生命科学导论重点

如何判定一种元素的营养学意义？

常量元素的重要性比较容易认识。

微量元素的营养学研究较难。要证明某一种微量元素在营养学上是必不可少的，至少需要利用实验动物做以下三个方面的饲养实验:

（1）让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食，观察是否出现特有的病症；

（2）向膳食中添加该元素后，实验动物的上述特有病症是否消失；

（3）进一步阐明该元素在身体中起作用的代谢机理。

2、生物小分子（六种）

水氨基酸单糖核苷酸脂类维生素

20种氨基酸中有8种不能由人体合成，必须从外界摄取，称为必需氨基酸

8种必需氨基酸为缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸

功能（1）作为组建蛋白质的元件

（2）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性（代谢调节、信号传递等）

核苷酸分子由三个部分组成：

碱基：嘧啶、嘌呤五碳糖：核糖或脱氧核糖磷酸

生物大分子主要有三大类：蛋白质核酸多糖

它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。

DNA RNA

脱氧核糖核糖

有胸腺嘧啶有尿嘧啶

无尿嘧啶无胸腺嘧啶

生物大分子具有高级结构，即独特的立体结构、空间构型和分子整体形状等，在生物体的生理功能上起着重要作用。

本讲摘要

生命的形式多种多样，生命的形态多变，但是化学成分是同一的。生物体中C、H、O 、N 元素的总和超过了96%。

构成生命的小分子主要包括：水、氨基酸、糖、核苷酸、脂和维生素等。

构成生命的大分子主要包括：蛋白质、核酸和多糖等，它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。

生物大分子具有高级结构，即独特的立体结构、空间构型和分子整体形状等，在生物体的生理功能上起着重要作用。

细胞学说的内容

1. 所有生物都是由细胞和细胞产物构成的

2.每个细胞相对独立，一个生物体内各细胞之间协同配合

3.新细胞只能由原来的细胞分裂繁殖而产生

4. 所有细胞具有基本相同的化学组成和代谢活性

5. 生物体总的活性可以看成是：组成生物体的各相关细胞的相互作用和集体活动的总和

内质网由单层生物膜围成。是蛋白质合成、修饰和分泌，脂类合成的场所。

高尔基体由单层生物膜围成。主要功能是蛋白质修饰与加工、运输和分泌；脂质的运输。溶酶体溶酶体是胞质中一类包着多种水解酶的小泡由单层生物膜围成，是生物大分子分解的场所。

