1-1 生命的特性

(一) 生命現象:

A、 生物與非生物:

(1)  生物學家對「生物」的定義:能表現出生命現象的個體,即以生命現象的來區分生物或非生物。

(2)  生命現象:包括營養、生長、運動、感應、生殖等。

(3)  生物可以同時有多種生命現象,但是不一定需要將所有的生命現象完全表現出來。

(4)  生命現象為辨別生物與非生物的特徵。

 

(二) 生命現象:

A、 代謝作用(代謝)

(1)  定義:生物體內一切化學活動,統稱為「代謝作用」或簡稱為「代謝」。

(2)  包括同化代謝及異化代謝兩大類:

甲、 同化代謝:

(a)  又稱合成作用。

(b)  將較小的分子轉變為生物體所需的物質,過程通常需要能量(需能反應)

(c)  光合作用、單醣合成為雙醣或多醣類、葡萄糖合成肝糖。

乙、 異化代謝:

(a)  又稱分解作用。

(b)  將體內較大的分子或較複雜的物質,轉變為較簡單的物質,一般會伴隨著能量的釋出(釋能反應)

(c)  呼吸作用、蛋白質分解成為胺基酸、澱粉分解為葡萄糖。

               

B、 生長:

(1)  定義:個體由小變大的現象。

(2)  生物體當同化代謝多於異化代謝時,就可能有生長的現象。

甲、 單細胞生物的生長:僅細胞體積增大

乙、 多細胞生物的生長:細胞體積增大及數目增加。

(3)  受精卵發育,細胞進行分裂、增大,同時細胞也進行分化,成為具有特殊形態及功能的細胞。

(4)  細胞分化為區別單細胞或多細胞的方法之一。

 

C、 發育:

(1)  定義:經由一系列的變化而形成一定形態的個體。

(2)  多細胞生物在生長的過程中會進行分化,分化後的細胞會呈現不同的形態與構造,並具有特定的功能。

    0002:分化是指細胞分裂後,連帶其形態與功能都隨之變化。

(3)  生物在發育完成後,即為成熟的個體。

(4)  0002:個體是否成熟,經常是以是否具有生殖能力作為界線。

 

D、 生殖:

(1)  定義:生物體生長到成熟階段時,產生新個體,並將其特徵遺傳給子代的過程。

(2)  生殖為生物與無生物最主要的區別。

(3)  目的:

甲、 傳遞遺傳物質(基因)

乙、 延續生命及族群綿衍。

(4)  可以依配子有無結合,分為有性生殖和無性生殖兩方式:

甲、 有性生殖:需經配子的結合,才能產生子代的過程,遺傳變異性較大。

乙、 無性生殖:

(a)  只需親代一方,即可產生後代,可完整保留遺傳特性。

(b)  例如:酵母菌和水螅的出芽生殖、植物的營養繁殖等。

(c)  孤雌生殖:卵子則無須受精,即能發育為成蟲,這過程稱孤雌生殖。例如蜜蜂中未受精的卵發育為雄蜂。

 

E、 感應:

(1)  定義:生物能對環境變化引起的刺激產生相對應的反應。

(2)  感應為生物求生存必須具備的能力。

(3)  刺激:是指環境因子的變化,包括:

甲、 物理性刺激:光、溫度、壓力和聲音等。

乙、 化學性刺激:空氣、土壤、水分和酸鹼度等。

丙、 反應:產生行為、生理或形態的改變。

(4)  例如:

甲、 動物的趨性:動物對溫度、光、化學藥品的刺激,常發生趨向或迴避的反應。

乙、 植物的向性:植物的莖會朝向有光面生長。

丙、 細菌會往營養物質濃度高的方向移動。

(5)  脊椎動物具有複雜的神經系統和專司偵測刺激的感覺器官,所以感應能力相對較靈敏和豐富。

 

F、 運動:

(1)  生物體利用身體的特殊構造,因應環境變化的刺激來產生運動,以達到逃避敵害、覓食或是生殖的目的。

(2)  動物:

甲、 台灣獼猴的爬樹、灰面鷲的滑翔、海豚的跳水等。

乙、 雄孔雀以開屏來求偶或宣示領域。

丙、 獵豹奔馳以捕食獵物。

丁、 黑面琵鷺從西伯利亞南下到臺灣以避寒冬。

(3)  植物:

甲、 雖然不能移動植株,但感應外在環境的刺激還是會產生局部性的運動。

乙、 觸發運動:當含羞草被碰到時,葉子會閉合,以減少受害。

丙、 睡眠運動:菜豆植株的葉片於白天時平坦張開,可增加葉片吸光面積,以便進行光合作用,到了夜晚,則葉片下垂,可減少蒸散作用。

 

一、 【生命現象】:

(   )1. 下列哪一項不是一般生物共通的特徵? 
(A)均能進行新陳代謝 (B)均能生長發育 (C)均能繁衍後代 (D)均可自由運動及遷徙

【答案】(D)

【解析】:植物沒有明顯的運動及遷徙。

 

(   )2. 因重大車禍而被判為腦死的植物人,為何仍可視為生物? 
(A)
可行光合作用 (B)仍可考駕照 (C)仍可進行代謝作用 (D)仍具有說話能力  (E)還能眨眼睛

【答案】(C)

【解析】:植物人遭受重擊導致大腦死亡,因此失去了很多意識行為,但是呼吸、心跳仍在進行,因此體內仍有代謝作用,仍需消耗養分。

 

(   )3. 生命現象有其特徵,下列何者未被歸納為生命現象的特徵? 
(A)
生物體的運動 (B)異種生物間訊息的溝通 (C)產生與本身構造相似的後代 (D)生物細胞內物質的合成或分解 (E)生物體體積的增大,體內物質或細胞的增加

【答案】(B)

【解析】:生命現象包含營養、生長、運動、感應、生殖,但是沒有包含異種生物間的溝通。

 

(   )4. 下列關於生命現象的敘述,何者錯誤? 
(A)
植物不具神經系統,故對環境刺激無明顯的感應 (B)細菌能感應養分或有毒物質的存在,而有趨向或逃離的反應 (C)多細胞生物有生長和發育的現象 (D)能量是生命現象最基本的要素。

【答案】(A)

【解析】:植物雖然沒有明顯的運動。但是對於環境的刺激,依然能產生快速的反應,因此仍有感應的生命現象。
細菌對於營養物質能傾向聚集;對於有度職責會傾向逃避的本能,這是對環境產生的感應(趨性)

 

(   )5. 下列關於生命現象的敘述,何者正確? 
(A)
植物的運動現象明顯 (B)動物遇緊急危難時分泌腎上腺素是一種感應現象 (C)同化作用及異化作用不可能相伴發生 (D)異化作用是一種需能反應

【答案】(B)

【解析】:植物的運動現象不明顯。  動物遇緊急危害時,腎上腺素的分泌,使肌肉產生強烈的收縮,血管擴張,血流加速,因此能具有超人般的能力,例如:狗急跳牆。
代謝時同化作用與液化作用會同時產生,當同化作用大於異化作用時,此時生長在加速進行。異化作用會釋放能量。

 

(   )6. 下列何者不是生命現象? 
(A)
能形成結晶體 (B)新陳代謝 (C)生長發育 (D)繁殖  (E)跳躍。

【答案】(A)

【解析】:物體形成結晶是物理現象,不是生命現象,例如:鹽類的結晶、病毒分子開生物體產生的結晶現象。

 

(   )7. 生命現象中,下列何者為最重要的基本要素? 
(A)DNA和能量 (B)DNARNA (C)RNA和蛋白質 (D)蛋白質和能量。

【答案】(A)

【解析】:生命現象最主要的是遺傳物質DNA,而各種的化學反應都有關於能量的變化,因此DNA及能量為產生生命現象最主要的依據。

 

