2012年文科大学生自然科学知识竞赛复习提纲完整版

文科大学生自然科学知识竞赛复习提纲----生命篇一、生命的起源与演化(一)关于生命起源的多种假说1.上帝创造生命说2. 生命来源于宇宙-----宇宙胚胎说生命必须的酶,像蛋白质和遗传物质的形成一样,需要数亿年的时间,一些化石上所记载的生命物质诞生于35亿年前.20世纪40年代以来,人类用天体物理的手段,在地球之外探测了近百种有机分子,像甲醛、氨基酸等.在一些降落到地球上的陨石中也发现了含有组成生命的有机分子,在一些被称为“脏雪球”的慧星中不仅含有固态的水,还有氨基酸、乙醇、嘌呤、嘧啶等有机化合物,生命有可能在慧星上产生而被带到地球上.3.自然发生说地球上的生命包括人都是从非生命的物质中突然产生的4.生命的产生只能来自于生命生命的产生只能来自于生命,代表人物是巴斯德.(二)化学进化和细胞的形成生命的起源必然是通过化学途径实现的----恩格斯多数学者把细胞生命看作是真正的生命, 细胞生命出现之前是化学进化, 细胞生命出现之后是生物学进化,借以与尔后发生的生物进化相呼应.1.米勒模拟原始地球大气实验对于从无机分子到有机分子的转变,美国芝加哥大学研究生米勒的实验能够典型地说明.1953年, 米勒在其导师尤利指导下, 模拟在原始地球大气中产生有机物(特别是氨基酸)的实验,以论证生命起源的化学进化过程.实验结果:得到20种小分子有机化合物,其中有11种氨基酸.这11种氨基酸中,有4种氨基酸----甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸,是天然蛋白质中所含有的.1961年.美国生物化学家奥罗,把氰化氢和甲醛加入原始大气中,实验结果除了得到氨基酸外,更绝妙的是,他还成功地得到腺嘌呤、核糖和脱氧核糖,得到了构成生命核酸的零件.所有这些与生命有关的原料,作为不可缺少的化学物质,在早期地球上都存在.2.奥巴林“团聚体”假说前苏联著名生物化学家奥巴林的“团聚体”假说显得非常有意义,他把这种“团聚体”视为前细胞的生命模型.3.福克斯类蛋白微球体假说福克斯发现当把类蛋白放到稀盐酸溶液中加热溶解,等冷却后, 类蛋白会缩到一起,形成无数类似细胞样的球状小体, 福克斯把它称作类蛋白微球体.细胞膜的形成,标志着原始生命转变为原始细胞形态的生命.(三)生命进化的历史1.从单细胞到多细胞生物细胞按形态结构的不同可以分为两类:原核细胞和真核细胞.原核细胞结构比较简单,个体较小.它的主要特征是:细胞中的遗传物质是裸露的DNA 分子,它们分散在细胞质里或集中在核状体部位,没有核膜和核的结构.真核细胞的形态结构比较复杂,它的遗传物质除了DNA外,还有RNA和蛋白质,形成了结构复杂的染色体,并集中在由核膜包裹着的细胞核中.2.寒武纪生命大爆发在距离现在5亿~6亿年内,地球上出现过一次生命大爆发,有成千上万种多细胞的生物出现.由于这次生命爆发的时间是被地球学家叫作“寒武纪时代”,所以人们又称之为“寒武纪生命大爆发”在寒武纪生命大爆发后2亿多年的时间里,三叶虫依然是生活得最成功的动物.3.鱼类世界的诞生最初出现的鱼叫甲胄鱼,它们中的大多数身体的前端都包着坚硬的骨质甲胄形似鱼类,但没有成对的鳍,活动能力很差.4.植物的演化蓝藻是海洋中最早的单细胞生物之一.5.动物登陆距今2.3亿年前,由于地球气候温暖,食物充足,爬行类动物逐渐繁盛起来,种类越来越多.它们不断地分化成各种不同种类的爬行动物,变成了今天的龟类、鳄类、蛇类、蜥蜴类、哺乳动物等.6.