生物学家们通过观察与研究,发现无论是原始的单细胞生物还是高等动物,都具备新陈代谢、兴奋性和生殖等基本的生命特征。
一、新陈代谢
新陈代谢是指机体与周围环境之间不断进行物质交换以及能量转换,以实现自我更新的过程。它包括合成代谢和分解代谢两个方面。合成代谢是指机体不断从外界摄取营养物质并转变为自身物质,同时储存能量的过程,属于同化作用;分解代谢是指机体不断分解自身的物质,同时释放能量以供生命活动的需要,并将其分解产物排出体外的过程,属于异化作用。新陈代谢一旦停止,生命也就随之终结。
二、兴奋性
(一)兴奋性的含义
兴奋性是指活的组织或细胞对刺激发生反应的能力。几乎所有的活组织或细胞都具有对刺激发生反应的能力,但只有肌细胞、神经细胞、腺细胞的反应(收缩、电变化、分泌)容易直接或用仪器间接观察到,并且用较弱的刺激就可以使它们表现,说明它们兴奋性较高,因此,将它们三者称为可兴奋细胞或可兴奋组织。
(二)刺激引起兴奋的条件
1.刺激与反应
了解兴奋性的概念后,我们还需要知道引起组织产生反应的条件。刺激是指机体所处环境因素的变化。刺激按其性质分为:物理的(如声、光、电、温度等)、化学的(如酸、碱等)以及生物的(如细菌、病毒等)。接受刺激后机体活动状态的改变称为反应。反应有两种形式,机体由安静状态进入活动状态或活动状态增强称为兴奋;反之,机体由活动状态转入安静状态或活动状态减弱称为抑制。兴奋和抑制都是机体发生反应的表现形式,两者互为前提,对立统一,可随条件改变而互相转变。
2.兴奋性的指标
刺激由强度、作用时间和强度—时间变化率三个要素构成。一般情况下,通常将刺激作用时间和强度对时间的变化率固定,单独观察刺激强度与兴奋的关系。在这种条件下,能引起组织或细胞产生兴奋的最小刺激称为阈刺激,其强度称阈强度,简称阈值;低于阈值的刺激称为阈下刺激,而高于阈值的刺激称为阈上刺激。只有阈刺激和阈上刺激才能引起组织细胞发生反应,所以将两者合起来称为有效刺激。阈值是衡量组织兴奋性的指标,它和兴奋性呈反变关系,阈值越大,组织或细胞的兴奋性越低,反之,则兴奋性越高。
三、生殖
生物体生长发育到一定阶段后,能够产生与自己相似的子代个体,这种功能称为生殖。