《生物学基础》复习资料.doc.pdf
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1、生物学基础复习资料2012 C1绪论(了解) 1生命的特征:化学成分的同一性、严整有序的结构、新陈代谢、应激性和运动、内稳态、生长发育、 繁殖与遗传、适应 2生命的最基木特征:伴随能量流动的新陈代谢 3生命的泄义 : 生命是主要山核酸和蛋口质组成的具有不断自我更新和复制能力的多分子体系的存在形 是一种特殊的过程和现 象。 生命屮的化学 式, C2 糖类:多拜醛或多拜酮及其缩合物和某些衍生物的总称 糖类功能:提供能量、组成生命的结构 一掌握糖 的基木类型,了解重要单糖、二糖、多糖的基木结构及功能 1糖的基本类型: 1)单糖(小分子):多疑基醛、多超基酮 tf油醛:仅有三个碳原子的最小的单糖 核糖
2、、脱氧核糖 葡萄糖、果糖 半乳糖 2)寡糖(2T0分子): 二糖:2分子单糖脱水缩合形成糖昔键而形成 蔗糖:1分子葡萄糖+1分子果糖 麦芽糖:2分子葡萄糖缩合而成,一般存在于发芽的种子屮,是制造啤 酒的原料 乳糖:1分子葡萄糖+1分子半乳糖一般存在于哺乳动物的乳汁中 3)多糖(大分子):一般是几百个或几千个单糖脱水缩合而成的多聚 体 淀粉(贮存多糖):植物储存的养料,人类食物來源之一纤维素 (结构多糖):保护和构建细胞、保持形状 糖原(贮存多糖) 氨基葡聚糖:如:几丁质(结构多糖) 牆类化合物 K 单糖 2. 3.多糖 -OH H OH CH,OH O NHCCH, O H NHCCH, 0
3、HOCH2。、OH “C H H HL/H 0H 0 Ribose 核糖 环式 甘油醛 / u、0H 丁 HOCH2 叫H H zcr OH Deoxyribose 2?脱氧核糖 水 链式 水 H C OH 4 HOCH HO C? II *6 CHjOH J C=O l2 HO C H 磧脂双分子层 注:单糖、二糖、多糖的基木结构请参照书木P33-34页 二 掌握 磷脂结构,双分了层的细胞膜结构球乞亠 相关定义:磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的具有双重 极性的分子(头部亲水、尾部疏水 : 磷脂分了结构尊 双分了层的细胞膜结构:篇幅过长,详见书木P69孫; 区卫 三掌握氨 基酸结构通式
4、,掌握 氨基酸缩合成肽链的过程,掌握蛋 白质一级结构、二级结构、 三级结构、四级结构,蛋白质的变性和复性 1氨基酸结构通式:a碳原子上从左逆时针依次连接氨基、R 基、竣基和一 个H原了 2氨基酸缩合成肽链的过程:请参照书木P40图2-27 3蛋白质一级结构:乂称初级结构、即形成肽链的氨基酸序列, 包括肽链屮 氨基酸的数目、种类和顺序 4蛋白质二级结构:主链的卷曲即主链的构象, 主要有 Q螺旋和B折叠,均由氢键维持 5蛋门质三级结构:多肽链在二级结构基础上盘绕后折 叠形成的三维空间形态,一般为球形或纤维状 6蛋白质四级结构:二条或以上的肽链通过次级键而 不是共价键结合在一起的蛋白质,常见的有二聚
5、体和 四聚体 7蛋白质的变性 : 通过加热或化学试剂处理使蛋白质 构象发生变化(改变盐溶液浓度、PH 等) 四掌握核 廿酸基木结构,核酸形成过程,DNA和RNA的结构 寿别,DNA的双螺旋结构与功能,3种主要RNA的结构与功能 1核廿酸基本结构:请参照书木P46-47图 A:腺嚓吟G:鸟嚓吟C:胞U密碇T胸腺U密碇(DNA专有)U:尿 嗜旋 (RNA专有) 2碱基互补配对原则: AT(U)(借助2个氢键)GC(借助3个氢键)因此富含G+C的DNA 结构更稳定 3核廿酸:1五碳糖+1磷酸+1含氮碱基 4脱氧核糖核讣酸,1脱氧核糖+1磷酸+1含氮碱基(ATGC ) 5核糖核甘酸,1核糖+1磷酸+1
