尔雅通识课基础生命科学课堂重点笔记整理.docx

基础生命科学 绪论学习生命科学必需性和可能性#食问题是最大问题。 #16星期以后，受精卵发育成初含有雏形胎儿。 #白蛾子变黑蛾子是因为环境污染，变黑蛾子有利于藏身。#中国于1995年在中国关键理工科大学把生物类课程列为非生物专业限选课和必修课程现代生命科学怎样应对新世纪挑战#生物学经历了三个发展阶段描述生物学阶段：达尔文物种起源试验生物学阶段利用多种仪器工具，经过试验过程，探索生命活动内在规律发明生物学阶段分子生物学和基因工程发展使大家有可能发明新物种 #狂犬病致死率为榜首#生命含有基础特征；新城代谢生长发育和繁殖遗传变异和进化感应性和运动内环境稳定#非典期间SARS病毒对淋巴细胞破坏能力比艾滋病毒要大得多生命物质基础生物体中常量元素门捷列夫元素周期表，100多个元素 se和Cr是必需微量元素成年人天天要摄入800mg钙婴儿（10个月 400mg幼儿（3岁 600mg少年10岁 800mg青年12-18岁 1000mg老年人1200mg才例子吸收率只有40%人体中钙离子受甲状旁腺素、维生素D及降血钙素影响和制约生物体中微量元素# Zn是部分酶必不可少元素（羧基肽酶是多个酶和蛋白质必需功效成份功效：消化吸收过程胰岛素功效红细胞运输二氧化碳味觉敏感性骨骼正常生长毛发光溜蛋白质合成核酸合成生殖系统发育创伤愈合含量：zn在人体含量约2.2g，仅次于铁，zn每日摄入量6-12mg#缺铬引发病症糖尿病动脉粥样硬化高血脂心脏病儿童生长迟缓神经机能紊乱补铬最好形式有机铬无机铬吸收1%啤酒酵母铬吸收10-25%#硒元素 19世纪20代瑞典科学家发觉20世纪50代美国科学家证实大蒜中硒元素并说其实人体必需微量元素硒是谷脱甘肽过氧化物酶中必需成份硒和维生素E配合作用#细胞中无机盐以离子形式存在调整渗透压缓冲能力确保细胞和机体PH稳定（血液当中PH值7.4酶调整因子和激活因子合成有机物原料生物小分子20种氨基酸中：疏水氨基酸：亮亲水：丝 酸性：天冬碱性：精含硫：半胱氨酸含羟基：苏带环：酪高等植物本身全部能合成蛋白质氨基酸#氨基酸功效含有生物活性：代谢调整信号传输组成蛋白质原件#蛋白质高级结构蛋白质一级结构是指肽链中氨基酸排列次序生物新陈代谢酶是生物催化剂# 人多种生物反应是在酶催化作用下进行 #人体饥饿时，经过激素作用，酶最终生成（葡萄糖）进入到血液中#酶化学本质是蛋白质、催化活性RNA和DNA#酶代谢反应通常不是单个酶进行作用，而要多个酶共同参与#酶性RNA有合成和水解作用#酶性DNA有合成作用（磷酸酯酶作用）#酶作用机理，降低活化能#Zn离子常常作为无机催化剂#磺胺类药品抑制细菌体内酶合成叶酸酶植物光合作用# 循环式光合磷酸化能够生成ATP#光合作用是据需能量和形成有机物过程，co2和h2o形成唐同时，能量被积存。光能-电能-活跃化学能-稳定化学能（碳同化#碳同化三个阶段羧化还原核酮糖再生#叶绿体组成叶绿体膜（2层单位膜）内类囊体基质#叶绿体结构特点三种不一样膜：外膜内膜类囊体膜#电能-稳定化学能包含了废循环事光合磷酸化和循环式光和磷酸化生物体内氧化过程#人体来讲，最适宜生产能量燃料是葡萄糖#生物氧化特点生物体内氧化比燃烧过程缓慢地多，不是猛然地发出光和热#光合作用糖酵解三羧酸循环（一个丙酮酸形成3个CO2）呼吸链细胞植物细胞核动物细胞不一样结构# 