生物

一、生物的定义

生物（英语：Organism，又称生命体、有机体或个体）是有生命的个体。在生物学和生态学中，地球上已被科学家具体描述的生物大约有200万种，也有人认为实际数字应该在500万种以上。生物最重要和基本的特征在于生物进行新陈代谢。所有生物一定会具备合成代谢以及分解代谢，这是互相对立的两个方面，是生命现象的基础。

通常人们可以不太费劲地区分出什么物体是生物，什么物体不是生物，可是真正用语言或文字来表达什么是生物时，事情就不再那么简单了。事实上，要给生物下一个科学的定义是极其困难的，之前人类一直都没能解决这个问题。

有人认为生物就是有生命的物体。的确，一切生物都是有生命的，那么，反过来，有生命的物体是不是都是生物呢？答案是否定的。因为不仅生物具有生命，而且生物的一部分也可以具有生命。例如，一片绿叶、要移植的心脏、鲜血中的红细胞和白细胞。但是，这些有生命的物体，人们不会认为它们属于生物。所以说，有生命的物体不一定就是生物。

那么，生物的概念该如何定义呢？人们发现，动物是由每一个具体的人、猪、老虎、麻雀和蚊子等组成，因此，动物本身就是一个物体的集合。同理，植物、微生物和生物都是物体的集合。因此，我们可以用集合的概念来定义生物。

生物是一个物体的集合，而个体生物指的是生物体。其元素包括：在自然条件下，通过化学反应生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它（或它们）通过繁殖产生的有生命的后代。

该定义既不会将没有繁殖能力的工蜂、犏牛和骡子等动物排除在生物的范畴之外，又不会将有生命，但不属于生物的一片绿叶、要移植的心脏、鲜血中的红细胞和白细胞、精子和卵子等物体纳入生物的范畴。

广义上的生物：生物是一切具有新陈代谢的物体。例如,动物,植物，微生物，病毒，甚至细胞，一片绿叶，一段枝条，活的心脏，生殖细胞等等。新陈代谢是生物体内全部有序化学反应的总称。新陈代谢是生物与非生物最本质的区别。1.凡遗传物质相同的生物（忽略生物间的微小差异）视为同一类（种）。例如人的细胞，心脏，受精卵，人视为同一类生物。2，生殖细胞视为母本那一类（种）。例如，马的精子与马同类，驴的卵子与驴同类。马的精子和驴的卵子结合生成的受精卵与骡子同类。

狭义上的生物：是指传统意义的（独立，自主）生物。包括，动物,植物，微生物。

二、生物的起源和进化

生命起源是当代的重大科学课题，然而却又是至今依旧了解甚少的最基本的生物学问题。关于生命的起源，历史上曾经有过种种假说：如“神创说”(认为生命是由上帝或神创造的)、“自然发生说”(认为生命,尤其是简单生命是由无生命物质自然发生的)等。这些假说多出于臆测，已被人们所否定。从近年召开的国际生命起源学术会议提出的研究论文看，当代关于生命起源的假说可归结为两大类：一是“化学进化说”，一是“宇宙胚种说”。细胞的全能性不是动物细胞培养的基础，细胞的全能性是植物细胞培养的理论基础。而动物细胞培养的理论基础是细胞增殖。

化学进化说主张，生命起源于原始地球条件下从无机到有机，由简单到复杂的一系列化学进化过程。宇宙胚种说则认为，地球上最初的生命是来自地球以外的宇宙空间，只是后来才在地球上发展了起来。

化学进化说认为，核酸和蛋白质等生物分子是生命的物质基础，生命的起源关键就在于这些生命物质的起源，即在没有生命的原始地球上，由于自然的原因，非生命物质通过化学作用，产生出多种有机物和生物分子。因此，生命起源问题首先是原始有机物的起源与早期演化。化学进化的作用是造就一类化学材料，这些化学材料构成氨基酸、糖等通用的“结构单元”，核酸和蛋白质等生命物质就来自这些“结构单元”的组合。 1922年，生物化学家奥巴林第一个提出了一种可以验证的假说，认为原始地球上的某些无机物，在来自闪电，太阳光的能量的作用下，变成了第一批有机分子。时隔31年之后的1953年，美国化学家米勒首次实验验证了奥巴林的这一假说。他模拟原始地球上的大气成分，用氢、甲烷、氨和水蒸气等，通过加热和火花放电，合成了有机分子氨基酸。继米勒之后，许多通过模拟原始地球条件的实验，又合成出了其它组成生命体的重要的生物分子，如嘌呤、嘧定、核糖、脱氧核糖、核苷、核苷酸、脂肪酸、卟啉和脂质等。1965年和1981年，我国在世界上首次人工合成胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。蛋白质和核酸的形成是由无生命到有生命的转折点。上述两种生物分子的人工合成成功，开始了通过人工合成生命物质去研究生命起源的新时代。一般说来，生命的化学进化过程包括四个阶段：从无机小分子生成有机小分子；从有机小分子形成有机大分子；从有机大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系；从多分子体系演变为原始生命。

