问答题 Flashcards
一、 关于生命的观点 ――机械论和活力论是互补关系吗?
●不对
a) 活力论――生物体具有与物理化学过程不同的生命力,即活力。
【居维叶】【李比希】
生命是物理和化学力的对抗,物理和化学力的作用结果是破坏性的,而生命的作用在于形成和维护有机体的结构和功能。
b) 机械论(还原论)――生物体内没有活力,一切生命现象都可以用物理和化学定律做出解释。
【路德维希】【赫姆霍兹】
c) 系统论――反对还原论
生物体是不同于物理化学系统,是高级的、非常复杂的生命系统。
生命的特征
二、 生命的特征
a) 生长
① 生长是生物体普遍具有的一种特征
② 一棵幼苗可以长成一颗大树,一头小象可以长成一头大象
③ 生物体是由内部长大,其“材料”也不是环境供给的现成物质,而是经生物自身吸收改造后形成的物质。
b) 繁殖和遗传
遗传:上代特征在下代的重现。
c) 细胞
① 生物体都以细胞为基本结构单位和基本功能单位
② 生物生长发育的基础,就在于细胞生长分裂和分化
d) 新陈代谢(简称代谢)
① 是生物体内维持生命活动的各种化学变化的总称
② 包括同化和异化两个方面
③ 新陈代谢是在高度自动、非常精细的调节控制下进行的
④ 新陈代谢失调会引发疾病,新陈代谢停止则意味着个体生命终止和行将解体。
同化:生物体同周围环境不断进行物质和能量交换,把吸收养分转换成自身的成分和能量贮备
异化:生物体同周围环境不断进行物质和能量交换,不断地分解体内物质以获取能量,并向环境排出废物及散发能量
e) 应激性
① 生命另一个重要特征是应激性,也就是能对环境变化引起的呃呃呃刺激做出相应的反应
② 绿色植物的枝叶向着阳光生长,人手碰到烫的东西马上缩回来,诸如此类现象都是生物应激性的表现
③ 一个生物体的应激性一旦完全丧失,它的生命就难以维持。
f) 病毒没有细胞结构但是进入宿主细胞后能表现各项生命特征。病毒的存在恰恰告诉我们 生物体与非生物体之间没有绝对界限 除了“非此即彼”还有“亦此亦彼”。
孟德尔的实验特点
实验特点:①把许多遗传性状分开独立研究②进行连续多代的定量统计分析③应用假设――推理――假设的科学研究方法
对人类的贡献――你是否认为21世纪是生命科学的世纪?
对人类的贡献――你是否认为21世纪是生命科学的世纪?
①农业
❶农业的首要任务是解决粮食短缺问题。过去几十年是传统的杂交育种,在21世纪,基因工程将在育种中发挥重要作用。
❷人不但要求吃饱,还要求吃好。食物要更加符合营养要求。应用基因工程可以改善粮食和畜牧产品品质,譬如增加谷物中蛋白质含量,使家畜和家禽的蛋白质成分与人的需要更加接近。
❸要实现农业的可持续发展,必须克服农业化学带来的恶果。化肥和农药的大量使用虽然提高了农作物产量,但消耗了大量能源和资源,还造成严重的环境污染。通过基因工程培育抗病虫害的农作物新物种,实行生物防治,将降低对农药的依赖。(根瘤菌和豆科植物的固氮作用、抗虫棉)
②能源问题(工业) ❶问题:煤与石油问题的枯竭已为期不远。利用核能、太阳能及其他可再生能源解决能源问题。 ❷怎么做:培育含油量高的植物生产燃料用油、调整燃油比例 ❸更具吸引力的研究课题:研究光合作用机制及有关酶的结构,人工模拟光合作用,利用太阳能分解得到氢燃料 ❹生物除污 海上燃油泄露,利用微生物分解 ③人的健康 ❶问题:一方面,一些代谢性和器质性疾病对人类健康的威胁增加。另一方面,许多新的更为凶猛的传染病出现,如:艾滋病 SARS 新冠 ❷怎么做:研制更加有效的药物+在基因组基础上认识人体,理解疾病 扩写:药物从生产角度看有三大类a)从天然产物中提取(青蒿素从黄花蒿中提取治疗疟疾)b)化学合成(抗肿瘤的靶向药物)c)发酵产物(青霉素由放线菌发酵) 更高效的提取技术 更有效的药品 基因工程改造的微生物发酵 把热门的所有基因在染色体上定位及其遗传信息的破译,这项巨大的科研课题已经正在进行,将来完成之后将有望从根本上了解葛铮遗传疾病、癌症和心脑血管疾病的发病机制及防治
生命科学技术引发的伦理道德问题
生命科学技术引发的伦理道德问题
1)生殖生物学的发展,避孕药物的发明,对控制人口数目意义重大,对两性那个关系和家庭关系也产生了重大影响。
2)人工授精和试管婴儿技术,可能使儿女“只知其母不知其父”。若供卵者和怀孕者不是一人,则何人是生母也成了问题
3)克隆技术可以实现人的无性繁殖,人类自身生产可能批量化。
4)应用基因工程改造人类本身,一些人成了改造活动的客体,而另一些人成为了主体。一些人是按照另一些人的设计被创造出来,造成了人的不平等。
5)人类基因组研究的深入,使获得个人基因信息成为可能,作为个人隐私可能会被泄露,引起基因歧视。
水在生命中的作用
水在生命中的重要作用
(1)生命起源于海洋,起源于水
从化学性质来说:
2)水是极好的溶剂。不少生物分子水溶液中解离为正/负电荷状态,或与水分子形成氢键,或形成胶体溶液,对生理活性有很大影响。细胞内代谢过程也均在水中进行。
