Sticky Biology — 配套学习资料
David Shusterman, MD · 2026 年版
精选详解答案 — 核查机制
这些答案为书中部分核心问题示范推理过程。它们并非唯一可接受的表述，也不能取代在核对之前应先做的尝试。请将你解释中的因果步骤与这里的步骤进行比较。如果你遗漏了某个条件，请修改解释，并换一个情形再试。
1. 为什么水能溶解盐，却不能溶解一切？
完整解释见第 2 章。
水分子具有极性，其部分电荷可以与离子及其他极性基团相互作用。对于可溶的离子化合物，与水的相互作用有助于使离子在溶液中分离并保持稳定。一种物质能否溶解，取决于特定条件下整体的能量与熵的平衡，而不只是取决于有没有水。非极性物质的相互作用方式不同，通常不易与水混合。
常见的错误是把“万能溶剂”当成字面上的承诺。更好的预测会追问：涉及哪些粒子，它们如何与水以及彼此相互作用。温度、浓度和化学本性都很重要。只有当这些相互作用合理时，“水包围粒子”的记忆图像才有用。
2. 为什么断开化学键需要能量？
完整解释见第 2 章。
把由化学键连接的原子分开需要输入能量。形成新键会释放能量，一个反应的净变化取决于全部变化的总和。生物学中关于能量的解释还取决于相关条件下的自由能。说“键一断能量就出来了”，就忽略了使反应在整体上有利的那笔账。
对于 ATP 水解，请描述总反应及其与另一过程的偶联。不要把磷酸键想象成一个切开就会洒出可用能量的小容器。产物、与水的相互作用以及细胞条件都很重要。有用的记忆线索是“偶联反应”，而不是脱离化学背景的一根断弹簧。
3. 动物细胞在低渗溶液中会发生什么？
完整解释见第 5 章。
如果周围溶液相对于细胞是低渗的，在给定条件下，由于非渗透性溶质的有效差异，水会倾向于进入细胞。若这种失衡足够大且未被纠正，细胞可能膨胀，甚至破裂（溶解）。预测结果取决于膜的通透性以及哪些溶质能够穿过膜。仅凭溶质总浓度并不总能确定张力。
植物细胞有细胞壁，它会改变水进入后的力学结果。压力会抵着细胞壁积累，而不会产生与缺乏支撑的动物细胞相同的反应。膜运输原理保持相关，而结构背景发生了变化。这就是为什么换一个例子比重复“水进入细胞”更能检验理解。
4. 酶能否改变反应在平衡时的终点？
完整解释见第 6 章。
酶降低活化能垒，改变反应趋近平衡的速率。它本身并不改变反应的平衡位置。正反应和逆反应都受同样的热力学关系约束。催化剂可以加快一个过程，而不改变其初态与终态之间的自由能差。
细胞可以通过改变浓度、移除产物或偶联过程来改变反应的表现。这些变化不应只归因于催化作用。如果你的图画成了酶降低产物的能量，而不是降低活化能垒，请重画。能垒的高度与两端之间的差值回答的是不同的问题。
5. 为什么呼吸作用依赖于膜两侧的梯度？
完整解释见第 7 章。
在氧化磷酸化中，电子传递推动质子跨膜移动。由此形成的电化学梯度可驱动质子流经 ATP 合酶，并将这一流动与 ATP 的生成偶联起来。膜有助于维持一种否则会消散的分隔。因此，质子梯度是跨越物理边界的一种既是化学的、又是电学的关系。
如果质子经由绕过 ATP 合酶的途径漏回，梯度中用于支持 ATP 合成的能量可能会减少。电子传递和氧气消耗不一定以完全相同的方式或在同一时刻停止。其效果取决于扰动的性质和调节反应。请把电子移动、质子移动和 ATP 形成当作相互关联但彼此不同的过程来追踪。
6. 植物在光照下会停止呼吸吗？
完整解释见第 8 章。
不会。在适宜的细胞和条件下进行光合作用的同时，植物细胞仍在进行呼吸作用。光合作用捕获光能并固定碳，而呼吸作用通过代谢途径支持细胞的各项工作。净气体交换反映的是多个过程速率的综合结果。二氧化碳的净吸收并不意味着细胞内部没有产生二氧化碳。
