1、一、生命和生命科學(xué)生命的定義：生命是主要有蛋白質(zhì)和核酸組成，具有不斷自我更新能力的多分子體系的存在形式，是一種過程，一種現(xiàn)象。生命內(nèi)涵：物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)和核酸；生命運(yùn)動(dòng)的基本特征是不斷自我更新，是一個(gè)不斷與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的開放系統(tǒng)；生命是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種高級(jí)的、特殊的存在形式。生命的基本特征：生長(zhǎng)和發(fā)育；繁殖和遺傳；細(xì)胞；新陳代謝；調(diào)節(jié)和適應(yīng)；應(yīng)激性和運(yùn)動(dòng)。二、生物的多樣性及其保護(hù)1.林奈，“自然系統(tǒng)”，雙命名法2.生物分類：原核生物總界：原核生物界真核生物總界：原生生物界、真菌界、植物界、動(dòng)物界3. 微生物種類和結(jié)構(gòu)特征原核細(xì)胞主要特征：無核膜、核仁、染色體，遺傳物質(zhì)DN

2、A存在于擬合中，細(xì)胞器只有70s核糖體。細(xì)菌形態(tài)：球形，桿形，螺旋形，弧形。結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體 特殊結(jié)構(gòu)：莢膜、芽孢、鞭毛繁殖：細(xì)胞增大DNA復(fù)制；橫隔形成；細(xì)胞形成兩個(gè)DNA分子分別進(jìn)入子細(xì)胞；細(xì)胞分離。病毒形態(tài)：球形廿面對(duì)稱；桿形螺旋對(duì)稱；蝌蚪形復(fù)合對(duì)稱。結(jié)構(gòu)：無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)和核酸組成繁殖：吸附；侵入；生物合成；裝配；釋放。植物：孢子植物：藻類植物、菌類植物、苔蘚植物、蕨類植物 種子植物：裸子植物、被子植物動(dòng)物：原生動(dòng)物亞門 后生動(dòng)物亞門：海綿、腔腸、扁形、線性、環(huán)節(jié)、軟體、節(jié)支、棘皮、脊索動(dòng)物門生物多樣性含義：各種生物源，包括數(shù)百萬種植物、動(dòng)物、微生物的

3、基因，它們與環(huán)境相互作用所形成的生態(tài)系統(tǒng)以及它們的生態(tài)過程。價(jià)值：直接價(jià)值：基本食物、藥物；工業(yè)原料。 間接價(jià)值：固定能量；調(diào)節(jié)氣候；穩(wěn)定水文；保護(hù)土壤；儲(chǔ)存必需的營(yíng)養(yǎng)元素，促進(jìn)元素循環(huán)；維持進(jìn)化過程；對(duì)污染物質(zhì)的吸收和降解。 潛在價(jià)值層次：遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、景觀多樣性。喪失原因：棲息地的破壞和片斷化；掠奪式的過度利用；環(huán)境污染；農(nóng)業(yè)和林業(yè)的品種單一化；外來種的入侵。第四章 生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位元素組成：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Zn、Cr、Se等構(gòu)成生命的小分子：水、氨基酸、核苷酸、單糖、脂類、維生素 結(jié)構(gòu)和特征：氨基酸：具有碳，碳直接與氨基和羧基相連

4、，大多數(shù)蛋白質(zhì)的氨基酸具有光學(xué)異構(gòu)體，均為L(zhǎng)型 核苷酸：三部分組成，磷酸、堿基、五碳糖。磷酸糖，磷酸酯鍵；堿基糖，糖苷鍵。大分子：蛋白質(zhì)、核酸、糖類結(jié)構(gòu)和特征：蛋白質(zhì)：氨基酸脫水縮合形成肽鏈，根據(jù)長(zhǎng)短分為寡肽、多肽和蛋白質(zhì)。肽鏈兩端性質(zhì)不同，氨基端、羧基端。 核酸：核苷酸通過磷酸二酯鍵聯(lián)成核酸，有方向性（3，5）。生物大分子的高級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)：一級(jí)結(jié)構(gòu)：肽鏈中氨基酸的排列順序； 二級(jí)結(jié)構(gòu)：肽鏈中臨近氨基酸殘基之間形成的結(jié)構(gòu)形狀。螺旋， 折疊，轉(zhuǎn)角，無規(guī)卷曲，無序結(jié)構(gòu)。 三級(jí)結(jié)構(gòu)：肽鏈盤繞折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)形態(tài)。 四級(jí)結(jié)構(gòu)：各條肽鏈之間的位置結(jié)構(gòu)，只存在于兩條及以上肽鏈組成的蛋白質(zhì)中。DNA

