高中生物7个“不可逆性”的释疑

生物学中有很多过程或生理反应是单方向的，不能逆转，也有很多操作步骤的顺序是不能改变或颠倒的，否则就不能得到正确的结果。

1  光合作用过程中，ATP和ADP在叶绿体中的移动方向不可逆

光合作用中，ATP是光反应阶段的产物，为暗反应阶段C3的还原过程供能。因此，ATP在叶绿体中 从光反应的场所(叶绿体类囊体薄膜)向暗反应的场所(叶绿体基质)中移动。而ADP的情况恰好相反， 它是在暗反应阶段由于ATP水解给C3的还原供能时 形成的，在光反应阶段合成ATP时被消耗，所以ADP 是从暗反应场所向光反应场所移动。

2  物质跨膜运输方向的不可逆性

生物膜对物质的通过具有选择透过性，其中小分 子物质和一些无机盐离子是通过被动运输或主动运输实现的。被动运输由高浓度一侧向低浓度一侧借助于浓度差运输。其中，自由扩散不需要载体协助，也不需要消耗细胞代谢提供的能量,而协助扩散虽然也不需要消耗细胞代谢提供的能量,但需要载体蛋白的协助。即自由扩散和协助扩散（易化扩散）的方向是由高浓度向低浓度运输，如水分子、气体分子、酒精、甘油等的 跨膜运输。

主动运输是物质由低浓度向高浓度一侧的运输,既需要载体蛋白的协助，又需要消耗细胞代谢提供的能量。如K+,Na+,Ca2+,氨基酸等物质跨膜运输的方向一般是由低浓度向高浓度一侧运输。动植物细胞在细胞外溶液的浓度小于细胞内溶液浓度时，细胞吸水；而当细胞外溶液浓度大于细胞内溶液浓度时,细胞会失水。

3 细胞分化的不可逆性

细胞分化是生物在个体发育过程中，由一个或一种细胞增殖后产生的后代，在形态结构、生理功能上 发生稳定性差异的过程。细胞分化的本质是基因在 不同的时间和空间选择性表达的结果。一般来说，生 物体中的细胞分化是一个不可逆的过程，即分化的细 胞会一直保持分化状态直到细胞死亡。而在离体条 件下，高度分化的细胞可以脱分化而表现出全能性， 恢复分裂能力，如植物组织培养。

4 生物进化的方向不可逆性

生物的进化是一个由简单到复杂、由低等向高 等、由水生向陆生的自然选择发展的过程。现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进 化的实质是自然选择使种群基因频率定向改变，使生物朝着一定方向不断进化。自然选择的方向又是由 生物生存的环境决定的。生物的进化具有时间和空 间上的不可逆性。

5 兴奋在两神经元之间传递及在反射弧上传递的不可逆性

兴奋在神经元之间的传递是通过突触进行的，由 于神经递质储存于突触小体的突触小泡(也叫突触囊泡)中，且其特异性受体只存在于突触后膜。因此神 经递质只能由突触前膜释放,通过突触间隙作用于突触后膜，进而引起突触后膜电位的变化，使下一个神 经元兴奋或抑制。由此可见，兴奋在突触处的传递是 单向的、不可逆的过程。由于在突触处的传递是单向 的,因此在整个反射弧上的传递也是单向的。

6 生长素极性运输的不可逆性

生长素在植物胚芽鞘、幼根、幼芽的薄壁细胞之 间的短距离运输是单方向的极性运输。生长素的极性运输是指生长素只能从植物形态学的上端向形态学的下端运输，不能颠倒。这是一种需要载体的主动运输过程。但在成熟的植物组织中，生长素的运输却是非极性运输。

7 捕食关系中及生态系统中能量流动方向的不可逆性 

食物链中，具有捕食关系的捕食者和被捕食者的关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。例如， 狼捕食羊，但羊不能捕食狼。生态系统的能量流动是单向的，即生态系统中能 量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，不能逆向流动。这是由生物长期进化所形成的营养结构决定的，即食物链上生物的捕食与被捕食关系是不可逆转的。