要检验你的解释，可以想一想没有光合叶绿体的根细胞。它可以接收在别处产生的有机化合物，并将其用于代谢。植物是一个整合的有机体，而不是一群做同样事情的细胞。“看起来是绿的”不能代替对实际路径的追踪。
7. 为什么基因组相同的细胞表现不同？
完整解释见第 12 章。
不同的细胞可以表达不同组合、不同数量的基因，以不同方式加工分子，并对不同的信号作出反应。已有的细胞结构、调控蛋白和发育史也会影响细胞行为。共享 DNA 序列并不意味着每时每刻都有相同的分子活动。细胞身份取决于遗传信息在特定情境中如何被使用。
常见的简化说法是：不用的基因就不存在。在许多已分化的细胞中，同一基因组的大部分仍然存在，只是表达不同。关于“共享基因组”的简单说法存在生物学上的例外，因此一般性解释应当有适当的限定。核心区别在于“拥有信息”与“以特定方式表达信息”。
8. 为什么减数分裂会增加配子之间的变异？
完整解释见第 10 章。
同源染色体可以通过交叉互换交换对应的 DNA 片段，同源染色体对则按其取向和分离方式分配到子细胞中。这些过程产生了遗传物质的不同组合。随后，受精将来自双亲的配子结合在一起。变异是通过多个阶段产生的，而不是染色体有意选择了新性状。
交叉互换通常是重新排列已有的序列组合，而不是从无到有地创造每一种变体。突变提供新的序列变体，而重组则把它们重新洗牌。在你的解释中要把这些变异来源分开。只有当你能说出混合的是什么、通过哪个过程混合时，“混合”这个词才有帮助。
9. “四分之一”的遗传概率意味着什么？
完整解释见第 13 章。
在给定的孟德尔杂交中，“四分之一”的概率描述的是在模型假设下每个相关后代的机会。它并不保证每四个后代中恰好有一个受影响。小样本可能因偶然而偏离预期比例。概率计算与家庭中观察到的结果相关，但并不相同。
如果问题涉及多个相互独立的后代，应按所描述的事件来组合概率。“三个都出现某一结果”与“至少一个出现该结果”是不同的。在相乘或相减之前先定义事件。同时检查遗传模型、外显率和独立性假设是否适合该问题。
10. 突变是因为生物需要它才出现的吗？
完整解释见第 15 章。
一般来说，突变并不是作为一种定向反应而出现、专门提供生物所需的特定适应性改变。突变过程存在偏好，速率也会变化，但自然选择作用于的是经由这些过程已经产生的可遗传变异的后果。当一个有益变体有助于繁殖成功时，它可能变得更加常见。不应把种群后来的适应倒推为突变的“意图”。
抗微生物药物耐药性为区分“起源”与“选择”提供了一个有用的情境。耐药变体在接触抗微生物药物时，其存活和繁殖可能不同，从而改变种群组成。其他途径，包括微生物中的基因转移，也可能起作用。请把变异的来源和选择环境作为故事中不同的部分来解释。
11. 为什么两种相似的生物可能是远亲？
完整解释见第 16 章。
相似的环境可以在不同的谱系中青睐相似的特征，从而产生趋同进化。因此，仅凭相似性并不能确定某一性状来自较近的共同祖先。系统发育推断会比较多种证据，并区分共同祖先与独立起源。熟悉的体形只是线索，而不是完整的家谱。
读系统发育树时，要找出共同的节点，而不是根据页面上哪些末端画得最近来判断亲缘关系。围绕某个节点旋转分支并不会改变所表示的祖先关系。只有当图中如此定义时，分支长度才代表时间或变化量的信息。图形的几何形态必须按其约定来解读。
12. 水是如何到达叶片的？
完整解释见第 18 章。
水沿着水势关系进入并穿过植物组织，蒸腾作用有助于在木质部中产生张力。在适宜条件下，水分子之间的内聚力维持着连续的水柱。根、维管组织、叶表面和大气都参与这条路径。这个过程并不是一台一滴一滴提水的微型肌肉泵。
气孔关闭可以减少水分散失，但同时也会限制二氧化碳进入。这种权衡把水分平衡与光合作用联系在一起，而不是把它们分成彼此独立的植物功能。环境条件和调节会影响结果。正确的答案会沿着路径追踪，并指出相互竞争的需求。
