生物学基础

1、地球上的自然史与生命史
不断演化的地球系统：地球本身一直 经历着由简单到复杂、由低级到高级不 可逆的演化过程，由此逐渐形成了大气 圈、水圈、岩石圈、生物圈及地球内部 的圈层； 不断演化的地球生物：生物是地球系 统在特定条件下演化的结果，并仍处于 不断的演化之中； 宇宙的起源：始于120亿年前的宇宙大 爆炸（Big Bang Begins The Universe! ）； 太阳系的起源：大约49亿年前，诞生 太阳系； 地球的起源：大约45亿年前，宇宙中 的尘埃在引力作用下逐渐集聚形成地球。
磷脂 质膜
四、蛋白质
核酸是遗传信息的携带者 蛋白质是信息转化成生物结构和功能的表达者
Protein

Sequence Structure Function 1)enzyme 2)transport 3)cell structure
几大类蛋白质
纤维蛋白 膜蛋白 球蛋白

4.1
氨基酸
Structures in the R-groups of the twenty amino acids found in all living things.
Structures in the R-groups of the twenty amino acids found in all living things.
地球生命简史
生命诞生、细胞的形成
35～38亿年前，海洋孕育原始生物
单细胞生物在地球上繁衍、原始生态系统的建立
原核生物占主体的阶段（35～20亿年前） 真核生物占主体的阶段（20～6亿年前）
多细胞生物出现和多样化表达、生物圈覆盖整个地球
多细胞植物、多细胞动物的诞生（6～5.5亿年前） “寒武纪大爆发”（约5.3~5.5亿年前）——物种“爆发” “志留纪大爆发”（约4.3亿年前）——生命从海洋扩展到陆地
B-pleated sheets
反平行式
平行式
beta-pleated sheet， beta-折叠片，在多肽链之间或一条肽 链的肽段之间靠氢键联结而成的锯齿状片层结构。
the turns
beta -turn， beta –转角，在球状的蛋白质 分子中，肽链经常出现的回折，由4个连 续的氨基酸组成。
Organization levels of life
Study biology at many levels.
It is thus possible to study biology at many levels, from collections of organisms (communities), to the inner workings of a cell (organelle).
三级结构
Tertiary Structure
三级结构， 多肽链借助各种次级键（非共价键）盘绕成具有特定肽
链走向的紧密球状结构。
四级结构
Quartenary Structure
四级结构， 寡聚蛋白质中各亚基之间在空间上的相互关系或 结合方式。 亚基，四级结构的蛋白质中每个球状蛋白质。亚基一般只是 一条多肽链，这些多肽链相互间以S-S键相连。亚基的聚集体 即是寡聚蛋白质。
核糖核酸RNA）
பைடு நூலகம்
一、细胞结构 cell

真核生物细胞 原核生物细胞
eukaryotic cell

prokaryotic cell
1、大肠杆菌
2、念珠藻
3、小球藻 4、酵母菌 5、火丝菌
6、眼虫
7、分生组织细胞 8、栅栏组织薄壁细 胞 9、驴蹄草叶表皮细 胞和保卫细胞 10、大鼠肝细胞 11、肾近曲小管上 皮细胞 12、成纤维细胞 13、人红细胞 14、人精子 15、哺乳动物的横 纹肌细胞
Protista 原生生物界 Plantae 植物界 Fungi 真菌界 Animalia 动物界
生物“界”的划分
三界说、五界说、六界说、八界说 三主干六界说： 真细菌 古细菌 原生生物 真菌 植物 动物 原核生物
真核生物
Levels of Organization

Structures in the R-groups of the twenty amino acids found in all living things.
Structures in the R-groups of the twenty amino acids found in all living things.
amino acid
an amino end (NH2) a carboxyl end (COOH) R-group
20种主要氨基酸的分类
8
7 2 3
Structures in the R-groups of the twenty amino acids found in all living things.
人类诞生、文明的发展
约400～1000万年前，人类诞生 文化史：100万年
46
地球形成 地核与地幔分异
40
生 命 起 源
38
最早的沉积记录 化学进化生命起源
最早的叠层石和微 生物化石记录 光合作用起源
35
30
时间 (亿年前)
25
单 细 胞 生 物 繁 衍 及 原 始 生 态 系 统 建 立
20
冠族真核细胞起源 大气圈自由氧开始积累
10
7
多细胞叶状体植物适 时间 应辐射性分化
(亿年前)
5
4 多 细 胞 生 物 进 化
“寒武纪大爆发” 骨骼化、后生动物适 应辐射性分化 “志留纪大爆发” 陆生维管植物诞生 两栖动物出现
爬行动物出现
3
2
哺乳动物起源 恐龙成为地球霸主 鸟类出现
被子植物起源
1
恐龙绝灭 人类起源、文化系统建立
时间 (亿年前)
第二章
生物学基础
（一） 生物的分类 （二） 生物大分子 （三） 中心法则
第一节 生物的分类简介
地球上的生物是自然界在特定 条件下演化的结果，而且仍继 续处于变化之中。
Charles Darwin
The Wallace-Darwin Theory
the theory of evolution
Alfred Russel Wallace
Structure of a protein: primary, secondary, tertiary, and quaternary levels of structure.
五、核酸

它的基本结构单位是核苷酸（nucleotides） 。 核苷酸有多种类型： 1）information storage (DNA) 2）protein synthesis (RNA) 3） energy transfers (ATP and NAD).
Structures in the R-groups of the twenty amino acids found in all living things.
4.2 蛋白质的结构



一级结构， Primary structure 二级结构， Secondary Structure 三级结构， Tertiary Structure 四级结构， Quartenary Structure
16、平滑肌细胞
17、神经细胞体
原核生物细胞结构
A general prokaryotic cell
质膜 肽聚糖
被膜
真核生物细胞结构
植物细胞
动物细胞
细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核
从染色体到 DNA
人类23对染色体
细胞中的大分子
Macromolecules in Cells
The approximate composition of a bacterial cell.
生物分类体系
林奈 (Carolus Linnaeus ， 1707－1788） 瑞典博物学家
Linnean hierarchical classification was based on the premise that the species was the smallest unit, and that each species (or taxon) belonged to a higher category.
Linnean hierarchical classification
Kingdom 界 Phyla门 Class纲
例：
Animalia 动物界 Chordata 脊索动物门 哺乳纲 食肉目
Mammalia
Order目
Carnivora
Family科
Genus属 Species种
Felidae 猫科
醣酵解
呼吸
2.There are four basic sugars that we will deal with:
三、脂类
磷脂(phospholipids)是构成细胞膜(membranes)的主要 成分磷脂是两性分子，即亲水性和疏水性。 头部是带负电荷的磷酸基团；尾部是疏水性的碳链。
细胞膜的结构
分子水平 DNA sequence
?
Proteins Structure Function
All Cell
第二节 生物大分子
主要内容：
生物大分子
1. 2. 3. 4. 5.
细胞结构（从染色体到DNA） 糖类（D-核糖、D-2-脱氧核糖） 脂类（磷脂） 蛋白质（氨基酸、蛋白质及其结构） 核酸（核苷酸、脱氧核糖核酸DNA和
二、糖类
作用： 储存能量 结构材料
cellulose
纤维素