一、生物圈的形成一、生物圈的形成二、生命的特征二、生命的特征三、生命的起源、演化和生物圈的形成三、生命的起源、演化和生物圈的形成四、人类的起源和发展四、人类的起源和发展五、生命系统及其平衡五、生命系统及其平衡六、生物圈对其它圈层的作用六、生物圈对其它圈层的作用

第五章 生物圈 第五章 生物圈

生物圈：是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。

一、生物圈的组成

1、生物分类的原则界 (Kingdom)、门 (Phylum)、纲 (Class)、目(Order)、科 (Family)、属 (Genus)、种(Species)种：是指具有共同起源，相同特征的，并能相互交配繁衍后代的种群。

2、生物圈的组成（ 1）原核生物界：没有细胞核生

物， 4千余种（ 2）原生生物界：单细胞生物， 5

万种以上

（ 3）真菌界：真核细胞生物，没有叶绿素， 8万多种

（ 4）植物界：多细胞生物，有叶绿素， 27万种以上

（ 5）动物界：多细胞生物， 150万种以上

二、生命的特征1、生命的定义生命是指主要由核酸和蛋白质组成的

具有不断自我更新能力的多分子体系。

a、组成：碳、氢、氧和氮四种元素为主，以核酸和蛋白质的大分子为主体，构成细胞。

b、表现：能记载、传递信息，能自我更新和复制。

2、生命的本质 （ 1）、细胞

是生命体组成的基本单元，细胞核、细胞膜、细胞质组成。

细胞的作用：氨基酸、蛋白质合成的地方，储存信息的地方，发出指令的地方。

大小和数量：一般 10－ 100微米，也有大的，如一粒鱼卵、一枚鸡蛋，新生婴儿有 2万亿个细胞。

（ 2）、 DNA与染色体a、 DNA的构成

★DNA就是脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid)，是由脱氧核糖(S)、磷酸盐和碱基组成。

★脱氧核糖和磷酸盐交替连接形成多核苷酸链。

★两条核苷酸链通过碱基配对连接形成双螺形结构的 DNA分子。

★碱基的配对原则是腺嘌令 (A)与胸腺嘧啶 (T)，鸟嘌令 (G)与胞核嘧啶(C)，即 AT、 TA、 GC、 CG。

★一条链上的三个相邻的碱基组成一个密码子，控制 20种氨基酸的形成。

★由于 DNA链很长，能组成很多的密码子。因此，就有千奇百态的生物。

b、染色体

染色体是 DNA是通过四级螺旋盘绕形成的桶状体结果。其结果是 DNA的长度几乎北压缩了近万倍。

人的一个染色体中最多可拥有 3亿对碱基，由它们构成的基因可达 1万个。

（ 3）、遗传信息的传递

a、 RNA

RNA就是核糖核酸 (ribonucleic acid)，它与 DNA不同在于：

核糖 脱氧核糖

尿嘧啶 胸腺嘧啶

RNA DNA

单链 双链

b、 RNA的类型及功能

mRNA：信使核糖核酸，从 DNA复制遗传信息。

tRNA：转移核糖核酸，运输氨基酸。rRNA：核糖体核糖核酸，蛋白质合

成的地方。

c、遗传的转递过程

DNA基因

mRNA

蛋白质

转录

转译

三、生命的起源、演化和生物圈的形成

1、生命的起源

（ 1）有机物的形成陨石中有有机物，著名的Miller实验甲烷 (CH4)氨 (NH3)水 (H2O)氢气 (H2)