13. 为什么许多大型动物需要体内运输系统？
完整解释见第 19 章。
随着身体变大，许多细胞与外界环境之间的距离也随之增加。扩散在短距离内很有效，但在长距离上对许多需求来说就太慢了。整体流动运输可以在交换表面与组织之间运送物质，而扩散仍在最后的短距离内发挥作用。两种机制相互配合，而不是彼此完全取代。
体形和活动水平会影响需求，因此仅凭大小并不能确定一种通用的设计。细长或高度分支的形态可以保持较短的交换距离，而紧凑的身体做不到。在预测系统之前，先比较几何形态和代谢需求。表面积与体积之比只是一个起点关系，而不是整个生物体。
14. 为什么消化不同于细胞呼吸？
完整解释见第 21 章。
消化把食物分解成生物体能够吸收和加工的形式。细胞呼吸利用代谢反应从合适的底物中转移能量，支持 ATP 的生成。消化可以提供这些底物，但在肠道中分解食物并不等同于在细胞中制造 ATP。吸收、运输和代谢把这两个过程联系在一起。
来自食物的一个氨基酸可能被用于合成新的蛋白质，而不是立即作为呼吸底物。糖中的碳可能被储存、并入另一种分子，或被氧化。营养物质有多种可能的去向。完整的解释会区分“获取物质”与“通过受调控的代谢决定其去向”。
15. 为什么血流可以在心跳模式不变的情况下改变？
完整解释见第 22 章。
血流取决于压力差和阻力，以及循环系统的其他方面。血管直径的变化可以改变阻力并重新分配血流。心脏提供泵血作用，但局部和全身的调节也会影响血液的输送。单一的心率测量无法描述每个组织的血液供应。
气体交换又增加了一层，因为氧气必须沿适当的梯度在空气、血液和组织之间移动。循环与通气相互关联，但彼此不同。一条路径上的问题并不总能从另一条路径的测量中推断出来。在认定限速步骤之前，先追踪整条路径。
16. 为什么动作电位在正常传导中不会变小？
完整解释见第 23 章。
在正常传导中，局部电流使相邻的膜区域达到阈值，并触发通道的再生性活动。信号沿着可兴奋膜不断更新，而不是像一个逐渐衰减的化学包那样漂移。动作电位的幅度并不是神经元表示更强持续刺激的通常方式。根据系统不同，放电频率和放电模式可以携带信息。
刚被激活的膜所具有的不应期特性会影响时间进程和传导。它们源于通道行为和膜的状态，而不是神经元有意识地拒绝下一条信息。有用的示意图应显示依次排列的膜区域及其状态，而不应把一个离子画成跑完全程的“信息本身”。
17. 是什么使适应性免疫应答具有特异性？
完整解释见第 24 章。
不同的淋巴细胞拥有识别特性各不相同的受体。在所需的信号条件下，适当的抗原接触可促使被选中的细胞群活化并扩增。因此，免疫应答改变的是具有特定识别能力的细胞的数量和活性。抗体是由分化后的 B 细胞后代产生的分子，而不是微小的免疫细胞。
免疫记忆可以在以后的接触中支持一种改变了的应答，但保护并不会自动完整或终身有效。病原体变异、应答减弱以及其他因素都可能起作用。请把特异性、记忆和“有保证的结果”作为三个独立的概念。前两者有助于解释应答，但并不能确立第三点。
18. 为什么滤过只是尿液形成的开始？
完整解释见第 25 章。
滤过把水和合适的小分子物质从血液移入肾单位的原始滤液中。重吸收把选定的物质送回血液，而分泌则把其他物质移入肾小管液。排泄反映的是这些过程的综合结果。被滤过的物质不一定会从体内流失。
作简化核算时，在相同时间段内，排出量等于滤过量减去重吸收量再加上分泌量。这个等式梳理了各条路径，但并未描述每一个调节细节。尿液浓度的变化可能既涉及水的处理，也涉及溶质的处理。两者都要追踪，而不要把浓度本身当作数量。
19. 负反馈究竟对抗的是什么？
完整解释见第 25 章。
