在高中生物学教材中涉及许多”方向性”问题, 这些问题分布在三个必修模块的不同章节。本文将其总结如下。
1被动运输的方向www.jhqmjj.com 金华学研家教www.zsdxyjj.com 金华启航家教www.0579jj.net
被动运输包括: 自由扩散和协助扩散, 通过其进出细胞的物质都是顺浓度梯度运输的, 也就是说被动运输的方向是由高浓度向低浓度运输的。
2主动运输的方向
主动运输是逆浓度梯度的运输, 其运输方向是由低浓度一侧向高浓度一侧, 在此过程中需要载体蛋白的协助, 同时还需要消耗细胞化学反应所释放的 ATP能量。
3遗传信息的传递方向
通过中心法则可知, 遗传信息的流动方向包括五条线路。①DNA→DNA: 以 DNA 作为遗传物质的生物的自我复制。②RNA→RNA: 以 RNA 作为遗传物质的生物的自我复制。 ③DNA→RNA: 细胞核中的转录过程。 ④RNA→DNA: 个别病毒的逆转录过程。⑤RNA→蛋白质: 细胞质中核糖体的翻译过程。
4基因突变是不定向的
由 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变叫做基因突变。由于 DNA碱基组成是不确定的, 因此基因突变是不定向的。
5自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下, 具有有利变异的个体有更多机会产生后代, 种群中相应基因的频率会不断提高;相反, 具有不利变异的个体留下后代机会较少, 种群中相应基因的频率会下降。因此, 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变, 导致生物朝着一定的方向不断进化。
6极性运输是单向的
研究表明: 在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中, 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端, 而不能反过来运输, 也就是说只能单方向地运输, 称为极性运输。极性运输是细胞的主动运输。
7兴奋在神经纤维上可双向传导
当神经纤维某一部位受到刺激时, 这个部位的膜两侧出现暂时性电位变化, 由内负外正变为内正外负。而左右邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动, 这样就形成了局部电流。这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生同样的电位变化, 如此进行下去,将兴奋向前传导, 后方又恢复为静息电位。当然, 双向传导并不意味着在完整机体内冲动的传导是没有方向性的。
8兴奋在神经元之间的传递是单向的
一个神经元与另一个神经元相接触的部位, 叫做突触。突触是由突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分构成的。当神经末梢有神经冲动传来时, 突触前膜的突触小泡受到刺激, 就释放一种化学物质——神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙, 然后与突触后膜(另一个神经元 )上的特异性受体结合, 引发突触后膜电位变化, 即引发一次新的神经冲动。这样, 兴奋就从一个神经元通过突触而传递给另一个神经元。由于递质只存在于突触小泡内, 只能由突触前膜释放, 然后作用于突触后膜上, 使后一个神经元发生兴奋或抑制, 所以神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
9生态系统中能量流动是单向的
在生态系统中, 能量流动只能从第一营养级流向第二营养级, 再依次流向后面的各个营养级, 不可逆转, 也不能循环流动。因为食物链中各营养级的顺序是不可逆转的, 这是长期自然选择的结果。而且各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能消耗掉。生态系统中可利用的能量贮存在有机物的化学键中, 当它释放时, 除一部分转变为可以做功的自由能外, 大部分转变为热能。而各个营养级的生物能够利用的能量形式为光能 (生产者 )或化学能 (消费者 ), 均不能利用热能。热能逐级散失, 能量就表现为单向流动。
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