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生命科学基础—学习要点2014.12第一章：引言1.模式生物的种类和用途种类：大肠杆菌，酵母，秀丽线虫，拟南芥，果蝇，小鼠用途：通过对模式生物进行科学研究，揭示某种具有普遍规律的生命现象（？）第二章：生命的化学基础1.生命常量元素种类：CHONSPClCaKNaMg※其中C·H·O·N是组成人体有机质的主要元素。2.放射性示踪技术：生物体对于含有放射性同位素的化合物照样吸收，放射性极易用照相底片或计数器检测出来，所以用以显示某种原子在生物体的踪迹。3.生物分子的异构现象同分异构：存在两种或两种以上具有相同数目和种类的原子并具有相同分子式和分子量的化合物同分异构：a.结构异构：由分子中原子连接次序不同引起b.立体异构：具有相同的连接次序，但原子的空间分布不同，又分顺反异构和旋光异构构象：单键的自由旋转使相同的结构或构型的分子在空间形成特定的形态4.生命构件分子和生物大分子的对应生命构件分子：a.无机化合物：水，无机盐b.有机化合物：碳水化合物，核苷酸，氨基酸，脂肪酸生物大分子：核酸（DNA，RNA），蛋白质，多糖复合生物分子：糖蛋白，脂蛋白，糖脂生命构件分子（聚合需能）→生物大分子（聚合需能）→复合生物分子生物大分子（放能）→生命构件分子5.糖类：单糖、寡糖和多糖的概念单糖：碳原子数为3到7个，可为链式或环式的组成多糖的单体（葡萄糖，果糖）寡糖：2个或2个以上的单糖以糖苷键相连形成的糖分子（低聚糖）多糖：许多单糖通过脱水缩合而形成的多聚体（淀粉，糖原，纤维素）α-葡萄糖通过不同糖苷键形成多糖，动物-糖原，植物-淀粉，作用是储存营养β-葡萄糖以β-1,4糖苷键结合成的长链多糖-纤维素（植物的一种结构支架）6.脂类：中性脂肪的结构和功能；磷脂的结构和功能；甾醇类的结构和功能中性脂肪：结构：由甘油和脂肪酸通过脱水缩合形成，甘油三酯分子结构（？）功能：储存能量，保护身体和脏器磷脂：结构：三酰甘油酯的α-位的脂肪酸被磷酸取代，磷酸上的-OH连上不同基团形成磷脂，双分子层功能：构成生物膜和微囊甾醇类：结构：基本骨架是环戊烷多氢菲（胆固醇，性激素等），碳链折成4个环，3个六元环和1个五元环功能：调节血糖、蛋白质、脂肪、及电解质的代谢，维持体内正常的生理运作（？）7.蛋白质的元素组成。蛋白质的构件分子:氨基酸的结构、分类和化学特性，蛋白质分子的一级结构和空间结构。蛋白质的元素组成：含C，H，O，N，大多数蛋白质还含有S氨基酸的结构：α-C上连-NH2，-COOH，-H，-R分类：酸性氨基酸，碱性氨基酸，中性氨基酸（极性，非极性）化学特性：（兼性离子）两性解离，等电点蛋白质分子的一级结构：多肽链的各个氨基酸的排列顺序空间结构：四级结构：一级结构：多肽链的各个氨基酸的排列顺序二级结构：一级基础上，两相邻氨基酸残基借氢键引力使分子结构发生折曲，形成周期性结构：α-螺旋和β-折叠三级结构：二级基础上，氨基酸残基侧链相互作用而使多肽链进一步折曲，形成特定的三维构象。（氢键，离子键，疏水键）（亚单位）四级结构：2及2条以上多肽链形成蛋白质，几个亚单位通过化学键引力作用形成更复杂的空间结构8.蛋白质的变构作用和变性作用变构作用：通过蛋白质构象变化而实现蛋白质功能的调节（变构剂多为生物小分子；非共价键作用；可逆；血红蛋白运氧，酶的调节）变性作用：在高温，紫外线，强酸强碱，一定浓度的尿素等的作用下，蛋白质的空间构象破坏，导致蛋白质理化性质和生物学性质改变。（非共价键的破坏）9.核酸的基本单元、功能；核苷酸的结构和种类、DNA的结构：一级、二级结构。碱基互补原则。核酸的基本单元：核苷酸功能：储藏生物信息；某些核苷酸（ATP，GTP）为化学能的携带者；信号分子或辅酶的成分；某些RNA调解基因表达核苷酸的结构：碱基（ATGCU），戊糖（脱氧核糖，核糖），磷酸种类：核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸DNA的结构：一级结构：核酸分子中脱氧核苷酸的排列顺序二级结构：依碱基互补原则形成的双螺旋结构碱基互补原则：在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对10.RNA性质的酶：核酶，本质是核糖核酸，具有催化作用11.