生物體的生長和發育

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介紹

生物體的一個基本特徵是其生長能力，即體積或細胞數量的增加。即使是原核生物和原生生物也透過繁殖進行生長。在包括植物和動物在內的高等生物中，生長伴隨著發育，發育通常包括某些特殊能力和功能的進化，以及形態和生理形式的變化。

生長

生物體大小的任何不可逆增加都被稱為生長。生長是細胞數量增加和單個細胞擴大的結果。

植物的生長型別

• 初生生長 - 根和莖頂端分生組織細胞的分裂和伸長，導致根和莖長度增加。

• 次生生長 - 側生分生組織（即維管形成層和木栓形成層）的分裂，導致某些植物寬度或厚度增加。

生長的特徵

• 生長是不可逆的，有助於生物體形態和功能的複雜化

• 它包括細胞數量和細胞大小的增加

• 在細胞水平上，生長涉及細胞中原生質數量的增加

• 生長可能是確定的（即在一段時間後停止），也可能是不確定的（即生長持續一生）

• 生長是可測量的

發育

發育是指從單個細胞形成複雜的多細胞生物的過程。它包括受精卵分化為不同細胞型別、形態發生、功能、代謝和生理能力的發展以及環境整合。

人類發育的階段

• 嬰兒期 - （出生到1歲）：嬰兒經歷重要的發育，必須由母親提供充足的營養

• 兒童期 - （1到10歲）：以認知、身體、運動和情緒發育為特徵。

• 青春期 - （11-17歲）：以各種轉變為標誌，包括快速的身體、心理社會和生物行為發育。最重要的發展是青春期，即達到性成熟

• 成年期 - 從18歲開始，以性成熟和認知發育的完成為特徵。

• 中年 - （40-60歲）。通常以身體機能下降和體力下降為特徵，以及中樞神經系統功能的整體下降，最終導致老年。

• 老年 - （60歲及以上）：也稱為衰老，是人類生命中的最後階段，其特徵是個人認知、情緒、感覺、感知和身體能力的整體下降

植物發育的階段

• 營養生長階段 - 這個階段包括植物從胚胎髮育的過程。胚根和胚芽分別發育成為根和莖。葉子生長並進行光合作用。

• 生殖生長階段 - 在此階段，植物發育其花序，在授粉期間接收花粉。生殖階段以受精結束，並最終形成內部有種子的果實

• 衰老 - 這個階段是植物發育的最後階段，其特徵是葉子發生極端變化，包括葉綠素降解和養分重新分配。

發育領域

數量和質量發育

數量發育是指生物體大小和細胞數量的變化。質量發育是指生物體組成和性質的變化。例如，新生兒長成成人的過程中伴隨著功能能力和形態特徵的大量發展。

結構和功能發育

從單細胞受精卵開始，逐漸但複雜地發展成一個完全功能的多細胞生物，這是各種結構和功能發育的結果。結構發育涉及透過細胞承諾和分化過程改變身體細胞。

漸進和退行發育

發育通常與機體組織複雜性和更高功能能力的增加相關，稱為漸進發育。但是，發育也可能是退行的，包括某些功能性身體部位的喪失或尺寸縮小。在生物體的生長過程中，漸進和退行發育經常同時發生。

影響生長和發育的因素

• 遺傳 - 個體生物從其父母那裡繼承了大部分形態和功能。它不僅影響形態特徵，還影響生物體的代謝和功能能力以及健康。

• 激素 - 這些化學物質影響植物和動物發育的不同方面。例如，人類的生長激素刺激生長，促卵泡激素和睪酮影響生殖能力等。在植物中，生長素、赤黴素、細胞分裂素和脫落酸等激素對於確保最佳生長和發育至關重要。

• 環境 - 生物體的物理環境極大地影響其生長和功能。營養物質、水、溫度和氣候條件、大氣壓力、汙染物和致畸劑的存在等會影響生長速度和發育過程。

生長和發育的規律

• 頭尾軸規律 - 生長和發育沿著頭尾軸進行，即從頭部向下。大腦首先發育，是身體的控制中心。正如在脊椎動物的胎兒中清楚地觀察到的那樣，頭部首先發育並且非常突出，最終還會形成手和腳的芽。此外，嬰兒首先學會控制頭部，然後控制雙手，最終學會爬行、站立和行走。

• 近遠端規律 - 發育從身體中心向外進行。因此，脊髓首先發育，然後發育手臂、手，最後發育手指。此外，孩子首先學會控制肩膀和手，然後學會用手指握住東西。

• 發育是一個連續的現象，從生物體的出生到死亡

• 生長和發育總是依次發生。例如，人類總是從胎兒期經嬰兒期、兒童期、青春期、成年期，最終到達老年期。

結論

• 生物體中細胞大小和數量的增加稱為生長。在植物中，生長分為兩種型別：初生生長和次生生長

• 發育是指單細胞受精卵轉變為複雜且功能齊全的生物體。它涉及數量、質量、結構、功能、漸進和退行變化。

• 生長和發育是連續的和順序的，並且總是從身體的頭尾軸和近遠端軸進行。它們受內在因素（包括遺傳和激素）和環境因素的影響

常見問題

Q1. 生長激素分泌不足或分泌過多時會發生什麼？

A1. 生長激素分泌不足會導致垂體侏儒症，而分泌過多會導致巨人症。在成人中，分泌過多會導致肢端肥大症。

Q2. 哪一類植物沒有次生生長？

A2. 草本植物缺乏側生分生組織。因此，此類植物沒有次生生長。

Q3. 被子植物和動物發育的主要區別是什麼？

A3. 囊胚形成和雙倍體單倍體生活史是被子植物發育的特徵，而動物則沒有。

Q4. 什麼是細胞承諾？

A4. 細胞承諾是指對特定專門命運的承諾，包括細胞特化、細胞決定和細胞分化。