(   )8. 生物可表現生命現象,而病毒被認定為介於生物和非生物之間的物體,試問下列病毒的何種現象屬於「非生物」的特性? 
(A)
病毒具有遺傳物質核酸 (B)病毒對寄主具有寄生專一性 (C)病毒可在寄主內進行增殖 (D)病毒離開寄主後呈結晶顆粒狀

【答案】(D)

【解析】:病毒的成分有遺傳物質DNARNA,對宿主的反應愈有專一性及重複性。
在宿主體內會利用宿主的酵素系統,復職繁殖系一帶,但是當病毒離開宿主後,即快速地聚集成結晶狀,而結晶不是特有的生命現象。

 

(   )9. 下列何者屬於生命現象? 
(A)
鹽的結晶逐漸變大 (B)水分從樹葉中蒸散 (C)光合作用製造葡萄糖 (D)菠菜葉子因乾燥而枯萎。

【答案】(C)

【解析】:光合作用將CO2H2O合成葡萄糖,為同化作用,會消耗能量。
鹽的結晶為自然界的物理現象,不是生命現象。
 
水分蒸發、蒸散作用都是屬於自然界的物理現象,不是特有的生命現象。

 

(   )10. 具有生命現象的個體稱為生物,試問下列何者可被稱為生物?
甲:休眠的紅豆、乙:日漸變長的石筍、
丙:進行觸發運動的含羞草、丁:正在水解的蛋白質
(A)
甲乙丙丁  (B)甲丙  (C)乙丙  (D)丙丁。

【答案】(B)

【解析】:休眠的紅豆只要在室當的環境,依然能表現生長、感應等多種的生命現象。
石筍為石灰岩地形的鐘乳石結晶,不是生命現象。
蛋白質水解為自然界的物理現象,不是生命現象。
含羞草的觸發運動,酢漿草的睡眠運動,植物的運動,屬於生命現象。

 

二、 【營養】:

(   )1. 細胞內進行下列哪一化學反應,會釋出能量? 
(A)
蔗糖轉變為澱粉 (B)脂肪酸轉變為脂質 (C)胺基酸轉變為蛋白質 (D)葡萄糖轉變為二氧化碳

【答案】(D)

【解析】:會釋放能量的為異化作用,例如呼吸作用、消化作用等。
蔗糖合成澱粉、脂肪酸合成脂質、胺基酸合成蛋白質,都屬於同化作用的合成代謝,為需能反應。

 

(   )2. 下列關於生命現象的敘述,何者正確? 
(A)
當同化作用<異化作用時,生物體開始生長 (B)植物不會運動,因此對於環境的刺激無法做出反應 (C)生物的繁殖可發生於生活史的任何階段,以利種族的延續 (D)新陳代謝又稱代謝作用,為生物體內化學物質及能量的轉換

【答案】(D)

【解析】:生長階段的同化作用會大於異化作用,有大分子的新物質合成,個體表現明顯的生長現象。  植物對環境的刺激,有明顯的反應,例如:觸發運動、捕蟲運動。
生殖能力僅成熟的個體才具有,因此為成熟的個體,不能表現出生殖能力。
生物體內的各種化學反應,包含合成反應(同化作用)、分解反應(異化作用),都屬於生物體的代謝均牽涉能量的轉換及酵素的參與。

 

(   )3. 在植物體內進行的光合作用和呼吸作用,分別屬於何種代謝作用? 
(A)
皆為同化作用 (B)皆為異化作用 (C)前者為異化作用,後者為同化作用 (D)前者為同化作用,後者為異化作用

【答案】(D)

【解析】:光合作用為合成葡萄糖,為需能反應,屬於同化作用。
呼吸作用為葡萄糖的分解反應,為產能反應,因此為異化代謝。

 

(   )4. 下列化學反應何者屬於同化作用? 
(A)
蛋白質胺基酸 (B)葡萄糖+葡萄糖麥芽糖 (C)澱粉+葡萄糖 (D)脂肪膽汁 ──→脂肪小球。

【答案】(B)

