普通生物学考点总结天津大学

一、生命和生命科学生命的定义：生命是主要有蛋白质和核酸组成，具有不断自我更新能力的多分子体系的存在形式，是一种过程，一种现象。

生命内涵：物质基础是蛋白质和核酸；生命运动的基本特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统；生命是物质的运动，是物质运动的一种高级的、特殊的存在形式。

生命的基本特征：生长和发育；繁殖和遗传；细胞；新陈代谢；调节和适应；应激性和运动。

二、生物的多样性及其保护1.林奈，“自然系统”，双命名法2.生物分类：原核生物总界：原核生物界真核生物总界：原生生物界、真菌界、植物界、动物界3. 微生物种类和结构特征原核细胞主要特征：无核膜、核仁、染色体，遗传物质DNA存在于拟合中，细胞器只有70s核糖体。

细菌形态：球形，杆形，螺旋形，弧形。

结构：基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体特殊结构：荚膜、芽孢、鞭毛繁殖：细胞增大DNA复制；横隔形成；细胞形成两个DNA分子分别进入子细胞；细胞分离。

病毒形态：球形——廿面对称；杆形——螺旋对称；蝌蚪形——复合对称。

结构：无细胞结构，由蛋白质和核酸组成繁殖：吸附；侵入；生物合成；装配；释放。

植物：孢子植物：藻类植物、菌类植物、苔藓植物、蕨类植物种子植物：裸子植物、被子植物动物：原生动物亚门后生动物亚门：海绵、腔肠、扁形、线性、环节、软体、节支、棘皮、脊索动物门生物多样性含义：各种生物源，包括数百万种植物、动物、微生物的基因，它们与环境相互作用所形成的生态系统以及它们的生态过程。

价值：直接价值：基本食物、药物；工业原料。

间接价值：固定能量；调节气候；稳定水文；保护土壤；储存必需的营养元素，促进元素循环；维持进化过程；对污染物质的吸收和降解。

潜在价值层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观多样性。

丧失原因：栖息地的破坏和片断化；掠夺式的过度利用；环境污染；农业和林业的品种单一化；外来种的入侵。

第四章生命的化学基础和基本单位元素组成：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Zn、Cr、Se等构成生命的小分子：水、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类、维生素结构和特征：氨基酸：具有α碳，α碳直接与氨基和羧基相连，大多数蛋白质的氨基酸具有光学异构体，均为L型核苷酸：三部分组成，磷酸、碱基、五碳糖。

磷酸—糖，磷酸酯键；碱基—糖，β—糖苷键。

大分子：蛋白质、核酸、糖类结构和特征：蛋白质：氨基酸脱水缩合形成肽链，根据长短分为寡肽、多肽和蛋白质。

肽链两端性质不同，氨基端、羧基端。

核酸：核苷酸通过磷酸二酯键联成核酸，有方向性（3’，5’）。

生物大分子的高级结构：蛋白质：一级结构：肽链中氨基酸的排列顺序；二级结构：肽链中临近氨基酸残基之间形成的结构形状。

α—螺旋，β—折叠，β—转角，无规卷曲，无序结构。

三级结构：肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形态。

四级结构：各条肽链之间的位置结构，只存在于两条及以上肽链组成的蛋白质中。

DNA：两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺旋，糖—磷酸—糖构成了螺旋主链；两条链的碱基位于中间，碱基平面与螺旋轴垂直；碱基配对关系A=T、G≡C；螺旋直径2nm，螺距3.4nm，每个螺距之间有10bp。