宇宙胚种说认为，过去和现在，已经提出了许多属于宇宙胚种说的假说，如在1993年7月的第十次生命起源国际会议上，有人提出，“造成化学反应并导致生命产生的有机物，毫无颖问是与地球碰撞的彗星带来的”，还有人推断，是同地球碰撞在其中一颗彗星带着一个“生命的胚胎”，穿过宇宙，将其留在了刚刚诞生的地球之上，从而有了地球生命。几年前一位空间物理学家和一位天体物理学家也把地球生命的起源解释为：地球生命之源可能来自40亿年前坠入海洋的一颗或数颗彗星，他们也认为是彗星提供了地球生命诞生需要的原材料(他们将之谓“类生命生物”)。尽管有科学家对此类假说持强烈的反对意见(他们认为：“彗星是带来了某些物质，但它们不是决定性的，生命所必需的物质在地球上已经存在 ”)。尽管诸如此类的观点仍是一些尚需进一步证明的问题，但通过对陨石、彗星、星际尘云以及其它行星上的有机分子的探索与研究。了解那些有机分子形成与发展的规律，并将其与地球上的有机分子进行比较，都将为地球上生命起源的研究提供更多的资料。

基因理论学说认为，基因来自父母，几乎一生不变，但由于基因的缺陷，对一些人来说天生就容易患上某些疾病，也就是说人体内一些基因型的存在会增加患某种疾病的风险，这种基因就叫疾病易感基因。只要知道了人体内有哪些疾病的易感基因，就可以推断出人们容易患上哪一方面的疾病。然而，我们如何才能知道自己有哪些疾病的易感基因呢？这就需要进行基因的检测。

基因检测是如何进行的呢？用专用采样棒从被测者的口腔黏膜上刮取脱落细胞，通过先进的仪器设备，科研人员就可以从这些脱落细胞中得到被测者的DNA样本，对这些样本进行DNA测序和SNP单核苷酸多态性检测，就会清楚的知道被测者的基因排序和其它人有哪些不同，经过与已经发现的诸多种类疾病的基因样本进行比对，就可以找到被测者的DNA中存在哪些疾病的易感基因。

基因检测不等于医学上的医学疾病诊断，基因检测结果能告诉你有多高的风险患上某种疾病，但并不是说您已经患上某种疾病，或者说将来一定会患上这种疾病。通过基因检测，可向人们提供个性化健康指导服务、个性化用药指导服务和个性化体检指导服务。就可以在疾病发生之前的几年、甚至几十年进行准确的预防，而不是盲目的保健；人们可以通过调整膳食营养、改变生活方式、增加体检频度、接受早期诊治等多种方法，有效地规避疾病发生的环境因素。基因检测不仅能提前告诉我们有多高的患病风险，而且还可能明确地指导我们正确地用药，避免药物对我们的伤害。将会改变传统被动医疗中的乱用药、无效用药和有害用药以及盲目保健的局面。

研究生命起源的意义。研究生命起源是要弄清几十亿年生命诞生的历史，然而其意义远不止追根溯源，还在于可以了解生命与环境，整体与部分、结构与功能、微观与宏观、个体发育与系统发育以主物质和能量与信息之间的辩让关系，可以进一步阐明遗传变异，生长分化、复制繁殖、新陈代谢、运动感应和调节控制等生命活动的机制，从而认识和阐明生命的本质，以实现人类控制和改造生命的目标。

三、生物的特征

生物不仅具有多样性，而且具有一些共同的特征和属性。

组成生物体的生物大分子的结构和功能，在原则上是相同的。比如各种生物的蛋白质的单体都是氨基酸，种类不过20种左右，它们的功能对所有的生物都是相同的；在不同生物体内基本代谢途径也是相同的等等。这就是生物化学的同一性。同一性深刻的揭示了生物的统一性。