人类的诞生由于劳动,手便得到进一步的发展和改善,同时,也引起了身体其他器官的变化,特别是大脑得到高度的发展.在劳动过程中,产生了语言和意识,建立了社会.于是,劳动使森林古猿演变成了人.(四)关于生命进化的学说1.拉马克进化论思想2.达尔文的进化论思想达尔文于己于1859年出版了物种起源,提出了以自然选择为机制的进化学说,成为生物学史上的一个转折点.主要精神:凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应,这就是适者生存. 达尔文把在生存斗争中, 适者生存,不适者被淘汰的过程叫做自然选择.3.居维叶的灾变论居维叶是19世纪法国著名的地质学家古生物学家,是灾变论的主要代表.他认为在整个地质发展的过程中,地球经常发生各种突如其来的灾害性变化.例如,海洋干涸成陆地,陆地又隆起成山脉,反过来陆地也可以下沉为海洋,还有火山爆发、洪水泛滥、气候急剧变化等.所谓大灭绝是指在一个较短的地质时间内(如数十万年到数百万年),在多个生物地理大范围内,生物灭绝总量有实质意义地迅速增加,多种生物类别受到重创或灭绝.4.综合进化论综合进化论是遗传学家、美藉俄国人杜布赞斯基于1938年建立的,其基本思想是:第一,种群是生物进化的基本单位.第二, 生物进化有3个基本环节,即突变、选择和隔离.二.生物体的基本组成单位----细胞(一)细胞的发现与细胞学说的建立细胞是生命的最基本单位,生物的一切活动都是通过细胞实现的.1838年德国植物学家施莱登提出了细胞是一切植物结构的基本单位,也是植物借以发展的根本实体.1839年德国动物学家施旺把这一学说扩大到动物界,从而形成了细胞学说. (二)细胞的分类生物学按照结构的复杂程度及进化顺序,把全部细胞分为两类:一类是原核细胞,一类是真核细胞.原核细胞是比较低级和原始的一类细胞,缺乏真正的细胞核,通常比真核细胞小.真核细胞由原核细胞进化而来,包括植物细胞和动物细胞两大类. 真核细胞具有真正的细胞核,其遗传物质DNA被包在双层膜的特殊结构中. 真核细胞还具有许多由膜包被或组成的细胞器,它们包括线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网等.大液泡、叶绿体和细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征.动物细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成.与植物细胞结构不同的是,动物细胞膜外没有细胞壁保护和支持, 细胞质中没有叶绿体,所以动物不能像植物那样进行光合作用,只能靠吃植物和别的动物来生存; 细胞质中的液泡不明显,而植物细胞中的液泡明显,而且在植物的生命活动中起重要作用.(三)细胞的化学组成1.组成细胞中的元素组成细胞的元素中碳、氢、氧、氮这4种元素含量最多,其中碳原子具有特别重要的作用,地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的.2.组成细胞的化合物组成细胞的元素大多以化合物的形式存在.元素的化合物有无机化合物和有机化合物, 无机化合物主要是水和无机盐; 有机化合物主要是糖类、脂类、蛋白质和核酸.(1)细胞中的无机化合物①无机盐②水水在细胞中以两种形式存在:一种是自由水;另一种是结合,通过氢键或其他键同蛋白质结合,占4%~5%.(2)细胞中的有机化合物①糖类单糖是不能水解的多羟基醛或多羟基酮.二糖是由两分子单糖脱水而成的化合物.多糖是由很多单糖分子缩合脱水而成的分支或没有分支的长链分子。