氨基酸

（ 2）从非生命到生命

（ 3）生命产生的环境

a、水环境：水是生命产生的必要“ ”条件。如奥巴林提出的 原始汤 的生

命起源。b、避开强烈的紫外线：早期的地

球，在大气和水面都受到强烈的紫外线的照射，水下深处可以避开紫外线。因此有

“ ”人提出 海底热水口 生命起源。

c、能量和缺氧环境：海底热水喷口处是缺氧、温度高，有硫化物。阳光。

2、生命的演化

（ 1）最早的生命

在格陵兰 Ishua的变质岩中发现了由生物合成的有机碳，年代是 38亿年前，这最早的生命记录。

在澳大利亚的Warrawoona群和南非的Onverwacht、 Fig Tree群中发现 35亿年前和 32亿年前的化石。

（ 2）生命演化的几个重要环节

c、在元古代末－寒武纪早期 (7-5.3亿年 )，出现了一次生物大发展时期。如澳大利亚的埃迪卡拉动物群、中国的澄江动物群。

b、多细胞生物的出现，也称后生生物。后生植物出现在 9－ 10亿年前，而后生动物出现在 8亿年前。

a、真核细胞生物的出现， 19－ 20亿年前，中国学者认为 24－ 25亿年前。

f、人类的出现， 3－ 4万年前。

d、脊椎动物的出现，发生在 5.2亿前。

e、动、植物的登陆，植物在 4.5亿前，动物在 4亿年前。

3、生物圈的形成和发展生物圈形成和发展，实质上就是生

态系统的形成和发展。

（ 3）全球生态系统：重要的生物是维管植物和人 (29/03/2002)。

（ 1）海底和有光带生态系统：重要的生物是蓝绿藻。

（ 2）海洋生态系统：重要的生物是蓝绿藻和维管植物。

四、人类的起源和发展

1、人的定义

其二具有社会行为学的特征。能制造和使用工具、能创造文化、能从事再生产、很高的思维和自我意识等。

首先具有动物学的特征。哺乳、四肢高度分化、两足行走、大脑容量、前额近直立等。

2、人类的起源与演化

（ 1）人类起源地和环境

东非裂谷的肯尼亚、埃塞俄比亚、坦桑尼亚是人类起源的重要地点。中国的西南地区也是重要的地区。

从猿进化到人的过程中，自然环境也起重要的作用。许多研究表明，在人类进化的历程中，环境恶化起到一定的推动作用。

（ 2）最早的人类化石目前发现最早的人类化石是发现于

奥杜威河谷的南方古猿，时代约 440万年前。

现今的分子生物学研究表明，猿与人的分化时间在 450万年前。

（ 3）人类演化的阶段

南方古猿 能人 直立人 早期智人 晚期智人

五、生态系统及其平衡1、生态系统

是指在一定的空间和时间内，生物和非生物的总和，并具有自我调节和自我组织的能力。

2、生态系统的组成

生产者、消费者、分解者和非生物物质

3、生态系统的能量流动与物质循环

（ 1）食物链一种生物以另一种生物为食，形成

以食物为纽带的锁链关系。食物链是自然界，生物之间相互依

“ ”存的一种 残忍 的关系。

（ 2）营养级是指处于食物链同一环节上所有生

物的总和。

4、生态系统类型及其功能

（ 1）陆地生态系统森林生态系统、草原生态系统、沙漠

生态系统、城市生态系统等。

森林生态系统：是陆地上非常重要的生态系统。其功能有固碳制氧、涵养水源、清洁大气、能量交换、保持水土、调节气候等。

（ 2）海洋生态系统有海岸生态系统、浅海生态系统、

海底生态系统等。海洋生态系统的功能：调节气候、

能量运送、净化污水、生产食物等。

（ 3）淡水生态系统有湖泊生态系统、河流生态系统、

水库生态系统、沼泽生态系统等。

湿地生态系统：保持水源、保存物质等。

六、生物圈对其他圈层的作用

1、对大气圈的作用

（ 1）增氧、减二氧化碳

初始的大气是缺氧，二氧化碳大量富积的环境。由于植物光合作用的作用，使大气中的氧逐渐富积起来。

（ 2）大气污染人类活动是大气污染的根源，大

量排放二氧化碳（ 60亿吨 /年）、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等。

（ 3）清洁大气

灌木和乔木具有减尘的作用。

植物具有吸收有害气体的作用。

2、对水圈的作用（ 1）影响元素在水中的迁移、

沉淀过程

使大量的碳酸钙沉淀。

放射虫、硅藻等吸收海水中的二氧化硅，沉淀 51011kg/a(5亿吨 )的二氧化硅。

浮游生物使 2105kg/a(20万吨 )铅沉淀。

一些微生物吸收锰、铜、钴、镍等元素，死亡后沉淀到海底形成锰结核。

（ 2）浓缩水中的微量元素

净化污水，一些微生物能吸收有害元素。

一些藻类，如海带、紫菜等，吸收碘元素，使其富积上万倍。

植被减慢地表水的运动速度和循环时间，保护一个地区的水源。

（ 3）调节水的运动

植物吸收水的 99.9％都要蒸腾到大气中，只有 0.1％的水用于植物的建造上。因此，具有调节大气湿度和气温之功效。

3、对岩石圈的作用（ 1）对岩石圈的破坏作用生物的风化作用：生物在活动过

程中，使岩石发生破坏。

方式

生物物理风化：根劈作用

生物化学风化：化学的腐蚀作用

（ 2）影响土壤形成土壤：是指经风化作用形成，含

有有机质或腐植质的土层。

（ 3）保持水土植被的枝叶能降低大气降水对土层

的冲击作用，植物根系能稳固作用。

林地可以阻留 80％的降水。

裸露的地表比林地的水土流失可大100倍。

（ 4）形成矿产

形成铜、铁、磷、钒、钼等矿产。

形成煤、石油、天然气。

生物骨骼、贝壳等堆积形成石灰石矿。