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-生命生物体的根本特征:1.细胞是生物的根本组成单位病毒除外2.新陈代谢、生长和运动是生命的根本功能3.生命通过繁殖而延续,DNA是生物遗传的根本物质 4.生物具有个体发育和系统进化的历史5.生物对外界可产生应激反响和自我调节,对环境具有适应性生命是具有以上共同特征的物质存在形式。(生命科学是研究生物体及其活动规律的科学,广义的生命科学还包括生物技术、生物与环境、生物学与其他学科穿插的领域。)生命科学的三大基石:细胞学说、进化论和遗传学的建立。 人类面临最重大的问题和挑战:人口膨胀;粮食短缺;疾病危害;环境污染;能源危机;资源匮乏;生态平衡破坏;生物物种大量消亡。生物技术一般分为:发酵工程,酶工程,细胞工程,基因工程,蛋白质工程和生物化学工程。Darwin的进化论及其开展:1859年,Darwin?物种起源?;1860年6月30日牛津大学图书馆 神创论与进化论的辩论会;进化论与神创论的斗争一直没有停顿。核心思想:自然选择,适者生存。自然选择导致生物进化: 1.生物进化是指地球上的生命从最初最原始的形式经过漫长的岁月变异演化为几百万种形形色色生物的过程。2.所谓自然选择实质上是自然环境导致生物出现生存和繁殖能力的差异,一些生物生存下去,另一些生物被淘汰。3.Darwin主义包含了两方面的根本含义:1现代所有的生物都是从过去的生物进化来的;2自然选择是生物适应环境而进化的原因。生物性状和特征变化往往是环境和遗传相互作用的结果自然选择作用下群体水平的进化实质上反映了生物基因库的变化。基因库是一种生物群体全部遗传基因的集合,它决定了下一代的遗传性状。生物细胞中同源染色体上的一对等位基因可以决定生物个体的*一性状。物种不但是生物分类的单元,更是遗传生殖和进化的单元。种群是同一物种的一群个体,享有共同的基因库。同一种群生物个体之间的交配便造成了彼此间的基因交流并保持着基因库的稳定。Darwin将*些地理障碍如大的山脉、峡谷、海洋等把生物相互隔开称为地理隔离。地理隔离造成小种群间基因交流的阻断使基因库的差异越来越大,最终出现了生殖隔离,即不同小种群间的个体不能彼此交配和产生有生殖能力的后代。细胞学说:1细胞是所有动、植物的根本构造单位。2每个细胞相对独立,一个生物体内各细胞之间协同配合。3新细胞由老细胞繁殖产生。为什么说细胞是生命的根本单位:细胞是生命的根本构造单位,所有生物都是由细胞组成的;细胞是生命活动的功能单位,一切代谢活动均以细胞为根底;细胞是生殖和遗传的根底与桥梁;具有一样的遗传语言;细胞是生物体生长发育的根底;形状与大小各异的细胞是生物进化的结果没有细胞就没有完整的生命病毒的生命活动离不开细胞细胞的根本概念:在真核细胞中,按照细胞的营养类型,可分为自养与异养,还可将大局部真核细胞分为植物细胞和动物细胞 ;原核细胞:遗传的信息量小,遗传信息载体仅由一个环状DNA构成;细胞内没有核膜和具有专门构造与功能的细胞器的分化 特 征 动物细胞 植物细胞 区别质体叶绿体 无,异养营养 有,自养营养细胞壁 无 有纤维素和果胶质大的中央液胞 无 有代谢调节作用其它 溶酶体、中心体 乙醛酸循环体、胞间连丝 分裂时的收缩环 分裂时的细胞板细胞膜和细胞壁:细胞膜又称质膜,具有半透性,可选择地让物质通过;它还有一些细胞识别位点如激素的受体、抗原结合点等,具有承受外界信息、与外界通讯等功能。植物细胞的细胞膜外还有细胞壁,具有支持和保护植物细胞的功能。细胞核: 核被膜是包在核外的双层膜,外膜可延伸与细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和RNA分子可通过核被膜或核被膜上的核孔进入或输出细胞核。染色质是核中由DNA和蛋白质组成并可被苏木精等染料染色的物质,染色质DNA含有大量基因片段,是生命的遗传物质。核仁是核中颗粒状构造,富含蛋白质和RNA,核糖体的装配场所。染色质和核仁都被液态的核基质所包围。细胞器:细胞膜内是透明粘稠并可流动的细胞质基质,细胞器分布在细胞质基质中。 