有哪些基本的生物學(xué)常識
生物科學(xué)專業(yè)
生物科學(xué)是從分子、細胞、機體乃至生態(tài)系統(tǒng)等不同層次研究生命現(xiàn)象的本質(zhì)、生物的起源進化、遺傳變異、生長發(fā)育等生命活動規(guī)律的科學(xué)。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)生物科學(xué)方面的基本理論、基本知識,接受基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)研究訓(xùn)練,具有較好的科學(xué)素養(yǎng)及一定的教學(xué)和科研能力。培養(yǎng)具有扎實的生物科學(xué)理論基礎(chǔ),掌握本學(xué)科的基本理論和基本技能,具有一定的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新精神的專門人才。
主要專業(yè)課程有:動物生物學(xué)、植物生物學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、生理學(xué)、植物生理學(xué)、基因組學(xué)、生物信息學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)等。
生物技術(shù)專業(yè):
生物技術(shù)是一門包括基因工程、細胞工程、微生物工程、酶工程、生化工程等領(lǐng)域的綜合性學(xué)科。這一學(xué)科強調(diào)應(yīng)用生物學(xué)的現(xiàn)代知識和技術(shù),以獲得產(chǎn)品或服務(wù)為目的,進行各種生物資源包括生物分子資源的開發(fā)、利用、研究,發(fā)展可能產(chǎn)業(yè)化的生物工藝。這一學(xué)科在醫(yī)藥、農(nóng)牧漁、化工、環(huán)境、能源及軍事上都展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。
該專業(yè)堅持基礎(chǔ)理論與開發(fā)應(yīng)用研究并重,結(jié)合華南地區(qū)特點,著重向醫(yī)藥生物技術(shù)、微生物工程與資源微生物學(xué)以及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)方向發(fā)展。
該專業(yè)特別注重學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng),使學(xué)生具有較好的外語和計算機基礎(chǔ),并且具備廣泛、堅實的生物化學(xué)魚與分子生物學(xué)、微生物學(xué)、細胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、現(xiàn)代生物技術(shù)等方面的基本理論知識和實驗技能,能夠適應(yīng)新世紀(jì)科學(xué)及經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的需要。
學(xué)生畢業(yè)后相當(dāng)一部分能進入國內(nèi)外的研究生院攻讀碩士和博士學(xué)位課程,其他可從事基因工程、細胞工程、酶工程、微生物工程、生化制備、環(huán)保工程及食品飲料、氨基酸、抗生素、有機酸、酶制劑等產(chǎn)品的研究開發(fā)工作,也能從事生化分析和微生物分析監(jiān)測等工作。
生態(tài)學(xué)專業(yè):
生態(tài)學(xué)是一門涉及生物與環(huán)境、生態(tài)規(guī)劃與工程、環(huán)境評價、自然資源管理、生態(tài)與經(jīng)濟發(fā)展等領(lǐng)域的 該專業(yè)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣,具有從事基礎(chǔ)與應(yīng)用研究或管理能力的高層次人才。學(xué)生畢業(yè)后處課在國內(nèi)外攻讀碩士、博士學(xué)位外,還適合在高等學(xué)校、科研部門、政府機關(guān)、企業(yè)等單位和部門從事教學(xué)、科研或環(huán)境保護、城市規(guī)劃、資源管理、商品檢疫、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面的管理或科技開發(fā)工作。
一、必修本 緒 論 1.生物體具有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
2. 從結(jié)構(gòu)上說,除病毒以外,生物體都是由細胞構(gòu)成的。細胞是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
3.新陳代謝是活細胞中全部的序的化學(xué)變化總稱,是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ)。 4.生物體具應(yīng)激性,因而能適應(yīng)周圍環(huán)境。
5.生物體都有生長、發(fā)育和生殖的現(xiàn)象。 6.生物遺傳和變異的特征,使各物種既能基本上保持穩(wěn)定,又能不斷地進化。
7.生物體都能適應(yīng)一定的環(huán)境,也能影響環(huán)境。 第一章 生命的物質(zhì)基礎(chǔ) 8.組成生物體的化學(xué)元素,在無機自然界都可以找到,沒有一種化學(xué)元素是生物界所特有的,這個事實說明生物界和非生物界具統(tǒng)一性。