19C末，大家首先在烟草商介绍发觉并逐步证实了比细菌还小“传染性活性成份”，成为滤过性病毒#病毒式一类不含有细胞结构生命形态#生物膜功效：容器、屏障和通道等#细胞核功效：保持细胞是待建连续性，控制细胞代谢活动#植物细胞细胞壁叶绿体液泡胞间连丝#动物细胞溶酶体间隙连接无液泡无细胞壁植物细胞核动物细胞共性原核细胞无丝分裂，真核细胞有丝分裂细胞周期：细胞周期性生长分裂M期-分裂期G1期-DNA合成前期（细胞时间最大不一样表现S期-DNA合成期（当染色体出现时，细胞已经过S期完成了DNA复制），原来每条DNA分子复制出两条DNA分子G2期-DNA合成后期 G1期，S期和G2期又总称为分裂间期细胞分化和细胞基因差异性表示# 老年人各方面全部会出现衰退，其中味觉可能丧失0.64生效求过滤率降低1/3脊神经元降低%#神经细胞中只表示了下面哪种基因#人体衰老不是同时，脑供血量降低程度比肺活量降低程度低#成年人体内细胞大约有10（1214次方）细胞凋亡、癌变和细胞工程#对细胞凋亡说法凋亡细胞边缘和周围细胞很快地脱开是正常生理事件凋亡细胞细胞质膜是内旋#造成细胞衰老原因染色体复制区域不能完全复制，端粒变短生物氧化过程当中产生自由基会破坏生物大分子基因突变#细胞不凋亡，生命体就无法发育#控制细胞凋亡基因ced-3ced-4基因突变或缺失使凋亡受阻#秀丽杆线虫在131个细胞全部凋亡后，CED9会抑制凋亡继续发生从基因到基因工程对基因认识不停发展# 遗传学是硕士物体遗传和变异规律科学#摩尔根生物学家遗传学家现代试验生物学奠基人，发觉染色体遗传机制，创建染色体遗传理论#两个定律分离定律自由组合定律#孟德尔学说关键意义：孟德尔第一次明确提出遗传因子概念孟德尔首创了一套科学有效遗传研究方法（杂交自交回交侧交#多对性状显性和隐性性状基础规律和单因子是一样#肺炎双球菌转化试验首先证实了基因化学本质是DNA#两个基因在染色体离得越远，重组频率越高两个基因在染色体离得越近，重组频率越低基因工程不停进步#基因工程上游技术取得目标基因选择适宜载体开始目标基因#目标基因安装到载体上需要关键酶被称为限制性内切酶#乙肝诊疗需要借助干扰素#基因功效使遗传信息储存，传输和表示。#逆转录酶发觉，完善了遗传中心法则#基因工程是生物技术关键部分（遗传学）操作步骤：取得选择目标基因载体构建重组DNA分子转化或转染重组DNA分子进入寄主细胞表示母基因表示分离纯化蛋白质产物#常见载体质粒噬菌体DNA#将构件好DNA分子导入原核生物当中称为-转化导入动植物细胞，多细胞真核生物中-转染遗传病和人类基因组计划遗传病起因和分类#遗传病特征和分类1第一例遗传病发觉 19英国医生加洛特-（家族病史里）尿黑酸症2遗传病类型和特征基因在常染色体隐性（父母全部带有缺点基因，苯丙酮尿症。纤维性囊泡化病，镰刀状贫血病）在常染色体显性（父母一方有病症，儿女出现病症为1/2亨延顿氏病“是第一个被发觉显性遗传病”，家族高胆固醇血症）在X染色体：血友病红绿色盲、肌营养不良症#遗传病中影响最大是：单基因遗传病#性染色体疾病中，母亲和女儿常常是缺点基因携带者，儿子常常是受害者遗传病诊疗和人类基因组计划#遗传病诊疗三层次检验异常代谢成份调查家族病史检验异常基因#遗传病诊疗生理水平诊疗蛋白质水平诊疗基因诊疗 #人类基因组四张图谱遗传图谱基因图谱物理图谱序列图谱#2月16日人类基因组计划完成基因数量极少基因分布不均匀地球上人类基因其中99.99%基因密码相同，差一步到0.01%#小鼠和人类共享80%遗传物质，99%基因生物体内信息传输信息传输是生命活动关键内容#生物体内信息传输信息传输是生命活动关键内容神经系统在信息传输中作用脑高级功效#雄蛾和雌蛾信息交流方法是依靠嗅觉#人体十大系统中，神经系统和内分泌指导着各个系统之间友好#神经系统是人体中用于信息交流系统神经系统在信息传输当中作用#膝跳反射：是指两个神经元分别联络着感受器和效应器所实现反射服务 #物性神经系统特点：不直接收意志支配有两个部分组成包含交感和副交感神经，它们作用相反 #-氨基丁酸和多个神经系统退行性疾病和精神疾病相关（癫痫，神经分裂症#乙酰胆碱使骨骼肌收缩，星际舒张，所以心脏（跳动）减慢#神经元全部细胞器全部在细胞体中激素系统和细胞信号传输#性腺是人体内最小腺 #松果体分泌褪黑素#阿斯匹林消炎机制是抑制了前列腺素合成酶#激素浓度比神经递质低得多#萨马兰奇面临两个丑闻：兴奋剂行贿受贿#兴奋剂五类：刺激剂麻醉剂蛋白质同化制剂（短时间内使得肌细胞体积变大）利尿剂（控制体重）肽和糖蛋白激素及类似物#生物体内信息传输激素系统和细胞信息传输神经激素配合作用控制体内稳态动物行为#激素特征：起源由内分泌腺或细胞分泌传输无特定管道随血流传输作用直接作用在特定靶细胞效应：低浓度，强效应激素作用特点及神经、激素配合#下丘脑是内分泌系统中枢#胰岛素能够降低人体内血糖水平#固醇激素是雌激素肾上腺皮质激素糖皮质激素#非甾体激素胰岛素 肾上腺素甲状腺素前列腺素#类固醇激素受体又被成为转录调整因子#不一样激素类型有不一样作用细胞#腺苷酸环化酶（AMP）所合成是以ATP为底物经过水解两个磷酸变成单磷酸腺苷酸随即环化变成了环视单磷酸腺苷酸，她作用推进了其它下一级多个步骤，最终使得血糖能够升高#第二信使基础特征：在细胞内最早反应出浓度改变能够推进后续反应浓度一度升高后，能很快恢复，准备应付后一个刺激#钙离子和钙调蛋白结合后被活化起来，进而调整另一个酶钙吸收和沉积受多个因子调控#动物行为：先天性定型行为后天性学习行为社群行为通讯节律行为和生物钟动物行为受到神经系统和激素系统调整# 猫头鹰鸽子羚羊是夜行动物#动物体内存在多个生物钟，有不一样调整作用#社群行为：指动物和同类发生联络作用行为#社群行为包含：集群行为（开放群体，封闭群体）序位行为领域行为争斗行为利她行为#序位行为三种作用：确保首领权威性威吓替换战斗确保种群基因库不按随机标准遗传#领域行为：有保卫和防御功效#动物通讯听觉通讯雌蚊鸟叫视觉通讯萤火虫孔雀开屏嗅觉通讯昆虫外激素蚂蚁外信号触觉通讯性行为护幼行为#节律行为：生物生命活动随地球运动而发生节律性变动昼夜节律季节节律免疫系统人体免疫系统#免疫系统人体两道防线免疫器官和免疫细胞特异性免疫工作机理免疫学实际应用#特异性免疫反应特点反应较慢，具特异性#1978年世界卫生组织WHO宣告，人类消亡了天花#负责特异性免疫功效细胞包含以B-细胞和T-细胞为主免疫活性细胞#外周免疫器官脾脏（储存淋巴细胞场所）淋巴结和淋巴管（篱笆洗吧储存、运输系统#粒细胞：中性粒酸性粒碱性粒非特异免疫系统和特异免疫系统作用过程#特异性免疫反应三个阶段感应阶段：特意地识别抗原反应阶段：抗原刺激下活化起来，分化，增值效应阶段：发挥特异免疫应答效应#B、T细胞不用B成熟于骨髓寿命十几天占白C总数20%T成熟于胸腺寿命几年占白C总数80%#T细胞分工不一样关键分为Tc细胞毒T细胞 TH帮助T细胞 Ts抑制T细胞免疫学实际应用及蛋白质粒子普利昂#人工免疫:经过注射、口服等方法是人体摄图抗原累活抗体类物质，是人体增加对外来入侵免疫能力（叫做生物制品，第一不要有毒，第二效率要高#自动免疫经过处理，变成弱毒或无毒活菌体经过处理死菌体卡介苗#被动免疫抗血清；狂犬病毒、乙肝病毒血清、破伤风毒素血清胎盘球蛋白血浆-球蛋白SARS病人血清#免疫技术作为一个研究手段亲和层析：利用抗原、抗体转移性结合原理，从多种杂蛋白中分离目标蛋白酶联免疫吸附法（ELISA）专一性强，灵敏度高单克隆抗体：在研究上伴随应用日益广泛，对 #和免疫系统相关疾病过敏超敏（红斑狼疮）低下#过敏过敏反应表现：打喷嚏，哮喘，风疹等。