一、新陈代谢概述
新陈代谢是生命活动的基石，它赋予生物与非生物之间的本质区别。这一过程支撑着所有生命体的存在与发展。
新陈代谢中的能量物质
1. 直接能源物质——三磷酸腺苷（ATP）
ATP为生命活动提供直接能量，它是细胞、肌肉收缩等众多生命现象的能量来源。
2. 主要能源物质——糖类
糖类是生命活动的主要能源，生物体内约70%的能量来自于糖类的氧化分解。
3. 存储能量的重要物质——脂肪
脂肪在生物体内扮演着存储能量的角色，尤其在动物的皮下、肠系膜、大网膜等处，它不仅可以存储能量，还能减少体内热量的散失，维持体恒定。
太阳能是生命活动的最终能源，通过光合作用进入植物体内，再流转至动物体内。
二、生物体的化合物构成
水是含量最多的化合物，而蛋白质则是含量最多且干重最多的有机物。自由水的比例增加会促进生物体的代谢活跃和生长；而当自由水向结合水转化时，生物体的代谢活动会相对减弱，但抗寒、抗热、抗旱的能力会得到提高。
无机盐大多以离子形式存在于细胞内，它们是某些复杂化合物的重要组成部分，维持着酸碱平衡和渗透压，对维持生命活动具有重要作用。
三、遗传与变异的探索
(一)遗传物质的核心
DNA是主要的遗传物质载体，它承载了生物遗传信息的主要内容。
遗传物质的特点包括：
- 分子结构的稳定性以储存遗传信息。
- 能够复制以保持遗传信息的连续性。
- 能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状表达。
- 能够引发遗传信息的改变，从而导致可遗传的变异。
(二)伴性遗传与分离定律的关系
伴性遗传是基因分离定律的特例，涉及到性染色体的遗传。在XY型性别决定的雄性个体中，有些基因只存在于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因。同样，Y染色体上的基因在X染色体上也可能没有对应的等位基因。
当考虑既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对及以上的遗传现象时，应按基因的自由组合定律处理。
(三)基因突变与变异的产生
镰刀型红细胞贫血症是由基因突变引起的疾病，其根本原因是控制血红蛋白合成的基因中碱基对的改变。
基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失和改变。它通常会引起一定的表现型变化，且往往是“”、“偶然出现”的过程。
基因突变的特点包括普遍性、随机性、自然突变率低、有害性和不定向性。
基因突变通常发生在DNA复制的时候，即细胞有丝的间期和减数第一次的间期。
(四)基因重组的重要性
基因重组包括基因的自由组合、连锁互换、重组DNA技术、、基因导入等。它主要适用于进行有性的过程。
基因重组不产生新的基因，只是使母基因的性状重新组合。
四、现物进化理论的核心
现物进化理论的核心是自然选择学说，其基本观点包括：
- 种群是生物进化的基本单位。
- 生物进化的实质在于种群基因频率的改变。
- 物种形成包括三个基本环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。
隔离在物种形成过程中起着关键作用，它阻止了种群间的基因交流，促使被隔离的两个种群的基因组成产生差异，进而形成两个物种。
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