9.組成生物體的化學(xué)元素,在生物體內(nèi)和在無機自然界中的含量相差很大,這個事實說明生物界與非生物界還具有差異性。 10.各種生物體的一切生命活動,絕對不能離開水。
11.糖類是構(gòu)成生物體的重要成分,是細胞的主要能源物質(zhì),是生物體進行生命活動的主要能源物質(zhì)。 12.脂類包括脂肪、類脂和固醇等,這些物質(zhì)普遍存在于生物體內(nèi)。
13.蛋白質(zhì)是細胞中重要的有機化合物,一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)。 14.核酸是一切生物的遺傳物質(zhì),對于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極重要作用。
15.組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動,而只有按照一定的方式有機地組織起來,才能表現(xiàn)出細胞和生物體的生命現(xiàn)象。細胞就是這些物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)形式。
第二章 生命的基本單位——細胞 16.活細胞中的各種代謝活動,都與細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有密切關(guān)系。細胞膜具一定的流動性這一結(jié)構(gòu)特點,具選擇透過性這一功能特性。
17.細胞壁對植物細胞有支持和保護作用。 18.細胞質(zhì)基質(zhì)是活細胞進行新陳代謝的主要場所,為新陳代謝的進行,提供所需要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件。
19.線粒體是活細胞進行有氧呼吸的主要場所。 20.葉綠體是綠色植物葉肉細胞中進行光合作用的細胞器。
21.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)、脂類和糖類的合成有關(guān),也是蛋白質(zhì)等的運輸通道。 22.核糖體是細胞內(nèi)合成為蛋白質(zhì)的場所。
23.細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關(guān),主要是對蛋白質(zhì)進行加工和轉(zhuǎn)運;植物細胞分裂時,高爾基體與細胞壁的形成有關(guān)。 24.染色質(zhì)和染色體是細胞中同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)。
25.細胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所,是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心。 26.構(gòu)成細胞的各部分結(jié)構(gòu)并不是彼此孤立的,而是互相緊密聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致的,一個細胞是一個有機的統(tǒng)一整體,細胞只有保持完整性,才能夠正常地完成各項生命活動。
27.細胞以分裂是方式進行增殖,細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)。 28.細胞有絲分裂的重要意義(特征),是將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制以后,精確地平均分配到兩個子細胞中去,因而在生物的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性,對生物的遺傳具重要意義。
29.細胞分化是一種持久性的變化,它發(fā)生在生物體的整個生命進程中,但在胚胎時期達到最大限度。 30.高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力,也就是保持著細胞全能性。
第三章 生物的新陳代謝 31.新陳代謝是生物最基本的特征,是生物與非生物的最本質(zhì)的區(qū)別。 32.酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。
33.酶的催化作用具有高效性和專一性;并且需要適宜的溫度和pH值等條件。 34.ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。
35.光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物,并且釋放出氧的過程。光合作用釋放的氧全部來自水。
36.滲透作用的產(chǎn)生必須具備兩個條件:一是具有一層半透膜,二是這層半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。 37.植物根的成熟區(qū)表皮細胞吸收礦質(zhì)元素和滲透吸水是兩個相對獨立的過程。
38.糖類、脂類和蛋白質(zhì)之間是可以轉(zhuǎn)化的,并且是有條件的、互相制約著的。 39.高等多細胞動物的體細胞只有通過內(nèi)環(huán)境,才能與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換。
