介紹生態(tài)學(xué)（生命學(xué)院：郭聰）生態(tài)學(xué)什么是生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)（ecology）是研究有機(jī)體與其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。環(huán)境包括非生物和生物環(huán)境，前者如溫度、可利用水、風(fēng)，而后者包括同種或異種其它有機(jī)體。顯然，Haeckel（1866）的定義在此強(qiáng)調(diào)的是相互關(guān)系，或叫相互作用（interaction），即有機(jī)體與非生物環(huán)境的相互作用，和有機(jī)體之間的相互作用。生態(tài)學(xué)與人類的關(guān)系有益生物的種群（如最適持續(xù)產(chǎn)量）控制有害生物的危害（如害蟲的綜合防治）人口資源?環(huán)境?溫室效應(yīng)?臭氧層?酸雨?荒漠化?人類健康?生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)?生物多樣性保護(hù)生態(tài)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)的主要內(nèi)容：1、個(gè)體生態(tài)學(xué)（生理生態(tài)學(xué)、生物與環(huán)境）內(nèi)容：各種生態(tài)因子2、種群生態(tài)學(xué)內(nèi)容：種群動(dòng)態(tài)影響種群動(dòng)態(tài)的主要因子（內(nèi)部原因，外部原因）為什么大熊貓瀕臨滅絕（長(zhǎng)期種群動(dòng)態(tài)）為什么有些生物常常大暴發(fā)（舉例：新疆小家鼠、成都蜘蛛）3、群落生態(tài)學(xué)內(nèi)容：群落結(jié)構(gòu)、群落動(dòng)態(tài)、生物多樣性影響群落結(jié)構(gòu)、群落動(dòng)態(tài)的生態(tài)因子關(guān)于生物多樣性：內(nèi)容、時(shí)間空間上的變化規(guī)律、干擾對(duì)多樣性的影響物種的分布與環(huán)境4、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)內(nèi)容：食物鏈與食物網(wǎng)能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能（現(xiàn)在的生態(tài)系統(tǒng)是否完美）5、應(yīng)用生態(tài)學(xué)：農(nóng)業(yè)保育andsoon思考題：基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容是什么？請(qǐng)對(duì)每個(gè)主要內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的陳述。WhyrichinBiodiversity?Climate溫度Landform地形，地貌LowpopulationdensityBehavioroflocalpeople(LivingrequirementandReligions)細(xì)胞重大生命活動(dòng)與疾病細(xì)胞分化看家基因（house-keepinggene）與組織特異性基因（luxurygene）細(xì)胞分化是發(fā)育的核心問(wèn)題；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)在于細(xì)胞合成特異性蛋白；特異性蛋白合成的基礎(chǔ)在于細(xì)胞基因的選擇性表達(dá)。細(xì)胞分化（celldifferentiation）的概念是指結(jié)構(gòu)與功能相同的細(xì)胞發(fā)生一系列的變化，成為結(jié)構(gòu)與功能不同的細(xì)胞的過(guò)程。分化過(guò)程涉及：形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化、基因活性狀態(tài)的變化、細(xì)胞物質(zhì)組成的變化、細(xì)胞功能的變化。細(xì)胞分化的主要特點(diǎn):基因表達(dá)上的變化，導(dǎo)致細(xì)胞/組織特異性蛋白的產(chǎn)生；不同細(xì)胞在蛋白質(zhì)組成上的差異導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的不同,改變其組成就可改變其形狀；在細(xì)胞分化的早期，不同細(xì)胞間的差異難以檢測(cè)，分化是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程；進(jìn)入終端分化的細(xì)胞往往不再分裂，而終端分化后能夠繼續(xù)分裂的細(xì)胞可以維持和傳遞終端分化狀態(tài)；細(xì)胞分化往往由細(xì)胞外信號(hào)控制，但細(xì)胞質(zhì)因子的不對(duì)稱分布也能導(dǎo)致子細(xì)胞的不同分化。