6、含氮碱基(AUGC ) DNA和RNA的比较 DNARNA 基本单位脱氧核昔酸核糖核昔酸 五碳糖脱氧核糖核糖 含N碱基Av T、G、CA、(、G、C 单、双链双链单链 分子大小很大较小 6核酸:多个核廿酸单体脱水缩合形成的多聚体 DNA:脱氧核糖核酸,双链分子,主要存在于细胞核内与租单倍结合形成染色质、还存在于线粒体以及 叶绿体中,为遗传信息携带者 Water Dipcptld * N-H Sugar RNA:核糖核酸,单链分了,细胞核内产生,包括: 1) mRNA (信使RNA,遗传信息携带者,在细胞核中转录了DNA上的遗传信息) 2) tRNA(转移RNA,局部双链,具有反密码了,起识别密
7、码了和携带相应氨基酸的作用,三叶草 形), 3) rRNA(核糖体RNA,与蛋白质复合成为核糖体) 7发现DNA双螺旋结构(1954,Watson,Crick,DNA晶体X射线衍射) 注:核酸聚介反应由宁端向3,端进行(核甘酸单体五碳糖第宁位碳的磷酸与另一个核卄酸单体戊糖第3, 位碳相连,形成磷酸二脂键,如此循环) C3能量与代谢 1掌握生物电子传递链过稈、场所及原理 P109, P110图4?30解说 2掌握酶的特点、催化作用机理,影响酶活性的因素,酶的辅助因了和辅酶 酶:细胞产生的可调节化学反应速度的催化剂,一般为蛋白质,有可能为RNA 酶的活性:酶具有催化生 化反应的能力 a酶特点: 高
8、效性:在常温常压屮性HP的温和条件下具有很高的催化效率(有例外,如胃蛋白酶等)特异性 或专一性 特殊的三维空间结构和构彖,具有活性位点 与酶底物诱导契合相互作用 b催化机理:降低反应所需活化能 c影响酶活性的因素:温度、HP、酶的抑制剂、反馈抑制、压强 d酶的辅助因了(无极金属离了)和辅酶(有机化合物): 大多数氧化还原酶类的辅酶是一些具有核卄酸结构的维生素,维生素必须由食物供给 3 了解生物呼吸链过稈及原理,细胞呼吸的基本过稈、发生场所 细胞呼吸:生物细胞消耗氧气来分解食物分了并获得能量的过稈,是生物体获得能量的主要代谢途径; 氧化反应,细胞呼吸与汽油燃烧本质上都是氧化有机质产生能量 植物细
9、胞 动物细胞中没有 细胞骨架线粒体核 粗面 细胞壁 叶绿体 光面 胞间连丝高尔基体 基本过程: 第一阶段:糖酵解阶段:发生在细胞质第二阶段:Krebs循环(三竣酸循环):发生在线粒体基质第三 阶段:氧化磷酸化阶段:发生在线粒体内膜上细胞呼吸过程屮ATP的形成机制: 4掌握ATP结构功能和其重要性 ATP:腺廿三磷酸,细胞能量通货,标准状态下每mol水解产生3O.5KJ能量伯由能)ATP作用:运动 (机械能),分泌吸收(渗透能),合成(化学能),生物电(电能),体温(热能),生物发光(光 能),ATP是生物系统能量交换的屮心 5了解葡萄糖代谢的过程及产物 有机化合物+O2 - CO2 + H2O
10、+ 能量 6了解光合作用光反应、暗反应过程 光合作用:植物捕秋和利用太阳能,将无机物(CO?和出 0)合成为有机物,并放出氧气, 即将太阳能转化为化学能并贮存在葡萄糖和其他有机分了屮的过程 光反应: 发生在类囊体膜上,即将光能转化为化学能的过程; 暗反应: 发生在叶绿体的基质屮,是植物固定二氧化碳生产葡萄糖的过程。 C4细胞 1理解细胞是生命的基木单位,掌握细胞的结构及各细胞器的主要结构与功能 ATP ADR AMP 动物细胞 核瘪仕中心粒络魏植物 1) .细胞壁 作用:保护、支持 主要成分:纤维素基本构架:微纤丝交织成网 其他物质:果胶、半纤维素、木质素、伸展蛋白等。 半纤维素:由儿种不同类
11、型的单糖构成的异质多聚体。 果胶:由半乳糖醛酸和他的衍生物组成的多聚体。主要作用是连接相邻细胞壁。 “) 细胞膜 组成:膜脂和膜蛋白 ; 功能:维护细胞内微环境的相对稳定;参与同外界环境进行物质、能量和信息交换和传递 2) .细胞核:DNA储存、复制、转录和转录后加工的场所,是细胞代谢的调控屮心。 细胞核结构:1)核膜:双层膜;2)核仁富含蛋白质和RNA,产生核糖体亚基;3)染色质 : DNA和蛋白质白 等构成,是遗传物质。 3) .内膜系统 结构:由膜包被的细胞器或片层结构 组成:内质网、高尔基体、溶酶体、分泌泡 特点:动态性、相互联系性 功能:为分子传递提供通道、为脂和蛋白合成提供场所 4
