普通生物学课后习题答案

普通生物学课后习题答案

1、绪论

1、20世纪，生物化学和分子生物学揭示了生物界在化学成分上，即在分子层次上存在高度的同一性。这会给人们什么启示？

答案要点：大量实验研究表明，组成生物体生物大分子的结构和功能，在原则上是相同的。例如各种生物的蛋白质的单体都是氨基酸，种类20种左右，各种生物的核算的单体都是核苷酸，这些单体都以相同的方式组成蛋白质或者长链，它们的功能对于所有生物都是一样的。在不同的生物体内基本代谢途径也是相同的，甚至在代谢途径中各个不同步骤所需要的酶也是基本相同的。生物化学的同一性深刻地揭示了生物的统一性，也促进了人们从分子生物水平上认识生命本质的深入研究。提示人们从分子水平研究进化的同源性，人工改革的可能性，也为物种多样性与基因库保护提供了物质基础。

2、生物学中，一方面有新的学科不断分化出来，另一方面一些分支学科又在走向融合，这说明了什么？

答案要点：生物学的分支学科各有一定的研究内容而又相互依赖，相互交叉。生命作为一种物质运动形态，有它自己的生物学规律，同时又包含并遵循物理和化学的规律。因此，生物学同物理学，化学有着密切的关系。生物分布于地球表面，是构成地球景观的重要因素。因此，生物学和地学也是互相渗透，互相交叉的。一些新的学科不断的分化出来，一些学科又在走向融合。学科的分化，分科的互相渗透走向融合，反映了生物学极其丰富的内容和蓬勃发展的景象。数理化的成果融入到人类认识生物，改造生物中，也说明生物未知领域研究还很大。

2、细胞与生物大分子

1、动物是以氧气（O2）氧化糖（C6H12O6）产生CO2和H2O获得能量。假设你想知道所产生的CO2中的氧是来自于糖还是氧气，试设计一个用18O作为示踪原子的实验来回答你的问题。

答案：自然界中氧含有3种同位素，即16O、17O、18O。18O占0.2%，是一种稳定同位素，常作为示踪原子用于化学反应机理的研究中。

实验设计：用18O标记糖作为示踪原子供给动物的有氧呼吸，质谱分析测定生成物CO2的放射性，如果CO2中的氧具放射性说明CO2中的氧是来自于糖。对照组中18O标记O2进行实验，分析测定CO2是否具有放射性，如果没有，进一步清楚地表明CO2中的氧来自糖而不是O2

2、牛能消化草，但人不能，这是因为牛胃中有一种特殊的微生物而人胃中没有。你认为这种微生物进行的是什么生化反映？如果用一种抗生素将牛胃中的所有微生物都消灭掉，牛会怎样？

答案：动物消化道中没有纤维素酶，不能消化纤维素。牛，马等动物胃中寄生着一种特殊的微生物，具有能分解纤维素的酶（cellulase），使纤维素水解产生纤维二糖，再进一步水解而成葡萄糖。

纤维素是牛，马等动物的主要食物，如果用抗生素将牛胃中所有的微生物都消灭掉，牛将缺乏营养物质死亡。

3、有一种由9种氨基酸组成的多肽，用3种不同的酶将此多肽消化后，得到下列5个片段（N代表多肽的氨基酸）：

丙－亮－天冬－酪－颉－亮

酪－颉－亮

N－甘－脯－亮

天冬－酪－颉－亮

N－甘－脯－亮－丙－亮

试推测此多肽的一级结构。

答案：（1）根据题意，蛋白质的N末端氨基酸残基是甘氨酸。（2）3种不同的酶将此多肽消化后，多肽链断裂成5肽段。（3）重叠法确定肽段在多肽链中的次序。

此多肽链的一级结构为：N－甘－脯－亮－丙－亮－天冬－酪－颉－亮

3．细胞的基本形态与结构

1、原核细胞与真核细胞主要的区别是什么?

答案：原核细胞最主要的特征是没有由膜包围的细胞核。原核细胞的形态结构比较简单，内含有细胞质和类核，外面包有质膜，多数在质膜外还有一层硬的细胞壁，使细胞保持了一定形状。

真核细胞最主要的特点是细胞内有膜把细胞区分成了许多功能区。最明显的是含有单位膜包围的细胞核，此外还有由膜包围成的细胞器，如线粒体，叶绿体，内质网，高尔基复合体等。

2、细胞核是由哪几种部分组成的，其生物学功能是什么?

