生命体是一个非常复杂,又非常精密的物体,显然我们需要从多个维度去进行研究才有可能掌握一二——在开学的前两周中,我们就从一个不同于初中的视角,对生命体有了新的认知,而这个新的视角,更准确来说应该是自初中拓展而来——微观结构。
一谈到微观结构,我们并不陌生:就像在化学中的原子,生物也拥有独属于他的微观结构——细胞。我们知道,它是构成大多数生物的最小单位,也是我们在微观层面去研究生物学时的主要核心对象。
细胞之所以是我们在研究生物时的最小单位,是因为他能进行生命活动,准确来说是最基本的生命系统,也就是在功能结构层面上它不在可以被拆分,因为一旦被拆开他的功能将会被破坏。
那这是为什么呢,而其中的每一种元素又都带给了细胞怎么样的功能呢?
说起微观,元素相比都是一个绕不开的层面吧——细胞中的大量元素主要有以下6种:C、H、O、N、P、S,他们就是组成细胞的大部分元素,大概占到了整体的97%;而剩下的元素我们称其为微量元素,主要包括:铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟。值得一提的是,虽说他们是微量,但并不代表着它们对细胞没有大量元素那么不重要——他们的重要性是相同的,每一种在元素生物体内都有着巨大的作用,比如:铁是血红细胞的重要组成部分,人体如果缺少铁元素,将会面临贫血、头晕等症状。
有了元素,显然他们并非以单质得形式存在——不仅是化合物,还一定有了复杂的结构——不然我们把这些元素放到一起,他们就应该成为一个生命体,这显然是不可能的——大多数的元素是以化合物的形式存在于细胞质中,我们可以按照其功能与不同的性质分为几种:糖类、脂肪、蛋白质、核酸、无机盐、水...他们在人体内担任着不同的职务,那人体举例子:因为人体是异养,所以主要能量来自于动植物(主要植物)体内的糖类;蛋白质是许多结构的重要组成物质、还担任着维持机体正常的新陈代谢和物质运输、调节生理功能等重要作用。
在所有这些化合物中,我们人体中最多的无疑是水分,而水分有什么作用呢?最为直观的,就是水会作为一个“溶质”,参与各种新陈代谢、物质运输等等。除此之外,水还有一个重要的作用,就是参与细胞的组成,是细胞结构中不可或缺的化合物之一。为了区分水在人体中,这两种不同的作用,我们对他们进行了分类:可以挥之而去的、通常参与各种新陈代谢的水叫做“自由水”,而另一种属于细胞结构一部分的,不常移动的叫做“结合水”。——两者明显的分界线可以利用如下实验清晰证明——我们大豆在收获时显然是饱含水分的,但经过几天的不断晾晒,它看上去已经没有了水分,很容易储存。不过当来年春天,我们依旧可以用他们来播种以此收获新一季的大豆——也就表明,之前看似是完全干透的大豆种子,并没有因为晒而失去生命活动的可能性,我们俗称的“活性”,也就是说它保留了生命所需要的,最基础的水分子,也就是我们所说的结合水,而伴随太阳光蒸发的水分就是自由水。如果进一步对其进行烘烤,那么最后的结合水也会离开种子,此时种子也就失去了发芽的可能性。
一个生命结构的微妙,我认为,在于它的元素基本相同,却能展现出完全不同结构与对应的性质,这个探索的过程,不是像极了我们在人群中寻找与众不同的过程嘛?