【解析】:同化作用屬於小分子和成大分子的反應,葡萄糖+葡萄糖麥芽糖,因此為同化作用的代謝。  蛋白質分解成胺基酸,屬於分解的異化作用。
澱粉水解成葡萄糖,屬於大分子分解的異化作用,為產能反應。
脂肪在膽汁的作用下,分解成為脂肪小球,為大分子的分解反應,屬於異化作用。

 

(   )5. 下列關於代謝的敘述,何者正確? 
(A)
代謝又稱同化作用 (B)生物體內所有的化學反應合稱為代謝 (C)同化作用可釋放能量 (D)同化作用會消耗細胞內的物質。

【答案】(B)

【解析】:代謝作用包含同化代謝及異化代謝。
生物體內所有的化學反應,皆稱為新陳代謝,簡稱代謝。
同化作用為耗能(需能)反應,異化作用為產能(釋能)反應。

 

(   )6. 阿杰中午吃下吐司麵包後,消化吸收的養分儲存在肌肉組織,並於下午時用來提供能量打球,這其中的過程為何? 
(A)
僅經過同化作用 (B)僅經過異化作用 (C)有異化作用,也有同化作用 (D)都無作用

【答案】(C)

【解析】:吃下吐司後在腸胃中消化,為代謝中的異化作用,將吐司中的大分子分解為能吸收的小分子。生物體將分解後的養分(小分子)在酵素的催化下,合成生物體的大分子,此則為同化作用。   因此生物體的代謝作用,同化作用與異化作用隨時都在進行。

 

(   )7. 下列關於生物代謝作用的敘述,何者錯誤? 
(A)
異化作用與同化作用在活細胞內大都同時進行 (B)通常同化作用是將小分子組成大分子 (C)若同化作用大於異化作用,則可表現出生長 (D)異化與同化作用都不需酵素的參與

【答案】(D)

【解析】:同化作用與異化作用,都需要生物體內特定的酵素參與。
在生物體內同化作用與異化作用可同時進行,有各自特定的酵素進行反應。
當同化作用大於異化作用時,物質的合成速率大於分界速率,生物體表現出生長的特徵。
同化作用是將小分子和成大分子,為需能反應。

 

(   )8. 在新陳代謝過程中,同化代謝大於異化代謝時,個體常會出現下列何種現象?
(A)
生長  (B)休眠  (C)老化  (D)死亡。

【答案】(A)

【解析】:新陳代謝中當同化作用大於異化作用時,物質的合成速率大於分界速率,生物體表現出生長的特徵。

 

(   )9. 小安宵夜吃香雞排,第二天早上體重立刻上升,於是趕緊跑步1小時。請問在這段敘述中,小安體內依序發生哪些化學反應?
(A)
同化代謝異化代謝  (B)異化代謝同化代謝  (C)異化代謝同化代謝異化代謝  (D)同化代謝異化代謝同化代謝。

【答案】(C)

【解析】:吃香雞排時,在長為進行消化作用,此時物質分解成為大量的胺基酸,為異化作用。
小安再將分解後的氨基酸合成身體自身的蛋白質或脂質,此過程為同化作用。
由於體重上升,因此有以激烈運動,將合成的養分分解,因此屬於異化作用。
整體過程經歷了:異化作用[同化作用[異化作用。

 

 

三、 【生長】:

(   )1. 下列關於發育的敘述,何者正確? 
(A)
發育與代謝無關 (B)細胞數目的增加是一種發育的現象 (C)發育過程並未涉及細胞分化 (D)所有生物的發育方式都相同。

【答案】(B)

【解析】:需要同化作用大於異化作用,因此需要代謝的進行,合成新物質。
生長的過程包含包數目的增加,以及特定細胞的分工,因此牽涉到細胞分化。
不同生物生長發育的形式不同。

 

(   )2. 下列關於生長的敘述,何者錯誤? 
(A)
生長時,體內的同化作用速率超過異化作用 (B)生長只有體積的增大 (C)通常生長伴隨著發育 (D)生長與代謝有關。

【答案】(B)