5、：兩條反向平行的核苷酸鏈共同盤繞形成雙螺旋，糖磷酸糖構(gòu)成了螺旋主鏈；兩條鏈的堿基位于中間，堿基平面與螺旋軸垂直；堿基配對(duì)關(guān)系A(chǔ)=T、GC；螺旋直徑2nm，螺距3.4nm，每個(gè)螺距之間有10bp。雙螺旋結(jié)構(gòu)可以看作DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)，三級(jí)結(jié)構(gòu)需要蛋白質(zhì)的幫助。 DNA結(jié)構(gòu)的特征：原核生物DNA分子中有基因重疊現(xiàn)象；真核生物DNA分子中普遍存在插入序列（內(nèi)含子）；編碼的核苷酸序列就攜帶著遺傳信息。RNA：局部形成堿基配對(duì)，形成高級(jí)結(jié)構(gòu)。多糖：不同高級(jí)結(jié)構(gòu)帶來不同的生物學(xué)性能。 淀粉：形成螺旋狀，能量貯藏。 纖維素：呈長(zhǎng)纖維狀，結(jié)構(gòu)支架。維持生物大分子高級(jí)結(jié)構(gòu)的因素非共價(jià)鍵：氫鍵、離子鍵、范德華力、疏

6、水鍵、二硫鍵、脂鍵。需要多個(gè)非共價(jià)鍵才能維持高級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；高級(jí)結(jié)構(gòu)不很穩(wěn)定，生物大分子變性就是由于高級(jí)結(jié)構(gòu)破壞，大分子性質(zhì)改變，生物活性喪失，但是一級(jí)結(jié)構(gòu)尚未破壞。細(xì)胞：有絲分裂基本過程：前期：染色質(zhì)消失形成光鏡下可見染色體。中期:核膜消失，染色體排列在赤道板上。后期：姐妹染色單體分開，被分別拉向細(xì)胞兩側(cè)。末期：重新形成核膜，染色體消失。細(xì)胞質(zhì)分裂：胞質(zhì)形成間隔，最終分為兩個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞分化：發(fā)育過程中，細(xì)胞后代在形態(tài)結(jié)構(gòu)功能上發(fā)生差異的過程。分化后的細(xì)胞形態(tài)，結(jié)構(gòu)，基因表達(dá)，新陳代謝都有所不同。全能性細(xì)胞；多能性細(xì)胞；單能性細(xì)胞。細(xì)胞衰老：與供體年齡有關(guān)；與供體物種有關(guān)。 機(jī)理：自由基假說。酶

7、：生物催化劑，高效性，專一性，可調(diào)節(jié)性?；瘜W(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)。機(jī)理：降低反應(yīng)活化能。調(diào)節(jié)方式：反饋抑制；共價(jià)調(diào)節(jié)；競(jìng)爭(zhēng)性抑制。光合作用：光反應(yīng)：在葉綠素參與下，利用光能劈開水分子，放出氧氣，形成兩種高能化合物ATP和NADPH。暗反應(yīng)：把ATP和NADPH中的能量固定于CO2中，形成糖類化合物。細(xì)胞呼吸：糖酵解過程：參與化合物葡萄糖，ADP和磷酸，NAD+；凈產(chǎn)生2ATP，1 NADH，兩分子丙酮酸。三羧酸循環(huán)：分解丙酮酸形成2 CO2，8NADH，2FADH2，2ATP（意義：提供能量；為其他物質(zhì)合成提供碳骨架；共同脂肪，蛋白質(zhì)等有機(jī)物的代謝）。通過一系列氧化還原反應(yīng)將高能電子從NADH和FADH

8、2中逐步傳遞給O2，同時(shí)隨著電子能量水平的逐步下降，高能電子所釋放的化學(xué)能通過磷酸化反應(yīng)貯存在ATP中?；颍河羞z傳效應(yīng)的DNA片段。表達(dá)：決定合成什么樣蛋白質(zhì)的遺傳信息貯存在細(xì)胞內(nèi)的DNA大分子中，體現(xiàn)為核苷酸的排列順序，最終表達(dá)為蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序的過程。 轉(zhuǎn)錄和翻譯。mRNA合成：ATP、GTP、CTP、UTP為原料，DNA為模板，RNA聚合酶催化，在細(xì)胞核中進(jìn)行，然后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。tRNA識(shí)別密碼子，攜帶相應(yīng)氨基酸。分離定律：一對(duì)基因在形成配子時(shí)完全按照原樣分離到不同的配子中去，互相不發(fā)生影響。 自由組合定律:當(dāng)兩對(duì)或更多對(duì)基因處于異質(zhì)結(jié)合狀態(tài)時(shí)，它們?cè)谛纬膳渥訒r(shí)的分離是彼此獨(dú)立