12、) .细胞骨架 细胞骨架系统是细胞内部以蛋白纤维为主要成分的网络结构,由微管、微丝和屮间丝构成的, 维持着细胞 的形态结构和内部结构的有序性。 5) .线粒体 线粒体与叶绿体不是内膜系统一部分,都具有:少量的DNA、H己的核糖体、双层膜结构线粒体:能量 代谢工厂 功能:线粒体是呼吸作川场所;线粒体以ATP形式产生能量 2掌握生 物膜的功能,流动镶嵌模型,物质跨膜运输的儿种类型流动镶嵌模型:膜为流体结构,蛋白质 “镶嵌”其上。 特点: 1)磷脂双分了层为基本结构; 2)磷脂双分子层具有有序性与流动性; 3)膜脂和蛋白的不对称排列; 4)膜的有序性、流动性、不对称性适应坏境变化,实现膜特定功能。
13、性质简单扩散协助扩散主动运输 参与运输的 脂类 通道蛋白 载体蛋白 膜成分载体蛋白 能量来源不消耗ATP浓度梯度 ATP水解或 浓度梯度 运输方向顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度 被转运分子是否 具特异性 无有有 运输的分子高浓 无有有 度时的饱和性 3掌握真 核细胞与原核细胞相同点和不同点 原核细胞缺乏真正的细胞核,通常比真核细胞小。主要包括细菌、蓝细菌(蓝藻)。遗传物质DNA通常分 布在一定区域,该区域称为核区或拟核,没有核膜包被。原核细胞除了没有细胞核外也没有以模为基础的 具有特定结构与功能的细胞器。 真核细胞按照细胞营养类型分为自养和界养。大部分真核细胞还可分为植物细胞和动物细胞,真菌类
14、细胞 也是真核细胞。 4掌握细 胞周期与有丝分裂,减数分裂 细介他周具有分裂能力的细胞,从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的的一个完整过程。 前期中期后期末期 细胞周期 细胞间期,细胞生长为分裂期做物质准备。 前期,染色体出现,核膜核仁逐渐消失,有微管构成的纺锤丝和蛋白质共同形成纺锤体。屮期,每条染 色体着丝点两侧都有微管附着,受其牵连,排列在细胞屮央的平血一赤道板上。后期,着丝粒分裂,两 条姐妹染色单体分离为两条染色体,分别受微管牵拉向两极移动。 末期,两套染色体分别到达两极后,细胞形态发生校大变化,核仁核膜重新出现,伴随子核重建,动物 细胞通过缢缩,植物细胞通过细胞板形成,完成胞质分裂,
15、最终形成两个了细胞。特点:有一个亲代细 胞产生的两个子细胞各具有与亲代在数日和形态上完全相同的染色体, 母细胞与了细胞携带的遗传信息相 同。 减数分裂:是细胞仅进行一次DNA复制,随示进行两次分裂,染色体数目减半的一种特殊的有丝分裂。 5 了解细胞研究的主要方法(例如:流式细胞仪、光学显微镜、电子显微镜、激光共聚焦显微镜) 一、激光共聚焦显微技术二、显微操作技术三、细胞破碎技术四、细胞及其组分分离技术 观察:光学、电了、激光共聚焦显微镜 分离:离心、流式细胞术、细胞电泳 培养:细胞培养、细胞融合 研究: 免疫细胞化学、放射自显影技术、分了杂交技术、PCR等 C5遗传 遗传:生物繁殖产生与自身相
16、似的后代的现彖;遗传使生物体的特征得以延续; 变异:生物繁殖过程屮,子代与亲代Z间及了代不同个体之间产生一定程度的差异;变异和繁殖是生物 进化的基础; 进化:遗传、变异和白然选择的长期作用导致的生物由低等到高等、简单到复杂的逐渐演变过程; 1掌握遗 传学三定律的内容,以及之间的区别、联系 分离: 一对等位基因在形成配了时完全独立地分离到不同的配子屮去,互不影响 白由组合:不同性状的等位基因分离时相互独立,受精时,配子白由组合 连锁交换:生殖细胞形成过程中,位于同一染色体上的基因是连锁在一起,作为一个单位进 行传递;在生殖细胞形成时,一对同源染色体上的不同对等位基因Z间可以发生交换 2掌握等 位
