生命科学导论学习要点及思考题

生命科学导论学习要点及思考题内容摘要：

骨鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。 上述分类排列顺序还反映了脊椎动物从水生到陆地生活的演化过程。 人属于哺乳动物纲。 哺乳 动物纲包括原兽亚纲、后兽亚纲、真兽亚纲 , 真兽亚纲包括食虫目、食肉目、灵长目。 人类最终的分类位置为灵长目、人科、人属、智人。 四、生物类群： （一）病毒： 化学组成及结构、类病毒、朊病毒。 （二）原核生物界：细菌的形态、大小、结构、蓝细菌（蓝藻）等原核生物。 （三）真菌界：真菌的形态结构、常见种类、地衣 （四）植物界： 6 藻类植物及其作用、主要类群。 苔藓植物主要特征、世代交替 蕨类植物及主要代表植物 裸子植物及主要代表植物 被子植 物及主要分类、单子叶植物与双子叶植物的比较 动物界 的 主要分类 及其特征 、代表动物 本章思考题： 生物（生命）多样性的概念及内涵。 双命名法 为什么蓝藻又称蓝细菌。 什么是水华。 有何危害。 如何防治。 为什么说地衣是一种共生体。 第三章 生命活动的维持 生命存在需要能量 , 但生命本身不能创造能量 , 只能依赖外部能量的输入 , 地球生态系统所需的能量最终来自太阳。 植物通过光合作用 , 吸收利用太阳光 , 将无机物转变为有机物并获得能量 , 是自养生物 , 在生态系统中是生产者。 人类和其他 动物直接或间接以植物为食 , 是异养生物 , 在生态系统中是消费者。 微生物绝大多数也是异养生物 , 是分解者。 代谢是化学物质和能量转化过程 , 正常的生物体内每时每刻都在进行着能量转换 , 一切生命活动都需要能量来维持 , 有赖于代谢活动。 ATP 即腺瞟岭核昔三磷酸或三磷酸腺昔 , 是细胞中能量的通货 , 为不稳定的化合物 , 7 磷酸键易于断裂 , 释放能量而形成 ADP。 ATP 水解的放能反应往往在特定酶的帮助下直接与某些吸能反应藕联 , 例如 : 谷氨酸与氨合成谷氨酰氨的吸能反应与 ATP 的水解藕联 , 萤火虫的发光也是 靠 ATP 提供的能量。 酶是细胞产生的可调节生物化学反应速度的催化剂 , 绝大多数是蛋白质 , 有少数是核酸。 酶在常温常压 , 中性 pH 的温和条件下具有很高的催化效率 , 使急需的生物化学反应可迅速进行 , 如单个过氧化氢酶分子室温下每分钟可催化分解 500 万个过氧化氢分子。 酶具有催化作用的根本原因在于降低了反应的活化能反应可以启动。 酶具有专一性 , 一个酶只能催化一个或一类特定的反应 , 如庶糖酶只能作用于煎糖 , 对其他二糖不起任何作用。 酶具有特殊的三维空间结构和构象 , 其大分子特殊部位可与底物结 合 , 这一部位称为酶的活性中心 , 是一种柔性结构。 底物与酶就相当于钥匙与锁的关系 , 其特异性在于酶的活性中心形状与底物分子形状具有特殊匹配合作关系 , 当两者结合时 , 底物分子诱导酶分子构象发生一定变化 , 使两者很好地结合 , 促进两者的相互作用 , 从而打破能障 , 降低了活化能。 第一节 细胞呼吸能量的收获 细胞呼吸也是一种氧化反应 , 它与汽油的燃烧产生能量在本质上是相 同的。 细胞呼吸消耗的 燃料 可包括糖类、脂肪、蛋白质等多种食物分子。 一般细胞呼吸通常被表达为葡萄糖的降解反应 : C6H1206+602 一→ 6C02+6H20+ 能量 (ATP+ 热量 ) 有氧呼吸是指细胞利用氧气将葡萄糖彻底氧化为 C02 和 H20 并获得较多能量的过程。 在无氧呼吸时 , 由于氧气不足 , 葡萄糖只能被分解为乙醇 ( 或乳酸 ) 和 C02。 例如利用酵母菌酿酒和人剧烈运动时肌细胞的无氧呼 吸。 在无氧呼吸时 , 由于葡萄糖并没有被完全分解 , 因而释放的能量比有氧 呼吸少很多。 在生物体中能量的生成通常是氧化还原反应及电子与质子流动和传递的结果 , 获得电子的过程是还原反应 , 失去电子的过程是氧化反应。 细胞 中 氢及其电子从一个化合物向另一个化合物转移时发生氧化还原反应 , 被转 移的氢原子所携带的能量便贮藏在新的化学键中。 细胞呼吸时葡萄糖分子就好像是一个电子库 , 它为细胞内产能的氧化还原反应提供丰富的电子 ,NAD + 与脱氢酶结合从这个库里提取电子 , 化学能随之转移到形成的 NADH 中。 在细胞呼吸的最后阶段 , 再通过呼吸链的 一系列氧化还原反应 , 贮存在 NADH 中的化学能逐步释放出来 , 用以合成更多的 ATP。 