40.正常機體在神經(jīng)系統(tǒng)和體液的調(diào)節(jié)下,通過各個器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動,共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài),叫穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件。
41.對生物體來說,呼吸作用的生理意義表現(xiàn)在兩個方面:一是為生物體的生命活動提供能量,二是為體內(nèi)其它化合物的合成提供原料。 第四章 生命活動的調(diào)節(jié) 42.向光性實驗發(fā)現(xiàn):感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,而向光彎曲的部位在尖端下面的一段。
43.生長素對植物生長的影響往往具有兩重性。這與生長素的濃度高低和植物器官的種類等有關(guān)。
一般來說,低濃度促進生長,高濃度抑制生長。 44.在沒有受粉的番茄(黃瓜、辣椒等)雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素溶液可獲得無子果實。
45.植物的生長發(fā)育過程,不是受單一激素的調(diào)節(jié),而是由多種激素相互協(xié)調(diào)、共同調(diào)節(jié)的。 46.下丘腦是機體調(diào)節(jié)內(nèi)分泌活動的樞紐。
47.相關(guān)激素間具有協(xié)同作用和拮抗作用。 48.神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)動物體各種活動的基本方式是反射。
反射活動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧。49.神經(jīng)元受到刺激后能夠產(chǎn)生興奮并。
1. 生物學(xué)科知識與能力
掌握生物學(xué)科的基本事實、概念、原理和規(guī)律等基礎(chǔ)知識,具備生物學(xué)科的基本研究方法和實驗技能;了解生物學(xué)科發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀,關(guān)注生物學(xué)科的最新進展;能舉例說出這些知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。
2.生物學(xué)教學(xué)知識與能力
掌握生物學(xué)課程與教學(xué)的基本理論,準(zhǔn)確理解《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》,并能用其指導(dǎo)高中生物學(xué)教學(xué)。
3.生物學(xué)教學(xué)設(shè)計能力
根據(jù)生物學(xué)科的特點,針對高中學(xué)生的認(rèn)知特征、知識水平及學(xué)習(xí)需要選擇教學(xué)內(nèi)容,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材確定恰當(dāng)可行的教學(xué)目標(biāo),確定教學(xué)重點和難點,選擇合適的教學(xué)策略和方法,合理利用課程資源,設(shè)計多樣化的學(xué)習(xí)活動,形成完整的教學(xué)方案。了解生物學(xué)教學(xué)評價的基本類型和方法。
考試內(nèi)容模塊與要求
(一)生物學(xué)科知識
1.掌握與普通高中生物學(xué)課程相關(guān)的植物學(xué)、動物學(xué)、植物生理學(xué)、動物生理學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)和生物進化等領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和基本原理及相關(guān)的生物技術(shù);了解生物學(xué)科發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀,關(guān)注生物學(xué)科的最新進展。
2.掌握生物科學(xué)研究的一般方法,如觀察法、調(diào)查法、實驗法等,運用生物學(xué)基本原理和基本研究方法,分析生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展以及環(huán)境保護等方面的問題。
(二)生物學(xué)教學(xué)知識
1. 理解高中生物學(xué)課程的性質(zhì)、基本理念、設(shè)計思路和課程目標(biāo);熟悉高中生物學(xué)課程3個必修模塊的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn);知道課程資源的類型及其適用范圍。
有哪些基本的生物學(xué)常識生物科學(xué)專業(yè) 生物科學(xué)是從分子、細胞、機體乃至生態(tài)系統(tǒng)等不同層次研究生命現(xiàn)象的本質(zhì)、生物的起源進化、遺傳變異、生長發(fā)育等生命活動規(guī)律的科學(xué)。
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)生物科學(xué)方面的基本理論、基本知識,接受基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)研究訓(xùn)練,具有較好的科學(xué)素養(yǎng)及一定的教學(xué)和科研能力。培養(yǎng)具有扎實的生物科學(xué)理論基礎(chǔ),掌握本學(xué)科的基本理論和基本技能,具有一定的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新精神的專門人才。
