探究生物体结构与功能相适应之关系

何伟明

摘 要：在高中生物教材中，生物体结构与功能相适应的观点贯穿其中，生物体结构和功能两者之间有着密不可分的联系，科学地掌握生物体结构与功能相适应的知识点，可以让学生在生物的学习中更加省时省力，起到更好的学习效果。同时，对生物体结构与功能相适应观点的研究，也有利于推动生物教学的进一步提升。

关键词：生物体；结构；功能；相适应

本文首先从探讨生物体结构与功能的关系入手，再论述两种之间相适应的几种表现形式，最后来探讨两者相适应的意义。

一、生物体结构与功能的关系

生物体的结构对其功能起着决定作用，同时生物体的功能又对其结构具有反作用。从表现形式来看，生物体的功能是一种外在表现形式，而生物体结构则是隐藏在内的。生物体结构是功能发挥的基础，如果结构最优，在功能上会发挥出更好的效果，反之亦然。在高中生物教材中，有多个地方学习到生物体结构与功能的关系，如人的神经细胞，通过结构接受刺激，而其功能表现形式就是兴奋。只有首先掌握了结构与功能的关系，才能促进教学的有效性和学科研究。

1. 生物体结构的独特性

生物体结构不同于非生物体结构，在本质上它们是有区别的，生物体结构具有自我组织和调节能力，从而更好地适应周围环境。而非生物体则不具备这种能力，一旦功能得到发挥，结构就会发生损耗。例如我们所使用的铅笔、橡皮等，都会随着功能的发挥而使得结构发生改变。生物体结构通过与环境的信息能量的转换中，能实现自我调节。例如一个学生的朗读能力特别好，或者绘画能力熟练，这些都是生物体某一功能的重复，才使得生物体某个结构更加发达。然而，生物体的某种功能也不能发挥过度。

2. 生物体功能发挥与结构构成要素的关系

生物体结构是由很多的要素构成的，生物体功能的发挥与结构构成要素有密切的联系。生物体在发挥功能时，构成结构的各个要素之间必须具有协调性，才能保证发挥出较好的功能，如果没有较好的协调性，就不能发挥出好的功能。在生物体各个要素之间也具有连接方式，一旦连接方式发生断裂，就会失去生物体功能。例如原生动物大草履虫，它具有两个伸缩泡，分别位于体前体后，伸缩泡主要由主泡和收集管构成，其作用就是排出废物和调节体内水分。通过观察可以发现，伸缩泡与收集管以及收集管与内质网都有连接，保证调节和排废功能的实现。此外，如果生物体结构要想保证功能的发挥，还需要合适的对象和环境。如血红蛋白在输送氧气的时候，就受到血液中含氧量的影响。

生物体结构与功能的关系是不可分割的，虽然生物体结构与功能具有一定的对应关系，但并是一成不变的。例如打篮球的几个男同学，他们虽然具有相同的生物体结构，但所发挥的功能却不同，可能有的同学打球能力非常强，有的则较弱，产生同构异能情况。

二、生物体结构与功能相适应的几种表现形式

1. 细胞器水平

在微观方面，生物体结构与功能相适应的表现形式是细胞器水平。例如，在一些新陈代谢十分旺盛的细胞中含有更多一些的线粒体，这种结构就是为了满足细胞功能的发挥。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，线粒体可以利用细胞中的一部分有机物作为燃料，然后使之与氧相结合，通过转化过程成为水和二氧化碳，同时还释放出来有机物内的化学能供细胞使用。而合成分泌蛋白的细胞中则含有的高尔基体和核糖体等细胞器较多，首先在核糖体形成氨基酸肽链，接着在内质网内进行加工，形成包含蛋白质的小泡，然后到达高尔基体，由高尔基体进一步加工，最后在通过运输分泌到细胞外，结构与功能之间的适应关系非常好。

2. 细胞水平

生物体结构与功能相适应在细胞水平的体现非常多。例如，植物的根具有吸收矿物质和水分的功能，这与根的结构是分不开的，在根的成熟区其表皮细胞中生长着根毛，极大地扩展了吸收面积；在小麦植株最上一片叶对小麦籽粒的产量有着决定性的作用，与这种功能关系最密切的结构特点就是细胞中叶绿体的数目较多以及叶绿体中类囊体的数量多；在人和哺乳动物的红细胞中是没有核的，这种结构可以更有利于存储血红蛋白，有利于结合更多的二氧化碳和氧，同时细胞体积小，也有利于提高在血管内的运行速度，提高气体交换效率。

3. 生态系统水平

生态系统的结构与其功能是相适应的。生态系统结构包括食物链以及食物网，成分包括生产者、消费者、分解者。而生态系统的循环功能离不开生态系统的构成要素，其结构与功能相适应。例如，生产者是生态系统中可以把非生物物质和能量转化为生物体内的物质和能量的生物，是生态系统的主要成分；消费者扮演着消费的角色，如绝大多数的动物、寄生细菌等；分解者则是分解生态系统中的尸体和枯叶等，起着重要作用。可以看出，生态系统的结构与生态系统的功能相适应。

三、研究生物体结构与功能相适应的意义

人类文明和技术的进步，都是在不断探究的基础上前进的。远古时期，人类就已经学会模仿大自然，并制造出新工具为自己所用。当前，随着文明和科技的发展，人类可以更好地掌握生物体的结构，并对其结构进行研究学习，在掌握了生物体结构和功能之间的关系之后，可以利用现代技术制造出与其类似结构的物品，为人类使用。例如，人们在反复研究了鸟的飞行模式之后，才根据其结构与功能相适应的关系，制造出来飞机。由此可以看出，多种多样的物质结构极大地丰富和便利了人类的物质生活。

对生物体结构与功能相适应这一课题的研究，首先来说，对于高中生物的教学，提高教学的有效性是非常有益的，同时还可以加深学生对于该知识点的学习和掌握，起到事半功倍的效果，提高自身的学习成绩。其次，通过探究生物体结构与功能相适应的关系，可以更好地认识生物体结构，掌握其功能，更重要的是能推动新技术的发展，模制生物体结构，利用它的功能。再次，对生物体结构与功能的研究，可以显著改变人们的物质生活，提高人类的生活水平，也为后人的研究打下坚实的基础。通过学习生物体结构与功能相适应的观点，能促进思维更具有科学性和全面分析问题的能力，同时还可以提高生物教学的有效性。

参考文献：

[1]黄其春,戴爱玲.论生物体的结构与功能[J].龙岩师专学报.

2002,12.

[2]陈阅增.普通生物学——生命科学通论[M]北京.高等教育出版

社,1998.

（连平县忠信中学）