haihongyuan.com
海量文库 文档专家
全站搜索:
您现在的位置:首页 > 初中教育 > 初中历政地初中历政地

基础生物复习提纲

发布时间:2014-07-02 15:09:36  

第一章 绪论

五界系统:

1967年美国学者慧特克(R.H.Whittaker)提出

-原核生物界(Monera):细菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝藻(蓝细菌)(原核、单细胞)

-原生生物界(Protista) :单细胞的原生动物(如变形虫、草履虫)、藻类、粘菌类(真核、多数单细胞)。

-真菌(Fungi)界:真菌(异养 单或多细胞、真核)

-植物界(Plantae):苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物(自养 多细胞真核) -动物界(Animalia):无脊椎动物、脊椎动物(异养 多细胞真核)

五界系统特点小结:

除了原核生物界,其它四界都是真核生物;

原核生物都是单细胞生物,原生生物大多数是单细胞生物,也有一些简单的多细胞生物,营养方式多样;

植物界(光合自养)、真菌界(吸收异氧)和动物界(吞咽异养)都是多细胞真核生物(一些真菌为多细胞),营养方式的差异是它们的界河。

病毒是非细胞的生物,没有纳入五界系统中。

第二章 生命的化学基础

构成生命的大分子物质

蛋白质(Protein)核酸(Nucleic acid) 糖类(Carbohydrate) 脂类(Lipid) 等

碳是组成各种大分子物质的基础

糖类:

1.糖类分子组成:分子含C、H、O 3种元素,通常3者的比例为1:2:1,一般化学通式为(CH2O)n。

2.糖的分类:

单糖:构成各种糖分子的基本单位,根据碳原子数目可分

为丙糖(3C)、丁糖(4C)、戊糖(5C,如核糖、脱

氧核糖)、己糖(6C,如葡萄糖、果糖)和庚糖(7C).

双糖:麦芽糖、蔗糖

多糖:淀粉、糖原、纤维素

脂类:

分子组成:

由C、H、O组成,H:O远大于2,不溶于水,能溶于非极性溶剂,类别较多,结构差异很大。

功能:

生物膜的组成,磷脂、胆固醇、储存能量、生物表面的保护层、很好的绝缘体,保温、生物学活性,维生素Va、Vd,激素

哪些种类:

蛋白质:

1. 蛋白质的作用

由氨基酸组成的多聚体,人体有数万种不同的蛋白质,各自有独特的三维结构,分

别执行专一的功能

2. 蛋白质由氨基酸组成

氨基酸通式

R不同,组成的氨基酸就不同。

R=H,甘氨酸(GGly)

R=CH3,丙氨酸(Ala)

.

核酸

由若干核苷酸聚合而成

蛋白质合成的模板

有两类核酸:

脱氧核糖核酸(DNA):双链,核内,有氧,遗传物质,基因是DNA中特定的片段。 核糖核酸(RNA):单链,质内,无氧

遗传信息的存储和传递者

DNA中的遗传信息通过转录到RNA中,RNA再被翻译成蛋白质的一级结构

核苷酸=碱基+戊糖+磷酸基团

第三章 细胞的基本形态结构与功能

原核细胞与真核细胞的区别

原核细胞 真核细胞

细胞大小 很小(1-10微米) 较大(10-100微米)

细胞核 无核膜(称“类核”) 有核膜

遗传系统 DNA不与蛋白质结合 DNA与蛋白质结合

只有一条DNA染色质 有二条以上染色体

细胞器 无 有

细胞骨架 无 有

核糖体 70S 80S

核外DNA 裸露的质粒DNA 线粒体DNA,叶绿体DNA

生物膜:流动镶嵌模型

细胞膜:又称质膜(plasma membrane),是细胞外围包被的一层由磷脂双分子层即脂双层和蛋白质构成的膜,厚度通常为7-8nm。

流动镶嵌模型

1972年美国学者Singer根据生物膜结构特点提出了生物膜是一个“流动镶嵌模型”。 “流动镶嵌模型”主要内容如下:

生物膜的骨架是磷脂类双分子层,蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中,细胞膜的表面还有糖类分子,形成糖脂、糖蛋白;生物膜的内外表面上,脂类和蛋白质的分布不平衡,反映了膜两侧的功能不同;生物膜不是固定不变的结构,脂双层具有流动性,其脂类分子可以自由移动,蛋白质分子也可以在脂双层中横向移动。

生物膜结构特点

生物膜的骨架是脂双层(磷脂)

蛋白质以不同方式镶嵌脂双层中,执行膜的许多重要功能

质膜表面有少量的糖类分子(大多糖与脂或蛋白质结合成糖脂或糖蛋白)和胆固醇 物质的跨膜运输:

细胞膜防止了细胞内外物质自由进出细胞,保证了细胞内环境相对稳定,使各种生化反应能有序运行

然而,细胞必须与周围环境发生信息、物质、能量交换,才能完成特定的生理功能 物质出入细胞穿过细胞膜的方式主要有:

扩散:单纯扩散、易化扩散(协助扩散)、渗透

主动运输

胞吞作用和胞吐作用

1. 扩散(diffusion):

物质分子从相对高浓度的区域移动到低浓度的区域

分子的跨膜扩散速度不仅取决于分子的浓度梯度,还与分子的大小、疏水性和电性有关 分类:

单纯扩散、易化扩散、渗透

单纯扩散(simple diffusion)

即自由扩散

特点:沿浓度梯度扩散、不需要提供能量、没有膜蛋白的协助

扩散速率随浓度梯度的增加而等比提高

以单纯扩散透过的物质:

非极性的小分子,如O2、CO2、N2;

不带电荷的极性小分子,如尿素、甘油等

易化扩散(facilitated diffusion):也称协助扩散

特点:沿浓度梯度扩散、不需要提供能量

但需特异性转运膜蛋白协助

比自由扩散转运速率高、存在最大转运速率

渗透(osmosis)

专指水分子的跨膜扩散,是水分子从高浓度(如纯水)一侧穿过膜而进入低浓度(如蔗糖溶液)一侧的扩散。

2. 主动转运(active transport)

细胞逆浓度梯度或电化学梯度运输物质

特点:

逆浓度梯度运输、需要能量、需要载体蛋白(Na-K泵,Ca泵,质子泵)

3.胞吞和胞吐作用

——生物大分子或颗粒物质的运输

胞吞作用(endocytosis)

吞噬作用

胞饮作用

细胞吞噬固体颗粒的作用称为吞噬作用(phagocytosis) ,如白细胞吞噬细菌、细胞碎片以及衰老的红细胞

细胞吞入液体和直径小于0.2um生物大分子(蛋白质分子)的过程称为胞饮作用(pinocytosis) 细胞器:

第四章 细胞代谢

细胞呼吸:细胞在有氧条件下从食物分子

(主要是葡萄糖)中取得能量的过程。

? 常温进行,将产生的能量 贮存在ATP中;

? 有控制的氧化还原作用,是一个复杂的、有多种酶参与的多步骤的过程。

所有细胞都必须通过氧化有机物释放能量,供生命活动之需。 葡萄糖的氧化分解:

细胞内呼吸作用分为3个阶段:

1)糖酵解;

2)柠檬酸循环(三羧酸循环);

3)电子传递链

糖酵解

一系列反应,细胞质中,不需氧。

总反应:葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+ 2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O

底物水平磷酸化:底物上的高能磷酸键转移到ADP,生成ATP的磷酸化。

葡萄糖降解为丙酮酸的过程

发生部位:细胞质,不需要氧

总反应式:

C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2丙酮酸 + 2NADH + 2H+ + 2ATP +2H2O

作用:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸;产生2分子ATP、2分子NADH。

柠檬酸循环

又称三羧酸循环或Krebs循环。

发生部位:线粒体

琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜,其余在线粒体基质中。

丙酮酸氧化脱羧

糖酵解产生的丙酮酸不能直接进入三羧酸循环,必需通过扩散, 进入线粒体,在丙酮酸脱氢酶的作用下,经氧化脱羧,与辅酶A结合成活化的乙酰辅酶A(乙酰CoA)后,进入三羧酸循环。

释放1分子CO2,生成1分子NADH。

总反应式:

CH3CO·CoA + 3NAD+ + FAD + ADP + Pi

CoA·SH + 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + ATP

1分子葡萄糖在柠檬酸循环中产生4个CO2分子,6个NADH分子,2个FADH2分子和2个ATP分子。

NADH和FADH2再经过一系列呼吸链的传递释放能量。

各种细胞的呼吸作用都有柠檬酸循环;

柠檬酸循环是最经济和最有效率的氧化系统。

电子传递链和氧化磷酸化

NADH、FADH2中的能通过电子传递链释放并转移到ATP中。

电子传递链:存在于线粒体内膜上的一系列有顺序的电子传递体(主要是细胞色素体系和Fe-S蛋白) 。

糖酵解、柠檬酸循环产生的NADH和FADH2中的高能电子,沿着电子传递链上各电子传递体的氧化还原反应而从高能水平向低能水平顺序传递,最后到达分子氧(最终的电子受体),并释放能量转移到ATP中。

氧化磷酸化:电子传递过程中高能电子释放的能,通过磷酸化被储存到ATP中。这里发生的磷酸化作用和氧化过程的电子传递紧密相关,称氧化磷酸化。

催化氧化磷酸化反应的酶——ATP合酶

解释氧化磷酸化的反应机制——化学渗透学说(1961 英 Mitchell提出)

1分子葡萄糖经过呼吸作用产生的ATP统计:

糖酵解产生的2分子NADH不能在细胞质中进行氧化磷酸化,因为:

氧化磷酸化只能在线粒体中通过电子传递链进行;

NADH不能透过线粒体膜。

细胞呼吸小结

1、细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径,主要在线粒体中进行,在温和条件和酶的参与调控下,通过一系列氧化还原反应,将储藏在葡萄糖等中的化学能释放,并以高能磷酸

键的形式贮藏在ATP分子中;

2、在细胞呼吸过程中,在有氧条件下,细胞对其燃料物质的彻底氧化形成CO2和H2O。糖酵解不产生CO2 ,CO2是通过三羧酸循环形成的;而H2O则是在电子传递过程的最后阶段生成;

3、三羧酸循环中一系列的脱羧反应是呼吸作用释放CO2的来源。三羧酸循环过程中释放的CO2不是直接来自于氧气,而是靠氧化底物中的氧和水分子中的氧来实现的;

电子传递链就是通过一系列的氧化还原反应,将高能电子从NADH 和FADH2最终传递给分子氧,生成水;

4、生物细胞通过底物水平磷酸化和与电子传递系统发生的氧化磷酸化2种途径合成ATP。底物水平的磷酸化是相关的酶将底物分子上的磷酸基团直接转移到ADP分子上。电子传递系统发生的氧化磷酸化涉及电子传递。

通过上述2种磷酸化途径,1分子葡萄糖通过有氧呼吸共形成30或32个ATP;

5、三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其它物质的共同代谢过程。这些物质可以通过三羧酸循环发生代谢上的联系。