3)许多生化反应中,水作为底物或产物。如光合作用中水作为产物,有氧呼吸中水作为底物等。
从物理性质来说:
4)水熔点低、沸点高,地球上大多数环境下保持液态,有利于物质运输;
5)氢键的存在使水分子之间有较强的内聚力,通过毛细管效应,植物水分可以从根上运到叶中;氢键也使水分子间有较强的表面张力:昆虫可以利用表面张力在水上行走,表面张力也与肺泡的气体交换功能有关;
6)水比热高、蒸发热高,有利于维持体温,保持代谢速率稳定;
7)固态水密度比液态水低,低温时可以形成水面绝缘层,有利于水生生物生活。
带有不对称碳原子的分子的结构特点
- 有两种同分异构体
- 两种同分异构体具有不同旋光性,又称光学异构体;两种同分异构体的结构式是物体镜像关系,又可称对映体。
生命科学研究的特殊性
生命科学研究的实体是活的,易变的,常常既要研究其共性,也要研究起个性。
2)生命体高度的复杂性和组织性,使非生命系统难以比拟的,因而要把握生命系统中某一现象发生的全部条件和原因极其困难。
3)生物学研究常常难以定量,生物学定律一般只是定性描述
4)根据生物学定律做出的预测,一般是概率性的而不是严格确定性的
蛋白质的四级结构
蛋白质的四级结构
一级结构:氨基酸序列,前后两个氨基酸之间以肽键相连;
二级结构:临近的几个或几十个氨基酸,经过一定程度盘绕折叠,形成二级结构,包括 a螺旋和β折叠等;
三级结构:肽链内部各个氨基酸残基之间,各段二级结构之间呈现一定空间布局,形成蛋白质的三级结构;
四级结构:许多蛋白质由2条以上肽链组成,几条肽链之间具有一定空间布局,形成各条肽链特定立体关系,使整个蛋白质具有独特立体形状,即为蛋白质的四级结构。
氨基酸的作用
氨基酸在体内的作用
1)作为蛋白质合成原料
2)一些氨基酸及其衍生物是体内重要的活性物质,作为辅酶、激素、神经递质等的组成成分参与代谢调节参与代谢调节等重要生理过程。例如,甘氨酸也是一种神经递质;5-羟色胺作为色氨酸的衍生物在神经信息传导中起重要作用;甲状腺素是络氨酸的衍生物,是人体重要激素之一,由甲状腺所分泌,对全身代谢均有调节作用
单糖的生理功能和实际应用
单糖的生理功能和实际应用
① 作为燃料被氧化分解而产生能量
② 作为原料可以合成寡糖、多糖和各种糖复合物
实际应用:
③ 工业上从水解淀粉获得葡萄糖,用于食品工业、医药工业等方面
生物大分子(蛋白质 核酸多糖)的共性
① 在活细胞内,生物大分子和相应的生物小分子之间的互变,通常通过脱水缩合,或加水分解
② 蛋白质链 (或称肽链)、核酸链和糖链都有方向性,尽管方向性的体现各不相同。
③ 蛋白质、核酸和多糖分子都有各具特征的高级结构,正确的高级结构是生物大分子执行其生物功能的必要前提。
④ 在活细胞内,3类生物大分子密切配合,共同参与生命过程,甚至很多情况下形成生命活动必不可少的复合大分子,如核蛋白、糖蛋白。
维持蛋白质高级结构的作用力及其特点
蛋白质的高级结构依靠非共价键保持稳定。常见的非共价键包括氢键、离子键、疏水键、范德华力等几种。
非共价键特点:
① 键的形成不是由于有共用电子对,而是源于各种形式的引力的作用。
② 键长都较共价键较长一些
③ 键的强度较共价键弱一些,大概是共价键的1/90
蛋白质形成高级结构的意义
1) 许多重要的生命过程都是以蛋白质-蛋白质分子之间、蛋白质与其他分子之间的相互识别和相互作用为基础的
2) 分子之间的相互识别与作用,取决于由蛋白质分子高级结构所决定的分子构象和形状
3) 蛋白质的高级结构赋予蛋白质分子特定外观形状,亦体现内部基团之间的相互关系,直接关系蛋白质的生物活性和生理功能
水解和变性的区别
① 发生条件不同;变性是在较为剧烈的物理或化学因素发生,水解是在水解酶作用下发生
② 蛋白质水解后不可恢复成原来的高级结构,而蛋白质变性后在一定条件下可复性
③ 破坏的结构不同,水解破坏蛋白质的一级结构,而变性破坏的是蛋白质的高级结构
蛋白质的一级结构氨基酸序列决定其高级结构
DNA的二级结构――双螺旋模型
1) 两条反向平行的DNA多核苷酸链,围绕共同中轴,盘绕形成双螺旋结构。
2) 双螺旋两条链的主干,是以磷酸二酯键相连的“糖基-磷酸基-糖基”长链。
3) 碱基位于两条链中间,碱基平面与螺旋轴相垂直,两条链的对应碱基之间,呈A-T,C-G配对关系。有2对或3对氢键存在于对应碱基之间,加固碱基的配对关系
4) 这个双螺旋模型的基本数据包括:螺旋的直径为2.0nm,螺距为3.4nm,每个螺距中包含10个碱基对,所以,相邻两个碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。
5) 依据相对湿度 溶液盐浓度、离子种类 有机溶剂的不同可以分为B构象A构象C构象Z构象
DNA在生物体的作用
1)DNA在生命过程中主要起着遗传信息载体的作用。
2)记载在DNA分子的碱基序列中的遗传信息,通过DNA分子复制,准确地由上代传递给下代;
3)同时,可通过RNA做媒介,表达成为不同的蛋白质,执行各种生物功能,保证生命过程的运行。