主要專業(yè)課程有:動物生物學(xué)、植物生物學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、生理學(xué)、植物生理學(xué)、基因組學(xué)、生物信息學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)等。 生物技術(shù)專業(yè): 生物技術(shù)是一門包括基因工程、細胞工程、微生物工程、酶工程、生化工程等領(lǐng)域的綜合性學(xué)科。
這一學(xué)科強調(diào)應(yīng)用生物學(xué)的現(xiàn)代知識和技術(shù),以獲得產(chǎn)品或服務(wù)為目的,進行各種生物資源包括生物分子資源的開發(fā)、利用、研究,發(fā)展可能產(chǎn)業(yè)化的生物工藝。這一學(xué)科在醫(yī)藥、農(nóng)牧漁、化工、環(huán)境、能源及軍事上都展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。
該專業(yè)堅持基礎(chǔ)理論與開發(fā)應(yīng)用研究并重,結(jié)合華南地區(qū)特點,著重向醫(yī)藥生物技術(shù)、微生物工程與資源微生物學(xué)以及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)方向發(fā)展。 該專業(yè)特別注重學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng),使學(xué)生具有較好的外語和計算機基礎(chǔ),并且具備廣泛、堅實的生物化學(xué)魚與分子生物學(xué)、微生物學(xué)、細胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、現(xiàn)代生物技術(shù)等方面的基本理論知識和實驗技能,能夠適應(yīng)新世紀(jì)科學(xué)及經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的需要。
學(xué)生畢業(yè)后相當(dāng)一部分能進入國內(nèi)外的研究生院攻讀碩士和博士學(xué)位課程,其他可從事基因工程、細胞工程、酶工程、微生物工程、生化制備、環(huán)保工程及食品飲料、氨基酸、抗生素、有機酸、酶制劑等產(chǎn)品的研究開發(fā)工作,也能從事生化分析和微生物分析監(jiān)測等工作。 生態(tài)學(xué)專業(yè): 生態(tài)學(xué)是一門涉及生物與環(huán)境、生態(tài)規(guī)劃與工程、環(huán)境評價、自然資源管理、生態(tài)與經(jīng)濟發(fā)展等領(lǐng)域的 該專業(yè)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣,具有從事基礎(chǔ)與應(yīng)用研究或管理能力的高層次人才。
學(xué)生畢業(yè)后處課在國內(nèi)外攻讀碩士、博士學(xué)位外,還適合在高等學(xué)校、科研部門、政府機關(guān)、企業(yè)等單位和部門從事教學(xué)、科研或環(huán)境保護、城市規(guī)劃、資源管理、商品檢疫、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面的管理或科技開發(fā)工作。
生物學(xué) 即生命科學(xué)(life science/biology),概括地說,生物是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)。
作為繼物理、化學(xué)之后又一高速發(fā)展的學(xué)科,正朝著宏觀和微觀兩個方向發(fā)展。宏觀觀方面已經(jīng)發(fā)展到全球生態(tài)系統(tǒng)的研究;微觀方面則向著分子方向發(fā)展。
生物學(xué)與眾多科學(xué)結(jié)合形成了種類繁多的邊緣科學(xué),呈輻射狀發(fā)展。 生物學(xué)從最開始就有2個學(xué)派,一個叫博物學(xué)派,一個是實驗學(xué)派。
博物學(xué)派以生態(tài)學(xué)為代表,實驗學(xué)派以遺傳學(xué)和分子生物學(xué)為代表。 目前國內(nèi)外尚無明確一致的生命科學(xué)的定義。
特別是對生命科學(xué)的范疇,即生命科學(xué)包括哪些學(xué)科沒有明確一致的說法。但一般認(rèn)為,生命科學(xué)是將生命世界(living world)作為一個整體來研究的一個科學(xué)分支,研究活著的生物(living organisms)和生命過程(life processes),包括生物科學(xué)(biological science)--即生物學(xué)(biology)及其分支即醫(yī)藥學(xué)、農(nóng)林牧漁業(yè)、人類學(xué)、社會學(xué)等。
