基础生物学.
第一章 总论
1、为什么说21世纪是生物的世纪?
19世纪中期~20世纪中期,进入实验生物学阶段。
20世纪末-21世纪,生命科学将取代物理科学成为带动其他学科发展的主导学科。
综上所述,生命科学是起源于古代,形成于近代,高度发展于现代
2、现代生命科学发展的8大热点问题。
8大热点:
1、以蛋白质工程为基本内容的生物大分子的结构与功能研究:如,“生物钟”是一种熟知的生物现象。用鸡进行的实验发现,有一种重要的神经传递介质(5-羟色胺)和一种激素(褪黑激素)以及控制它们变化的一种酶,在鸡脑中的含量呈24小时的周期性变化。
2、了解基因如何控制细胞的各种功能活动的基因和细胞研究。
3、基因组的结构及遗传语言的表达。
4、以遗传、发育及生物演化大统一为目标的综合理论研究。
5、脑科学研究:脑科学中发生的技术革命,已经有可能在无创伤的条件下仔细分析活的大脑,确定因患某些神经疾患而受损的脑区域。
6、从分子水平遗传机制上量化研究智力、性格和行为模式。
7、生态学的研究向宏观和微观相结合、定量、预测及工程化方向发展。
8、人体功能的实质性研究。
2 生命的本质
1、微量元素的特点。
(1)人体内不能合成,只能从外界摄取
(2)不可被替代
(3)存在状态不能被更换
(4)摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病
2、细胞的连接方式有哪些?
通过细胞与细胞的接触(如紧密连接)
通过细胞间隙连接
3、什么是细胞分化,其本质是什么?
在个体发育过程中,由一种相同类型的细胞经分裂后逐渐在形态和生化组成上向专一性或特异化转化,演变为特定细胞类型的过程。其过程一般是不可逆的。
细胞的全能性
何谓细胞衰老和死亡,其特点分别是什么?
细胞衰老:细胞经过有限次数的分裂后,进入不可逆转的增殖抑制状态,
其结构和功能发生衰老性的改变。
细胞衰老的明显特征:
细胞核体积增大;线粒体数量减少;
细胞膜结构变化,膜的渗透增加;
细胞骨架体系改变;蛋白质合成发生改变。
死亡:包括凋亡和坏死
细胞凋亡:
或称细胞编程性死亡,指多细胞生物体内某些细胞遵循一定程序的生理性死亡。
5、你如何理解细胞的全能性?
在多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因,只要条件许可,都可发育成完整的个体。
6、细胞为何会发生癌变?
细胞癌变原因:
(1)自然发生的基因突变
(2)外因:化学致癌物
生物学致癌因素
物理致癌物
3.1 生物的多样性
名词:病毒
病毒:是由一个核酸分子(DNA 或RNA )与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体
特征
(1)体积微小
(2)不具细胞形态,仅由蛋白质和核酸构成
(3)严格的专性细胞内寄生,利用宿主细胞结构增殖
(4)具双重存在方式
含有DNA 或RNA ,在活细胞内营专性寄生,在活体外能以
化学大分子颗粒状态长期存在并保持侵染活性。
原生生物、地衣、真菌、苔藓、蕨类、裸子、被子植物各自主要特征。
原生生物 没有组织分化,细胞结构和功能复杂 地衣:
1、真菌和藻类的共生体;
2、真菌的菌丝体缠绕包围藻细胞,依靠藻类生活。
3、地衣体的形态几乎完全由真菌决定。
4、生长缓慢,先锋物种,对大气污染十分敏感。在大气污染严重的地带,地衣几乎绝迹,形成所谓“地衣荒漠”。 真菌
典型的异养生物,营寄生和腐生,以孢子生殖为主
苔藓植物特征:
1. 多生长于阴湿的环境里,常见长于石面、泥土表面、树干或枝条上。体形细小。
2. 一般具有茎和叶,但茎中无导管,叶中无叶脉,所以没有输导组织,输水能力不强,因而限制它们的体形及高度。根非常简单,称为“假根”。