过敏原：划分，地毯灰尘，十五中一些蛋白质，蜂蜜刺蛰等#病原物分类低等动物：血吸虫蛲虫原生动物：痢原虫变形虫真菌细菌和病毒病毒在活细胞内繁殖是专性，不会感染其它细胞蛋白质粒子普利昂发觉和本质能够传染致病蛋白质例子普利昂 #病原物（普利昂病原物）不是小型病毒，不含核酸，而含蛋白质 #普利昂蛋白中复合糖链氨基端有22个氨基酸#羊骚养病普利昂蛋白含有性质由208个氨基酸组陈疏水性很强糖蛋白在C段很有1对二硫键和2个N型符合糖键#PrPc PrPsc区分一 prpc定位在细胞表面 prpsc定位在细胞质中二 prpc蛋白酶水解完全 prpsc蛋白酶局部水解（普利昂蛋白正常蛋白结构和异常蛋白结构在一级结构上是完全相同，二级结构发觉了问题）#普利昂蛋白带来疾病最终感染是中枢神经系统#普利昂异常蛋白能溶于水中多利羊带来挑战和迷惑克隆羊风暴及细胞发育潜能1997 3.4美国克林顿总统宣告：严禁联邦政府资助人体克隆试验#多细胞动物受精卵发育过程卵裂囊胚原肠胚器官原基生长和组织分化不一样阶段，分化发育呈完整个体#造血干细胞是人体内多能细胞。#中国提出严禁以增值为目标克隆人项目或试验#分化成熟植物细胞细胞体仍然保持着它全能性多利羊试验设计及其理论意义多利羊试验成功引发震动原因一从使用囊胚细胞核到分化成熟体细胞核是一个大进步（孕育于最终三个月乳腺细胞）试验动物从小鼠到羊也有所不一样新千年立即给予生命科学更关键使命#多利羊试验成功关键-血清饥饿（是为了让细胞进入G0期）#多利羊试验理论意义真是分化成熟动物细胞核仍具全能性真是卵细胞细胞质对胚胎发育分化含有决定性#多利羊试验实际意义蛋白质-多肽类药品（胰岛素、凝血因子、生长因子等）器官移植人类疾病动物模型珍爱濒危动物繁殖#转基因存在问题所得到转基因动物在性生殖过程中，轻易丢失转入基因和特征#克隆所产生后代基因组是单一丰富多彩生物世界生物世界多样性和分类#地球上现存活物种总数约500万：已判定命名物种约200万 #特异性免疫反应三个性质识别性反应性记忆性#林奈双名法生物学名=属名+种名+定名人林奈双名法：种名是形容词，属名是名词性质，定名人可缩写#最早动物 6亿年前出现最早真核生物出现在15亿年前最早给地球提供氧气细菌是，是蓝细菌.蓝细菌是原核生物,又叫蓝绿藻最早原核生物 35-38亿年前#魏泰克五界系统：植物界、动物界、真菌界、原生生物界、原核生物界#整个生物在界以下被分成了六个等级#生物界一下分类等级界门纲目科属种植物界分类及其特征#魏泰克五界分类系统原核生物界原生生物界真菌界植物界动物界#植物组织：含有特定功效细胞群其形成过程：细胞分裂，分化成不一样组织#植物界中进化水平最高是被子植物，其组织类型分生组织成熟组织被子植物器官营养器官繁殖器官#高等植物系统皮组织系统维管组织系统基础组织系统# 低等植物 高等植物形态上无根茎叶分化有分化结构上无组织分化 有分化生殖器官单细胞 多细胞受精卵不形成胚母体中形成胚#高等植物在母体当中形成多细胞胚，能够进行光合自养动物界分类及其特征#在整个动物界当中，种类最多是节肢动物#呼吸系统起自于口和鼻，终止在肺泡#只有被子植物才会出现双受精现象，动物界没有这类情况#动物组织：结构和机能上含有亲密联络细胞和细胞间质所组成基础结构称为动物组织#动物四大基础组织：上皮组织（细胞排列紧密） 