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生命科学导论姓名：张春 学号：1008074112 系别：计算机系班级：农信班问题1：酶的化学本质及催化特点？答：绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，然而对于一些化学本质是蛋白质的酶来说，有的酶蛋白仅有一条肽链；有的酶蛋白有许多条肽链，称为多亚基酶。许多酶除了酶蛋白外,还需要有机小分子或无机离子的配合，才能充分表现出酶的活性。这些小分子或离子被称为酶的辅助因子。不少维生素进入人体内后，稍加改变，就作为酶的辅助因子起作用。众所周知,酶的催化机制是降低活化能。化学家的研究揭示，反应底物分子必须超越一定的能量水平，才能进入化学反应过程，就好像存在着一定高度的能量”门槛”,这就是反应的活化能。酶作为催化剂，和底物分子结合，是反应活化能大为降低，从而是反应速度加快。了解了酶的催化机制，我们就可以很好理解酶的催化特点。比起化学化工中常用的催化剂来，没做微生物催化剂具有无可比拟的突出优点：（1） 酶的催化效率特别高，可比无机催化剂高101015倍。（2） 酶的催化作用具有高度专一性。在细胞内狭小的空间中，上百种酶同时催化着上百个各不相同的反应，酶的专一性显的更为重要.（3） 酶的活性可以调节。问题2：什么是细胞分化？细胞分化的本质是什么？ 答：多细胞生物体是由多种多样的细胞组成。例如，成人体内细胞总数约为1014个,细胞种类多达200余种。这么多种细胞，最初都是来自受精卵。可见这里经历一个细胞分化的过程。一个或一种细胞，其分裂增殖产生的后代细胞，在形态、结构和功能上相互间不同，并于亲代细胞也不相同,这个过程成为细胞分化。细胞分化的本质是基因的选择性表达，个体发育通过细胞分化来实现，经有性生殖产生的生物个体，都是从受精卵开始。由受精卵长成完整个体的过程，成为个体发育。显然个体发育过程，不仅仅是细胞数量的增加，更重要的是细胞分化过程的展开。从近代生物学角度来看，联系个体发育来理解细胞分化，应包括以下内涵：(1)细胞分化起源于基因表达调控，一部分基因关闭，另一部分基因打开,以及基因表达千度的调控。(2)分化细胞之间的差异，归根结底在与蛋白质的表达。（3）分化过程通常是不可逆的。分化终端的细胞一般不再分裂，稳定的具有一定的特征，执行一定的生理功能，渐渐的走向衰老与死亡。如果，少数分化终端的细胞竟然逆向恢复生长分裂的能力, 称为去分化,往往可能使细胞癌变的征兆。（4）细胞分化大多出现在成年阶段以前。个体发育达到成年阶段后，大多数细胞不再分化。但是，仍有一部分细胞的分化在生物个体整个一生中都会持续进行。例如，哺乳动物的骨髓中，终生都在发生血细胞的分化成熟。问题3: DNA 作为遗传物质的功能？ （1）贮藏遗传信息的功能 （2）传递遗传信息的功能 （3）表达遗传信息的功能 由此，克里克提出中心法则, 确定遗传信息由 DNA 通过 RNA 流向蛋白质的普遍规律。中 心 法 则DNA DNARNA蛋白质中心法则：遗传信息储存在DNA中，DNA通过转录生成 mRNA，mRNA再通过翻译生成蛋白质，从而完成遗传信息的表达过程。DNA大分子是遗传信息的载体，美国科学家早在1994年证明遗传物质是DNA而不是蛋白质。但是，由于当时的人们对生物大分子的注意力主要集中在蛋白质，而对DNA了解甚少，再加上以细菌为材料的遗传学研究还不多，所以在但是还没有得到更多人的认同。直到1952-1953年间，美国科学家赫歇和切斯用放射性同位素35S和32P所做噬菌体侵染实验，明确的证明了，是DNA而不是蛋白质携带者噬菌体的遗传信息。沃森和克里克发表DNA双螺旋模型，表明DNA分子结构上的特征，也支持DNA作为遗传功能的需求。1958年，用15N标记DNA分子，并用梯度离心技术所做的实验，证明了DNA大分子生物合成中半保留复制的特点。从而，为DNA分子技术在细胞分裂的过程中，在上下代之间准确的传递遗传信息功能，提供强有力的支持。