3. 有世代交替现象。苔藓植物的主要部份是配子体,即能产生配子(性细胞) 。配子体能形成雌雄生殖器官。雄生殖器成熟后释出精子,精子以水作为媒介游进雌生殖器内,使卵子受精。受精卵发育成孢子体。
4. 孢子体具有孢蒴(孢子囊) ,内生有孢子。孢子成熟后随风飘散。在适当环境,孢子萌发成丝状构造(原丝体) 。原丝体产生芽体,芽体发育成配子体。
蕨类植物是植物中主要的一类,是高等植物中比较低级的一门,也是最原始的维管植物
蕨类植物特征:
1、现存最早的维管植物;
2、喜阴湿和温暖;
3、具世代交替,孢子体发达,
孢子体和配子体均能独立生活;
4、受精作用要借助于水。
5、指示植物:生长石松的地方,一般与铝矿有密切关系 经济意义:优质肥料;中草药;食用;观赏等
种子植物:裸子植物、被子植物
特征:
(1)体内有维管组织——韧皮部和木质部
(2)能产生种子并用种子繁殖。
种子植物可分为裸子植物和被子植物。裸子植物的种子裸露着,其外层没有果皮包被。被子植物种子的外层有果皮包被。 裸子植物:它们的胚珠外面没有子房壁包被,不形成果皮,种子是裸露的,故称裸子植物
单子叶和双子叶植物的区别。
3.2 动物界
脊索动物共有的特征。
有脊索、背神经管和鳃裂
爬行动物适应陆上生活的主要特征。
适应陆上生活的主要特征:
1、皮肤角质化并被有角质鳞,防止体内水分蒸发
2、趾端具爪,适于陆上爬行
3、胸廓出现,肺结构复杂,肺呼吸能力加强
4、体内受精,产大型羊膜卵,具陆上繁殖的能力。
5、脊柱已分化为颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎,是典型的脊椎动物的脊柱,使运动更加灵活
鸟类适应飞翔生活的主要特征。
与飞翔生活相适应的主要特征:
1、体外覆盖着整齐有序的羽毛,具有流线型的轮廓,有利于在飞行时减少空气阻力。
2、鸟类的骨胳很特殊,具有薄、轻、坚的特点。
3、鸟的翅膀可以有效地利用空气的浮力,又可以作桨向前推进。鸟的身体上使双翼上下运动的胸肌十分发达,占整个体重的
1/5。鸟的尾羽起舵的作用,可以在飞行中掌握方向,同时也能协助翅膀起着增加浮力的作用。
4 、鸟类除了有肺之外,还有非常发达的气囊。气囊的存在使鸟类在吸气和呼气时都能进行气体交换,这叫“双重呼吸”,是鸟类独有的呼吸方式。它保证了鸟类飞行时对大量氧气的需求,而且气囊还有助于减轻体重。
5 、鸟的食量大得惊人。一只家燕每天能吃200条左右的蝇蛆,重量是其体重的43%。鸟类吃得多,消化得也特别快,这样就使鸟类始终保持非常强的体力,能长距离飞行。
6 、此外,鸟的神经系统发达,尤其是小脑,能够准确控制飞行这一复杂运动。
7、鸟类不贮存粪便,而且绝大多数鸟的右侧卵巢退化,这些都尽可能地减轻了体重。鸟类的这些特点,也是鸟类善于飞翔的重要因素。
4、鱼类适应水生生活的主要特征。
1、体表被鳞,具有鳍
2、体呈纺锤形,体表有粘液
3、用鳃呼吸
4、大多数鱼类体内具膘:主要作用是调节身体的比重,鳔在鳍的协同下,可以使鱼停留在不同的水层里。
5、具有侧线:侧线和神经相连,主要是测定方向和感知水流的作用。
6、靠躯干分节的肌节的波浪式收缩传递和尾部的摆动获得向前的推动力;
7、有良好的调节体内渗透压的机制。
外骨骼和内骨骼的区别。
外骨骼
肌肉附着在外骨骼的内表面,外骨骼起杠杆作用。如软体动物的外壳、节肢动物的几丁质外骨骼。
内骨骼
肌肉附着在内骨骼的外表面,分软骨和硬骨。如脊椎动物的骨骼。
人体骨骼的基本构成。
见手机照片
3、人体肌肉组织分为几类及各自的特征。
类型:骨骼肌、心肌和平滑肌等。
骨骼肌属于横纹肌,是随意肌,能随意收缩
心肌细胞又称心肌纤维,有横纹,受植物性神经支配,属于有横纹的不随意肌
平滑肌的肌细胞呈梭形,肌细胞无横纹,比较容易被拉长,属于不随意肌
什么是器官?什么是系统?人体有哪几大系统?
