氧气是地球上大多数生物的生命线，但对某些细菌来说，它是毒药。
生物学 - 我们的环境
介绍
环境是所有生物和非生物存在着的自然世界。
通过生物过程分解的物质被称为**可生物降解**的。
不能通过生物过程分解的物质被称为**不可生物降解**的。
生态系统
一个生态系统包括生物成分（所有生物）和非生物成分（所有物理因素，如温度、降雨、风、土壤和矿物质）在一个特定区域。例如湖泊生态系统、森林生态系统、海洋生态系统等。
在一个特定的地理区域，所有生物相互作用，它们的生长、繁殖和其他活动在很大程度上取决于生态系统的非生物成分。
在一个生态系统中，所有绿色植物和某些蓝藻可以通过光合作用产生食物（自己），因此被称为**生产者**。
直接或间接依赖于生产者的生物可以被称为食草动物、食肉动物、杂食动物和寄生虫。
所有以植物为食的动物被称为**食草动物**（也称为**初级消费者**）。例如牛、山羊、兔子、鹿等。
所有以其他动物为食的动物被称为食肉动物（也称为次级消费者）。例如老虎、狮子、蛇等。
所有既吃植物（及其产品）又吃其他动物的动物被称为**杂食动物**。
体型较大的食肉动物和杂食动物被称为**三级消费者**。
微生物，如细菌和真菌，分解生物的遗体和废物，因此被称为**分解者**。
上图所示的金字塔说明了生产者的数量最多，随着我们向上移动，后续消费者的数量不断减少。
食物链
一系列动物（不同生物水平）相互取食形成食物链。
食物链的每个层次形成一个营养级（见下图）。
在给定的图片中，（a）说明了自然界中的食物链；（b）说明了草原地区的食物链；（c）说明了池塘生态系统的食物链。
自养生物（即生产者）存在于第一个营养级。
食草动物（即初级消费者）位于第二个营养级。
小型食肉动物（即次级消费者）位于第三营养级，大型食肉动物或三级消费者位于第四营养级。
能量传递
当能量从一个营养级传递到第二个营养级时，大量的能量会损失掉，无法再次利用。
陆地生态系统中的绿色植物（即生产者）捕获约 1% 的太阳能，并将其转化为食物能量。
其次，当初级消费者食用绿色植物时，约有 10% 的食物被传递到其自身体内，并可供下一级消费者使用。
食物网
当（食物）关系以一系列分支线而不是直线表示时，就被称为**食物网**（见下图）。
生物学 - 植物和动物的保护
介绍
地球上存在的各种植物和动物对于人类的福祉和生存至关重要。
清理森林并将其用于其他用途被称为**森林砍伐**。
森林砍伐的一些主要后果是森林火灾和频繁的干旱。
森林砍伐增加了地球上的温度和污染水平。
森林砍伐增加了大气中二氧化碳的含量。
森林砍伐导致土壤侵蚀；去除表层土壤会暴露出下层坚硬的岩石层；同样，肥沃的土地变成了沙漠，被称为**沙漠化**。
森林砍伐还会降低土壤的持水能力。
**生物多样性**或**生物多样性**是指地球上存在的各种生物，它们之间的相互关系以及它们与环境的关系。
生物圈保护区
为了保护和维护生物多样性，政府制定了规则、方法和政策，并创建了受保护区域，如野生动物保护区、国家公园、生物圈保护区等。
在那里，严禁种植、耕作、放牧、砍伐树木、狩猎和偷猎。
受保护的区域，动物免受各种人类干扰或破坏（可能对其及其栖息地造成伤害），被称为**保护区**。
为野生动物保留的受保护区域，它们可以自由生活、利用栖息地和自然资源，被称为**国家公园**。
为保护野生动物、植物和动物资源以及居住在该地区的部落的传统生活而设立的大型保护区，被称为**生物圈保护区**。
生物圈保护区有助于维持该地区的生物多样性和文化。
生物圈保护区内也可能包含其他一些受保护区域。例如，帕奇马里生物圈保护区内有一个名为萨特普拉的国家公园和两个名为博里和帕奇马里的野生动物保护区。
**特有物种**是指仅在特定区域发现的动植物物种。
特有物种除了发现地以外，自然界中其他地方不存在。这意味着，特定类型的植物或动物可能是某个区域、某个州或某个国家的特有物种。例如，野牛、印度巨松鼠和野生芒果是帕奇马里生物圈保护区的特有动物群（见下图）。
数量下降到可能面临灭绝的动物被归类为**濒危动物**。
记录所有濒危物种的书籍被称为**红色数据手册**。