光合作用(Photosynthesis) :

光合作用(Photosynthesis),即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,利用光合色素,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。 光合作用过程: 光能

CO2 + 2H2O * → (CH2O) + H2O+O2*

2.光合作用概述

光合作用是地球上最重要的化学过程,为地球上绝大多数的生物提供食物。

自养生物:能进行光合作用的生物是自养生物。

异养生物:依靠光合作用产物生活的生物是异养生物。

光合作用是吸能反应,利用太阳光能把CO2转变为糖,并将能量贮存在糖分子内。 光合作用分两个阶段:

光反应:将光能变成化学能并产生氧气。在叶绿体类囊体膜中进行,发生水的光解、O2的释放、ATP及NADPH的生成,需要光。

碳反应:在叶绿体基质中进行,利用光反应形成的ATP和NADPH,将CO2还原为糖,不需光直接参与,但也必须在光下进行。

光反应

1. 叶绿素对光的吸收

在高等植物中,光合色素位于类囊体膜中。

作用:吸收日光(可见光)。

吸收光谱:光合色素对不同波长光的吸收率。

吸收高峰在红光区、蓝光区,绿光被大量反射或透射过叶片,故植物叶片显示为绿色。 ? 主要作用的色素是叶绿素—叶绿素a、叶绿素b,

叶绿体中还有类胡萝卜素—胡萝卜素、叶黄素。

? 直接参与光合作用的色素只有叶绿素a;

叶绿素b和类胡萝卜素吸收的光传递给叶绿

素a后才能被光合作用利用,称为辅助色素。

? 色素吸收光的实质是色素分子中的一个电子得到

光子中的能量,从基态进入激发态,成为激发电子。

2.光系统

光系统:

进行光吸收的功能单位称为光系统,是由叶绿素、类胡萝卜素、蛋白质、原初电子受体组成。 光系统构成:反应中心、天线色素、电子载体

反应中心:光系统中1-2个高度特化的叶绿素a分子(能将激发的电子传递给原初电子受体)与原初电子受体及几种特定的蛋白质组成。

天线色素:光系统中作用中心以外的所有各种色素分子。其 作用是将吸收的光能传递给作用中心的叶绿素a分子。

电子载体:原初电子受体将电子传递给其他电子载体进入电子传递链。

? 光合磷酸化:光合作用中,质子穿过类囊体膜上的ATP合成酶复合体上的管道从类囊体腔流向叶绿体基质,同时将能量通过磷酸化而贮存在ATP中,这一磷酸化过程在光合作用过程中发生,称为光合磷酸化。

4.4.3 碳反应

1.光合碳还原循环( Calvin循环)

Calvin循环:CO2固定和还原为糖的全部过程,是将CO2 、ATP和NADPH转变为磷酸丙糖(甘油醛-3-磷酸)的复杂的生化反应。

光反应中生成的ATP和NADPH在CO2的还原中分别被用作能源和还原物质。

生产一个可用于细胞代谢和合成的甘油醛-3-磷酸(G3P),需要9个ATP分子和6个NADPH分子参与。

2. C4植物和光呼吸

C3途径和C3植物: 直接利用空气中的CO2进行光合作用的植物称为C3植物; 其CO2固定的第一个产物是三碳的3-磷酸甘油酸,因而称C3途径。

常见C3植物:水稻、小麦、大豆等

C3植物存在的问题:干旱炎热时关闭气孔,以减少水分蒸发,但同时CO2不能进入叶片,O2不能逸出

光合作用速率降低,植物减产

叶内 CO2含量低、 O2含量高 → 光呼吸

光呼吸

—— 植物在光照下、在光合作用的同时发生的吸收O2、释放CO2的作用。

过程:

叶绿体中低CO2、 高O2时,RuBP与O2结合,在Rubisco的催化下进行加氧反应生成一种二碳化合物(磷酸乙醇酸);

来自叶绿体的乙醇酸在过氧化物酶体中氧化成为乙醛酸,而乙醛酸会在谷氨酸的参与下通过转氨基作用生成甘氨酸 。

甘氨酸进入线粒体中,在甘氨酸脱羧酶复合体的作用下脱去一分子二氧化碳和氨,生成一分子丝氨酸。

光呼吸特点:

吸收O2放出CO2;

光照下,CO2低, O2浓度增高时进行;

分解有机物,不产 生ATP或NADPH。

光呼吸意义:

消除多余的NADPH和ATP,减少细胞受损 ,具有细胞保护作用。

第五章 细胞的分裂和分化

有丝分裂:也称间接分裂,在分裂过程中染色质凝集成染色体,复制的姐妹染色单体在纺锤丝的牵拉下分向两极,使间期复制的DNA以染色体的形式平均分配到2个子细胞中,每个子细胞得到一组与母细胞相同的遗传物质。其特点是有纺锤体染色体出现和子染色体被平均分配到子细胞中。

这种分裂方式普遍见于高等动植物(动物和高等植物)。是真核细胞分裂产生体细胞的过程 。 细胞分化

多细胞生物发育的起点 受精卵

细胞分化的概念:在个体发育过程中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上形成稳定性差异,产生不同细胞类群的过程。

细胞分化的意义:动物和植物发育的基础,使生物体能正常地生长发育。

细胞分化的实质:基因选择性表达的结果,而这一过程又受控于细胞信号转导系统的调控。 细胞分化后,每个细胞均含有一套完整的相同的遗传信息,基因组相同,但基因表达有所不同,除了维持细胞生命活动的基因均要表达外,各自表达的是一套特异的基因,其它基因不表达(关闭),从而使每一个分化的细胞在形态结构、生理功能上表现差异。 分化细胞内表达的基因有两类:

管家基因、组织特异性基因

管家基因:所有细胞中均需表达的一类基因,其产物维持细胞的基本结构和代谢活动,如:

骨架蛋白基因、糖酵解酶系基因等。

组织特异性基因:即奢侈基因,不同的细胞类型中特异表达的基因,其产物赋予各类细胞不同的形态和特异的生理机能。如:胰岛β细胞中的胰岛素基因。

☆:组织特异性基因在时间和空间上的有序表达——细胞分化。

细胞衰老:

概念:一般指复制性的细胞衰老(replicative senescence),即细胞经过有限次数的分裂后,进入不可逆转的增殖抑制状态,其结构和功能发生衰老性改变,趋向死亡的不可逆的现象。 衰老和死亡是生命的基本现象,衰老过程发生在生物界的整体、种群、个体、细胞以及分子水平等不同层次上。

衰老细胞在结构和功能上的变化:

核膜内折,染色质固缩、细胞器数量特别是线粒体数量减少,膜流动性降低,致密体增多等,最终出现细胞凋亡。总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化 。

细胞凋亡(apoptosis) :由细胞自身基因编程的一种主动的死亡过程,又称为细胞编程性死亡(programmed cell death, PCD)。

凋亡细胞的主要特征:

① 染色质聚集、分块、位于核膜上,胞质凝缩,最后核断裂,

通过出芽的方式形成许多凋亡小体;

② 凋亡小体内有结构完整的细胞器,还有凝缩的染色体,可被

邻近细胞吞噬消化,始终有膜封闭,没有内溶物释放,不引

起炎症;

③ 凋亡细胞中仍合成一些蛋白质,但在坏死细胞中ATP和蛋白

质合成受阻或终止;

④ 核酸内切酶活化,导致染色质DNA在核小体连接部位断

裂,形成约200 bp整数倍的核酸片段,凝胶电泳图谱呈梯状;

⑤ 凋亡通常是生理性变化,而细胞坏死是病理性变化。

细胞凋亡的意义:

维持体内细胞数量动态平衡,在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞,保证胚胎正常发育;在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞,保证机体的健康,稳态的维持。

因此,细胞凋亡在个体发育和组织稳态的维持中具有重要的作用。

细胞全能性与干细胞

细胞全能性:细胞经分裂和分化,能发育成完整有机体的潜能和特性。

受精卵、早期胚胎细胞、植物体细胞都是具有全能性的细胞。

细胞全能性的遗传学基础是体细胞内存在一套完整的遗传信息。

已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。表明细胞核内含有该物种的全套遗传物质,

显示动物细胞分化的复杂性

干细胞

概念:对高等动物而言,随着胚胎发育,细胞逐渐丧失发育成个体的能力,在胚胎和成体组织中仅有一部分保持未分化状态,仍有分化成其他细胞和构建特定组织的能力,这类细胞称为干细胞。

特征分化潜能、自我更新

分类:根据干细胞分化潜能,分以下几种:全能干细胞、多潜能干细胞、组织干细胞 全能干细胞:

受精卵、早期卵裂球细胞(8细胞时期)能发育成完整的个体。

多潜能干细胞:

胚胎干细胞、生殖嵴干细胞能分化成各种组织细胞,但不能发育成完整个体。

组织干细胞:

成体组织中存在的具有分化成某些细胞类型能力的细胞,如造血干细胞(造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源,它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中 )等

第六章 高等动物的结构与功能

高等动物的结构:组织、器官、系统

(一)组织

定义:由一种或多种形态相似功能相近的细胞组合而成的细胞群体及细胞间质组成,在机体内起某种特定的作用。

种类: 上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织

(二)器官—由多种组织构成

(三)系统--由若干个相关的器官组成一个能完成特定任务功能的结构

人体一般分为11个系统

皮肤系统:包围在人体外

骨骼系统:206块

肌肉系统:600多块

消化系统

血液循环系统

淋巴和免疫系统

呼吸系统

排泄系统:肾

内分泌系统:下丘脑、脑下垂体甲状腺、胰、肾上腺

神经系统:中枢神经、周围神经

生殖系统

第七章 营养与消化

人体需要的营养素:六类

水、糖、蛋白质、脂质、维生素、矿物质、(膳食纤维素)

人体蛋白质成分的动态平衡

不断合成、分解 → 稳定状态

作用:能量来源

建造、修复身体的原料

特点:必须从体外摄取

原因:动物有机体不能利用糖或脂肪制造蛋白质。

糖 → 脂肪; 脂肪、蛋白质 → 糖;糖类、脂肪 → 蛋白质;

人的消化系统及其功能

消化管

口腔、

咽、

管、

胃、

小肠、

大肠、

肠、

肛门等

消化腺

唾液腺,

肝脏,

胰腺;

胃腺,

肠腺;

第八章 血液与循环

血液由血细胞悬浮在血浆中构成

血液:血浆、血细胞,在心血管系统中循环流动。

血浆: 水、低分子物质、蛋白质

血细胞:红细胞、白细胞、血小板

血浆: 晶体渗透压:保持细胞内外水平衡。胶体渗透压:保持血管内、外水平衡 血细胞三大类型:

红细胞、白细胞、血小板(凝细胞)

红细胞

红色:血红蛋白(Haemoglobin,Hb);

血红蛋白集中于红细胞的意义

红细胞表面积比血浆大得多— 利于气体交换;

红细胞可容纳大量的Hb— 利于大量运输O2(及CO2);