负反馈的作用方式是：反应倾向于减小受调节变量的初始偏离。“负”字描述的是回路的关系，而不是结果是否令人不快。在反馈持续起作用时，变量可以在一个工作范围内波动。稳态并不要求完全恒定。
在你选择的例子中，找出变量、感受关系、整合过程和效应器。然后追踪反应如何改变最初的扰动。如果反应放大了这一扰动，那么该回路的符号就不同。标签应当依据因果箭头，而不是“正”与“负”的情感含义。
20. 为什么种群数量可能在死亡数未增加的情况下下降？
完整解释见第 26 章。
迁出会减少本地的个体数，补充量下降也会改变未来的计数，即使死亡率没有变化。调查也可能因为条件或方法影响了可见度而发现更少的个体。解释取决于种群边界、所统计的生命阶段和抽样设计。观察到的数量减少并不自动等于测得的死亡率上升。
为区分不同的解释，应尽可能追踪迁移、繁殖、存活和可探测性。重复的标准化调查会有帮助，但并不能消除所有不确定性。说明你的结论针对的是观察到的计数，还是估算的丰度。这样，测量结果就与它能够支持的结论保持一致。
21. 互利共生是否意味着双方总能受益？
完整解释见第 27 章。
互利共生描述的是在所考虑的条件和结果下的一种互惠关系。资源供给、伙伴的身份和环境胁迫都可能改变其平衡。不应把一个熟悉的例子当作物种之间无条件的契约。生物是通过自身的生物学特性作出反应，而不是通过有意识的合作承诺。
要检验一个被提出的互利共生，需明确每个参与者的收益，例如更高的存活率、生长或繁殖。在考虑其他变化的同时，比较有互作和无互作的相应条件。仅测量资源的转移，可能无法确定净结果。收益与代价可能同时通过多条途径产生。
22. 为什么不存在普适的“百分之十传递规则”？
完整解释见第 28 章。
营养级间的传递取决于有多少生产量被消费、被同化并分配给消费者新的生产量。不同的生物和环境在这些过程上各不相同。给定的效率可以用于教学计算，但不应误认为是支配所有生态系统的常数。请说明所比较数量的基准和时间区间。
还要区分生物量与生产量。一个较小的生产者现存量可以快速周转，在某一时刻支撑更大的消费者现存量。这并不会创造能量，也不会推翻传递的限制。流经现存量的通量解释了单凭“快照”无法解释的现象。
23. 什么可以作为生态恢复奏效的证据？
完整解释见第 29 章。
答案取决于所声明的目标。植树、拆除屏障或改变管理方式，记录的是一项干预；而存活、繁殖、栖息地利用或功能恢复，才可能衡量其预期结果。监测应在适当的时间区间内把行动与这些结果联系起来。完成了一项活动，并不自动等于证明了生态成效。
对照地点和重复观测有助于把干预效果与不断变化的背景条件区分开来。可能还需要评估意外后果以及对人的影响。有用的结论会指出哪些方面得到改善、如何测量的，以及仍有哪些不确定之处。这种精确性使结果更具可操作性，而不是更不令人印象深刻。
24. 如何判断一个概念是否已经“粘”住了？
完整解释见第 30 章。
试着不看资料重建这个机制，解释每一个主要箭头，并把它应用到一个改变了的情形中。然后对照原文，纠正薄弱之处。对原页面感到熟悉，与能够运用这个概念是两种不同的体验。两者都可能让人感觉顺手，但改变了的情形提供了更严格的检验。
如果尝试失败，要找出缺失的那个关系，而不是不加区分地把所有内容重读一遍。你可能知道各个部分却不知道顺序，或者知道顺序却不知道某一步的原因。有针对性的修补能让下一次练习有明确的目的。学习正是通过这些修正而持续进行，而不是在一次成功的回忆后就结束。
术语表 — 相互关联的词语
本术语表为书中使用的术语提供简明的实用释义。请把每个词条当作回到相应解释的路径，而不是用它来取代过程本身。当两个术语容易混淆时，比较一下什么改变了、什么保持不变，以及每个术语适用的尺度。
活化能