生物具有多层次的结构模式。对于病毒以外的一切生物都是由细胞组成的，细胞是由大量原子和分子所组成的非均质的系统。

从结构上看，细胞是由蛋白质、核酸、脂类、多糖等组成的多分子动态体系；从信息论观点看，细胞是遗传信息和代谢信息的传递系统；从化学观点看，细胞是由小分子合成的复杂大分子；从热力学上看，细胞是远离平衡的开放系统等等。

除细胞外，生物还有其它结构单位。细胞之下有细胞器、分子、原子，细胞之上有组织、器官、器官系统、个体、生态系统、生物圈等等。生物的各种结构单位，按照复杂程度和逐级结合的关系而排列成一系列的等级，这就是结构层次。较高层次上会出现许多较低层次所没有的性质和规律。

其它的还有很多，比如生物的有序性和耗散结构、生物的稳定性，生命的连续性，个体发育，生物的进化，生态系统中的相互关系等等。

这些都说明，尽管生物世界存在惊人的多样性，但所有的生物都有共同的物质基础，遵循共同的规律。生物就是这样一个统一而有多样的物质世界。

和其它学科一样，生物学依据自己所研究的对象，也有一些基本的研究方法——观察描述的方法、比较的方法、实验的方法等等，也都具有自己的特点。对于生物学来说，既需要有精确的实验分析，又需要从整体和系统的角度来观察生命，生物学积累了大量关于各种层次生命系统及其组成部分的资料。今天对于生命系统的规律作出定量的理论研究已经提到日程上来，系统论方法将作为新的研究方法而受到人们的重视。

生物的普遍特征：1、有共同的物质和结构基础；2、有新陈代谢现象；3、有应激性；4、有生长，发育，生殖的现象；5、有遗传变异的特征；6、能够适应一定环境和改变环境；7、生物的生活需要营养；8、生物能进行呼吸；9、能够排除体内废气物质；10、对外界刺激有所反应。

生物的基本特征：1.生物具有共同的物质基础和结构基础；2.生物都有新陈代谢作用；3.生物都能对外界事物的刺激做出反应——应激性；4.生物都能生长、生殖和发育；5.生物有遗传和变异的特征；6.生物能适应和影响环境。

四、生物多样性

生物多样性指的是地球上生物圈中所有的生物，即动物、植物、微生物，以及它们所拥有的基因和生存环境。它包含三个层次：物种多样性，遗传多样性，生态系统多样性。

简单地说，生物多样性表现的是千千万万的生物种类。在地球上热带雨林中生活着全世界半数以上的物种(约500万种)，因此，那里的生物多样性最为丰富。

生物多样性具有很高的价值，它不仅可以为工业提供原料，如胶、油脂、芳香油、纤维等，还可以为人类提供各种特殊的基因，如耐寒抗病基因，使培育动植物新品种成为可能。许多野生动植物还是珍贵的药材，为治疗疑难病症提供了可能。

随着环境的污染与破坏，比如森林砍伐、植被破坏、滥捕乱猎等，目前世界上的生物物种正在以每天几十种的速度消失。这是地球资源的巨大损失，因为物种一旦消失，就永不再生。消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源，还会通过食物链引起其它物种的消失。如今，人类都在呼吁保护生物多样性并为之付诸行动。

五、生物的化学成分

一切生命活动与细胞的化学成分密切相关。

原生质是细胞内的生命物质，主要成分是蛋白质，脂类和核酸。原生质分化为细胞膜，细胞质和细胞核等部分，细胞壁不是原生质。

构成细胞的大量元素是C、H、O、N、P、S、k、Ca、Mg等，这些元素有些是细胞的组成物质，有些则是维持细胞正常生命活动所必需的物质。例如：C、H、O和N都是构成生命物质的必需元素，它们均是构成蛋白质的必要成分。蛋白质则是原生质的主要构成成分，可以说没有蛋白质就没有生命，P和S也是细胞生命物质的重要组成成分。核酸和磷脂这些重要化合物均含有P，P还参与细胞的能量代谢。

细胞的化学成分主要是构成细胞的各种化合物。这些化合物包括无机物和有机物。一般指含碳氢的化合物及其衍生物就叫有机物。各种物质在活细胞中的含量从少到多的正常排序是：核酸、无机盐、蛋白质、水。

生物的螺旋结构。在生物界，螺旋结构是生物结构的基本形态之一，无论是宏观的动物、植物界，还是微观的微生物；无论是染色体，还是生物大分子如DNA和蛋白质分子，都有螺旋形结构。

