何偉明

摘 要：在高中生物教材中，生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)貫穿其中，生物體結(jié)構(gòu)和功能兩者之間有著密不可分的聯(lián)系，科學(xué)地掌握生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，可以讓學(xué)生在生物的學(xué)習(xí)中更加省時(shí)省力，起到更好的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，對(duì)生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)觀點(diǎn)的研究，也有利于推動(dòng)生物教學(xué)的進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞：生物體；結(jié)構(gòu)；功能；相適應(yīng)

本文首先從探討生物體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系入手，再論述兩種之間相適應(yīng)的幾種表現(xiàn)形式，最后來探討兩者相適應(yīng)的意義。

一、生物體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

生物體的結(jié)構(gòu)對(duì)其功能起著決定作用，同時(shí)生物體的功能又對(duì)其結(jié)構(gòu)具有反作用。從表現(xiàn)形式來看，生物體的功能是一種外在表現(xiàn)形式，而生物體結(jié)構(gòu)則是隱藏在內(nèi)的。生物體結(jié)構(gòu)是功能發(fā)揮的基礎(chǔ)，如果結(jié)構(gòu)最優(yōu)，在功能上會(huì)發(fā)揮出更好的效果，反之亦然。在高中生物教材中，有多個(gè)地方學(xué)習(xí)到生物體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，如人的神經(jīng)細(xì)胞，通過結(jié)構(gòu)接受刺激，而其功能表現(xiàn)形式就是興奮。只有首先掌握了結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，才能促進(jìn)教學(xué)的有效性和學(xué)科研究。

1. 生物體結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性

生物體結(jié)構(gòu)不同于非生物體結(jié)構(gòu)，在本質(zhì)上它們是有區(qū)別的，生物體結(jié)構(gòu)具有自我組織和調(diào)節(jié)能力，從而更好地適應(yīng)周圍環(huán)境。而非生物體則不具備這種能力，一旦功能得到發(fā)揮，結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生損耗。例如我們所使用的鉛筆、橡皮等，都會(huì)隨著功能的發(fā)揮而使得結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。生物體結(jié)構(gòu)通過與環(huán)境的信息能量的轉(zhuǎn)換中，能實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)。例如一個(gè)學(xué)生的朗讀能力特別好，或者繪畫能力熟練，這些都是生物體某一功能的重復(fù)，才使得生物體某個(gè)結(jié)構(gòu)更加發(fā)達(dá)。然而，生物體的某種功能也不能發(fā)揮過度。

2. 生物體功能發(fā)揮與結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素的關(guān)系

生物體結(jié)構(gòu)是由很多的要素構(gòu)成的，生物體功能的發(fā)揮與結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素有密切的聯(lián)系。生物體在發(fā)揮功能時(shí)，構(gòu)成結(jié)構(gòu)的各個(gè)要素之間必須具有協(xié)調(diào)性，才能保證發(fā)揮出較好的功能，如果沒有較好的協(xié)調(diào)性，就不能發(fā)揮出好的功能。在生物體各個(gè)要素之間也具有連接方式，一旦連接方式發(fā)生斷裂，就會(huì)失去生物體功能。例如原生動(dòng)物大草履蟲，它具有兩個(gè)伸縮泡，分別位于體前體后，伸縮泡主要由主泡和收集管構(gòu)成，其作用就是排出廢物和調(diào)節(jié)體內(nèi)水分。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，伸縮泡與收集管以及收集管與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)都有連接，保證調(diào)節(jié)和排廢功能的實(shí)現(xiàn)。此外，如果生物體結(jié)構(gòu)要想保證功能的發(fā)揮，還需要合適的對(duì)象和環(huán)境。如血紅蛋白在輸送氧氣的時(shí)候，就受到血液中含氧量的影響。

生物體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系是不可分割的，雖然生物體結(jié)構(gòu)與功能具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但并是一成不變的。例如打籃球的幾個(gè)男同學(xué)，他們雖然具有相同的生物體結(jié)構(gòu)，但所發(fā)揮的功能卻不同，可能有的同學(xué)打球能力非常強(qiáng)，有的則較弱，產(chǎn)生同構(gòu)異能情況。