生物學(xué)的分支有動物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、生物物理學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、社會生物學(xué)等。生命科學(xué)中生物學(xué)及其分支是生物科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)(basic science)或純科學(xué)(pure science),醫(yī)藥學(xué)和農(nóng)林牧漁業(yè)等是生物科學(xué)的應(yīng)用科學(xué)(applied science);很顯然,生物科學(xué)屬于自然科學(xué),而人類學(xué)和社會學(xué)則屬于人文社會科學(xué)。
所以生命科學(xué)的范疇是比較大的,包括了自然科學(xué)和社會科學(xué)兩大科學(xué)領(lǐng)域。但是,我國教育部1998年頒布的新的高等學(xué)校本科專業(yè)目錄的理工科部分中與上述生命科學(xué)自然科學(xué)部分有關(guān)的專業(yè)有生物學(xué)、生物學(xué)技術(shù)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)等等,分別屬于基礎(chǔ)生物科學(xué)或應(yīng)用生物科學(xué)范疇。
生物學(xué)是研究生物各個層次的種類、結(jié)構(gòu)、功能、行為、發(fā)育和起源進化以及生物與周圍環(huán)境的關(guān)系的科學(xué)。人也是生物的一種,也是生物學(xué)的研究對象。
20世紀(jì)40年代以來,生物學(xué)吸收了數(shù)學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)的成就,逐漸發(fā)展成一門精確的、定量的、深入到分子層次的科學(xué)。 人們已經(jīng)認(rèn)識的生命是物質(zhì)的一種運動狀態(tài)。
生命的基本單位是細胞,它是由蛋白質(zhì)、核酸、脂類等生物大分子組成的物質(zhì)系統(tǒng)。生命現(xiàn)象就是這一復(fù)雜系統(tǒng)中物質(zhì)、能和信息三個量綜合運動與傳遞的表現(xiàn)。
生命有許多無生命物質(zhì)所不具備的特性。比如:生命能夠在常溫常壓下合成多種有機化合物;能夠以遠遠超出機器的效率來利用環(huán)境中的物質(zhì)和制造體內(nèi)的各種物質(zhì);能以極高的效率儲存信息和傳遞信息;具有自我調(diào)節(jié)功能和自我復(fù)制能力;以不可逆的方式進行著個體發(fā)育和物種的演化等等。
揭示生命過程中的機制具有巨大的理論和實踐意義。生物學(xué)的研究對象 地球上現(xiàn)存的生物估計有200萬~450萬種;已經(jīng)滅絕的種類更多,估計至少也有1500萬種。
從北極到南極,從高山到深海,從冰雪覆蓋的凍原到高溫的礦泉,都有生物的存在。它們具有多種多樣的形態(tài)結(jié)構(gòu),它們的生活方式也變化多端。
從生物的基本結(jié)構(gòu)單位——細胞的水平來考察,有的生物還不具備細胞形態(tài);在已經(jīng)具有細胞形態(tài)的生物中,有原核細胞構(gòu)成的、有由真核細胞構(gòu)成的;從組織結(jié)構(gòu)看,有單細胞生物、多細胞生物。而多細胞生物又根據(jù)組織器官的分化和發(fā)展而分為多種類型;從營養(yǎng)方式來看,有光和自養(yǎng)、吸收異養(yǎng)、腐蝕性異養(yǎng)、吞食異養(yǎng);從生物在生態(tài)系統(tǒng)的作用看,有生產(chǎn)者、消費者、分解者等等。
生物學(xué)家根據(jù)生物的發(fā)展歷史、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、營養(yǎng)方式以及它們在生態(tài)系統(tǒng)中的作用等,將生物分成若干界?,F(xiàn)在比較通行的認(rèn)識是將地球上的生物界劃分為五界:細菌、藍菌等原核生物是原核生物界;單細胞的真核生物是原生生物界;光和自養(yǎng)的植物界;吸收異養(yǎng)的真菌界;吞食異養(yǎng)的動物界。
病毒是一種非細胞生命形態(tài),它由一個核酸長鏈和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成,病毒沒有自己的代謝機構(gòu),沒有酶系統(tǒng)。因此病毒離開了宿主細胞,就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學(xué)物質(zhì)。
一旦進入宿主細胞后,它就可以利用細胞中的物質(zhì)和能量以及復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯的能力,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產(chǎn)生和它一樣的新一代病毒。 病毒基因同其他生物的基因一樣,也可以發(fā)生突變和重組,因此也是可以演化的。
因為病毒沒有獨立的代謝機構(gòu),不能獨立的繁殖,因此被認(rèn)為是一種不完整的生命形態(tài)。近年來發(fā)現(xiàn)了比病毒還要簡單的類病毒,它是小的RNA分子,沒有蛋白質(zhì)外殼,但它可以在動物身上造成疾病。
這些不完整的生命形態(tài)的存在說明無生命與有生命之間沒有不可逾越的鴻溝。 原核細胞和真核細胞是細胞的兩大基本形態(tài),它們反映了細胞進化的兩個階段。
把具有細胞形態(tài)的生物劃分原核生物和真核生物,是現(xiàn)代生物學(xué)的一大進展。原核細胞的主要特征是沒有線粒體、質(zhì)體等模細胞器,染色體只是一個環(huán)狀的DNA分子,不含組蛋白及其它蛋白質(zhì),沒有核膜。