(血浆可容纳的Hb量则小得多— 否则影响血浆的渗透压、粘滞度) 保持血浆渗透压稳定 — 利于保持内稳态;

减小血浆粘滞度— 利于保持血液流动性 → 降低血压

白细胞功能:吞噬、免疫 — 保护机体、抵抗外来微生物的侵袭。 血小板(凝细胞)

作用:形成止血栓 → 凝血(凝结)

第九章 气体的交换与呼吸

呼吸:

机体与外界环境之间的气体交换过程。

外呼吸:肺通气、肺换气

气体在血液中的运输

内呼吸(组织换气)

肺通气:

肺与外界环境之间的气体交换过程

实现肺通气的器官:

呼吸道、肺泡和胸廓

肺换气—— 肺泡与肺泡毛细血管进行气体交换

交换部位:肺泡、肺泡毛细血管处

交换动力:气体压力差

组织换气

交换部位:组织细胞、体毛细血管

交换动力:气体压力差

气体在血液中的运输

氧气:红细胞血红蛋白

二氧化碳:红细胞

第十章 内环境的控制

内环境:机体细胞一般不能直接与外界环境发生接触,直接接触的是细胞外液,因而细胞外液是机体中细胞所处的内环境。

内环境相对稳定是细胞正常生存的必要条件。

内环境的稳态:机体自动通过复杂的生理调节过程,共同维持内环境的相对稳定状态,叫做内环境的稳态。

渗透调节

概念:是指机体水和盐类含量的调节,也是体液渗透压调节。

意义:维持体内水、盐类平衡,是内环境稳定的重要组成部分。

肾的功能(维持内环境稳定)

清除体内代谢终末产物,如尿素、尿酸等

清除体内异物和它们的代谢产物

维持体内适当的含水量

维持体内各盐离子的适当浓度

维持体液的一定的渗透浓度

(后三个渗透调节)

泌尿系统组成

1)肾:形成尿的场所

2)输尿管

3)膀胱和尿道

肾的结构

被膜:纤维膜、脂肪膜、筋膜囊(致密结缔组织)

肾门:位于表面凹陷处,是神经、血管和输尿管出入处

肾实质:肾皮质:浅层、肾髓质:肾锥体

肾盂:连接输尿管

肾单位:肾小体、肾小管

尿的形成

包括三个过程:超滤、重吸收、分泌。

超滤:

血液经过通过肾小球的超过滤形成超过滤液原尿(不含蛋白质的血浆);

重吸收:

原尿经过肾小管各段中,一部分(约99%)葡萄糖、氨基酸、维生素、Na+、K+等有用的物质和部分水分又被重新吸收入血液循环(近曲小管是重吸收的最主要的场所) ; 分泌:原尿又收纳肾小管分泌的K+ 、H+ 、NH3 等最后形成终尿排出体外。

第十一章 免疫系统与免疫功能

三道防线

体表屏障(第一道)、体内的非特异性反应(第二道)、体内的特异性反应(免疫应答)(第三道)

非特异反应:有机体对侵犯的任何病原体产生的抵抗作用。

免疫应答(特异性反应):

当病原体(抗原)突破身体的前两道防线,此时第三道防线启动,开始发挥将其清除作用,即免疫应答,由于这道防线是针对特定病原体(抗原)发生的反应,所以又叫特异性反应。具体是指:抗原进入机体,刺激免疫细胞(B淋巴细胞和T淋巴细胞)活化、增 殖、分化,产生免疫物质(抗体、效应细胞毒T淋巴细胞)发挥免疫效应,将抗原破坏、清除的整个过程叫免疫应答。

在特异性免疫反应中起主要作用的白细胞类型:

淋巴细胞:T、B两种,起源于骨髓中的淋巴干细胞

T淋巴细胞:与细胞免疫相关,在胸腺中分化成熟

B淋巴细胞:与体液免疫相关,可能在骨髓中分化成熟

免疫应答特点:1、识别自身和外物2、记忆性3、特异性

1. 细胞免疫 :

也称T淋巴细胞介导的免疫反应,T淋巴细胞受到抗原刺激后,增殖、分化、转化为

致敏T细胞(也叫效应细胞毒T细胞简称效应T细胞),与感染的体细胞结合,分泌毒素,破坏体细胞,释放病原体的过程称为细胞免疫。

分为感应、反应和效应三个阶段。感应阶段是识别和处理抗原的阶段;反应阶段是T细胞分化增殖为效应T细胞的阶段;效应阶段是效应T细胞攻击感染体细胞阶段。 效应T细胞只能作用宿主细胞,使宿主细胞破裂死亡,不能作用于病原体。

2. 体液免疫 :

也称B淋巴细胞或抗体介导的免疫反应,是指B淋巴细胞在抗原刺激下活化、 增殖为浆细胞(效应B细胞)产生抗体所发生的特异性免疫效应的过程。主要针对细胞外的病原体及病毒。

体液免疫的发生分为感应、反应和效应三个阶段。感应阶段是识别和处理抗原的阶段;反应阶段是B细胞分化增殖为浆细胞,浆细胞分泌抗体的阶段;效应阶段是抗体对再次侵入的抗原异物发挥免疫作用的阶段。

抗体本身并不直接杀 死入侵的病原物, 它是通过与抗原结合,以便给这个病原体加上标签,不得进入细胞内,以便巨噬细胞和补体蛋白来消灭它。

第十二章 内分泌系统与化学调节—体液调节

化学调节:

又叫体液调节或激素调节,是指体内的一些器官或细胞,在特定的刺激(神经的或体液的)作用下,能生成并分泌某些特殊的化学物质(如激素),经体液(血液、组织液等)运输,到达全身的组织细胞或某些特殊的组织细胞,通过作用于细胞上相应的受体,对这些细胞的生理活动进行调节。激素调节是体液调节的主要形式。