細(xì)胞分化的機(jī)制同一個(gè)體的不同分化的細(xì)胞帶有相同的DNA(不包括紅細(xì)胞，部分免疫細(xì)胞)→同一個(gè)體的不同分化的細(xì)胞帶有不同的mRNA(miRNA)→同一個(gè)體的不同分化的細(xì)胞帶有不同的蛋白質(zhì)→同一個(gè)體的不同分化的細(xì)胞呈現(xiàn)不同的形態(tài)和功能.細(xì)胞分化的組合調(diào)控：幾種基因調(diào)節(jié)蛋白以不同的組合調(diào)節(jié)不同的專一基因表達(dá)，產(chǎn)生不同的細(xì)胞分化。分化細(xì)胞具有個(gè)體全部遺傳信息的證明——細(xì)胞全能型的證明植物組織培養(yǎng)動(dòng)物克隆干細(xì)胞植物組織培養(yǎng)/植株再生細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)證明：1.細(xì)胞分化中遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生不可逆改變；2.細(xì)胞質(zhì)中含有決定核內(nèi)基因活性的控制因子。組合信號(hào)是細(xì)胞分化調(diào)控的重要手段細(xì)胞分化是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程！胚胎發(fā)育可以看作是一團(tuán)細(xì)胞的逐級(jí)區(qū)域化的過(guò)程！細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制1，分化的起始：細(xì)胞質(zhì)成分的不對(duì)稱分布，感受到不同的胞外信號(hào)，2，分化的繼續(xù)/維持：級(jí)聯(lián)調(diào)控分化狀態(tài)的維持干細(xì)胞是指功能還沒(méi)有特化，能夠自我復(fù)制、自我更新(self-renewal)，并且在一定的條件下分化成多種細(xì)胞類型的多能性細(xì)胞。細(xì)胞的分化潛能①受精卵，具有真正的全能性(totipotency)，能分化成三個(gè)胚層的所有細(xì)胞(包括胚胎干細(xì)胞)和胎盤組織等，②胚胎干細(xì)胞(embryonicstemcell,EScell)，應(yīng)該說(shuō)具有多能性(pluripotency)，但實(shí)際上往往被叫作“全能”，在體外培養(yǎng)中能幾乎無(wú)限制增殖，能分化成三個(gè)胚層的所有細(xì)胞,③成體干細(xì)胞(adultstemcell),位于成體各組織中，能分化成多種特異組織細(xì)胞。包括造血干細(xì)胞，神經(jīng)干細(xì)胞，小腸干細(xì)胞等，被叫作“具有多能性”。細(xì)胞分化可以看成是一個(gè)細(xì)胞分化全能性逐漸喪失的過(guò)程。受精卵——胚胎干細(xì)胞——組織特異干細(xì)胞——終末分化細(xì)胞前體細(xì)胞——終末分化細(xì)胞干細(xì)胞的關(guān)鍵特性自我更新（Selfrenewal）分化（differentiation）為什么研究干細(xì)胞？①細(xì)胞分化研究系統(tǒng)②潛在的臨床應(yīng)用前景：糖尿病，老年癡呆癥，帕金森癥，組織損傷，器官置換癌細(xì)胞動(dòng)物體內(nèi)因分裂調(diào)節(jié)失控而無(wú)限增殖的細(xì)胞稱為腫瘤細(xì)胞。具有轉(zhuǎn)移能力的腫瘤稱為惡性腫瘤；皮組織的惡性腫瘤稱為癌。目前癌細(xì)胞已作為惡性腫瘤細(xì)胞的通用名稱。癌細(xì)胞與正常分化細(xì)胞明顯不同的一點(diǎn)是，分化細(xì)胞的細(xì)胞類型各異，但都具有相同的基因組；而癌細(xì)胞的細(xì)胞類型相近，但基因組卻發(fā)生不同形式的改變。癌細(xì)胞的基本特征：細(xì)胞生長(zhǎng)與分裂失去控制，具有侵潤(rùn)性和擴(kuò)散性，細(xì)胞間相互作用改變，mRNA轉(zhuǎn)錄譜改變，蛋白表達(dá)譜或蛋白活性改變，體外培養(yǎng)的惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞不同于非轉(zhuǎn)化細(xì)胞：可以無(wú)限傳代，貼壁性下降，喪失接觸抑制，注入易感生物體（免疫抑制小鼠）內(nèi)，會(huì)形成腫瘤。