基础生命科学3
1.名词解释
细胞:细胞是生物体组构的基本单位
细胞学说:它是关于生物有机体组成的学说。
分化:生物体发育过程中细胞和组织的结构和功能的变化。
去分化: 去分化就是脱分化,分化细胞失去其特有结构而变成具有未分化细胞特征的过程
组织:指磨具中磨粒、结合剂和孔隙的组成比例和分布状态。
原核细胞:细胞内遗传物质没有膜包围的一大类细胞。不含膜相细胞器。
真核细胞:细胞核具有明显的核被膜所包围的细胞。细胞质中存在膜相细胞器。 质膜:将细胞内外环境分开的一层单位膜。由磷脂双层结合有脂类和蛋白质构成,是细胞内外信息和物质交流的屏障。
原生质:活细胞的全部物质。
细胞器:细胞器是细胞质中具有一定结构和功能的微结构。细胞中的细胞器主要有:线粒体、内质网、中心体、叶绿体,高尔基体、核糖体等。它们组成了细胞的基本结构,使细胞能正常的工作,运转。
染色体:遗传信息的载体,由DNA、RNA和蛋白质构成的,其形态和数目具有种系的特性。
染色质:间期细胞核中由DNA和组蛋白构成的染色物质。
内膜系统:内膜系统是指内质网、高尔基体、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)等四类膜结合细胞器, 因为它们的膜是相互流动的, 处于动态平衡, 在功能上也是相互协同的。广义上的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过物酶氧化体、细胞核等细胞内所有膜结合的细胞器。
线粒体:真核细胞中由双层高度特化的单位膜围成的细胞器。主要功能是通过氧化磷酸化作用合成ATP,为细胞各种生理活动提供能量。
类囊体:叶绿体基质中由单位膜围成的扁平囊。
细胞骨架:真核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的纤维网络。包括微管、微丝和中间丝。
流动镶嵌模型:特指膜的流动镶嵌模型。针对细胞质膜提出的一种膜的结构模型,描述膜为结构和功能上不对称的脂双层所组成,蛋白质以镶嵌样模式分布在膜的表面与内部,并能在膜内运动。此模型也可适用于亚细胞结构的膜。
被动运输:离子或小分子在浓度差或电位差的驱动下顺电化学梯度穿膜的运输方式。 主动运输:特异性运输蛋白消耗能量使离子或小分子逆浓度梯度穿膜的运输方式。 简单扩散:小分子由高浓度区向低浓度区的自行穿膜运输。属于最简单的一种物质运输方式,不需要消耗细胞的代谢能量,也不需要专一的载体。
渗透作用:膜两侧溶液浓度存在差异,造成化学势能差,在势能差的驱动下,溶剂穿过对溶质不透膜的过程。
质壁分离:植物细胞在高渗液环境中,液泡内水分外渗出质膜,原生质体收缩,部分质膜与细胞壁脱离的现象。
通道蛋白:能形成穿膜充水小孔或通道的蛋白质。担负溶质的穿膜转运,如细菌细胞膜的膜孔蛋白。
离子泵:离子泵是膜运输蛋白之一。也看作一类特殊的载体蛋白,能驱使特定的离子逆电化学梯度穿过质膜,同时消耗ATP形成的能源,属于主动运输。离子泵本质是受外能驱动的可逆性ATP酶。
膜电势:细胞膜内外的电势,膜两侧的电位是由于Na K离子的分布而引起
的,但他们的分布则是由膜的通透性控制的,主要是膜上的通道蛋白的活性和电势决定的!
质子泵:能逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白。质子泵的驱动依赖于ATP水解释放的能量,质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH梯度和电位梯度。
Na+-K+泵:钠钾泵(sodium potassium pump)又称钠钾帮浦,它会使细胞外的NA+浓度高于细胞内,当NA+顺着浓度差进入细胞时,会经由本体蛋白质的运载体将不易通过细胞膜的物质以共同运输的方式带入细胞。
核小体:构成真核染色质的一种重复珠状结构,是由大约200 bp的DNA区段和多个组蛋白组成的大分子复合体。
着丝粒:一般位于染色体的主缢痕或染色体端部,使姐妹染色单体连在一起,在其两侧各有一由蛋白质构成的动粒。
同源染色体:二倍体细胞中染色体以成对的方式存在, 一条来自父本,一条来自母本,且形态、大小相同,并在减数分裂前期相互配对的染色体。
姐妹染色单体:一条染色体复制产生的两条染色单体互称为姐妹染色单体。
核型:细胞经松胞菌素处理后,排出的带有质膜和少量细胞质的细胞核。
细胞周期:连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程。
有丝分裂:真核细胞的细胞核分裂涉及DNA浓缩成可见的染色体和出现纺锤体的一种细胞分裂类型。
减数分裂:减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。性细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,而且也是物种适应环境变化不断进化的机制。
纺锤体:真核细胞的染色质凝集成染色体、复制的姐妹染色单体在纺锤丝的牵拉下分向两极,从而产生两个染色体数和遗传性相同的子细胞核的一种细胞分裂类型。
时相细胞周期检验点:
联会:减数分裂中两条同源染色体纵向间的配对。
四分体:性母细胞减数分裂所产生的四个子细胞。
分辨率:层析或离心等分离中两种物质被分离的程度。
沉降系数:颗粒物质或溶质在超速离心场中的沉降速率,用小写斜体s表示。
放射自显影技术:放射自显影技术是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶的感光作用,对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。
流式细胞技术:流式细胞技术是利用流式细胞仪进行的一种单细胞定量分析和分选技术。