神经-体液学说:

下丘脑(内分泌系统的调控总枢纽) → 腺垂体 → 靶腺体

下丘脑神经细胞分泌的调节激素→随体液传递因子进入毛细血管,→经下丘脑垂体门脉到达腺垂体,调节控制腺垂体的激素分泌,→腺垂体分泌的促激素调控靶腺体的激素分泌.。 通过腺垂体将神经系统与内分泌系统有机地联系起来。

(1)维持稳态(抗利尿激素\胰岛素等)。

(2)促进生长发育(生长激素\甲状腺素等)。

(3)促进生殖活动(性激素)。

(4)调节能量转换(胰岛素\肾上腺素\糖皮质激素等)。

(5)调节行为(肾上腺素等)。

下丘脑(丘脑的下部,丘脑为间脑的一部分)

分泌各种促激素释放激素,作用对象是腺垂体

第十三章 神经系统与神经调节

1、神经元(neuron)——是神经系统的基本的结构功能单位

即神经细胞,是高度特化了的细胞,是神经系统的基本结构和功能单位,由胞体和突起两部分组成,突起又分为树突和轴突,前者接受刺激产生冲动(兴奋)并将冲动传向胞体,后者继续将冲动下传至轴突末梢,因此神经元具有感受刺激、产生冲动和传导兴冲动的功能。

2. 神经冲动-动作电位

产生的机制为:

①神经细胞受到刺激使膜对Na+的通透性增加,Na+顺浓度梯度及电位差内流,使膜去极化,反极化,形成动作电位的上升支。

②去极化达一定程度,Na+通道失活,而 K+通道开放,K+外流,复极化形成动作电位的下降支。

③钠泵的作用,将进入膜内的Na+泵出膜外,同时将膜外多余的 K+泵入膜内,恢复兴奋前时离子分布的浓度。

3. 神经冲动的传导——动作电位的传播。

当刺激部位处于内正外负的反极化状态时,邻近未受刺激的部位仍处于外正内负的极化状态,二者之间会形成一局部电流,这个局部电流又会刺激没有去极化的细胞膜使之去极化,也形成动作电位。这样,不断地以局部电流为前导将动作电位传播开去,一直传到神经末梢。 神经冲动传导即动作电位传导。

4、突触的信号传导

突触传递:

突触:

神经末梢(轴突的末端终板)与另一个神经元(电突触、化学突触)或效应细胞的接触部位(化学突触) ,起信息传递作用,由突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分组成。 冲动从一个神经元通过突触传递到另一个神经元或效应细胞的过程,叫做突触传递。

第十七章 植物的结构和生殖和发育

三大组织系统:

表皮组织

基本组织

维管组织(维管束)

木质部 韧皮部

根据胚中子叶的数量差异将被子植物分为两大类:

单子叶植物

双子叶植物

区别:

形成植物组织的五种细胞类型:

薄壁细胞、厚角细胞、厚壁细胞、水分输导细胞、食物输导细胞

薄壁细胞

特点:无次生壁,初生壁薄,液泡大,多面体状。

功能:代谢功能(光合作用、呼吸作用)、分泌作用、储藏作用。

厚角细胞

特点:无次生壁,初生壁不规则加厚,成束重叠排列,能随周围细胞生长而伸长。

功能:起机械支持作用。

厚壁细胞

特点:次生壁坚固、含木质素,死细胞,停止延长和生长。

类型:纤维细胞和石细胞;纤维细胞细长,常聚集成束;石细胞短,次生壁不规则,坚硬。

功能:起机械支持作用,且支持作用比厚角细胞更强。

水分输导细胞

特点:具有次生壁、含木质素,死细胞。

类型:管胞和导管分子;管胞长形、两端尖细,通过尖细侧壁重叠连接,并通过侧壁上纹孔输送水分及矿物质;导管分子较粗短、两端不尖,端壁上有穿孔,通过穿孔连接形成连续的管状结构,称为导管。

功能:起水分通道和支持的作用。

食物输导细胞(筛分子)

特点:无次生壁、不含木质素,细长管状活细胞;

结构:筛分子端壁称为筛板,其上密布簇生的小孔(筛孔),胞间连丝穿过其间;筛分子通过筛板纵向连接形成筛管;筛分子与伴胞紧密相连。伴胞是一种特化的薄壁细胞,有细胞核和浓厚细胞质,伴胞很活跃,其细胞核与核糖体合成蛋白质供给筛分子。

功能:起输送有机营养物质的作用

初生生长:由顶端分生组织造成的使高度增加的生长。

顶端分生组织:参与初生生长,存在于根尖和茎的顶芽和腋芽中。

次生生长:由侧生分生组织中的维管形成层和木栓形成层造成的使植株长粗的生长。 维管形成层:参与次生生长,位于初生木质部和初生韧皮部之间,分裂产生新的次生木质部和次生韧皮部。

木栓形成层:参与次生生长,由次生韧皮部产生,细胞分裂产生新的木栓。

双受精:花粉粒中的生殖细胞在花粉管中产生2个精子,一个精子与卵结合形成受精卵并成为二倍体的合子,合子将来发育成为产生新个体的胚;另一个精子与中央细胞极核结合,成为三倍体的受精极核并进一步发育成为胚乳。