六、生物的基本单位

细胞是生物体结构和功能的基本单位。

原核细胞—— 一类没有成型细胞核的细胞，其细胞核为拟核。其DNA不与蛋白质结合，在细胞里盘曲折叠，没有膜包裹。几乎没有细胞器（核糖体除外）。一般以无丝分裂方式增殖。主要有：细菌、蓝藻、放线菌、支原体和衣原体等。

真核细胞—— 一类具有完整细胞核的细胞。其DNA与蛋白质结合，有膜包裹。有多种特定功能的细胞器。细胞增殖的方式除了无丝分裂方式外，还有有丝分裂和减数分裂（形成配子）。

第三类生物——海底生物，其基因2/3是与我们见到的生物不同的。

细胞的显微结构：光镜下就能看到的结构，例如细胞膜、细胞核、细胞质、液泡。

细胞的超微结构：电镜下看到的细胞结构。叶绿体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、核糖体、中心体、过氧化物体等细胞器和细胞核的具体结构及各种生物膜。它们有共同的起源，功能上相互联系，并可彼此转化。

七、真核生物

由真核细胞构成的生物。包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界。真核细胞与原核细胞的主要区别是：

1.真核细胞具有由染色体、核仁、核液、双层核膜等构成的细胞核；原核细胞无核膜、核仁，故无真正的细胞核，仅有由核酸集中组成的拟核。

2.真核细胞的转录在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行，而原核细胞的转录与蛋白质的合成交联在一起进行。

3.真核细胞有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等细胞器，原核细胞没有。

4.真核生物中除某些低等类群（如甲藻等）的细胞以外，染色体上都有5种或4种组蛋白与DNA结合，形成核小体；而在原核生物则无。

5.真核细胞在细胞周期中有专门的DNA复制期（S期）；原核细胞则没有，其DNA复制常是连续进行的。

6.真核细胞的有丝分裂是原核细胞所没有的。

7.真核细胞有发达的微管系统，其鞭毛（纤毛）、中心粒、纺锤体等都与微管有关，原核生物则否。

8.真核细胞有由肌动、肌球蛋白等构成的微纤维系统，后者与胞质环流、吞噬作用等密切相关；而原核生物却没有这种系统，因而也没有胞质环流和吞噬作用。

9.真核细胞的核糖体为80S型，原核生物的为70S型，两者在化学组成和形态结构上都有明显的区别。

10.真核细胞含有的线粒体，为双层被膜所包裹，有自己特有的基因组、核酸合成系统与蛋白质合成系统，其内膜上有与氧化磷酸化相关的电子传递链。原核细胞功能上与线粒体相当的结构是质膜和由质膜内褶形成的结构，但后者既没有自己特有的基因组，也没有自己特有的合成系统。

真核生物的植物含有叶绿体，它们亦为双层膜所包裹，也有自己特有的基因组和合成系统。与光合磷酸化相关的电子传递系统位于由叶绿体的内膜内褶形成的片层上。原核生物中的蓝细菌和光合细菌，虽然也具有进行光合作用的膜结构，称之为类囊体，散布于细胞质中，未被双层膜包裹，不形成叶绿体。

最原始的真核生物的直接祖先很可能是一种异常巨大的原核生物，体内具有由质膜内褶而成的象内质网那样的内膜系统和原始的微纤维系统，能够作变形运动和吞噬。以后内膜系统的一部分包围了染色质，于是就形成了最原始的细胞核。内膜系统的其它部分则分别发展为高尔基体、溶酶体等细胞器。按照美国学者L.马古利斯等重新提出的“内共生说”（见细胞起源），线粒体起源于胞内共生的能进行氧化磷酸化的真细菌，而叶绿体则起源于胞内共生的能进行光合作用的蓝细菌。

八、原核生物

由原核细胞组成的生物。包括蓝细菌、细菌、古细菌、放线菌、立克次氏体、螺旋体、支原体和衣原体等。具有以下特点：

1.核质与细胞质之间无核膜，因而无成形的细胞核。

2.遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)丝，不构成染色体(有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA)。

3.以简单二分裂方式繁殖，无有丝分裂或减数分裂。

4.鞭毛并非由微管构成，更无“9＋2”的结构，仅由几条螺旋或平行的蛋白质丝构成。

5.细胞质内仅有核糖体而没有线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体、液泡和质体(植物)、中心粒等细胞器，核糖体的沉降系数为70S。