原和生物主要是細菌。 真核細胞是結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的細胞。
它有線粒體等膜細胞器,有包以雙層膜的細胞核把核內(nèi)的遺傳物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。DNA是長鏈分子,獄卒蛋白以及其他蛋白合成染色體。
這核細胞可以進行有絲分裂。
細胞生物學(xué)是研究細胞結(jié)構(gòu)、功能及生活史的一門科學(xué)。細胞生物學(xué)由細胞學(xué)發(fā)展而來,細胞學(xué)是關(guān)于細胞結(jié)構(gòu)與功能(特別是染色體)的研究?,F(xiàn)代細胞生物學(xué)從顯微水平,超微水平和分子水平等不同層次研究細胞的結(jié)構(gòu)、功能及生命活動。在我國基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃中,細胞生物學(xué)與分子生物學(xué),神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。
細胞生物學(xué)以細胞為研究對象,從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次,以動態(tài)的觀點,研究細胞和細胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細胞的生活史和各種生命活動規(guī)律的學(xué)科。細胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿分支學(xué)科之一,主要是從細胞的不同結(jié)構(gòu)層次來研究細胞的生命活動的基本規(guī)律。從生命結(jié)構(gòu)層次看,細胞生物學(xué)位于分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)之間,同它們相互銜接,互相滲透。
運用近代物理學(xué)和化學(xué)的技術(shù)成就和分子生物學(xué)的方法、概念,在細胞水平上研究生命活動的科學(xué),其核心問題是遺傳與發(fā)育的問題。
第一章 走近細胞第一節(jié) 從生物圈到細胞一、相關(guān)概念、 細 胞:是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
除了病毒以外,所有生物都是由細胞構(gòu)成的。細胞是地球上最基本的生命系統(tǒng) 生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次: 細胞→組織→器官→系統(tǒng)(植物沒有系統(tǒng))→個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈二、病毒的相關(guān)知識: 1、病毒(Virus)是一類沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物體。
主要特征:①、個體微小,一般在10~30nm之間,大多數(shù)必須用電子顯微鏡才能看見;②、僅具有一種類型的核酸,DNA或RNA,沒有含兩種核酸的病毒;③、專營細胞內(nèi)寄生生活;④、結(jié)構(gòu)簡單,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼所構(gòu)成。 2、根據(jù)寄生的宿主不同,病毒可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(即噬菌體)三大類。
根據(jù)病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。 3、常見的病毒有:人類流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋?。ˋIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人類天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。
第二節(jié) 細胞的多樣性和統(tǒng)一性一、細胞種類:根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為原核細胞和真核細胞二、原核細胞和真核細胞的比較: 1、原核細胞:細胞較小,無核膜、無核仁,沒有成形的細胞核;遺傳物質(zhì)(一個環(huán)狀DNA分子)集中的區(qū)域稱為擬核;沒有染色體,DNA 不與蛋白質(zhì)結(jié)合,;細胞器只有核糖體;有細胞壁,成分與真核細胞不同。 2、真核細胞:細胞較大,有核膜、有核仁、有真正的細胞核;有一定數(shù)目的染色體(DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合而成);一般有多種細胞器。
3、原核生物:由原核細胞構(gòu)成的生物。如:藍藻、細菌(如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、放線菌、支原體等都屬于原核生物。
4、真核生物:由真核細胞構(gòu)成的生物。如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