【解析】:多細胞生物的生長,除了細胞體積增加外,最主要是細胞數目的增加;並且特定功能的細胞產生分化的現象,稱為細胞分工。

 

(   )3. 下列何者不屬於生長現象?
(A)
種子發育成幼苗  (B)細胞分裂  (C)導管的毛細現象使水上升  (D)脂肪細胞體積增大。

【答案】(C)

【解析】:在毛細管內的水緩慢上升,屬於毛細現象;而毛細現象為自然教的物理現象,不一定在生物體內才存在,因此不是生命現象。

 

(   )4. 下列現象何者與生長發育無關?
(A)
橘子紅了  (B)春花開了  (C)蝌蚪變蛙  (D)月亮圓了

【答案】(D)

【解析】:月亮圓了,為自然的天文現象,不是自然的生命現象。

 

(   )5. 下列有關「生長」的敘述,何者正確?
(A)
只是細胞體積的增大才稱為「生長」  (B)只是細胞數目的增加才稱為「生長」  (C)在細胞內同化代謝產生的新物質,少於異化代謝中消耗的物質,則稱為此細胞正在「生長」  (D)在細胞內同化代謝產生的新物質,多於異化代謝中消耗的物質,則稱為此細胞正在「生長」

【答案】(D)

【解析】:單細胞生物的細胞體積增大,多細胞生物的體積則不會明顯增大,而是細胞數目增加。
正在生長過程時,同化作用的速率大於異化作用的速率,因此細胞的需要消耗大量能量。

 

(   )6. 細胞生物個體表現生長現象時,下列哪一個生理狀態在生物體內不會發生? 
(A)異化代謝多於同化代謝 (B)伴隨有細胞分化現象 (C)細胞數目增加 (D)細胞體積增大。

【答案】(A)

【解析】:多細胞生物在生長過程,為同化作用大於異化作用,此時細胞合成物質,需要消耗大量能量。

 

四、 【運動】:

(   )1. 下列關於運動的敘述,何者錯誤? 
(A)
植物都沒有運動現象 (B)求偶行為常發生運動 (C)候鳥遷移是運動 (D)含羞草被碰觸到會閉合,是為了減少受傷害

【答案】(A)

【解析】:植物有運動,包含向性及傾性。
植物的向性為感應造成的運動,經常伴隨著生長,產生不可逆的運動,無法再恢復原狀。
例如:向光性,使植物彎曲,則雖然刺激消失,無法使其恢復原狀。
含羞草的閉合為避免遭受傷害,產生的觸發運動。

 

(   )2. 下列生物的運動方式,何者錯誤? 
(A)
鯨豚類用後肢游泳 (B)企鵝用翅膀游泳 (C)青蛙用後肢跳躍 (D)斑馬用四肢跑跳。

【答案】(A)

【解析】:鯨豚的後肢退化,因此以尾鰭游泳。

 

五、 【感應】:

(   )1. 會對刺激起反應,也是生物的基本特徵之一。下列敘述何者錯誤? 
(A)
植物的幼苗會向光亮處生長 (B)蚯蚓會朝著光亮處移動 (C)植物的根會朝著重力的方向生長 (D)將一隻正常的淡水魚放在河流出海口,他會朝著河流上游的方向游去。

【答案】(B)

【解析】(A)植物的幼苗會向光亮處生長,這是光線導致生長素分布不均所造成的向性。
(B)
蚯蚓會背著光亮處移動,為背光性。 (C)植物的根會朝著重力的方向生長,為重力所造成的向地性。(D)將正常的淡水魚放在河流出海口,因上游的鹽分濃度較低,因此魚會朝著河流上游的方向游去。

 

(   )2. 菜豆葉片於白天時張開,夜晚時閉合,此種現象稱為什麼? 
(A)
適應 (B)向光性 (C)向溼性 (D)睡眠運動  (E)觸發運動

【答案】(D)

【解析】:菜豆由於光的刺激,於白天時葉片張開,夜晚時葉片閉合,稱為睡眠運動。

 