癌基因與抑癌基因癌基因(oncogene),是控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的正常基因的突變形式，能引起細(xì)胞癌變。這種突變通常是使之處于持續(xù)活化狀態(tài)，因而促進(jìn)細(xì)胞增殖。如：src,ras,smads,myc等。其中包括：生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子受體信號(hào)通路介導(dǎo)因子轉(zhuǎn)錄因子細(xì)胞周期調(diào)控蛋白抑癌基因(tumor-suppressorgene),是指如果喪失功能，則導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控而癌變的基因。通常是正常細(xì)胞增殖中的負(fù)調(diào)節(jié)因子，在細(xì)胞周期的檢驗(yàn)點(diǎn)上起阻止周期進(jìn)程的作用。如果失活，細(xì)胞周期會(huì)失去控制。如p53,Rb等。多細(xì)胞有機(jī)體是由受控于嚴(yán)格調(diào)控機(jī)制的不同類型細(xì)胞形成的細(xì)胞社會(huì)。癌細(xì)胞(cancercell)脫離了細(xì)胞社會(huì)賴以構(gòu)建和維持的規(guī)則的制約，表現(xiàn)出細(xì)胞增殖失控和侵襲并轉(zhuǎn)移到機(jī)體的其它部位生長(zhǎng)這兩個(gè)基本特征。大多數(shù)癌衍生于單個(gè)的畸變細(xì)胞（abnormalcell）腫瘤的發(fā)生是基因突變逐漸積累的結(jié)果根據(jù)DNA復(fù)制過(guò)程中的基因突變率（10-6）及人的一生中細(xì)胞分裂次數(shù)（1016）推測(cè)，在人的一生中，其基因組中每個(gè)基因都可能發(fā)生1010次的突變。如果再考慮生活環(huán)境中的致癌因素（如輻射等物理因素，化學(xué)誘變劑等化學(xué)因素和腫瘤病毒感染等生物因素），令人們感到驚奇的并不是細(xì)胞為什么會(huì)癌變，而是腫瘤的發(fā)生頻率為什么如此之低!不受控制的干細(xì)胞增殖可能引發(fā)癌Canwetreatcancer?KeepawayfromthecarcinogensEarlydetection,removebySurgeryisstillthebestway,Weneedmoreinfooncancerdevelopment,Drugstoblockover-activatedoncogenes,thereforepreventover-proliferationofcancercells,Growthofcancercanbe(partially)blockedbydeprivingtheirbloodsupply.基礎(chǔ)分子生物學(xué)－－從DNA到蛋白質(zhì)一、DNA的結(jié)構(gòu)和功能1、DNA是遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)必須具備的幾個(gè)條件(1)自我復(fù)制的能力。(2)儲(chǔ)存、傳遞信息的能力。(3)穩(wěn)定性強(qiáng)，變異罕見(jiàn)。(4)細(xì)胞分裂時(shí)把遺傳信息有規(guī)律分配到子細(xì)胞中。2.DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)(1)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1928年，英國(guó)微生物學(xué)家Griffith.F做了肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。(2)細(xì)菌噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)1952年HerseyandChase的同位素標(biāo)記侵染實(shí)驗(yàn)3.DNA結(jié)構(gòu)的確定4.DNA分子構(gòu)成及特點(diǎn)5.DNA提供了一種遺傳機(jī)制6.DNA是如何復(fù)制的①?gòu)?fù)制起始點(diǎn)②復(fù)制叉③DNA聚合酶的特性催化合成磷酸二酯鍵的方向在已有鏈的３’－OH末端添加dNTP具有糾正錯(cuò)誤的“校讀能力”④RNA充當(dāng)引物二、DNA修復(fù)1.突變的發(fā)生2.DNA錯(cuò)配的修復(fù)3.