9、不相牽連的，同時(shí)分配時(shí)相互間進(jìn)行自由組合。 連鎖和互換定律。中心法則生物變異：基因突變：細(xì)胞中核苷酸序列的變化。單個(gè)或一段核苷酸或堿基發(fā)生變化。點(diǎn)突變，替換；插入和缺失。原因：DNA復(fù)制錯(cuò)誤導(dǎo)致堿基替換，缺失或插入；外界因素如化學(xué)物質(zhì)，紫外線，電離輻射。 染色體變異。遺傳?。?jiǎn)位蜻z傳病（血友?。?，多基因遺傳?。ǜ哐獕海谛牟。旧w?。?1三體，貓叫綜合征）?；蚪M：指一種生物全部遺傳物質(zhì)的總和，分為核基因組，線粒體基因組，葉綠體基因組。 從整體水平研究基因的存在，結(jié)構(gòu)和功能，相互關(guān)系。意義：醫(yī)學(xué)、基因組學(xué)、生物信息學(xué)、新藥研制、生物進(jìn)化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)。第七章 生命的信息傳遞與處理神經(jīng)系統(tǒng)：神

10、經(jīng)元：神經(jīng)傳導(dǎo)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞：幫助和支持神經(jīng)元細(xì)胞。結(jié)構(gòu)：細(xì)胞體，軸突，樹突，突觸。神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生和傳導(dǎo)。（胞內(nèi)，胞間）激素：由內(nèi)分泌腺分泌的有機(jī)分子，由血液循環(huán)帶至全身各部分，作用于特定的靶器官和靶細(xì)胞，只需很少的量就可以使靶細(xì)胞和靶器官產(chǎn)生特定的反應(yīng)。第二信使：cAMP、cGMP和鈣離子等，能夠推動(dòng)后續(xù)反應(yīng)的發(fā)生。特征：最初表現(xiàn)為濃度的變化；推動(dòng)后續(xù)反應(yīng)；濃度升高后很快恢復(fù)，準(zhǔn)備接受下一個(gè)刺激。第八章 環(huán)境與生態(tài)生態(tài)因子：環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、分布、行為有著直接或間接影響的環(huán)境要素。生物因子：生物種內(nèi)和中間的相互關(guān)系。非生物因子：溫度，光，濕度，土壤，大氣，降水

11、等。種群特征：數(shù)量，性別比，年齡比，分布狀況，密度。關(guān)鍵特征是數(shù)量：種群生態(tài)學(xué)研究外界因子（生物的，物理的）對(duì)種群在一定地區(qū)內(nèi)的豐度和分布的影響，從而構(gòu)建合理的種群變動(dòng)模型，預(yù)測(cè)種群變化?？臻g結(jié)構(gòu)：群聚型，均勻型，隨機(jī)型群落間相互作用方式：競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生、合作、互利共生、偏利共生、植化相克。生態(tài)系統(tǒng)：一定區(qū)域內(nèi)，所有生物和環(huán)境物理因素的總和。主要研究宏觀方面，能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、穩(wěn)定性?；窘M分：非生物成分：太陽(yáng)輻射能，無機(jī)物質(zhì)（大氣和水），有機(jī)物質(zhì) 生物成分：生產(chǎn)者，消費(fèi)者，分解者。食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中貯存于有機(jī)物中的化學(xué)能，通過一系列吃與被吃的關(guān)系緊密的聯(lián)系起來，這種生物成員之間以食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系彼此聯(lián)系起來的序列成為食物鏈。人類活動(dòng)影響：酸雨，臭氧層空洞，全球氣候變暖，環(huán)境污染，沙漠化。第九章 生物技術(shù)生物工程：生物技術(shù)的總稱，是對(duì)生命有機(jī)體在分子水平，細(xì)胞水平，組織水平，個(gè)體水平進(jìn)行不同層次的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)和改造，使之能定向的組建具有特定性狀的新物種或新品系。基因工程：將不同生物的外源DNA（基因）插入到載體分子上，形成“雜種”DNA分子，導(dǎo)入受體細(xì)胞中擴(kuò)增和表達(dá)，從而得到期望的由這