(   )3. 下列何者屬於「感應」? 
(A)含羞草葉片被碰觸後逐漸閉合 (B)草履蟲擺動纖毛移動位置 (C)鳥類以翅飛翔 (D)植物葉子的睡眠現象

【答案】(A)(D)

【解析】:含羞草經觸碰後會有小葉向上閉合,葉柄向下垂壁的向項,稱為觸發運動,為觸碰產生的感應。
草綠蟲以纖毛移動位置、鳥類以翅膀飛翔,為運動,不是感應。

 

(   )4. 下列有關生命現象的敘述,何者錯誤? 
(A)植物不具神經系統,故對環境刺激無明顯的感應 (B)細菌能感應養分或有毒物質的存在,而有趨向或逃離的反應 (C)多細胞生物有生長和發育的現象 (D)能量是生命現象最基本的要素。

【答案】(A)

【解析】:植物沒有明顯的移動,但是對環境的刺激,能適時地產生反應,因此改映依然明顯,例如:觸發運動、捕蟲運動、睡眠運動等現象。
細菌對營養物質高的環境有聚集的傾向,對有毒物質的環境,有逃避的趨向。
多細胞生物有明顯的細胞分化及分工的現象。
生命現象最基本的要素為DNA及能量,缺乏能量,則生物體內所有的反應皆無法持續。

 

(   )5. 單細胞的草履蟲與人類口腔黏膜細胞不同處,前者的哪一特性是後者沒有的? 
(A)
能進行新陳代謝 (B)能組合成組織 (C)能進行生殖作用 (D)能感應環境變化

【答案】(D)

【解析】:草履蟲為單細胞生物,單一細胞即為生物個體,能獨立生存,能同時表現運動、代謝、生殖的能力,對環境刺激能適時的表現趨向或背離的行為。
口腔皮膜細胞有新陳代謝的同化作用或異化作用,相同的口腔細胞能聚合成組織。
能以無性生殖進行細胞分裂,因此細胞能增生。
但口腔細胞對環境沒有感應能力。

 

六、 【適應】:

(   )6. 黑面琵鷺特殊的嘴型是為了適應其特殊的生活環境,請問黑面琵鷺如何運用牠的嘴來取食? 
(A)
在空中捕小昆蟲吃 (B)在淺海處撈魚蝦吃 (C)用嘴撕開小型哺乳類及鳥類 (D)用嘴在樹林採集、並壓碎漿果。

【答案】(B)

【解析】:黑面琵鷺的嘴形成杓狀,能在淺海區域撈捕魚蝦,做為食物。

 

(   )7. 企鵝是「生物能適應環境」的一個很好例子,下列關於企鵝的敘述,何者錯誤? 
(A)
生存在寒冷地區的企鵝,有厚厚的皮下脂肪以禦寒 (B)企鵝的翅膀可用來游泳 (C)企鵝的翅膀已不具飛行的功能,因此上面沒有羽毛 (D)企鵝以捕食海中小生物為食。

【答案】(C)

【解析】:企鵝的翅膀有羽毛,有防水的功能。
體內有23cm的脂肪,能禦寒,在-60的低溫依然能自由活動。
企鵝鰭狀的翅膀,可用來划水,腳趾間有蹼,主要食物為磷蝦、烏賊、魚類及甲殼類的水中生物。

 

(   )8. 下列何者不是生物對環境的適應? 
(A)
竹節蟲像植物枝條 (B)食蟲植物捕捉昆蟲 (C)沙地的蛇體色出現保護色 (D)生物都能繁殖後代

【答案】(D)

【解析】:竹節蟲像枝條,是為了適應環境而改變的擬態。
捕蟲植物在土壤貧脊地區,捕捉昆蟲增加含氮物質的吸收,是為了適應環境。
沙漠地區的蛇體出現砂土的保護色,是為了適應環境,避免被發現,增加捕食及逃避天敵的機會。
生殖為區別生物或無生物最重要的生命現象,生物都能繁殖後代。