细胞器主要包括:内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、线粒体、质体、微体、液泡、微管、微丝等。有的细胞外表还有鞭毛或纤毛。线粒体:由内膜和外膜包裹的囊状构造,囊内是液态的基质。外膜平整,内膜向内折入形成一些嵴,内膜面上有ATP酶复合体。线粒体是细胞呼吸和能量代谢中心。线粒体基质中还含有DNA分子和核糖体。质体:是植物细胞的细胞器,包括白色体和有色体。叶绿体:是最重要的有色体,是植物光合作用的细胞器。叶绿体也有两层膜,也含有环状的DNA和核糖体。内质网:脂类双分子层为根底形成的囊腔和管道系统。光面内质网与脂类合成和代谢有关。糙面内质网膜上附有颗粒状的核糖体。核糖体是细胞合成蛋白质的场所,糙面内质网合成并运输蛋白质。高尔基体:是一些聚集的扁的小囊和小泡。是细胞分泌物的加工和包装场所,最后形成分泌泡将分泌物排出体外。高尔基体还与植物分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关。溶酶体:是单层膜小泡,由高尔基体断裂而产生, 内含多种水解酶, 可催化蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物大分子,消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。细胞骨架:由微管、肌动蛋白和中间丝构成的,维持着细胞的形态构造和内部构造的有序性。各类细胞器的膜如内质网膜、内囊体膜等、质膜和核膜在分子构造上根本一样,它们统称为生物膜。生物膜的“流动镶嵌模型主要特点:有序性,流动性,不对称性。生物膜的构造是与其功能相一致的。物质的跨膜运输 总结:被动运输简单扩散易化扩散主动运输直接消耗ATP 动物细胞钠钾泵 植物细胞质子泵间接消耗ATP协同运输胞吞和胞吐作用生物大分子或颗粒物质的运输生物体的主要元素:生物具有多样性,但生物体的化学组成根本相似;组成生物体的主要元素包括C、H、O、N、P、S、K、Na、Ca、等,以上7种元素约占生物体的99.35%,其中C、H、O、N 4种元素占96%。微量元素:铁、铜、锌、锰、钼、钴、镍、镉、锡、硅、碘等。生物大分子 1.蛋白质-氨基酸-肽键2.核酸-核苷酸-磷酸二酯键 3.多糖-单糖-糖苷键4.脂类-脂肪酸-C-C、双键、羰基等糖类化合物:糖分子含C、H、O 3种元素,通常3者的比例为1:2:1,一般化学通式为(CH2O)n葡萄糖C6H12O6,蔗糖C12H22O11 脱氧核糖C5H10O4,乙酸C2H4O2糖是生物代谢反响的重要中间代谢物,糖类是细胞重要的构造成分,可构成核酸和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活动的主要能源;糖类包括小分子的单糖、寡糖和由单糖构成的大分子的多糖。单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等;二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成;蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成;乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等脂类的组成和功能:脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称;脂类分子也含C、H、O 3种元素,但H:O远大于2,有些脂含P和N,各种脂类分子的构造可以差异很大;脂类不溶于水,可溶于非极性溶剂。脂类是生物膜的主要成分;脂肪氧化时产生的能量大约是糖氧化时的二倍。生物外表的保护层/保持体温/生物活性物质组成脂类的根本单位:甘油和脂肪酸 一般常温下呈液态的称为油,这一类脂肪酸的羟基多数为不饱和的,而呈固态或者半固态的称为脂肪,其中脂肪酸的羟基多数是饱和的。