二、生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的幾種表現(xiàn)形式

1. 細(xì)胞器水平

在微觀方面，生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的表現(xiàn)形式是細(xì)胞器水平。例如，在一些新陳代謝十分旺盛的細(xì)胞中含有更多一些的線粒體，這種結(jié)構(gòu)就是為了滿足細(xì)胞功能的發(fā)揮。線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，線粒體可以利用細(xì)胞中的一部分有機(jī)物作為燃料，然后使之與氧相結(jié)合，通過轉(zhuǎn)化過程成為水和二氧化碳，同時(shí)還釋放出來有機(jī)物內(nèi)的化學(xué)能供細(xì)胞使用。而合成分泌蛋白的細(xì)胞中則含有的高爾基體和核糖體等細(xì)胞器較多，首先在核糖體形成氨基酸肽鏈，接著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行加工，形成包含蛋白質(zhì)的小泡，然后到達(dá)高爾基體，由高爾基體進(jìn)一步加工，最后在通過運(yùn)輸分泌到細(xì)胞外，結(jié)構(gòu)與功能之間的適應(yīng)關(guān)系非常好。

2. 細(xì)胞水平

生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)在細(xì)胞水平的體現(xiàn)非常多。例如，植物的根具有吸收礦物質(zhì)和水分的功能，這與根的結(jié)構(gòu)是分不開的，在根的成熟區(qū)其表皮細(xì)胞中生長著根毛，極大地?cái)U(kuò)展了吸收面積；在小麥植株最上一片葉對(duì)小麥籽粒的產(chǎn)量有著決定性的作用，與這種功能關(guān)系最密切的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是細(xì)胞中葉綠體的數(shù)目較多以及葉綠體中類囊體的數(shù)量多；在人和哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中是沒有核的，這種結(jié)構(gòu)可以更有利于存儲(chǔ)血紅蛋白，有利于結(jié)合更多的二氧化碳和氧，同時(shí)細(xì)胞體積小，也有利于提高在血管內(nèi)的運(yùn)行速度，提高氣體交換效率。

3. 生態(tài)系統(tǒng)水平

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與其功能是相適應(yīng)的。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括食物鏈以及食物網(wǎng)，成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者。而生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)功能離不開生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成要素，其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。例如，生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中可以把非生物物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)的物質(zhì)和能量的生物，是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分；消費(fèi)者扮演著消費(fèi)的角色，如絕大多數(shù)的動(dòng)物、寄生細(xì)菌等；分解者則是分解生態(tài)系統(tǒng)中的尸體和枯葉等，起著重要作用?？梢钥闯觯鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與生態(tài)系統(tǒng)的功能相適應(yīng)。

三、研究生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的意義

人類文明和技術(shù)的進(jìn)步，都是在不斷探究的基礎(chǔ)上前進(jìn)的。遠(yuǎn)古時(shí)期，人類就已經(jīng)學(xué)會(huì)模仿大自然，并制造出新工具為自己所用。當(dāng)前，隨著文明和科技的發(fā)展，人類可以更好地掌握生物體的結(jié)構(gòu)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究學(xué)習(xí)，在掌握了生物體結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系之后，可以利用現(xiàn)代技術(shù)制造出與其類似結(jié)構(gòu)的物品，為人類使用。例如，人們?cè)诜磸?fù)研究了鳥的飛行模式之后，才根據(jù)其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的關(guān)系，制造出來飛機(jī)。由此可以看出，多種多樣的物質(zhì)結(jié)構(gòu)極大地豐富和便利了人類的物質(zhì)生活。

對(duì)生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)這一課題的研究，首先來說，對(duì)于高中生物的教學(xué)，提高教學(xué)的有效性是非常有益的，同時(shí)還可以加深學(xué)生對(duì)于該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握，起到事半功倍的效果，提高自身的學(xué)習(xí)成績。其次，通過探究生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的關(guān)系，可以更好地認(rèn)識(shí)生物體結(jié)構(gòu)，掌握其功能，更重要的是能推動(dòng)新技術(shù)的發(fā)展，模制生物體結(jié)構(gòu)，利用它的功能。再次，對(duì)生物體結(jié)構(gòu)與功能的研究，可以顯著改變?nèi)藗兊奈镔|(zhì)生活，提高人類的生活水平，也為后人的研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，能促進(jìn)思維更具有科學(xué)性和全面分析問題的能力，同時(shí)還可以提高生物教學(xué)的有效性。

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（連平縣忠信中學(xué)）