器官:由几种不同类型的组织联合形成的,具有一定形态特征和生理功能的结构。如:心脏、肾脏等。
系统:在功能上相关联的一些器官联合在一起,分工合作完成某种生命必需的功能,这种比器官更高层次上的结构单元称为系统。脊椎动物包括9类系统。
皮肤系统 骨骼系统 肌肉系统 消化系统 呼吸系统 循环系统 排泄系统 神经系统和内分泌系统 生殖系统
营养与消化
人体的七大营养素及各自的生理功能。
七大营养素:
水、糖类、蛋白质、脂类、维生素、矿物质、
膳食纤维
水 生理功能:
(1)一切营养素和代谢废物的溶剂
(2)构成动物体的重要组成成分
人体 70%
体液和血浆 90%
肌肉 72%
骨骼 25%
牙齿 10%
又称碳水化合物(由碳、氢、氧组成)
糖类 生理功能:
(1)能量的主要来源(易消化吸收、产热快、
耗氧少且在无氧时也可分解供能)
节省蛋白质作用
蛋白质生理功能 :
(1)构成人体组织,促进生长发育
(2)供能,抗体,酶
脂类 (1)储能和供能
(2)促进脂溶性维生素的吸收
(3)电与热的绝缘体
维生素
是维持人体正常代谢和功能所必需的。
自身不能合成,必须从食物中获得。
矿物质
(1)构成机体组织的重要材料
(2)维持机体的酸碱平衡和渗透压
膳食纤维
防治便秘:促进肠蠕动、减少食物在肠道中停留时间
利于减肥:提高膳食中膳食纤维含量,可使摄入的热能减少,在
肠道内营养的消化吸收也下降;橘寒天中的膳食纤维遇水膨胀200-250倍既可以使人产生轻微的饱腹感,减少过多热量的吸收。 预防结肠和直肠癌:这两种癌的发生主要与致癌物质在肠道内停留时间长,和肠壁长期接触有关。膳食纤维有刺激肠蠕动作用,致癌物质与肠壁接触时间大大缩短。
防治痔疮:痔疮的发生是因为大便秘结而使血液长期阻滞与瘀积所引起的。由于膳食纤维的通便作用,可降低肛门周围的压力,使血流通畅,从而起防治痔疮的作用。
防治胆结石:胆结石的形成与胆汁胆固醇含量过高有关,由于膳食纤维可结合胆固醇,促进胆汁的分泌、循环。因而可预防胆结石的形成。
人体有哪些必需氨基酸?
必需氨基酸:异亮、亮、赖、蛋、苯丙、苏、色、缬、组、精氨酸-10种
维生素的缺乏会引起哪些病症?
维生素缺乏或不足时,会引起代谢紊乱及出现相应的病理症状
人体消化道的组成及各部分的功能。
人消化道的组成:
口腔:牙齿、舌、唾液腺
食道:没有消化吸收功能
胃:贮存和消化食物,分为贲门、胃底、胃体、幽门
小肠:食物消化和吸收的最主要部位,
分为十二指肠、空肠、回肠 大肠:主要回收食物残渣中的水分,
分为盲肠(阑尾)、结肠、直肠 肛门
人类消化腺的组成及特点。
小消化腺:位于消化管壁内,直接开口于消化管腔中, 如 食管腺、胃腺、肠腺
大消化腺:位于消化管壁外,以导管开口于消化管内, 如 唾液腺、胰腺、肝脏
唾液腺:腮腺、颌下腺、舌下腺 3对
唾液成分:水(99%)、唾液淀粉酶、粘蛋白、溶菌酶 作用:便于咀嚼、吞咽、分解淀粉、杀菌等
胰腺:
内分泌腺(又称胰岛,分泌胰岛素等,调节糖代谢) 外分泌腺(分泌胰液,参与消化)
6、糖、蛋白质、脂肪、维生素的消化和吸收过程。
见手机图
4.3 生殖发育
生殖类型及不同生殖类型间的差异。
无性生殖、有性生殖
无性生殖:无性别之分,无配子参与,低级
有性生殖:是一种较普遍的繁殖方式。在有性生殖的过程中,必须有两个亲体或雌雄生殖细胞结合形成合子,才能发育为新个体。
区别见图片 附肢骨 肢 骨
1肩带骨:肩胛骨、锁骨 重新组合,既恢复了植物原有的染带 骨
色体数,同时又出现新的遗传性状,提供了变异的基础。
2、双受精中1个精细胞和2个极核融合,形成了三倍体的初生胚乳核,结合了父、母本的遗传特性,生理上更为活跃,作为营养物质被胚吸收,生活力也更强,适应性也更广泛。
为何说异花传粉是进化的传粉方式?