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1、医学生物复习学案生物学：研究生命现象的本质，并探讨生命的发生、发展规律的一门生命科学第一篇 生命过程的一般原理第一章 生命的特征与起源第1节 生命的基本特征生命是以核酸与蛋白质为主导的自然物质体系 功能：信息编码，信息转换，信息表达与化学反应催化生命是以细胞为基本单位的功能结构体系生命是以新陈代谢为基本运动形式的自我更新体系 分类：同化作用，异化作用意义：生物有机界高度一致的生命基本运动形式区别于非生命自然界的标志生命是以精密的信号转导通路网络维持的自我调节体系 意义：生命物质自主性运动的表现维持生命活动的统一机制生命是以生长发育为表现形式的“质”“量”转换体系生命是通过生殖繁衍实现的物质能量
2、守恒体系 分类：无性生殖（生殖单位：营养细胞/营养组织），有性生殖 意义：生命物质运动无限性的持续（死亡：生命物质运动有限性的终结）生命是以遗传变异规律为枢纽的综合决定体系生命是具有高度时空顺序性的物质运动演化体系生命是与自然环境的协同共存体系（进化：生物与环境的统一）第2节 生命的起源一、原始生命的化学演化：无机小分子物质-有机小分子物质-生命大分子物质-多分子体系-原始生命二、生物进化过程：1.原始细胞产生：厌氧异养原核，半通透性脂质蛋白质界膜，蛋白质合成系统，核酸蛋白质信息系统2.细胞进化：异养-自养（蓝藻）3.生物进化：分化起源假说：与环境相互作用，功能分化，结构完善内共生假说：互利共
3、生第2章 生命的基本单位第1节 细胞的发现与细胞学说的建立1655，Hooke自制显微镜发现cell1675,Leeuwenhoek显微镜活细胞施莱登 施旺细胞学说：1、一切生物都是由细胞构成的。2、所有细胞都具有共同的基本结构。3、生物体通过细胞活动反映生命特征。4、细胞来自原有细胞的分裂。第2节 细胞的基本特征一、细胞的基本概念细胞是生物形态结构和生命活动的基本单位。1、构成生物有机体的基本结构单位。（病毒为非细胞形态的生命体除外）2、代谢与功能的基本单位。3、生物有机体生长和发育的基本单位。4、遗传的基本单位，并具有遗传的全能性二、细胞的大小、形态和数量细胞的大小: 一般在10um-10
4、0um。最小的细胞：支原体0.1um最大的细胞：鸵鸟卵直径 12cm人体最大卵细胞100m，最小如小淋巴细胞4-5m2. 细胞的形态：与功能相适应3. 细胞的数量： 单细胞生物 多细胞生物：盘藻 4-几十 婴儿1012 成人1014 细胞-组织-器官-系统-个体细胞体积的守恒定律：不同动物器官的大小与细胞的数量成正比，与细胞大小无关。三、细胞的主要共性（结构、功能）所有细胞都具有选择透过性的膜结构：屏障构筑区室细胞都有遗传物质（DNA遗传信息载体，遗传信息流）细胞都有核糖体（蛋白质合成）四、 原核细胞和真核细胞（一）原核细胞：无典型核结构的细胞 支原体（最小细胞生物），细菌，蓝绿藻等原核细胞
5、细胞壁：保护维持细胞形态 无膜性细胞器（除一种蓝藻外） 质膜间：周质空间（二）真核细胞：有核结构的细胞 真核细胞 细胞膜 细胞质：线粒体、核糖体、内质网等 细胞核：核膜、核仁、染色质等膜相结构：细胞膜、线粒体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体、核膜非膜相结构：核糖体、中心体、细胞质基质、核仁、染色质、核基质、细胞骨架（微管、微丝）原核细胞与真核细胞的区别特征原核细胞真核细胞细胞大小较小，1-10m较大，10-100m细胞壁主要肽聚糖，蛋白质纤维素（植物细胞）细胞质仅有核糖体，无胞质环流各种细胞器，存在胞质环流核糖体70S(50S+30S)80S(60S+40S)细胞骨架无有内膜系统无