6.大部分原核生物有成分和结构独特的细胞壁等等。

九、生物的分类

人们在研究生物的过程中需要为它们分类，这就是生物分类学。

生物的分类，有界、门、纲、目、科、属和种七个基本分类。其中界是最大的分类单位，种是基本的分类单位，由亲缘关系相近的种集合为属，由相近的属组合为科，如此类推。在每个等级单位内，如果种类繁多，还可划分更细的单位，如亚门，亚纲，亚目，亚科，族，亚族，亚属，组，亚种，变种，变型等。

生物的具体分类层次：总界（Superkingdom）、界（Kingdom）、门（Phylum）、亚门（Subphylum）、总纲（Superclass）、纲（Class）、亚纲（Subclass）、总目（Superorder）、目（Order）、亚目（Suborder）、总科（Superfamily（-oidae））、科（Family（-idae））、亚科（Subfamily（-inae））、属（Genus）、亚属（Subgenus）、种（Species）、亚种（Subspecies）.

生物是由原核生物、真核生物组成，也就是动物、植物、微生物，其特征是可以进行新陈代谢。

植物有藻类植物、苔癣、蕨类植物、种子植物（草本植物属于种子植物）、微生植物；

动物有哺乳动物、两栖动物、海洋动物、微生动物；

微生物有真菌、细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌、病毒。

生物（除病毒外）都是由细胞构成。

细胞的生活需要有机物和无机物。

有机物（含碳，可以燃烧的物质叫有机物），如：糖、淀粉、蛋白质、核酸。

无机物（不含碳，不可燃烧），如：水、无机盐、氧气。

植物细胞构成：细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、细胞壁、叶绿体、液泡。

动物细胞构成：细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体。

传统上，生物被分成五个界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界。

在自然界中，凡是有生命的机体，均属于生物。生物应分为几个界，不同时期的不同学者，则有不同的看法。

1753年，林奈(Linnaeus)根据是具运动性和吞食性,还是行固着生活和自养，把生物分为动物界(Animalis)和植物界(Plantas)，这就是通常所说的生物分界的两界系统。这种分类系统被广泛采用至今。

1886年，海克尔(Haeckel)提出三界系统，即原生生物界(Protista)，植物界和动物界。他把那些兼有动物和植物两属性的生物(如裸藻，甲藻，它们既含叶绿素，能自养，同时又有眼点能感光，有鞭毛能游动)独立为原生生物界(包括菌类，低等藻类和海绵)。

1938年，科帕兰(Copeland)根据有机体的细胞结构和组织水平，提出了四界系统，即原核生物界(Prokaryota)，原始有核界(Protista)，后生植物界(Metaphta)和后生动物界(Metazoa)。其中原核生物界包括细菌和蓝藻，原始有核界包括低等的真核藻类，原生动物，粘菌和真菌。

1969年，维泰克(Whittaker)根据营养方式的不同，认为应将分解有机体的还原者——真菌独立分出，而把生物重新划分为五界，即原核生物界，原生生物界，真菌界(Fungi)，植物界和动物界。此五界系统影响较大，流传较广。

1977年，中国学者陈世骧建议在五界系统的基础上，将病毒(Virus)和类病毒(Viroids)另立为非胞生物界，从而形成了六界系统。

1980—1990年，沃尔斯(Woese)等利用分子遗传学方法，并深入到基因组层次，提出了三原界六界系统，即古细菌原界(Archaebacteria)，仅有古细菌界，包括产甲烷细菌，极端嗜热细菌和极端嗜盐细菌；真细菌原界(Eubacteria)仅有真细菌界，包括细菌和蓝藻；真核生物原界(Eucaryotes)包括原生生物界，真菌界，植物界和动物界。三原界系统目前正受到人们的重视。

1989年，卡瓦里—史密斯(Cavalier-Smith)提出了八界系统，即古细菌界，真细菌界，古真核生物界，原生动物界，藻界(Chromista)，植物界，真菌界和动物界。

植物界根据植物的亲缘关系，形态结构和生活习性，将植物界分为16个门。

1.蓝藻门：1.1色球藻纲(Chroococcophyceae) ；1.2段殖体纲(Hormogonephy) ；1.3真枝藻纲(Stigonematophyceae) 。2.眼虫藻门。3.绿藻门：3.1绿藻纲(Chlorophyceae) 衣藻属(Chlamydomonas) 盘藻属(Gonium) 实球藻属(Pandorina) 空心藻属团藻属(Volvox) 石莼属(Ulva) ；3.2接合藻纲(Conjugatophyceae) 水绵属(Spirogyra)。4.轮藻门：4.1轮藻属(Chara)；4.2丽藻属(Nitella) 。5.金藻门。6.甲藻门。7.红藻门：7.1红毛菜纲(Bangiophyceae)；7.2红藻纲(Rhodophyceae)。8.褐藻门：8.1等世代纲(Isogeneratae)；8.2不等世代纲(Heterogeneratae)；8.3无孢子纲(Cyclosporae)。9.细菌门。10.粘菌门。11.真菌门。12.地衣门。13.苔藓植物门。14.蕨类植物门。15.裸子植物门。16.被子植物门。

