生命科学导论作业及答案2014

1.谈谈你选择学习这门课程的目的和意义。

答：在初中和高中的时候，这门课程被我们叫做生物，到了大学，生命科学导论就是生物这门课程的延伸与发展。《生命科学导论》这门课主要讲述的内容与高中所上的内容极为相似，可以说是我们高中所学习的一个延续，同样的介绍了生命的基本单位细胞、生物的组成的元素、生物体的新陈代谢、免疫系统、基因工程、遗传与变异、生物技术的发展以及生态环境等等，这些对于我们并不陌生，是每个人都必须了解的常识。对于生物学这一门课程，从初中开始学习起，我就对它抱有浓厚的兴趣，并因此而特意地钻研，还参加了学科竞赛。虽然没有获得什么奖项，但是在其准备的过程中，我学到了很多与现实生活密切相关的知识。高中的生物学知识比初中时期更加深刻，与现实生活的联系也更加密切，这让我进一步领略到了现代生物学技术的发展给社会生活带来的翻天覆地的变化。到了大学中，生命科学导论取代了中学时期的生物学，这一门课程对以前所学的知识进行了更加深刻的剖析。最终，这一切理论知识应用于现实生活中，就发展成为了现代生物学技术——蛋白质工程、基因工程、细胞工程等诸多技术。大学中的生命科学导论让我对生物学技术与现实生活的关系有了更加深刻的认识。

2.试从蛋白质的结构分析其功能多样性？

答：构成蛋白质结构多样性的原因: (1) 组成蛋白质的氨基酸种类不同(2) 组成蛋白质数目不相同(3) 组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同(4) 每种蛋白质分子的空间结构不相同。结构的多样性决定了功能多样性,概括有:①构成细胞和生物体的重要物质如肌动蛋白;②催化作用:如酶;③调节作用:如胰岛素、生长激素;④免疫作用:如抗体,抗原(不是蛋白质);⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。蛋白质是由氨基酸构成的,构成蛋白质的氨基酸有至少20种,他们不同的排列组合,就有了不同的蛋白质,而且空间结构也有不同。这就是蛋白质结构多样性的原因吧,不知道对不对而蛋白质是生命活动的基本元素,蛋白质结构的不同就导致了生理功能的不同,比如有些蛋白质有催化作用,有些有免疫作用等。

3.“植物吸收CO2，释放出O2；动物吸入O2，呼出CO2。”试从能量代谢的角度进行解释，并分析其对生命活动的意义。

答：作用不同:呼吸作用是新陈代谢过程一项最基本的生命活动,它是为生命活动的各项具体过程提供能量(ATP)。所以呼吸作用在一切生物的生命活动过程是一刻都不能停止的,呼吸作用的停止意味着生命的结束。

光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢,一切生物的生命活动都直接或间接地依赖于光合作用制造的有机物和固定的太阳能。呼吸作用分需要氧气参加的有氧呼吸和无需氧气参加的无氧呼吸。无氧呼吸可生成酒精（如果实存久了会有酒味）或乳酸（如玉米胚），有氧呼吸生成的是CO2和H2O，二者都能释放能量。

植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础，呼吸作用为光合作用提供了能量和原料，它们二者是相互对立、相互依存、互为条件的两个过程，共处于一个统一体中，没有光合作用合成的有机物，就不可能有呼吸作用与氧反应被分解的有机物，没有光合作用释放出的O2，空气中也不可能有持续足够供给生物呼吸的O2，如果没有呼吸作用释放的能量，光合作用也无法进行，且呼吸作用释放的CO2也是光合作用的原料之一。能量变化吸收光能，转化为化学能，贮存在有机物中。将有机物中贮存的化学能，释放并转化成各种形式的能（热能以及生命活动所需的各种能量）。为生命活动提供直接能量定义绿色植物在阳光作用下，利用二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程。活细胞通过酶的催化作用，让有机物与氧反应，产生二氧化碳和水，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动需要的过程。