细胞呼吸的最终目的是获取能量 , 即贮藏在葡萄糖等食物分子中的化学能经过细胞呼吸被释放出来 , 并以高能磷酸键的形式贮藏在 ATP分子中。 ATP 是一种不稳定的化合物 , 它极易被其他需能的代谢反应所直接使用。 细胞的呼吸作用是由一系列的化学反应组成的连续完整的代谢过程 , 每一步化学反应都要特定的酶参与才能完成 , 在这一系列的反应中 , 某一步的产物又是下一步的底物。 根据产物的性质和发生部位的不同 , 可以将这 些化学反应分为三个阶段 , 分别为 : 糖酵解、 Krebs 循环 ( 又称三羧酸循环 ) 和呼吸链。 糖酵解包括发生在细胞质中的 9 步化学反应。 参与糖酵解的化合物有葡萄糖、 ADP 、磷酸和 NAD +。 1 分子的葡萄糖经糖酵解后分解为 2 分子的丙酮酸 , 同时净产生 2 分子的 ATP 和 2 分子的 NADH。 整个糖酵解过程不需要氧的参与 , 它是细胞呼吸作用的第一阶段。 Krebs 循环在线粒体中进行 , 糖酵解阶段产生的丙酮酸进入线粒体后进行氧化脱羧反应放出 1 分子的 C02, 而剩余的二碳片段与辅酶 A 形成乙酰辅酶 A。 同时 ,NAD + 接受该反应放出的氢和电子生成 1 分子 NADH。 接下来 , 乙酰辅酶 A 与 草酰乙酸首先结合为 8 柠檬酸 , 然后经历循环中的 9 步 反应。 在这 9 步反应中 , 柠檬酸逐步脱去 2 个羧酸基 , 又生成草酸乙酷进入下一轮循环。 每一轮循 环过程中都会放出两分子的 C02 和 8 个氢 , 产生 3 分子 NADH 和 1 分子 FADH , 同时直接生成 1 分子的 ATP。 葡萄糖在 Krebs 循环中被氧化为 C02, 产生的能量绝大部分都贮存在生成的 NADH 和 FADH2 中。 呼吸链的作用就是通过一系列的氧化还原反应将 NADH 和 FAD H2 中贮存的能量逐步放出来 并合成 AFTPD 经电子传递链 , 将高能电子最终传递给分子氧。 NADH 经过呼吸链释放出的能量可 以产生 3 个 ATP, 而 FADH2 则可以生成 2 个 ATP, 由于线粒体内膜上发生的磷酸化作用与氧化作 用密切桐联 , 所以这一过程又称为氧化磷酸化。 淀粉、蛋白质或脂肪等生物大分子首先要经过消化作用生成单体小分子的葡萄糖、氨基酸或脂肪酸等。 消化作用常常发生在细胞外 , 消化后形成的小分子物质的氧化一般先转变为某种中间产物 , 然后进入糖酵解或 Krebs 循环。 氨基酸经过脱氨变成 Krebs 循环中的有 机酸 , 脂肪酸可以与辅酶 A 结合 氧化生成乙耽辅酶 A 而进入 Krebs 循环 , 甘油则可以转变为磷酸甘油醒进入糖酵解过程。 在生物体中 , 一部分食物分子分解后也可成为细胞成分生物合成的原料 , 例如食物中的氨基酸可以形成生物体中的蛋白质。 糖酵解和卡尔文循环过程中的一些中间代谢产物也可为细胞成分的生物合成甚至细胞、组织和生物体的组成提供原料。 食物分子的能量代谢和物质代谢相互作用、相互联系 , 从而使生物的生命活动得以维持。 第二节 光合作用 植物的光合作用是吸收 H20 和 C02 合成有机质 , 并放 出氧气的过程。 光合自养生物吸收简单的无机分子。 在光照条件下合成为有机物 (如葡萄糖 C6H1206), 把光能转换成化学能，存在有机物中 , 并放出 02。 所形成的有机物满足了自身生物代谢的需要 , 是生物圈的生产者。 光合自养生物不仅是绿色植物 , 还包括光合细菌和一部分原生生物 , 它们是地球上生产者。 具有特定能量的光子照射到某些生物分子上时 , 使其原子核外电子跃迁到更高的能级 , 处于激发态。 这时的分子不稳定 , 一个可能是放出热能或光子 , 并回到基态。 另一个可能是失去被激发的电子 , 自身被氧化 , 带有正 电荷、可以接受电子的另一个分子被还原。 叶片中可以吸收可见光能的色素有叶绿素 a 、叶绿素 b 、叶黄素、胡萝卡 素等 , 叶绿素附着在类囊体的膜上。 叶绿素 a 分子是一种可以被可见光激发的色素分子 , 是启动光合作用的主要色素 , 其他的色素只起辅助和传递光能的作用。 整个光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。 光反应：是叶绿素吸收光能 , 光解水 , 生成 NADPH、 ATP ，它在类囊体 膜 上进行 , 必须有光参与。 暗反应：是固定大气中的 C02 并将其还原为 葡萄糖 不需要光的参与。 本章思考题： 在农 业生产中我们。