17、基因的概念 等位基因:位于同源染色体的同一位置上的基因 3掌握遗 传的屮心法则 4掌握DNA复制、转录、翻译的机制、过程和 主要参与的酶 DNA复制机制:半保留复制 ; 酶: 拓扑异构酶、解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶 被复制的DNA是从宁到3,的方向进行的。 10译 竇白质 3* 胚的发育 胚后发育 DNA转录: 一. 转录:DNA到RNA 非模板链 转录:DNA携带的遗传信息传递到 RNA分子的过程。 启动了 终止子 转录黑位 RNA核昔 3 ? C 转录方向 新合成的RNA RNA polyneraso 3* end 亠mRX 翻译: 按照mRNA的信息指导多肽链合成的过程。 (5倒
18、3,细菌中可多段同时进行) 5 了解原核与真核生物转录的差别 真核生物DNA上有内含了,原核生物则没有 内含了:不编码蛋白质的核廿酸片段 C6发育 1掌握发育、胚胎发育、细胞分化的定义 发育:生命现象的发展、生物有机体的自我构建和自我组织。 胚胎发冇:从一个受精卵开始,经过细胞的分裂、分化、相互诱导,最终形成生物雏形及胚胎的过 程。 细胞分化:经过细胞分裂产生的许多细胞在发冇潜能、形态、结构或功能上特化即产生差异的过 程。 2 了解动物的发冇过程 (掌握镶嵌 型发冇、调整型发冇) 镶嵌型发冇:卵裂球不同部分嵌合才能完一整发冇的方式 调整型发冇:动物囊胚的发冇命运受到相邻细胞相互作用的控制。 蛙
19、的个体发育 、和的 匕 3掌握发育 研究中的常用的几种模式生物特点 线虫 主要优点: (1)个体体小透明,便于观察体内单个细胞的分裂和分化过程 (2)生命周期短,一般为三四天,胚胎发育速度快 (3)可用培养皿进行试验室内的培养和筛选,可冷冻保存和常温下复苏 (4)有雌雄 同体和雄性个体两类生物型,它们之间的交配增加了基因重组的机会 (5)它是第一个基因组被完整测序的多细胞动物 (6)容易诱发突变,便与构造多种突变体 果蝇 (1)体积小,周期短,易于大量培养和进行突变体的筛选 (2)胚胎发育速度快,易于观察卵裂、早期胚胎发生、躯体模式形成和备器官结构的变化 (3)易于进行基因诱变并获得变化的表现
20、特征,具有各种大量的突变体 (4)仅有4对染色体,组成简单。基因组测序已全部完成 (5)细胞分化阶段丰富,是绝佳材料 (6)相对于哺乳动物,它在基因的分了进化、细胞的生长、代谢、分化、繁殖和器官发生等方血具 有保守性 斑马鱼: (1)易于饲养,繁殖力高,可提供大量胚胎材料 (2)卵和胚胎透明,体外受精,体外发育,便于在不受损害的情况下进行观察 (3)卵子大,易于遗传操作 (4)胚胎发育速度快 (5)个体小,便于大规模养殖和大规模人工诱变和突变体的筛选 (6)胚胎学和遗传学操作技术成熟 (7)基因组全序列测定仪全部完成 (8)可用来建立筛选治疗人类疾病药物的模型 非洲爪蟾 主要优点: (1)取卵
21、方便,常年取卵 (2)卵了和胚胎个体大,易于观察和操作 主要缺点: (1)生命周期过长(2年性成熟) (2)异源四倍体,难以突变 小鼠: (1)周期短,技术成熟 (2)长期以来作为医学研究的动物模型及其相关的实验技术成熟,嵌合体小鼠、转基因小鼠和克隆 小鼠已经扩展到发育生物学领域 拟南芥 拟南芥的基因纽于2000年测序完成,是人类搞清的第一个植物物种的基因组,共有1.25 X10个碱 基对,约有25000个基因。通过对它基因蛋白质编码区的基因构成和功能分析,鉴定了许多代谢途径酶 的基因。 4掌握干 细胞、胚胎干细胞定义,干细胞培养和应用、克隆定义按组织来源分类:胚胎干细胞、表皮干 细胞、造血干
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