双受精是被子植物特有的现象,也是植物有性生殖中最进化的形式。

. 雌雄配子体的形成:雄配子体 ——花粉粒的形成、雌配子体 ——胚囊的形成

第十八章 植物的营养

植物的空气营养:由气孔从空气中吸收CO2 并在叶绿体中进行光合作用。植物体主要由光合产物组成。光合作用产物是构建植物体的物质基础,也是细胞呼吸的原料。

植物的土壤营养:植物必须从土壤中吸收水分和无机盐类来维持其正常的生长发育。

第十九章 植物的调控系统

植物激素有五大类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。

“促进”作用 生长素、细胞分裂素、赤霉素

“抑制”作用 脱落酸 乙烯

生长素和乙烯

生长素促进细胞分裂、生长,乙烯抵消生长素的影响

生长素和细胞分裂素

植物协调根部和地上部分的生长

赤霉素和脱落酸

二者的比值决定了种子的休眠或萌发

近似昼夜节律

植物的生命活动受到昼夜变化的影响,其具有与生俱来的昼夜节律,这种节律通常以24h为一周期,也被称为近似昼夜节律,由生物体内的计时装置生物钟控制。 如:叶子昼张夜闭 气孔昼开夜合

特点:

近似昼夜节律不能立即与外界变化同步

如:植物的睡眠运动,即使在连续光照或黑暗下也照常发生

很少受温度影响

光周期现象(photoperiod)

植物的一生不仅受到昼夜变化的影响,也受季节变化的影响,植物的开花、

种子的

萌发、休眠的开始和结束都有其相对固定的发生时间;

植物是通过感知昼夜长短(即光周期)的变化来调控其生长过程的,这种植物对昼夜长短的变化而发生反应的现象称为光周期现象 。

植物测量日夜长短的尺—— 光敏素

蛋白质和色素的结合物质,具有两种形式

Pr——-吸收红光( 660nm ) Pfr —— 吸收远红光(730nm)

光敏素帮助植物建立生物钟

植物能感知光敏素两种形式的转变,获得它们处于白天或黑夜的信号,建立生物钟。

植物感知的时间——即从 Pfr 开始转变成 Pr(日落),到 Pr 迅速转变成 Pfr(日出)之间的时间,恰好与一天的昼夜变化同步,即植物的生物钟。

植物体内的光敏素为Pfr时对植物意味着“天亮了”,而Pr 形式的光敏素则带植物进入夜晚。

光敏色素的两种形式中,Pfr是生理活跃型,而Pr在代谢上是惰性的。

植物开花是由Pfr/ Pr的比值决定的。

长日植物在Pfr/ Pr的比值高时开花,短日植物在Pfr/Pr的比值低时才能开花。

用红光和远红光进行光间断实验,发现它们的作用能够相互抵消,最终对植物的影响取决于最后一次照射

第二十章 遗传的基本规律

第一定律——分离定律

(1)生物性状是由遗传因子(基因)决定的;

(2)每一对相对性状分别由一对遗传因子(一对等位基因)控制;

(3)每一个生殖细胞或配子(卵细胞或花粉)中只含有每对等位基因中的一个基因;

(4)基因在体细胞内成对存在(成对的等位基因),每一对基因中,一个来自父本的雄性生殖细胞(花粉或精子),一个来自母本的雌性生殖细胞(卵子),在形成下一代新的植株或合子时,雌雄生殖细胞的结合是随机的。

(5)形成生殖细胞时,成对的等位基因相互分离,分别进入到不同的生殖细胞中去。 孟德尔实验假设引申结论——分离定律

(4)成对的基因在杂合状态互不混淆,保持其独立性,当它形成配子时相互分离,从合子到配子,则基因从双变单,这就是分离现象的本质。

(5)基因的分离是性状传递最普遍和最基本的规律。

分离定律(law of segregation)

一对基因在杂合状态互不混淆,保持其独立性;在配子形成时又按原样分离到不同配子中去;在一般情况下,配子分离比是 1 : 1,F2 基因型分离比是 1 : 2 : 1,F2 表型分离比是 3 : 1。

第二定律——自由组合定律

控制两对性状(或多对性状)的等位基因,分布在不同的同源染色体上;形成配子时,每对同源染色体上等位基因发生分离,而位于非同源染色体上的基因,表现为自由组合。 意义:是生物多样性的理论基础之一。在育种实践中具有指导意义。

第三定律——连锁交换定律

位于同一染色体上的两对或两对以上的基因遗传时,联合在一起共同出现在后代中的频率大于重新组合的频率;

重组类型的产生是由于配子形成过程中,同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换的结果;

重组频率的大小与连锁基因在染色体上的位置有关。

染色体学说相关内容

区分同源染色体 姐妹染色单体

减数分裂重要时期(前期)的事件

联会(synapsis):同源染色体的两个成员侧向靠紧,像拉链似的并排配对。

联会复合体(synaptonemal complex, SC)是减数分裂偶线期两条同源染色体之间形成的一种结构,主要由侧生组分、中间区和连接侧生组分与中间区的SC纤维组成,它与染色体的配对,交换和分离密切相关。

减数分裂的遗传学意义:

保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性。

双亲性母细胞(2n)经过减数分裂产生性细胞(n),实现了染色体数目的减半;