2.下列(b)不是由双层膜所包被的。
A.细胞核 B.过氧物酶体 C.线粒体 D.质体
3.最小、最简单的细胞是(c)
A.痘病体 B.蓝细菌 C.支原体 D.古细菌
4.下列(c)细胞周期时相组成是准确的
A.前期-中期-后期-末期 B.G1-G2-S-M C.G1-S-G2-M D.M-G1-S-G2
5.引导细胞周期运行的引擎分子是(d)
A.ATP B.cyclin C.Cdk D.MPF
6.下面(d)不是有丝分裂前期的特征
A.核膜分解 B.染色体凝聚 C.核仁消失 D.胞质收缩形成
7.下列细胞其中,作为细胞分必物加工分选的场所是(b)
A.内质网 B.高尔基体 C.溶酶体 D.核糖体
8.不直接消耗ATP的物质跨膜主动运输方式是(a)
A.Na+-K+泵 B.质子泵 C.简单扩散 D.协同运输 E.易化扩散
9.细胞核不包括(d)
A.核膜 B.染色体 C.核仁 D.核糖体 E.蛋白质
10.细胞膜不具有(d)特征
A.流动性 B.两侧不对称性 C.分相现象 D.不通透性
11.真核细胞的分泌活动与(c)无关
A.粗面内质网 B.高尔基体 C.中心体 D.质膜
12.真核细胞染色质的基本结构单位是(b)
A.端粒 B.核小体 C.染色质纤维 D.着丝粒
13.将下列描述和相应的细胞内结构或物质匹配
a.合成细胞分泌蛋白的核糖体附着部位(质网膜) 质体
b.线粒体内隆起的褶皱 (嵴) 类囊体
c.合成和贮存碳水化合物 (质体) 质网膜
d.分泌水解酶分解细胞 (溶酶体) 溶酶体
e.叶绿素在叶绿体中的存在部位 (类囔体) 嵴
f.进行氧化磷酸化合成ATP (线粒体) 过氧化物酶
g.毒性分子的氧化 (过氧化物酶) 线粒体
思考与讨论
1.生物代谢的本质是什么?
代谢是生物体内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称。这些反应进程使得生物体能够生长和繁殖、保持它们的结构以及对外界环境做出反应。代谢通常被分为两类:分解代谢可以对大的分子进行分解以获得能量(如细胞呼吸);合成代谢则可以利用能量来合成细胞中的各个组分,如蛋白质和核酸等。代谢可以被认为是生物体不断进行物质和能量交换的过程,一旦物质和能量的交换停止,生物体的结构和系统就会解体
2.请从热力学原理出发,讨论为什么生命活动需要不断地输入能量
某个生物周围的所有物体和所有事情,对于这个生物来说都是“环境”。这个环境本来是相当混乱而没有秩序的。因此,如果把生物置之环境不理,不多久,生物也会变成和环境一样的无秩序状态。
“熵增定律”指出,宇宙中存在的无秩序程度会不断增加。简单说就是说生物总有一天会死去。但是,无秩序的程度并不是一定会增加。
那么,如果要让无秩序的程度不增加,只要给组成生命体的细胞提供能量就可以了。能量来源于食物中的营养物质。
也就是说,我们通过进食从外界摄入能量,从而阻止细胞墒的增加。
3.光合作用与呼吸作用有哪些共同点
首先,它们都是生物的新陈代谢,都是能量的转变或转化。都能在一定程度上促进生物体的生长。
绿色植物既有呼吸作用,又有光合作用.光合作用利用太阳光的能量,把二氧化碳和水等无机物变成有机物,放出氧气;呼吸作用消耗有机物和氧气,生成二氧化碳和水,提供能量,使植物体的各种生命活动得以进行.光合作用和呼吸作用是互相对立又互相依赖的过程.
4.什么叫活化能?酶是怎样改变化学反应中的反应速率的?
活化能:非活化分子转变为活化分子所需吸收的能量。
酶是一种催化剂。使用酶能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率。 如果酶是参与化学反应作为反应的底物,那么它对化学反应的速率是有影响的,根据化学决速方程知道,反应速率的大小与酶的浓度的方次成正比。
5.根据酶的特性和催化作用原理说明蛋白质结构对于功能的重要性
专一、敏感、快速、活性受激活剂和抑制剂的影响。蛋白性质的酶都是有特定的空间结构的“装置”一样,有一个和底物结合的活性中心(通常是一个凹陷的部位),不同的结构能结合不同的底物(体现专一性),活性中心和底物通过共价键或非共价键结合,降低了体系能力,即提供了一条能垒低的反应途径(高效催化性),温度、其他物质都可能影响没的结构使之不能很好结合底物(2、4性质),这就是催化作用原理
6.为什么说细胞呼吸与汽油的燃料在本质上是一样的?
细胞呼吸也是一种氧化反应 , 它与汽油的燃烧产生能量在本质上是相 同的。细胞呼吸消耗的
7.去指出细胞呼吸各阶段化学反应发生的部位
有氧呼吸的过程
A、第一阶段:在细胞质的基质中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,同时脱下4个[H];在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生少量的ATP。
B、第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的ATP。
C、第三阶段:在线粒体的内膜上,前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,
产生大量的ATP。
无氧呼吸的过程
第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。
第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。
8.将叶绿素置于Ph4的酸性溶液里,直到基质的Ph4也达到4,然后将叶绿体取出,再置于Ph8的溶液里,这是发现叶绿体开始合成ATP。请解释上述实验现象。
9.请设计一个实验来证明光合作用中产生的氧气来源于H2O,而非来源于CO2