基因的穩(wěn)定性與變異性三、從DNA到蛋白質(zhì)1.遺傳信息的流向：分子生物學(xué)的中心法則(1)部分DNA序列被轉(zhuǎn)錄成RNA(2)RNA的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(3)轉(zhuǎn)錄的一般過(guò)程要點(diǎn)：①核糖核苷酸②尿嘧啶取代胸腺嘧啶③不需引物④選擇性轉(zhuǎn)錄⑤RNA聚合酶無(wú)校讀活性(4)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生RNA的種類(5)轉(zhuǎn)錄的起始和終止信號(hào)啟動(dòng)子終止子轉(zhuǎn)錄方向(6)真核細(xì)胞RNA的加工(7)真核細(xì)胞基因存在間隔區(qū)四、蛋白質(zhì)的合成（翻譯）五、遺傳性變異生物體的防衛(wèi)系統(tǒng)—免疫(immunity)一、非特異性免疫和特異性免疫抗原（antigen）及其性質(zhì)抗原的概念抗原是一類能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答反應(yīng)（免疫原性），并能與免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體或效應(yīng)細(xì)胞）發(fā)生特異性結(jié)合（反應(yīng)原性）的非己異物?？乖男再|(zhì)和類型抗原性質(zhì)：蛋白質(zhì)或多糖類大分子物質(zhì)；抗原的分類：外源性和內(nèi)源性外源性抗原如細(xì)菌、病毒、花粉、各類毒素以及小型動(dòng)植物；內(nèi)源性抗原為非己異物或構(gòu)象發(fā)生改變的自身成分，如變性的IgG重鏈等。二、人體免疫器官和免疫細(xì)胞⒈中樞淋巴器官——免疫細(xì)胞發(fā)育為免疫活性細(xì)胞的場(chǎng)所?骨髓（bonemarrow）：包括淋巴細(xì)胞，巨噬細(xì)胞在內(nèi)各種血細(xì)胞生成場(chǎng)所。?胸腺（thymus）：T-淋巴細(xì)胞發(fā)生與成熟場(chǎng)所。?淋巴結(jié)（lymphnodes）：人體有500-600個(gè)淋巴結(jié)，淋巴細(xì)胞儲(chǔ)存、分化場(chǎng)所。?脾臟（spleen）：淋巴細(xì)胞儲(chǔ)存、分化場(chǎng)所。?粘膜相關(guān)淋巴組織（MALT）：淋巴細(xì)胞儲(chǔ)存、活化場(chǎng)所。⒉免疫細(xì)胞泛指所有參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞，均源于造血干細(xì)胞。包括吞噬細(xì)胞（單核-巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞）、淋巴細(xì)胞（T-淋巴細(xì)胞、B-淋巴細(xì)胞、NK-細(xì)胞等）。巨噬細(xì)胞的主要功能：吞噬功能；抗原呈遞作用；分泌免疫活性因子；免疫調(diào)節(jié)作用。三、細(xì)胞免疫和體液免疫細(xì)胞免疫應(yīng)答反應(yīng)過(guò)程蛋白類抗原→抗原呈遞細(xì)胞處理→（MHC＋抗原）復(fù)合物→APC表面信號(hào)→Tc細(xì)胞表面受體（TCR）→Tc細(xì)胞活化→擴(kuò)增→大量Tc細(xì)胞和記憶T細(xì)胞→Tc細(xì)胞分泌穿孔素殺傷靶細(xì)胞。B-淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫B-淋巴細(xì)胞在抗原刺激下產(chǎn)生漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞?抗原呈遞細(xì)胞（APC）和TH細(xì)胞參與B細(xì)胞活化?漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體抗體的作用：（1）中和反應(yīng)、聚集反應(yīng)、沉淀反應(yīng)（2）補(bǔ)體反應(yīng)補(bǔ)體是血清中一組球蛋白（多酶體系）生物學(xué)作用：①以殺傷手段補(bǔ)充和完善抗體的功能；②補(bǔ)體的酶解片段以炎癥反應(yīng)動(dòng)員機(jī)體各種防御因素；③在抗體產(chǎn)生前，補(bǔ)體先被激活，及時(shí)起輔助防御作用。四、免疫學(xué)的應(yīng)用①人工免疫和生物制品②免疫技術(shù)用于疾病治療③免疫技術(shù)用作研究手段單克隆抗體——B-淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)，應(yīng)用混合抗原制備單一同質(zhì)抗體。