雌雄性细胞融合产生的合子(及其所发育形成的后代个体)就具有该物种固有的染色体数目(2n),保持了物种的相对稳定。子代的性状遗传和发育得以正常进行。

利用重组率进行基因定位

基因定位(gene mapping):利用重组率来确定染色体上基因之间的相对距离。

染色体图(chromosome map):将确定距离和顺序的基因在染色体上的相对位置标志在染色体上绘制成图,又可称为连锁遗传图(linkage map)。

基因在染色体上的图距常用厘摩尔根(cM)为单位,1cM 表示两基因间的重组率为1%。

利用重组率进行基因定位

? 举例:测玉米第九条染色体上的C(有色)Sh(饱满)Wx(非糯性)三对基因的距

离与顺序。

C Sh Wx

|-3.6-|---------20----------|

|------------22-------------| 单位:cM

? C-Sh的交换值是3.6%,Wx-Sh的交换值是20%,C-Wx的交换值是22%。交换

值越大两基因距离越远。因此三对基因的距离与顺序就可以确定(见上图)。

第二十一章 基因的分子生物学

DNA 复制依赖于碱基互补配对原则

DNA 是遗传物质,它携带由特定顺序的核苷酸组成的遗传信息,控制着生物体特定的性状,并在细胞增殖的过程中将遗传信息传递给下一代。

DNA 分子能够准确地自我复制(self-replication)以 保证一套完整的遗传信息的代代相传。

DNA复制是半保留式的

半保留复制(semiconservative relpication)

细胞中的 DNA 复制是以亲代的一条 DNA 链为模板(template),按照碱基互补配对原则,合成另一条具有互补碱基的新链,复制完成的 DNA 子链与亲代的 DNA 完全相同。

由DNA控制的蛋白质合成涉及两个基本过程:

第一步,转录(transcription)——将DNA的遗传信息转录到 mRNA中,发生在细胞核中; 第二步,翻译(translation)——将mRNA的信息翻译成蛋白质的氨基酸序列,在细胞质中进行。

第二十二章 基因表达调控

基因表达(gene express):遗传信息从 DNA 流向 RNA,又流向蛋白质的过程,即基因的转录和翻译的过程,基因表达产物包括蛋白质产物和RNA产物(tRNA和rRNA)。 基因调控(gene regulation):对基因表达过程的调节。

基因调控的意义:

通过基因的表达调控使得细胞在需要的时间和地点(空间)产生相应的特异性蛋白质,从而实现细胞的分化、形态发生和个体发育过程。

原核生物基因表达调控方式:

大肠杆菌的乳糖操纵子模型

酵母在有乳糖的培养基中合成用于乳糖代谢的酶。

诱导酶(inducible enzyme):只有在某些特定物质或诱导物存在的情况下才表达的酶。 组成酶(constitutive enzyme):与外界环境无关,会不断被合成的酶。

操纵子(operon):是原核生物特有的结构,由在功能上彼此相关的几个结构基因和控制区所组成,其中控制区包括启动子和操纵基因。

结构:

1)结构基因( structural gene ):lac Z, lac Y, lac A

2)调节基因(regulator gene):lac I(或 称 R)

3)启动子(promotor):P

4)操纵基因(operator):O

乳糖操纵子模型的工作原理如下:

无乳糖时,调节基因lacI (或称 R)编码阻遏蛋白LacI, LacI与操纵基因O 结合后,使得RNA聚合酶无法与启动子P结合,结构基因不能转录,不产生代谢乳糖的酶;

有乳糖存在时,乳糖可与阻遏蛋白结合,使其构象发生改变而无法与操纵

基因 O结合,RNA聚合酶可以结合到启动子P上,启动结构基因lac Z、lac Y、 lac A的转录,代谢乳糖的酶产生以代谢乳糖。

色氨酸操纵子(Trp operon)

结构:

调节基因:trp R; 启动子: P; 操纵基因 :O;

结构基因:trp E,trp O,trp C, trp B,trp A——编码了合成色氨酸的酶。

. 工作原理:

1)无色氨酸存在时,由 trp R 编码的阻遏蛋白无活性,其不能与O位点结合, RNA聚合酶可与启动子结合,启动结构基因的转录;

2)当有色氨酸存在时,由 trp R 编码的阻遏蛋白与游离的色氨酸结合后,构象改变,成为有活性的阻遏蛋白,能结合到 O位点上,使得RNA聚合酶无法与启动子结合,从而关闭结构基因的转录;

第二十三章 重组DNA技术

基因工程相关技术包括:核酸的分子杂交(分子探针、DNA的变性与复性、核酸印迹)、PCR技术

PCR技术就是在体外试管中通过酶促反应有选择地大量扩增(包括分离)一段目的基因的技术。

基本步骤:

高温变性:95oC双链DNA解链成为单链DNA。

低温退火:约55oC引物与模板的单链DNA的特定互补部位配对结合。

适温延伸:72oC以目的基因为模板,从引物的3’端延伸,合成互补的新DNA链。 重组DNA技术(recombinant DNA technique):

是指将一种生物体的某个特定基因(即目的基因,其本质是通过分离纯化或人工合成的DNA分子)与载体DNA 在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(宿主细胞)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的一系列操作程序,也称为分子克隆技术、遗传工程、基因工程。

基因工程主要工具酶:限制性内切酶、 DNA连接酶、 反转录酶

限制性内切酶是从细菌中分离提纯的核酸内切酶,可以识别并切开核酸序列特定的位点——分子手术刀。

限制性内切酶识别DNA序列中的回文序列。有些酶的切割位点在回文的一侧,因而可形成粘性末端,另一些酶切割位点在回文序列中间,形成平头末端。

重组DNA一般步骤:

(1)获得目的基因;

(2)与克隆载体连接,形成新的重组DNA分子;

(3)用重组DNA分子转化受体细胞,并能在受体细

胞中复制和遗传;

(4)对转化子筛选和鉴定;

(5)对获得外源基因的细胞或生物体通过培养,获

得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。

网站首页网站地图 站长统计
All rights reserved Powered by 海文库
copyright ©right 2010-2011。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit326@126.com