植物细胞有细胞壁有叶绿体有中央液泡

动物细胞没有细胞壁没有叶绿体没有中央液泡

有丝分裂周期

G0期：休眠期

G1期：DNA合成前期

S 期：DNA合成期

G2期: DNA合成后期

M 期：有丝分裂期

前期：染色质浓缩，折叠，包装，形成光镜下可见的染色体，每条染色体含两条染色单体。中期：核膜消失，染色体排列在赤道板上

后期：姊妹染色单体分开，被分别拉向细胞两侧

末期：重新形成核膜，染色体消失

细胞质分裂：胞质形成间隔，最终分为两个细胞

染色质和染色体

处于分裂间期的细胞，细胞核内的DNA 分子，在一些蛋白质的帮助下，有一定程度的盘绕，形成核小体。多个核小体串在一起形成染色质。

当细胞进入M期时，染色质折叠包装，大约压缩8400倍，形成光镜下可以看到的染色体。

4.1 细胞分化：发育过程中细胞后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。

分化以后不同种类的细胞，形态、功能、基因表达和代谢活动均不相同。

细胞分化不但发生在胚胎阶段和发育过程中，亦发生在成人阶段。

细胞的发育潜能：由一个细胞可能分化发育出多少种细胞？这就是细胞的发育潜能。

全能性细胞：具有能使后代细胞形成完整个体的潜能的细胞。例如：受精卵

多能性细胞：具有分化出多种组织或细胞（但是不能形成完整个体）的潜能的细胞。例如：造血干细胞

单能性细胞：只能分化成一种细胞的细胞。例如：肌肉中的成肌干细胞

人体衰老机理有人强调，人体衰老时，并非全身细胞均衡衰老，而是部分细胞衰老，导致整体机能失调。激素系统和神经系统的衰老对全身的影响最大。

衰老的机理——自由基假说

生物氧化中产生的自由基会破坏生物大分子，使得细胞结构破坏，基因突变，导致细胞衰老。

细胞死亡分为两种：

（1）因环境因素突变或病原物入侵而死亡，称为病理死亡，或细胞坏死。

（2）因个体正常生命活动的需要，一部分细胞必定在一定阶段死去，称细胞凋亡。

细胞凋亡和细胞坏死有明显区别

细胞凋亡细胞坏死

细胞变圆,与周围细胞脱开细胞外形不规则变化

核染色质凝聚溶酶体破坏

细胞膜内陷细胞膜破裂

细胞分为一个个小体胞浆外溢

被周围细胞吞噬引起周围炎症反应

本讲摘要

细胞学说的核心内容是，细胞是生命的基本结构单位，所有生物都是由细胞组成的。

真核细胞的典型结构包括：生物膜、细胞核和各种细胞器。

细胞从前一次分裂开始到后一次分裂开始，这段时间称为一个细胞周期，包括G1期、S 期、G2期和M期。

减数分裂使得子细胞染色体数目减半，子细胞基因组合大为丰富和多样化，从而使有性

生殖的后代具有更强的适应性和进化潜能。

细胞分化是指发育过程中细胞后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。

ATP的结构和功能

ATP是生物体能量的基本交换单位ATP是生物系统能量交换的中心

体内的新陈代谢过程都是在生物催化剂——酶的催化下进行的。

催化剂可以加快化学反应的速度，酶是生物催化剂，它的突出优点是：

催化效率高专一性质可以调节

酶的化学本质是蛋白质酶催化作用的机理——降低活化能

绿色植物和光合细菌利用太阳能使二氧化碳固定为有机物的过程称为光合作用。

在现在的地球上，光合作用是一切生物得以生存的基础。

叶绿体是光合作用进行的场所吸收光能靠叶绿素

光反应：在叶绿素参与下，利用光能劈开水分子，放出O2，同时形成两种高能化合物ATP 和NADPH。

光反应的要点叶绿素吸收光能，一些用于水的裂解，其它转化为电能，即造成从叶绿素分子起始的电子流动。

在电子流动过程中，通过氢离子的化学渗透，形成了ATP，电能被转化为化学能。

电子沿传递链最终达到电子受体NADP+，同时一个来源于水的氢质子被结合，电能又再一次转化为化学能，并储存于NADPH中。

光合作用的暗反应依赖于光反应中形成的ATP和NADPH。

电子传递链就是通过一系列的氧化还原反应，将高能电子从NADH 和FADH2最终传递给O2，同时随着电子能量水平的逐步下降，高能电子所释放的化学能就通过磷酸化途径贮存到ATP分子中，也称为氧化磷酸化。

糖代谢小结

1个葡萄糖通过有氧呼吸共形成36或38个ATP。

ATP的量取决于糖酵解阶段产生于细胞质中的NADH穿过线粒体膜进入呼吸链时是否消耗能量，按甘油磷酸环路穿过线粒体膜需要消耗2分子ATP，按苹果酸-天冬氨酸环路则不需要消耗ATP。

糖酵解的结果

参与化合物：①葡萄糖，②ADP和磷酸，③NAD+。起始阶段还需要消耗2分子ATP 来启动，但后期共产出4分子A TP，还形成高能化合物NADH。最终产物是丙酮酸。

糖酵解将六碳的葡萄糖分解成2个三碳的丙酮酸，净产生2个ATP，生成1分子NADH，糖酵解不需要氧参与。

本讲摘要

ATP是生物系统能量交换的中心

体内的新陈代谢过程都是在酶的催化下进行的，其突出优点是效率高、底物专一和可调节。

光合作用包括光反应和暗反应2个过程：前者是在叶绿素参与下，利用光能劈开水分子，放出O2，同时形成两种高能化合物ATP和NADPH。后者则是把ATP和NADPH中的能量，用于固定CO2，生成糖类化合物。

细胞呼吸主要包括糖酵解、三羧酸循环和电子传递三个过程。氨基酸与脂肪酸的氧化是先转变为某种中间产物，然后进入糖酵解或三羧酸循环。

孟德尔遗传学第一定律——分离定律

分离定律：一对基因在形成配子时完全按照原样分离到不同的配子中去，相互不发生影响。实验：用一对性状杂交，子一代全为显性性状，子一代之间自交，子二代为：显性性状：隐