与反应达到过渡态相关的能量障碍。酶可以降低活化能垒，而不改变反应物与产物之间总的自由能差。见第 6 章。
主动运输
通过与能量来源偶联，使物质逆其电化学梯度跨膜移动的运输方式。能量来源可以是 ATP 水解或另一种梯度，取决于运输机制。见第 5 章。
适应
由于在特定情境中对繁殖成功的影响而被自然选择塑造的可遗传特征。该术语也可以指产生这种适应的进化过程，而不是个体的短期调整。见第 15 章。
等位基因
位于基因组特定位置的 DNA 序列的一个版本。不同的等位基因可以造成变异，但其效应取决于基因座、其他遗传因素和环境背景。见第 13 章。
抗体
一种与抗原特定分子特征结合的免疫球蛋白分子。抗体由分化后的 B 细胞后代产生，是分子而不是细胞。见第 24 章。
抗原
被适应性免疫成分识别的分子结构。识别针对的是称为表位的特定特征，并不自动表明其来源是有害的。见第 24 章。
ATP
一种核苷酸，其反应有助于把释放能量的细胞过程与需要能量的细胞过程偶联起来。ATP 不断再生和被消耗，其水解应被理解为一个总的化学反应。见第 6 章。
生物多样性
物种内、物种间以及生态系统之间的生物变异。不同的指标反映不同的方面，因此仅凭物种丰富度无法描述多样性的所有维度。见第 29 章。
生物量
在特定时间、特定群体或区域中存在的生物物质的数量。生物量是一种现存量，而生产量描述的是产生新生物物质的速率。见第 28 章。
环境容纳量
模型中的一个参数，表示在特定环境条件下可以维持的种群水平。它会随资源和相互作用而变化，并不是对真实种群未来的固定保证。见第 26 章。
细胞
由膜包围、具有有组织的分子过程的生命单位。细胞在结构和能力上差异很大，有些细胞在很大程度上依赖其他细胞或生物。见第 4 章。
细胞呼吸
从合适底物中转移能量并支持 ATP 生成的代谢过程。有氧呼吸在其电子传递途径中以氧作为最终电子受体，而其他呼吸途径使用不同的受体。见第 7 章。
染色体
携带遗传信息、含有 DNA 的有组织结构。其物理组织方式因生物而异；按相应的计数约定，复制后的染色体在姐妹染色单体分离之前包含两条姐妹染色单体。见第 10 章。
群落
在一个确定环境中共同出现的不同物种的种群。群落生态学研究它们的组成和相互作用，包括通过其他物种间接传递的效应。见第 27 章。
浓度梯度
某种物质在空间上的浓度差异。对于离子，电学条件也很重要，因此电化学梯度综合了浓度和电学两方面对移动的贡献。见第 5 章。
对照
用于帮助解释所检验效应的比较条件。恰当的对照能排除其他解释，其设计取决于具体实验，而不是某种通用配方。见第 30 章。
细胞质
质膜以内的细胞物质；在真核生物中，这一用法通常不包括细胞核。细胞溶胶是其中的液体成分，而细胞质还包括其他结构和内容物。见第 4 章。
扩散
粒子通过随机分子运动而散开。浓度差可以产生净扩散；在平衡状态下，即使相反方向的流动相互抵消，粒子仍在运动。见第 5 章“随机运动可以有净方向”。
DNA
脱氧核糖核酸，一种在细胞和许多病毒中储存遗传序列信息的聚合物。互补碱基配对支持复制和其他相互作用，但执行这些过程需要分子机器。见第 11 章。
显性
在针对特定性状和条件的完全显性中，当杂合子与相应的显性纯合子具有相同表型时，该等位基因称为显性。这描述的是一种表型关系，而不是强弱、频率或益处。不完全显性和共显性描述的是其他关系。见第 13 章“显性描述的是一种表型关系”。
生态系统
在确定边界内的生物及与其相互作用的非生物环境。生态系统与周围系统交换物质和能量，不一定是封闭的。见第 28 章。
酶
一种加速反应的生物催化剂，通常是蛋白质，有时是 RNA。其活性取决于分子相互作用和条件，而催化本身并不改变平衡。见第 6 章。
表观遗传调控