②纤维素：纤维素是一种长链碳水化合物。

③脂质：脂质是脂肪和类脂的总称，是一类不易溶于于水不易溶于有机溶剂的有机化合物。

类脂包括磷脂、胆固醇、固醇酯、糖脂等。

磷脂是含磷的脂质，是细胞膜的基本成分。

固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等。

④蛋白质：蛋白质由29种氨基酸组成，是氨基酸和氨基酸之间由肽键（酰氨酸）相连而成的长链高分子化合物。

（四）细胞的基本结构生命的基本单位----细胞的机构从宏观上来讲，主要有细胞膜、细胞器、细胞核3部分。

1．细胞膜细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成。

在膜的中间是磷脂双分子层，实际上包括两层磷脂分子，这是细胞膜的基本支架。

细胞膜的功能主要体现在3个方面：一是将细胞与外界环境分隔开。

二是控制物质进出细胞。

三是进行细胞间的信息交流。

2．细胞器细胞器是分布于细胞质内具有一定形态并在细胞生理活动中具有特殊功能的结构单位。

细胞器主要有线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、微丝、微管、中心粒等。

3．细胞核细胞核是细胞的控制中心。

细胞核是细胞的基因库，遗传的秘密在细胞核内。

细胞核不仅控制着细胞的代谢和遗传，同时对细胞的生长和分化也有着重要的影响。

所以，人们往往把细胞核说成是细胞的“控制中心”。

4．细胞中物质输入与输出细胞是一个生命体系，需要不断地与周围的环境进行物质的交流，来实现生命活动的代谢。

（1）物质跨膜的运输方式。

物质跨膜运输主要有被动运输和主动运输这两大类。

被动运输通过扩散实现，扩散是物质分子由高浓度区域移至低浓度区域的运动过程。

在蛋白质载体的协助下，将物质分子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的转运过程，称为主动运输。

（2）细胞膜的胞吞和胞吐作用胞吞作用，也叫入胞作用，外界进入细胞的大分子物质先附着在细胞膜的外表面，此处的细胞膜凹陷入细胞内，将该物质包围形成小泡，。

最后小泡与细胞膜断离而进入细胞内，然后释放。

胞吐作用，也称细胞的分泌活动，是与胞吞作用方向相反的细胞活动过程。

5．细胞的能量“通货”---A TP（1）A TP的结构特性。

A TP是三磷酸腺苷的英文缩写，其分子结构式简写为A-P-P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通化学键，而~代表一种特殊的化学键，叫高能磷酸键。

（2）A TP与ADP可以相互转化。

A TP在不断地被消耗的同时，也需要不断地合成。

在细胞内A TP分子与ADP（二磷酸腺苷）一直处于相互的转化中。

在A TP与ADP的转化过程中都需要酶的参与。

（3）A TP的能量来源----细胞呼吸细胞呼吸是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量的总过程。

细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。

（五）能量之源----光合作用1．光合作用的发现2．光合作用的反应式光合作用是绿色植物在可见光的照射下，把二氧化碳和水合成有机物（主要是淀粉），贮存能量，并放出氧气的过程。

光合作用的化学式为：光6H2O+6CO2→C6H12O6（葡萄糖）+6O2↑3．光合作用的意义光合作用是绿色植物的一项非常重要的生理功能。

它能够将太阳能转化为化学能，为地球上一切动物植物和微生物提供生命活动所需的能量。

光合作用为需氧生物进行呼吸提供了氧气。

4．光合作用的应用（六）细胞的生命历程1．细胞的增殖细胞的增殖是通过细胞的分裂实现的。

单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，而多细胞生物则从合子或受精卵开始，通过细胞的不断增殖和分化形成特定的个体。

真核细胞的分裂有3种类型：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。

（1）有丝分裂。

有丝分裂又称为间接分裂，因在分裂过程中有纺锤丝的出现，故称有丝分裂。

有丝分裂是真核细胞分裂的主要方式。

一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。

前期：染色质丝通过螺旋化作用，逐渐变短、变粗，成为形态上可辨认的染色体。

中期：纺锤丝很明显。

后期：成对染色体在着丝点处分开，分成两条独立的染色体。

末期：两组子染色体分别到达两极时，标志着末期的开始。