④免疫性疾病自身免疫疾病包括：紅斑狼瘡風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎依賴胰島素的糖尿病綜合癥硬化病肌無(wú)力癥等等。艾滋?。ˋIDS）獲得性免疫缺失綜合癥HIV攻擊T細(xì)胞破壞人體免疫系統(tǒng)二十一世紀(jì)生命科學(xué)的特點(diǎn)1.各種組學(xué)分析與綜合的結(jié)合2.由描述性的定性科學(xué)走向精確定量的科學(xué)3.多學(xué)科的交叉生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的三個(gè)浪潮1.醫(yī)藥生物技術(shù)：生物技術(shù)藥物生物技術(shù)疫苗基因治療組織工程與再生醫(yī)學(xué)生物芯片與診斷試劑生物技術(shù)在制藥產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用2.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)3.工業(yè)生物技術(shù)：生物催化技術(shù)材料生物技術(shù)能源生物技術(shù)環(huán)境生物技術(shù)最有望改善全球健康狀況的十大關(guān)鍵生物技術(shù)1.針對(duì)傳染病的分子診斷技術(shù)2.利用基因工程手段開(kāi)發(fā)重組疫苗的技術(shù)；3.除注射之外，更有效的藥物和疫苗輸送技術(shù)；4.利用微生物和植物等檢測(cè)或清除污染的環(huán)保生物技術(shù)；5.病原體基因組測(cè)序技術(shù)；6.使婦女能有效防御性傳播疾病的新技術(shù)；7.可用于識(shí)別藥物靶標(biāo)等的生物信息技術(shù)；8.營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高、可對(duì)付營(yíng)養(yǎng)不良的轉(zhuǎn)基因作物技術(shù)；9.可降低激素、干擾素等治療性蛋白質(zhì)成本的轉(zhuǎn)基因技術(shù)；10.可有效促進(jìn)新藥研制開(kāi)發(fā)的組合化學(xué)技術(shù)。我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)巨大的潛在市場(chǎng)和高增長(zhǎng)率基因資源與知識(shí)產(chǎn)權(quán)比重大資金投入不足缺乏發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的人才、機(jī)制和環(huán)境轉(zhuǎn)基因生物安全性評(píng)價(jià)食品安全生態(tài)安全人類文明發(fā)展的三次技術(shù)革命1.工業(yè)革命2.信息革命3.生物技術(shù)革命專題一——踏進(jìn)生命科學(xué)的殿堂一、生命的本質(zhì)及其基本特征1.生命的本質(zhì)?從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)考察生命的本質(zhì)生命是一個(gè)高度復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)：信息流具有方向性：DNA?RNA?蛋白質(zhì)；高度有序（結(jié)構(gòu)和活動(dòng)）；開(kāi)放系統(tǒng)（新陳代謝）；具耗散特征（維持生命需消耗物質(zhì)與能量）；遠(yuǎn)離平衡態(tài)（生長(zhǎng)、發(fā)育、世代交替、生態(tài)演替過(guò)程中，生命不斷否定自己）。在生命有序性提高過(guò)程中，同時(shí)呈現(xiàn)出層次遞進(jìn)、多態(tài)發(fā)展的分形演進(jìn)趨勢(shì)。2.生命的基本特征?細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位；?新陳代謝（metabolism）是生命的基本功能；?生命過(guò)程具有自組裝（self-assembly）的能力；?生命通過(guò)繁殖而延續(xù)，DNA是生物遺傳的基本物質(zhì)；?生物對(duì)外界環(huán)境具有應(yīng)激（irritability）和適應(yīng)性(adaptation)?生物體的自我調(diào)節(jié)機(jī)制，確保生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)（homeostasis）；?