酶的特性：高度的催化效能、高度专一性、可调节性。12.酶活性的调节：变构调节、共价修饰、水解激活与失活调节、反馈抑制第三章细胞1.细胞的类型,原核和真核细胞的差别细胞的类型：原核细胞，真核细胞差别：真核细胞具有细胞核，胞内膜系统和骨架系统，原核细胞没有2.三主干六界分类三主干：真核生物，古细胞+真细菌（=原核生物）六界：古细胞界，真细菌界，原生生物界（单细胞）+动物界+植物界+真菌界（=真核生物）3.细胞膜、内膜、生物膜的概念。液态镶嵌模型的概念和特点。细胞膜：又称浆膜，是位于细胞最外层，围绕细胞质的一层薄膜，主要是脂类和蛋白质构成，其外侧有糖类物质内膜：真核细胞内部存在由膜包绕的各种细胞器，这部分膜叫内膜生物膜：构成细胞所有膜性结构的膜的总称，都具有类似的化学和分子结构液态镶嵌模型的概念：细胞膜是由流动的脂质双分子层和蛋白质构成，脂质双分子层构成细胞膜的连续整体，蛋白分子分散在脂质分子中。细胞具有流动性和不对称性特点：a.膜可流动，但脂和蛋白的流动性受膜上其他蛋白牵制b.细胞膜的不对称性：脂类分布不对称，蛋白分布不对称，细胞膜胞外附有糖类物质c.低的，选择性通透性4.细胞膜的化学组成，磷脂分子的主要特征化学组成：糖类，膜蛋白，膜脂（磷脂，糖脂，胆固醇）主要特征：a.两性分子：极性头和非极性尾，于水环境中能自发形成脂双层。脂双层游离两端有自动闭合的趋势，可形成封闭的稳定结构b.磷脂分子运动：侧向扩散运动，旋转运动，翻转运动6.细胞外基质分子的种类a．糖胺聚糖及与蛋白质结合产物蛋白聚糖，形成亲水胶质b．纤维性结构蛋白，如胶原蛋白和弹性蛋白，构成坚硬的束状或网格赋予细胞外基质强度和韧性c．粘着蛋白，如纤粘连蛋白和层粘连蛋白。与细胞表面粘连，将细胞固定于组织7.植物细胞壁的成分初生壁：多糖和蛋白质构成，以纤维素为骨架，以半纤维素和果胶等为基质次生壁：（质膜和初生壁间）纤维素中胶层：（两壁间）果胶9.细胞器的种类，膜相结构和非膜相结构的种类细胞器：膜相结构，非膜相结构膜相结构：细胞膜，高尔基体，溶酶体，线粒体，核膜，内质网非膜相结构：核糖体，微管，微丝，核仁，细胞核中的染色质，中等纤维10.核糖体，游离核糖体和内质网核糖体的作用核糖体：合成蛋白质，蛋白质+RNA内质网核糖体：合成膜蛋白和分泌蛋白质游离核糖体：合成其他细胞内蛋白质12.内质网的结构，功能，和分类结构：由一层单位膜围成的形状大小不同的小管，小泡，扁囊状结构，相互连接形成一个连续的网状膜系统功能：a.使细胞质区域化，为物质代谢提供特定的内环境；b.扩大膜的表面积，提高代谢效率；c.为蛋白质的合成，糖基化和运输，质类合成的基地；d.参与物质运输，交换和解毒分类：粗面内质网，滑面内质网14.高尔基体的结构，功能结构：由大囊泡，小囊泡，扁平囊组成；由许多扁平的囊泡堆积而成功能：a.在细胞分泌活动中起重要运输作用，在分泌颗粒的形成过程中起浓缩，修饰，加工的作用b.参与糖蛋白的合成和修饰c.参与蛋白质的改造。使无活性的前体物质产生活性d.对蛋白质的分拣运输，形成溶酶体，膜的转运15.线粒体的结构，功能结构：外膜，内膜，膜间隙，基质功能：进行氧化磷酸化，合成ATP，为细胞生命活动提供直接能量；还与细胞中氧自由基的生成，细胞凋亡，细胞的信号转导，细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态平衡的调控有关。16.叶绿体的结构，功能结构：形如透镜，有双层膜，内有类囊体，几十个类囊体垛叠成基粒功能：光合作用（光反应和暗反应）18.细胞骨架的概念和种类概念：存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系。广义：包括核骨架；狭义：单指细胞质骨架种类：细胞质基质中：微丝，微管，中间纤维细胞核中：核骨架-核纤层体系19.