与染色质修饰等分子特征相关的调控，可在不改变基础 DNA 序列的情况下影响基因活性。其持久性和遗传性因机制和生物学背景而异。见第 12 章。
真核生物
其细胞属于以细胞核和其他膜包被区室为特征的谱系的生物。一些特化的真核细胞在发育过程中会失去某些结构，因此以谱系来定义比依据单个细胞的某一特征更可靠。见第 4 章。
进化
种群的可遗传特征在世代之间的变化。自然选择、遗传漂变、突变和基因流都可能起作用，进化并不等同于个体的学习或发育。见第 15 章。
反馈
一种过程的后果反过来影响该过程或其起始变量的关系。在所述条件下，负反馈倾向于对抗偏离，而正反馈倾向于放大偏离。见第 25 章。
受精
有性生殖中配子及其遗传贡献的结合。其细胞层面的细节因生物而异，并且不同于之后的胚胎发育过程。见第 20 章。
适合度
在特定进化情境中的繁殖贡献，通常相对于其他选择来考量。适合度并不简单地等于脱离影响繁殖之条件的强壮、健康或长寿。见第 15 章。
基因
一段 DNA 序列，其表达产生功能性 RNA，或经由 RNA 产生蛋白质产物。基因的边界和调控可能很复杂，一个基因并不一定对应一个简单性状。见第 12 章。
基因表达
利用遗传信息产生功能性分子产物。调控可发生在多个阶段，包括转录、RNA 加工、翻译以及产物的稳定性或活性。见第 12 章。
基因流
遗传变体通过成功的迁移与繁殖或其他相关转移在种群之间的移动。个体移动但没有遗传贡献，并不一定产生同样的进化效应。见第 15 章。
遗传漂变
种群过程中由随机抽样导致的变体频率变化。漂变在小种群中影响尤其大，且不要求某个变体提高繁殖成功率。见第 15 章。
基因组
在所述用法下，一个生物或相关生物实体的全部遗传物质。基因组包含的不只是蛋白质编码基因，它本身也不能脱离情境决定每一个结果。见第 14 章。
基因型
在一个或多个特定基因座上，或在更广范围内的遗传组成。务必确认所指的尺度，因为杂交中的基因型标记可能只描述了基因组的一小部分。见第 13 章。
栖息地
生物生活的地点和环境背景。栖息地不同于生态位，后者包括与生存和繁殖相关的条件、资源利用和关系。见第 27 章。
稳态
帮助把内部条件维持在可运作范围内的动态调节。它涉及持续的反应和波动，而不是完全恒定或单一不变的数值目标。见第 25 章。
同源染色体
基因排列相互对应的染色体，在二倍体生物中通常一条来自父本、一条来自母本。它们可以携带不同的等位基因，与姐妹染色单体不是一回事。见第 10 章。
激素
一种通过相应受体和通路影响应答细胞的信号分子。在动物内分泌信号传递中，激素通常经由循环运输，而其效应取决于靶细胞的背景。见第 23 章。
假说
一种能产生可用证据检验之预期的拟议解释。假说不会仅仅因为听起来合理而变得更有力，它必须与观察和其他解释进行比较。见第 1 章。
离子
由于电子与质子数量不平衡而带有净电荷的原子或分子。离子的移动既取决于化学条件，也取决于电学条件，这在细胞膜两侧尤为重要。见第 2 章。
减数分裂
一种使染色体组数目减少、参与有性生命周期的特化分裂过程。同源染色体的分离和姐妹染色单体的分离发生在不同的分裂中，重组则进一步增加变异。见第 10 章。
膜电位
跨膜的电位差。它反映的是膜附近的电荷分离，不应被想象成整个细胞内部只含有负电荷。见第 23 章。
新陈代谢
生命系统中相互关联的化学反应。它包括构建分子的途径和分解或转化底物的途径，二者通过能量和物质交换联系在一起。见第 6 章。
有丝分裂
真核细胞中把复制后的染色体分配到子核中的核分裂。胞质分裂分割细胞的细胞质，它与有丝分裂本身相关，但又不同于有丝分裂。见第 10 章。
突变
遗传序列的改变。其后果取决于位置、分子效应、细胞谱系和环境，它不一定有害、有益，也不一定在性状上可见。见第 14 章。
自然选择