生物具有個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)演化的歷史。二、生命科學(xué)的研究?jī)?nèi)容及其發(fā)展趨勢(shì)1.生命科學(xué)（lifescience/bioscience/Biology）?生命科學(xué)是研究生命現(xiàn)象，揭示生命活動(dòng)規(guī)律和生命本質(zhì)的科學(xué)。?生命科學(xué)的發(fā)展－－經(jīng)歷2次分析與綜合?達(dá)爾文進(jìn)化論的前后?20世紀(jì)的生物學(xué)是分析的世紀(jì)?21世紀(jì)的生物學(xué)從分析重新走向綜合綜合以分析為基礎(chǔ)，分析利于更好地綜合2.生命科學(xué)導(dǎo)論內(nèi)容MIT的“生物學(xué)導(dǎo)論”課程的“生物學(xué)概念框架”（BiologyConceptFramework，BCF,2004）第一級(jí)“BCF中的頂級(jí)概念”18個(gè)，分別是：⒈生物學(xué)是基于觀察和實(shí)驗(yàn)的科學(xué)２．在所有的分子水平上，生物學(xué)都是基于三維的全曲面相互作用３．細(xì)胞是生命的基本單位４．所有的細(xì)胞都具有相同的過(guò)程/機(jī)理５．細(xì)胞之間相互作用６．細(xì)胞從其他細(xì)胞分裂而成７．DNA是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息來(lái)源８．基因是遺傳的功能單位９．DNA結(jié)構(gòu)決定核酸和蛋白質(zhì)產(chǎn)生機(jī)制10．有性繁殖是變異的重要來(lái)源11．生命過(guò)程是化學(xué)反應(yīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果12．蛋白質(zhì)在細(xì)胞中具有完成各種功能13．重組DNA技術(shù)使科學(xué)家能夠控制細(xì)胞中的基因組成14．基因的表達(dá)受到調(diào)節(jié)15．所有含碳的生物量都是由CO2制造的16．生物體種群由于突變和選擇而進(jìn)化17．生物體和環(huán)境相互適應(yīng)18．在多細(xì)胞生物中，各種類型細(xì)胞能夠協(xié)同工作形成組織，組織形成器官《生物2010：為培養(yǎng)未來(lái)的生物學(xué)家改革大學(xué)教育》（BIO2010:TransformingUndergraduateEducationforFutureResearchBiologists）“生物學(xué)概念”部分所包括的18個(gè)“中心主題”（centralthemes）：（1）有的生物都是由共同的祖先進(jìn)化而來(lái)，這個(gè)過(guò)程包括自然選擇、遺傳漂變；（2）生命系統(tǒng)遵守物理和化學(xué)定律；（3）通過(guò)簡(jiǎn)單亞組分的自組裝形成復(fù)雜的復(fù)合體，可建立結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和賦予信息內(nèi)容；（4）對(duì)生物系統(tǒng)的理解要求歸結(jié)論和整體思維；（5）生命系統(tǒng)并不平衡，它們利用能量，這些能量主要來(lái)自于光合作用，能量以高能鍵或離子濃度梯度的形式存在，能量的釋放伴隨著驅(qū)動(dòng)生物過(guò)程的熱力學(xué)相反的反應(yīng)；（6）生物系統(tǒng)通過(guò)復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持穩(wěn)態(tài)，這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)交互連接的網(wǎng)絡(luò)，使機(jī)體對(duì)來(lái)自體內(nèi)或外界的變化保持穩(wěn)定；（7）盡管基本的分子和細(xì)胞過(guò)程是保守的，生命系統(tǒng)和生物體是極為多樣化的，與在物理和化學(xué)中學(xué)習(xí)到的原子和簡(jiǎn)單分子不同，沒(méi)有兩個(gè)細(xì)胞是完全一樣的；（8）細(xì)胞是生命系統(tǒng)的基本單位，在進(jìn)化過(guò)程中形成了三種基本細(xì)胞類型：細(xì)菌、古細(xì)菌、真核細(xì)胞；（9）生物體有行為，行為在很多物種是可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)而改變的；（10）編碼在DNA中的信息組織成為基因，這些遺