三、細胞學(xué)說的建立: 1、1665 英國人虎克(Robert Hooke)用自己設(shè)計與制造的顯微鏡(放大倍數(shù)為40-140倍)觀察了軟木的薄片,第一次描述了植物細胞的構(gòu)造,并首次用拉丁文cella(小室)這個詞來對細胞命名。 2、1680 荷蘭人列文虎克(A. van Leeuwenhoek),首次觀察到活細胞,觀察過原生動物、人類精子、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等。
3、19世紀(jì)30年代德國人施萊登(Matthias Jacob Schleiden) 、施旺(Theodar Schwann)提出:一切植物、動物都是由細胞組成的,細胞是一切動植物的基本單位。這一學(xué)說即“細胞學(xué)說(Cell Theory)”,它揭示了生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。
第二章 組成細胞的分子第一節(jié) 細胞中的元素和化合物一、1、生物界與非生物界具有統(tǒng)一性:組成細胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到 2、生物界與非生物界存在差異性:組成生物體的化學(xué)元素在細胞內(nèi)的含量與在非生物界中的含量明顯不同二、組成生物體的化學(xué)元素有20多種:三、在活細胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有機物是蛋白質(zhì)(7%-10%);占細胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是O、占細胞干重比例最大的化學(xué)元素是C。第二節(jié) 生命活動的主要承擔(dān)者------蛋白質(zhì)一、相關(guān)概念:氨 基 酸:蛋白質(zhì)的基本組成單位 ,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。
脫水縮合:一個氨基酸分子的氨基(—NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(—COOH)相連接,同時失去一分子水。肽 鍵:肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵(—NH—CO—)。
二 肽:由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個肽鍵。多 肽:由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。
肽 鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。二、氨基酸分子通式: NH2—(R — C H —COOH)三、氨基酸結(jié)構(gòu)的特點:每種氨基酸分子至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH),并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上(如:有—NH2和—COOH但不是連在同一個碳原子上不叫氨基酸);R基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類不同。
四、蛋白質(zhì)多樣性的原因是:組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序不同,多肽鏈空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化。五、蛋白質(zhì)的主要功能(生命活動的主要承擔(dān)者):① 構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì),如肌動蛋白;② 催化作用:如酶;③ 調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長激素;④ 免疫作用:如抗體,抗原;⑤ 運輸作用:如紅細胞中的血紅蛋白。
六、有關(guān)計算: ① 肽鍵數(shù) = 脫去水分子數(shù) = 氨基酸數(shù)目 — 肽鏈數(shù) ② 至少含有的羧基(—COOH)或氨基數(shù)(—NH2) = 肽鏈數(shù)第三節(jié) 遺傳信息的攜帶者------核酸一、核酸的種類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)二、核 酸:是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),對于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。三、組成核酸的基本單位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA為脫氧核糖、RNA為核糖)和一分子含氮堿基組成 ;組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸,組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)RNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿。
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