答案：细胞核由核被膜、核基质、染色质和核仁等部分组成。（1）核膜是二层膜，分内膜与外膜两部分，外膜上附着核糖体，内外膜联合形成的圆形小孔是核孔。核膜是细胞核、质之间的屏障；控制细胞核内外的物质交换。（2）核仁是折光率强的致密匀质无膜包被的小球体，中央为纤维区（染色质细丝），周围是颗粒区（核糖体前体）。核仁合成核糖体RNA（rRNA）；制造核糖体亚单位。（3）核基质：核膜内核仁外的液态物质，成纤维状的网，染色质和核仁都浸浮其中，核基质是核的骨架，并为染色质的代谢活动提供附着的场所。（4）染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成。染色质是细胞遗传物质的载体。

细胞核有两个主要功能：一是通过遗传物质的复制和细胞分裂保持细胞世代间的连续性（遗传）；二是通过基因的选择性表达，控制细胞的活动。所以细胞核可说是细胞的控制中心。

3、物质跨膜转运有几种形式，其基本特征是什么？

答案：物质跨膜转运有4种形式：单纯扩散、易化扩散、主动运输、内吞作用和外排作用。

单纯扩散：物质（O2，CO2，乙醇等小分子和离子）从高浓度的一侧到的浓度的一侧。物质的运输速度既依赖于膜两侧的运输物质的浓度差，又与被运输物

质的分子量大小、电荷，在脂双层中的溶解度等有关。

易化扩散：葡萄糖等顺浓度梯度扩散，有专一的蛋白的结合。有饱和效应，对浓度差，在脂双层中的溶解度等的依赖均不如被动运输那么强烈。

主动运输：逆浓度梯度，由膜蛋白参与的耗能过程。特点有：有运输物质的专一性；运输的速度有最大值；运输过程有严格地方向性；被选择性的抑制剂专一抑制；整个运输过程需要提供大量的能量。

固体颗粒，液体等通过内吞作用和外排作用运输。

4．细胞代谢

1、人体的细胞不会用核酸作为能源。试分析其理由。

答案：核酸有DNA和RNA两类，在细胞体内作用重要。核酸是遗传的物质基础，细胞中核酸主要存在于细胞核中，核酸的质和量保持相对的稳定性，不容易分解。如果可以利用核酸作为能源，那么就必须有核酸氧化酶，这样遗传过程中传递遗传信息的物质很容易就会被误氧化，不利于遗传的正确进行，因此生物进化过程中不会保留核酸氧化酶，因此就不会以核酸作为能源。

2、某科学家用分离的叶绿体进行下列实验。先将叶绿体浸泡在pH为4的溶液中，使类囊体空腔中的pH为4，然后将此叶绿体转移到pH为8的溶液中，结果此叶绿体暗中就能合成ATP，试解释此实验结果。

答案：叶绿体浸泡在pH为4的溶液中，基质中摄取了H+，并将摄取的H＋封入类囊体的腔，使类囊体空腔中的pH为4。将此叶绿体转移到pH为8的溶液中，类囊体膜两侧建立了H ＋质子电化学梯度，驱使ADP磷酸化产生ATP。

3、有一个小组用伊乐藻进行光合作用实验。他们将一枝伊乐藻浸在水族箱中，计算光下该枝条放出的气泡数（氧气），以单位时间内放出的气泡数作为光合速率。他们用太阳灯与水族箱的距离从75cm缩短到45cm时，光合强度基本无变化。只有从45cm移动到15cm这一距离时，光合速率才随光强度的增加而增加。根据计算，当太阳灯从75cm处被移至45cm处时，照在水族箱的光强度增加了278％。如何解释这一实验结果，小组的成员提出下列4条可能的解释。你认为哪一条是有道理的，为什么？如何验证这种解释？

a. 在距离大于45cm时，光太弱，植物根本不能进行光合作用。

b. 伊乐藻在弱光下进行光合作用较好，强光则抑制光合作用。

c. 灯距离太近时，光已达到饱和。

d. 伊乐藻是利用室内的散射光和从窗户进来的光进行光合作用。

答案：b有道理。

实验中以“枝条放出的气泡数（氧气）作为光合速率”，说明光合作用速率等于呼吸作用速率时，观察到的光合速率为零。

太阳灯从75cm处被移至45cm处时，照在水族箱的光强度增加了278％，