在特定条件下与可遗传变异相关的繁殖贡献差异。选择可以在没有预见、意图或“让生物全面变得更好”这一目标的情况下改变变体频率。见第 15 章。
生态位
与一种生物持续生存和繁殖方式相关的条件、资源利用和关系。生态位比一个物理地址更宽泛，也并不意味着被指派了某种生态职责。见第 27 章。
细胞器
具有特定功能的特化细胞结构，通常指真核细胞中由膜包被的区室。对某些结构的用法不尽相同，因此在需要精确时应说明所用的定义。见第 4 章。
渗透
由水势差驱动的、水跨选择透过性膜的净移动。溶质和压力会影响这种关系，其结果取决于膜的特性和周围条件。见第 5 章。
表型
生物可观察或可测量的特征。表型由遗传、环境和发育的影响共同形成，因此观察到的性状并不总能确定唯一的基因型。见第 13 章。
光合作用
利用光能支持化学转化的过程，包括产氧光合生物中的碳固定。在产氧光合作用中，释放的氧气来自水，而新有机物中的碳来自二氧化碳。见第 8 章。
系统发育
推断出的谱系间进化关系的历史。系统发育树表示关于共同祖先的假说，只有在明确定义时，其分支长度才具有额外含义。见第 16 章。
种群
在确定的地点和时间内同一物种的个体。对种群的描述取决于其边界、所统计的生命阶段、迁移以及用于估计成员的方法。见第 26 章。
初级生产
初级生产者利用合适的能量来源、由无机碳合成有机物的速率。净初级生产量扣除了生产者的呼吸消耗，不同于现存生物量的“快照”。见第 28 章。
蛋白质
由氨基酸组成的聚合物，其结构和相互作用支持特定功能。许多蛋白质需要折叠、修饰或配体伙伴，因此从序列到功能的关系不仅仅是合成一条链。见第 3 章。
受体
识别信号或其他结合对象并能参与应答的分子。结合特异性和下游效应取决于分子结构和细胞背景。见第 9 章。
隐性
指在简单显性模型下，在特定的杂合子比较中不表达的、与某个等位基因相关的表型。隐性并不意味着罕见、弱小或在进化上不重要。见第 13 章。
复制
通过分子过程复制遗传物质，此处通常指 DNA 复制。在半保留复制中，每个生成的双链分子都含有一条亲代链和一条新合成的链。见第 11 章。
核糖体
由 RNA 和蛋白质组成的复合体，把 RNA 信息翻译成多肽。它与转运 RNA 及其他因子协同工作，并不直接把 DNA 翻译成蛋白质。见第 12 章。
RNA
核糖核酸，一种在信息传递、调控、结构和催化中发挥作用的聚合物。信使 RNA 只是其中一种，因此不应仅把 RNA 定义为制造蛋白质的临时信息。见第 12 章。
物种
按适合具体生物学问题的概念所界定的一组生物或谱系。生殖、形态和进化标准在现存生物与化石生物上各有不同的优势和局限。见第 16 章。
张力
溶液通过水的移动对细胞体积产生的影响，由在该条件下实际上不能透过膜的溶质决定。当各种溶质跨膜能力不同时，它就不同于总渗透浓度。见第 5 章。
转录
在细胞基因表达中以 DNA 为模板合成 RNA。RNA 产物可能经过加工，并可具有多种功能，包括作为翻译的信息。见第 12 章。
翻译
依据遗传密码、按照 RNA 序列合成多肽。核糖体和转运 RNA 把核苷酸三联体与氨基酸联系起来，而起始和终止界定了被翻译的区域。见第 12 章。
营养级
在以取食为基础描述能量和物质传递时所处的位置。杂食和食性变化可能使一种生物跨越不止一个简单层级，因此真实的食物网往往无法套进单一的阶梯。见第 28 章。
变异
个体或生物实体之间在某一确定特征上的差异。变异可以有遗传和环境来源，只有相关的可遗传部分才能在世代之间通过选择产生进化响应。见第 14 章。
病毒
一种其复制依赖宿主细胞机器及适当相互作用的生物实体。病毒在基因组类型和复制策略上各不相同，这种依赖性使其有别于能够独立运作的细胞生物。见第 17 章。