4．试描述各种亚细胞结构及其功能化。

答：亚细胞结构则指一般是电子显微镜下才可见的细胞机构如线粒体，中心体，高尔基体，

细胞壁上的纹孔等

线粒体是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所线粒体一般呈短棒状或圆球状，但因生物种类和生理状态而异，还可呈环状、线状、哑铃状、分杈状、扁盘状或其它形状。成型蛋白介导线粒体以不同方式与周围的细胞骨架接触或在线粒体的两层膜间形成不同的连接可能是线粒体在不同细胞中呈现出不同形态的原因。

中心体是动物细胞中一种重要的细胞器，每个中心体主要含有两个中心粒。它是细胞分裂时内部活动的中心。动物细胞和低等植物细胞中都有中心体。它总是位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心，因此叫中心体。在电子显微镜下可以看到，每个中心体含有两个中心粒，这两个中心粒相互垂直排列。中心体与细胞的有丝分裂有关。

高尔基体亦称高尔基复合体、高尔基器。是真核细胞中内膜系统的组成之一。为意大利细胞学家高尔基于1898年首次用银染方法在神经细胞中发现。是由光面膜组成的囊泡系统，它由扁平膜囊、大囊泡、小囊泡三个基本成分组成。

5.谈谈人类基因组计划（HGP）的实施对人类遗传性疾病的意义

人类只有一个基因组，大约5-10万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组30亿个碱基对序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我利用基因治疗更多的疾病不再是一个奢望。因为随着我们对人类本身的了解迈上新的台阶，很多疾病的病因将被揭开，药物就会设计得更好些，治疗方案就能对因下药，生活起居，饮食习惯有可能根据基因情况进行调整，人类的整体健康状况将会提高意义：首先，获得人类全部基因序列将有助于人类认识许多遗传疾病以及癌症等疾病的致病机理，为分子诊断、基因治疗等新方法提供理论依据。在不远的将来，根据每个人DNA序列的差异，可了解不同个体对疾病的抵抗力，依照每个人的“基因特点”对症下药，这便是21世纪的医学——个体化医学。更重要的是，通过基因治疗，不但可预防当事人日后发生疾病，还可预防其后代发生同样的疾病

6. 面对外来入侵（病毒or细菌），机体如何防御？

（1）非特异性免疫：对所有病原菌都有一定程度的抵抗力，生来就有的，可以遗传的。①宿主屏障结构---第一道防线 a 皮肤、黏膜、胃酸、汗腺、泪腺和唾液等。b血脑屏障和血胎屏障②吞噬细胞：为第二道防线，存在肝脏、脾和淋巴结，像巡逻兵一样，监视病原菌的入侵。③正常组织和体液中抗菌物质④炎症反应：红、肿、热、痛(2) 特异性免疫: 包括体液免疫和细胞免疫两方面体液免疫：B淋巴细胞受到异物刺激后，转化能产生抗体的浆细胞。其抗体存在机体血液和体液中。细胞免疫：经处理的病原菌刺激T淋巴细胞后，成为致敏淋巴细胞，能释放淋巴因子。淋巴因子不是抗体，但能吸引更多的吞噬细胞来吞噬病原体。

7.请谈谈你对2014年诺贝尔生理学或医学奖的了解

答：2014诺贝尔奖生理学或医学奖得主为：美国科学家John O'Keefe(约翰-欧基夫)，挪威科学家May Britt Moser(梅-布莱特)；以及挪威科学家Edvand Moser(爱德华-莫索尔)，以奖励他们在“发现了大脑中形成定位系统的细胞”方面所做的贡献。

1971年，约翰·奥基夫(John O´Keefe)发现了构成这一体系的第一个组成部分。他在大脑一个名叫“海马体”的区域发现一种特殊的神经细胞，当实验小鼠在房间内的某一特定位置时其中一部分这样的细胞总是显示激活状态。而当小鼠在房间内的其他位置时，另外一些细胞则显示激活状态。奥基夫认为这些是“位置细胞”，它们构成了小鼠对所在房间的地图。

30多年后，在2005年，May-Britt Moser和Edvard Moser夫妇发现大脑定位机制的另外一项关键组成部分。他们识别出另外一种神经细胞，他们将其称之为“网格细胞”，这些细