血管结缔组织肌肉组织神经组织#动物类群由单细胞组成原生动物亚界由多细胞组成后生动物亚界（分类关键依据：身体对称形式，受精卵裂方法胚层）次生体腔口起源#动物体九大类群原声动物：草履虫变形虫中生动物：寄生虫直游虫侧生动物：海绵辐射对称动物：水母无体腔动物：扁形动物（吸血虫假体腔动物：线虫裂体腔动物：软体动物步骤动物节肢动物触手冠动物：帚虫肠体腔动物：海参脊椎动物生物和环境生态学基础概念及其功效生命科学研究层次；分子水平种群水平亚细胞水平群落水平细胞水平生态系统整体水平生物圈 #宏观生物学研究范围：种群水平群落水平生态系统种群：栖息在同一地域中同种个体组成复合体#种群特征：数量特征年纪比密度比性别比分布情况种群生态学研究对象外界因子（生物、物理）对某一个群在一定第群内丰度和分布影响。#人类增加不均说明我们不够重视人类在生态系统当中所占得位置#同一群落中不一样种群间相互作用方法竞争关系捕食和被捕食关系寄生关系互利共生关系偏利共生关系合作关系植化相克关系生态系统中种群和群落#群之间互利共生关系白蚁消化道中原生生物帮助白蚁消化木屑蚂蚁为蚜虫放哨原声动物鞭毛虫促进牛消化#生物物种最多生境是热带雨林#氮气只能在细菌作用下被植物利用#影响群落特征原因群落组成群落中优势种群群落稳定性群落营养结构#稀树草原：又称沙瓦纳，其关键特点是温度高，但降水量不足#生态系统功效：能量流动和物质循环要含有环境保护意识和生态意识#在澳大利亚生态系统中，兔子是外来入侵物#麋鹿苑世界灭绝动物墓地中人类墓碑在倒数第二块#DDT对环境危害关键表现在扰乱鸟类生殖功效#世界面临危机粮食危机资源危机环境危机能源危机生命起源和生物进化生命起源假说#相关生命起源假说神造论自然发生论宇生论生源论化学进化#（化学进化）奥巴林发表了一篇生命起源文章说明了生命来自于非生命物质#200亿年前，没有物质和能量，没有时间和空间150亿年前，宇宙大爆炸，产生能量和质量，时间和空间开始#45亿年前太阳系形成，地球形成地球形成过程凝聚降温火山爆发再次降温#生命起源大约在距今45至35亿年间#最早化石统计了35至38亿年前原核生物#化学起源说将生命起源分为三个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质即原始蛋白质、核酸；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；最终，有机多分子体系演变为原始生命探求生物进化轨迹#寒武纪生物大爆发和达尔文生物渐变性进化是矛盾#蓝细菌出现开始给地球逐步积累氧气#腔肠动物有2个胚层#团聚体和微球体全部含有生命特征脂双分子层囊泡内有多个核实、蛋白质、糖类大分子能够选择性地从环境吸纳“食物”利用“食物”分解物，复制本身一部分起关键作用大分子囊泡因大分子增多，而“生长”和繁殖#原初生命细胞雏形诞生无机小分子有机小分子生物大分子多分子体系聚合成细胞雏形#团藻-代表多细胞简单聚集开始有分工（营养和繁殖）黏菌-有分有合（有分化）单细胞阶段以细菌为生分化出生殖部分氮饥饿时聚集成细胞团#胚胎发育次序性改变最先出现是门纲特征其次是目科是特征最终是属种是特征#寒武纪生物群大爆发，多细胞动物突发性地在海洋出现，以后地球上开始出现形色高等生物世界#伯吉斯页岩动物化石现代软体动物鱿鱼、章鱼和其它头足类动物早期祖先#进入寒武纪，出现了多个多样无脊椎始祖类型和原始脊索动物组员（云南虫