磷脂:又称磷酸甘油脂,与脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其衍生物(如磷酸胆碱)结合,形成卵磷脂;卵磷脂是生物膜脂质双层的主要成分,磷酸胆碱一端为极性的头,两个脂肪酸一端为非极性的尾,其中一个脂肪酸通常含不饱和双键,因此总有点弯折类固醇:类固醇如胆固醇等脂类也是细胞膜的重要成分蛋白质是由20种氨基酸组成的生物大分子;氨基酸构造的共同特点在于,在与羧基相连的碳原子-碳原子上都有一个氨基,另一个R基。不同氨基酸其R基各不一样,R基的构造决定了20种氨基酸的特殊性质;一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱水缩合,形成肽键并生成二肽化合物。不同数目的氨基酸以肽键顺序相连形成多肽,多肽形成蛋白质分子的亚单位。蛋白质构造与功能的关系:蛋白质的特定构象即蛋白质的三维空间构造和形态对于蛋白质的功能起决定性的作用。蛋白质变性构象发生变化使得其特定的功能便立即丧失。空间构造:一级构造,二级构造,三级构造,四机构造。核酸:1.核酸贮存遗传信息,控制蛋白质的合成;2.核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),都是由许多顺序排列的核苷酸组成的大分子。3.贮存遗传信息的特殊DNA片段称为基因,它编码蛋白质的氨基酸序列,从而决定蛋白质的功能。通过蛋白质的作用,DNA实际上控制着细胞和生物体的生命过程;4.DNA控制蛋白质的合成是通过RNA来实现的,即遗传信息由DNA转录到RNA,后者决定蛋白质的氨基酸序列核苷酸:1.每一个核苷酸含有一个戊糖核糖或脱氧核糖分子、一个磷酸分子和一个含氮的有机碱碱基。2.脱氧核糖或核糖上第一位碳原子与嘌呤或嘧啶结合,就成为脱氧核苷或核苷,第三位或第五位碳原子再与磷酸结合,就成为脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。3核苷酸的有机碱分为两类;一类是嘌呤,是双环分子;一类是嘧啶,是单环分子。4.嘌呤包括腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)2种5.嘧啶有胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)3种。DNA的碱基是A、T、G、C,RNA的碱基是A、U、G、C。DNA双螺旋构造:1.DNA分子是由两条脱氧核糖核酸长链互以碱基配对相连而成的螺旋状双链分子; DNA主要存在于细胞核内的染色质中,线粒体和叶绿体中也有,是遗传信息的携带者。2.RNA分子是单链的,RNA在细胞核内产生,然后进入细胞质,在蛋白质的合成中起重要作用。生命最重要的本质之一是性状特征自上代传至下代遗传。孟德尔第一定律别离律:一对等位基因形成配子时,完全独立地别离到不同的配子中去,相互不影响。(他用一对性状杂交,子一代全为显性性状,子一代之间自交,子二代为:显性性状:隐性性状3:1) 孟德尔第二定律自由组合律:当两对或更多对基因处于异质结合状态即不在同一条染色体上时,它们在形成配子时彼此独立的完成别离,然后互相间进展自由组合。 (他用两对性状杂交,子一代全为显性性状,子一代之间杂交,子二代出现四种性状,其数量比例为9:3:3:1)孟德尔学说的重要意义:1孟德尔第一次明确提出遗传因子的概念, 本从本质上提醒了基因和性状的关系。并且提出了遗传因子控制遗传性状的两大定律。(2孟德尔提出了杂交、自交、回交等一套科学有效的遗传研究方法,来研究遗传因子的规律。孟德尔创立的这套方法一直沿用到 1950s,才被分子遗传学方法取代。半保存复制DNA的半保存复制规律为:DNA分子解旋后,两条链分别为模版,按照碱基互补配对原则,合成两分子双链DNA,每个新的DNA分子中的两条链,一条来自原来DNA分子,一条为新合成的。 DNA作为遗传物质的功能:1贮藏遗传信息的功能2传递遗传信息的功能3表达遗传信息的功能.由此,克里克提出中心法则, 确定遗传信息由 DNA 通过 RNA 流向蛋白质的普遍规律, DNA是自身复制和RNA合成的模板,RN
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