下面给出基因在人体内复制转录的实框图：问题 4： 多种免疫细胞参与特异性免疫(免疫应答)，其中两种最重要的免疫细胞的共同特点和功能的不同点是什么？你认为克隆羊的问世有哪些理论和实际意义？ 答：参与特异性免疫中两种最重要的免疫细胞是B细胞和T细胞，这两种免疫细胞都来自骨髓中的造血干细胞。但这两种细胞所发育和成熟的场所不同其中B细胞是在骨髓中成熟的，而T细胞是在胸腺中成熟的。成熟的B细胞是效应B细胞将来能够产生抗体对付抗原，而T细胞成熟以后形成效应T细胞效应T细胞能够产生细胞毒素将靶细胞裂解死亡。B细胞和T细胞的共同特点：（1）特异地识别抗原；（2）在抗原刺激下，活化起来，分化，增殖；（3）发挥特异的免疫应答效应、产生抗体、产生因子、直接攻击“变坏”细胞。下表是体内两种免疫细胞的区别:细胞种类B-细胞T-细胞来源骨髓骨髓成熟骨髓胸腺寿命几天乃至十几天几年占白细胞总数20%80%功能体液免疫细胞免疫 抗体与抗原形成特异结合，再通过下列反应消灭抗原。中和反应：抗体结合抗原以便“吞噬细胞”吞噬。聚集反应：抗体是双价的，可以使抗原聚集，以便吞噬。沉淀反应：抗体结合后，使可溶性抗原大分子沉淀，以便吞噬。 Tc 细胞毒 T 细胞直接参与杀伤靶细胞。 杀伤机理：（1） 直接使靶细胞裂解（2）诱导靶细胞进入凋亡程序克隆羊技术的问世首先它推动了基因技术的快速发展克隆技术在近年来得到了一定的发展，各国科学家相继克隆出牛、鼠、猪等动物，但与此同时也陆续有科学家发现一些克隆动物表现出“早衰”迹象，这被认为是克隆技术自身不完善而对克隆动物的健康造成的危害。但是，科学界对此还没有最后的结论。 在培育多利羊的过程中，科学家采用了体细胞克隆技术。也就是说，从一只成年绵羊身上提取体细胞，然后把这个体细胞的细胞核注入一个另一只绵羊的卵细胞之中，而这个卵细胞已经抽去了细胞核，最终新合成的卵细胞在第三只绵羊的子宫内发育形成了多利羊。从理论上而言，多利继承了提供体细胞的那只绵羊的遗传特征。培育多利羊的技术，已经成为如今培育体细胞克隆动物的标准过程。克隆动物、包括克隆人，如今成为争议最大的科学话题。在技术上，苏格兰罗斯林研究所的科学家试验了两百多次才成功培育出一个多利，而且它在2001年就被发现有类似关节炎的症状。科学家认为，这在某些方面反映了当前克隆技术的缺陷。多利的早夭，估计会进一步引发有关的争论。问题5：什么是人类基因组计划？你认为有何意义？多细胞动物体完善的对内外环境协调能力，主要靠哪两个系统？它们在生物体信息传递中有何特点？答：测出人类全套基因组的 DNA 碱基序列称为人类基因组计划。20世纪80年代中期，一方面是美国能源部主持的学术会议的提出，联系对环境中低剂量放射线致突变作用的检测研究，有必要获得人类完整基因组序列作为可靠的参照物。另一方面是美国国家卫生局主持的学术会议上提出，为探索人类基因对于人类疾病的影响，有必要获得人类基因组的完整DNA序列。研究人类基因组计划的意义主要有以下几点：（1） 在 HGP推动下，世界大公司投入生物技术意向剧增。（2） 推动新学科兴起 生物信息学 Bioinformatics 基因组学 Genomics（3） 开拓医学研究和实践的新局面多细胞动物体完善的对内外环境协调能力，主要靠以下两个系统：细胞器之间的协调配合与生物膜系统1.每个细胞器之间应该相互协调合作，稳定整个细胞环境，让细胞整体处于一个动态稳定的环境状态下： 所有细胞器之间相互协调合作使整个细胞保持一个动态稳定的环境之中，真核细胞内由生物膜分隔成许多细胞器，使胞内空间被分隔成分离的胞内区室。催化代谢反应的酶，常常按代谢途径分布在不同的区室中。区室分布可以带来这几个好处：（1）:参与同一条代谢途径的酶相对集中，甚至在膜上有序排列，有利于代谢途径内部的衔接和调控。（2）：把分解代谢和合成代谢分离开来，避免无意义的循环。（3）：一些代谢方应所需要的原材料，需要在胞内各分离区室间跨膜运输，这个过程也是代谢调控的重要环节。