双螺旋结构可以看作DNA的二级结构，三级结构需要蛋白质的帮助。

DNA结构的特征：原核生物DNA分子中有基因重叠现象；真核生物DNA分子中普遍存在插入序列（内含子）；编码的核苷酸序列就携带着遗传信息。

RNA：局部形成碱基配对，形成高级结构。

多糖：不同高级结构带来不同的生物学性能。

淀粉：形成螺旋状，能量贮藏。

纤维素：呈长纤维状，结构支架。

维持生物大分子高级结构的因素——非共价键：氢键、离子键、范德华力、疏水键、二硫键、脂键。

需要多个非共价键才能维持高级结构稳定；高级结构不很稳定，生物大分子变性就是由于高级结构破坏，大分子性质改变，生物活性丧失，但是一级结构尚未破坏。

细胞：有丝分裂基本过程：前期：染色质消失形成光镜下可见染色体。

中期:核膜消失，染色体排列在赤道板上。

后期：姐妹染色单体分开，被分别拉向细胞两侧。

末期：重新形成核膜，染色体消失。

细胞质分裂：胞质形成间隔，最终分为两个细胞。

细胞分化：发育过程中，细胞后代在形态结构功能上发生差异的过程。

分化后的细胞形态，结构，基因表达，新陈代谢都有所不同。

全能性细胞；多能性细胞；单能性细胞。

细胞衰老：与供体年龄有关；与供体物种有关。

机理：自由基假说。

酶：生物催化剂，高效性，专一性，可调节性。

化学本质蛋白质。

机理：降低反应活化能。

调节方式：反馈抑制；共价调节；竞争性抑制。

光合作用：光反应：在叶绿素参与下，利用光能劈开水分子，放出氧气，形成两种高能化合物ATP和NADPH。

暗反应：把ATP和NADPH中的能量固定于CO2中，形成糖类化合物。

细胞呼吸：糖酵解过程：参与化合物葡萄糖，ADP和磷酸，NAD+；净产生2ATP，1 NADH，两分子丙酮酸。

三羧酸循环：分解丙酮酸形成2 CO2，8NADH，2FADH2，2ATP（意义：提供能量；为其他物质合成提供碳骨架；共同脂肪，蛋白质等有机物的代谢）。

通过一系列氧化还原反应将高能电子从NADH和FADH2中逐步传递给O2，同时随着电子能量水平的逐步下降，高能电子所释放的化学能通过磷酸化反应贮存在ATP中。

基因：有遗传效应的DNA片段。

表达：决定合成什么样蛋白质的遗传信息贮存在细胞内的DNA大分子中，体现为核苷酸的排列顺序，最终表达为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程。

转录和翻译。

mRNA合成：ATP、GTP、CTP、UTP为原料，DNA为模板，RNA聚合酶催化，在细胞核中进行，然后转移到细胞质中。

tRNA识别密码子，携带相应氨基酸。

分离定律：一对基因在形成配子时完全按照原样分离到不同的配子中去，互相不发生影响。

自由组合定律:当两对或更多对基因处于异质结合状态时，它们在形成配子时的分离是彼此独立不相牵连的，同时分配时相互间进行自由组合。

连锁和互换定律。

中心法则生物变异：基因突变：细胞中核苷酸序列的变化。

单个或一段核苷酸或碱基发生变化。

点突变，替换；插入和缺失。

原因：DNA复制错误导致碱基替换，缺失或插入；外界因素如化学物质，紫外线，电离辐射。

染色体变异。

遗传病：单基因遗传病（血友病），多基因遗传病（高血压，冠心病），染色体病（21三体，猫叫综合征）。

基因组：指一种生物全部遗传物质的总和，分为核基因组，线粒体基因组，叶绿体基因组。

从整体水平研究基因的存在，结构和功能，相互关系。

意义：医学、基因组学、生物信息学、新药研制、生物进化、社会经济。

第七章生命的信息传递与处理神经系统：神经元：神经传导的基本结构和功能单位。

神经胶质细胞：帮助和支持神经元细胞。

结构：细胞体，轴突，树突，突触。

神经冲动产生和传导。

（胞内，胞间）激素：由内分泌腺分泌的有机分子，由血液循环带至全身各部分，作用于特定的靶器官和靶细胞，只需很少的量就可以使靶细胞和靶器官产生特定的反应。

第二信使：cAMP、cGMP和钙离子等，能够推动后续反应的发生。

特征：最初表现为浓度的变化；推动后续反应；浓度升高后很快恢复，准备接受下一个刺激。

第八章环境与生态生态因子：环境中对生物生长、发育、生殖、分布、行为有着直接或间接影响的环境要素。

生物因子：生物种内和中间的相互关系。

非生物因子：温度，光，湿度，土壤，大气，降水等。

种群特征：数量，性别比，年龄比，分布状况，密度。

关键特征是数量：种群生态学研究外界因子（生物的，物理的）对种群在一定地区内的丰度和分布的影响，从而构建合理的种群变动模型，预测种群变化。

空间结构：群聚型，均匀型，随机型群落间相互作用方式：竞争、捕食、寄生、合作、互利共生、偏利共生、植化相克。

生态系统：一定区域内，所有生物和环境物理因素的总和。

主要研究宏观方面，能量流动、物质循环、稳定性。

基本组分：非生物成分：太阳辐射能，无机物质（大气和水），有机物质生物成分：生产者，消费者，分解者。

食物链：生态系统中贮存于有机物中的化学能，通过一系列吃与被吃的关系紧密的联系起来，这种生物成员之间以食物营养关系彼此联系起来的序列成为食物链。

人类活动影响：酸雨，臭氧层空洞，全球气候变暖，环境污染，沙漠化。

第九章生物技术生物工程：生物技术的总称，是对生命有机体在分子水平，细胞水平，组织水平，个体水平进行不同层次的创造性设计和改造，使之能定向的组建具有特定性状的新物种或新品系。

基因工程：将不同生物的外源DNA（基因）插入到载体分子上，形成“杂种”DNA分子，导入受体细胞中扩增和表达，从而得到期望的由这个外源基因所编码的蛋白质。

重组DNA技术：又称基因或分子克隆技术，是基因工程的核心技术，包括一系列分子生物学操作步骤。

重组DNA步骤：获取目的基因；构建重组DNA分子；转化受体细胞；转化子的筛选和鉴定；培养转化细胞培养所需的性状或产物。

应用：获得以前难以得到的蛋白质——肽类药物（胰岛素）；提高奶酪产量；转基因农作物新性状；转基因动物（乳腺反应器，提取药物）；环境工程菌。