动物界划分成六个纲：四足纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲。

需要注意的是虽然已提出了较完整的生物分类方案，但学术界仍然存在着大量的争议，比如藻类应划为原生生物界还是植物界，大熊猫应归入熊科还是自立一科，黑猩猩是否与人为同一科，等等。

生物根据是否会运动分成动物和植物两大类，动物根据是否有血分成有血动物（脊椎动物）和无血动物（无脊椎动物）两类，有血动物分成温血和冷血，温血动物根据是有毛发还是羽毛再分成两类（哺乳类和鸟类），等等。

生物学研究对象是地球上现存的生物，估计有200万～450万种；已经灭绝的种类更多，估计至少也有1500万种。从北极到南极，从高山到深海，从冰雪覆盖的冻原到高温的矿泉，都有生物的存在。它们具有多种多样的形态结构，它们的生活方式也变化多端。

从生物的基本结构单位——细胞的水平来考察，有的生物还不具备细胞形态；在已经具有细胞形态的生物中，有原核细胞构成的、有由真核细胞构成的；从组织结构看，有单细胞生物、多细胞生物。而多细胞生物又根据组织器官的分化和发展而分为多种类型；从营养方式来看，有光和自养、吸收异养、腐蚀性异养、吞食异养；从生物在生态系统的作用看，有生产者、消费者、分解者等等。

生物学家根据生物的发展历史、形态结构特征、营养方式以及它们在生态系统中的作用等，将生物分成若干界。现在比较通行的认识是将地球上的生物界划分为五界：细菌、蓝菌等原核生物是原核生物界；单细胞的真核生物是原生生物界；光和自养的植物界；吸收异养的真菌界；吞食异养的动物界。

病毒是一种非细胞生命形态，它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成，病毒没有自己的代谢机构，没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞，就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。一旦进入宿主细胞后，它就可以利用细胞中的物质和能量以及复制、转录和转译的能力，按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。

病毒基因同其它生物的基因一样，也可以发生突变和重组，因此也是可以演化的。因为病毒没有独立的代谢机构，不能独立的繁殖，因此被认为是一种不完整的生命形态。近年来发现了比病毒还要简单的类病毒，它是小的RNA分子，没有蛋白质外壳，但它可以在动物身上造成疾病。这些不完整的生命形态的存在说明无生命与有生命之间没有不可逾越的鸿沟。

原核细胞和真核细胞是细胞的两大基本形态，它们反映了细胞进化的两个阶段。把具有细胞形态的生物划分原核生物和真核生物，是现代生物学的一大进展。原核细胞的主要特征是没有线粒体、质体等模细胞器，染色体只是一个环状的DNA分子，不含组蛋白及其它蛋白质，没有核膜。原和生物主要是细菌。

真核细胞是结构更为复杂的细胞。它有线粒体等膜细胞器，有包以双层膜的细胞核把核内的遗传物质与细胞质分开。DNA是长链分子，蛋白以及其它蛋白合成染色体。真核细胞可以进行有丝分裂和减数分裂，分裂的结果是复制的染色体均等地分配到子细胞中。原生生物是最原始的真核生物。

植物是以光和自养为主要营养方式的真核生物。典型植物细胞都含有液泡核以纤维素为主要成分的细胞壁。细胞质中由进行光合作用的细胞器—叶绿体。植物的光合作用都是以水为电子供体的，光合自养是植物的主要营养方式，少数的高等植物是寄生的，还有更少数的植物能够捕捉小昆虫，进行异养吸收。

植物从单细胞绿藻到被子植物是沿着适应光合作用的的方向发展的。高等植物中发生了植物的根(固定和吸收器官)、茎(支持器官)、叶(光和器官)的分化。叶柄和众多分支的茎支持片状的叶向四面展开，以获得最大的光照和吸收面积，细胞也逐渐分化成专门用于光合作用、输导和覆盖等各种组织。大多数植物的通过有性生殖，形成配子体和孢子体世代交替的生活史。植物是生态系统中最主要的生产者，也是地球上氧气的主要来源。