微管组成与装配；微管的功能组成与装配：α-微管蛋白和β-微管蛋白形成αβ二聚体，γ-微管蛋白形成环状核心，然后αβ二聚体加入，合拢形成微管功能：a.维持细胞形态b.细胞内物质的运输(运输轨道)c.细胞器的定位d.鞭毛运动和纤毛运动e.纺锤体与染色体运动20.微丝的成分和功能成分：肌动蛋白功能：a.维持细胞形态，分布于质膜下，赋予质膜机械强度b.细胞运动c.微绒毛是肠上皮细胞的指状突起，用以增加肠上皮细胞表面积，有利于营养的快速吸收d.应力纤维e.参与胞质分裂f.肌肉收缩21.细胞核的结构，核被膜、核孔复合体、核仁、染色质的概念和功能结构：核被膜，染色质，核仁，核纤层核被膜：概念：包在核外面，由外核膜与内核膜组成功能：核外膜与粗面内质网膜连续，有核糖体附着；核内膜内表面附着核纤层核孔复合体：概念：核孔周围的盘状结构功能：负责选择性通透物质核仁：概念：细胞核中球形或椭球型结构功能：转录RNA，装配核糖体染色质：概念：由DNA和蛋白质组成的可被碱性染料染色的核蛋白物质功能：遗传物质的载体22.激素和受体的类型，配体的概念，亲水性和亲脂性配体的受体的不同激素类型：固醇类；氨基酸衍生物；多肽类；脂肪酸衍生物受体类型：含离子通道的受体；G-蛋白偶联受体；具有酪氨酸激酶活性的受体；细胞内受体配体概念：能与膜受体或胞浆受体结合，相互作用，并产生特定生物学效应的化学物质，即信号分子不同：位于细胞的不同部位23.G蛋白偶联的信号通路的过程，G蛋白偶联受体和G蛋白的概念过程：被激活的G蛋白偶联受体促使G蛋白α与β，γ分离；然后通过与GTP结合而活化；进而腺苷酸环化酶可使ATP转化成cAMP；cAMP激活蛋白激酶A，促进下游的代谢23.第二信使的概念信号物质作用于受体，然后通过细胞内的物质变化，把信息传递给效应物，这些细胞内传递信息的物质叫做第二信使24.细胞周期的概念，分期和各期的事件概念：从上一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束这一时间段G1期：细胞物质的积累，RNA和蛋白质的合成（间期）S期：DNA合成，伴随组蛋白合成（间期）G2期：为有丝分裂做准备（间期）M期：有丝分裂（分裂期）25.有丝分裂分期和过程前期：染色质开始浓缩形成有丝分裂染色体，有两条染色单体构成；细胞骨架解聚，有丝分裂纺锤体开始装配；高尔基体，内质网等细胞器解体，形成小的膜泡。前中期：核膜破裂；纺锤体微管与染色体着丝粒处的动粒结合，每个已复制的染色体有两个动粒，朝相反方向与两极的微管结合；染色体开始移向赤道板中期：所有染色体分布到赤道板上，纺锤体微管连接染色体着丝粒/动粒和中心体后期：排列在赤道面的染色体的姐妹染色单体分离产生向极运动末期：染色单体到达两极，染色单体开始浓缩；核膜开始重新组装；高尔基体和内质网重新形成；核仁重新组装，RNA合成功能逐渐恢复27.CDK和周期蛋白的概念和作用CDK概念：周期蛋白依赖性蛋白激酶周期蛋白：在细胞中的浓度发生周期性变化作用：与周期蛋白形成Cyclin-CDK复合体后控制和协调细胞周期进程，是驱动细胞周期运转的引擎28.癌基因和抑癌基因的概念癌基因：人类或其他动物细胞固有的会引起细胞癌变的基因抑癌基因：对细胞增殖起抑制作用的基因第四章：生命的形态动物生命活动的四个基本特征：新陈代谢，兴奋性，适应性，生长与生殖。内环境：细胞外液。稳态:机体依赖调节机制，对抗内外环境变化的影响，，维持内环境处于动态平衡的相对稳定状态。组织：由相似的细胞和细胞间质组成的执行相似功能的细胞群体结构。器官：由不同的组织按照一定的次序联合起来，形成具有一定功能的结构。系统：在功能上相关联的一些器官联合在一起，分工合作完成生命必需的某种功能的结构单元。动物四种基本组织的概念和他们各自的范围：1、上皮组织；覆盖在身体表面和器官内、外表面的膜状的紧密排列的细胞。具有保护、分泌、排泄、吸收等功能。2、结缔组织；由细胞和大量细胞间质构成。具有支持、联结、营养、防御、保护和修复创伤等功能。3、肌肉组织；主要由肌细胞构成，肌细胞之间有少量的结缔组