6、有细胞核拟核（无核膜，核仁）有核仁，核膜染色体单组多组细胞分裂无丝分裂有丝分裂，减数分裂遗传装置与基因表达方式的比较特征原核细胞真核细胞DNA量少多DNA分子结构环状线状基因数几千几万大量重复DNA序列无有基因中插入内含子无有DNA与组蛋白结合一般不与组蛋白（无）结合与5种组蛋白结合DNA复制明显周期性无有基因表达调控主要以操纵方式复杂性，多层次性转录与翻译的时空关系转录与翻译同时同地进行核内先转录，后胞质内翻译转录后大分子加工修饰无有特殊性质粒（小环形DNA），可自我复制，编码的蛋白质可对抗抗生素共同点：独立进行生命活动。具有完整的细胞膜。遗传物质为DNA。有相同的遗传密码。代谢活动中的酶基
7、本一致3、 病毒与蛋白质感染因子病毒：由核酸（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳组成，专营细胞内的寄生生活，缺少进行自主代谢的完整机构，病毒单独存在时不能繁殖。生物大分子复合物。类病毒：由一条裸露的RNA分子组成，无蛋白质外壳。它们具有感染作用，类似于病毒，故称为类病毒。蛋白质感染因子/传染性蛋白粒子/蛋白浸染颗粒（prion，1982年）：简称朊粒或朊病毒，是尚未弄清的一种蛋白质传染因子，由正常宿主细胞基因编码，构象异常的蛋白质。Stanley B. Prusiner1997年诺贝尔医学奖 羊瘙痒病细胞朊蛋白（PrPC）：PrP基因位于第20号染色体的短臂上，编码PrP前体蛋白，分子量33-35
8、kD,对蛋白酶敏感，没有致病性。prion对各种理化作用抵抗力强（对蛋白酶K有抗性）。它具有传染性，潜伏期长，在人和动物中引起以海绵状脑病(TSE)为特征的致死性中枢神经系统的慢性退化性疾患。例如：疯牛病，羊瘙痒病。 第3节 生物膜的结构与基本特征一、 膜的化学组成（一） 膜脂（兼性分子/双极性：亲水头，疏水尾）1. 磷脂：磷酸甘油酯、鞘磷脂、磷脂酰肌醇（少量），膜的流动性2. 胆固醇：中性脂类，膜的稳定性3. 糖脂（二） 膜蛋白（球形蛋白为主）1. 外在蛋白/外周蛋白：膜表面，水溶性2. 内在蛋白/镶嵌蛋白：跨膜蛋白、意义：细胞膜功能的主要承担者，含量与种类与细胞膜功能相关（运输、催化、链接
9、、转导）（三） 膜糖类大多数是与蛋白质或之类分子相结合的低聚糖。细胞外被/糖萼：真核细胞表面富含糖类的外围区域细胞质膜与外基质难以区分意义：保护细胞间识别细胞的接触抑制细胞间的黏着性二、 膜的分子结构模型生物膜的基本骨架：由脂分子排列成连续的双分子层（疏水尾相对，极性头向外）细胞膜的特性：1.膜的不对称性：膜脂膜蛋白膜糖类2.膜的流动性：影响因素：脂肪酸链饱和度；磷脂组分，蛋白质类型；温度，PH，离子强度（一） 流动镶嵌模型 特点：液晶态的特性（晶体分子排列的有序性，液体的流动性），强调膜的流动性及不对称性-膜功能复杂性（二） 晶格镶嵌模型特点：液态和晶态的相变，流动的局限性生物膜的流动性，相
10、对完整性和稳定性（三） 板块镶嵌模型特点：独立移动的（刚性大）类脂板块，流动性不同，连续动态平衡（四） 脂筏模型特点：许多蛋白质聚集在脂筏内便于相互作用；脂筏提供了一个有利于蛋白质变构的环境；脂筏在膜内对信号传递有重要作用三、 膜功能1. 界膜和细胞区域化意义：生命的进化形式，保证细胞正常安全运行，有利于能量和物质新陈代谢；扩大表面积，有利于生命活动的高效有序进行。2. 调节运输膜蛋白介导运输形式：通道蛋白介导和载体蛋白介导通道扩散：，载体扩散3. 功能定位与组织化4. 信号转导第一信使：激素；第二信使：cAMP水溶性：膜受体；脂溶性：细胞内受体信号分子：旁分泌信号、突触信号、内分泌信号受体：
11、识别部、转换部、效应部5. 参与细胞间的相互作用细胞识别，细胞黏着，细胞连接6. 能量转换叶绿体，线粒体四、 细胞膜的物质运输（一） 穿膜运输（膜的通透性）1.简单扩散：高浓度向低浓度，如乙醚、氯仿、甾类激素、水、尿素、二氧化碳2协助扩散：通过转运蛋白从高浓度向低浓度，如钠钾离子（通道/离子蛋白），葡萄糖，氨基酸（载体蛋白）3.主动运输：直接消耗ATP的离子泵；间接消耗ATP的协同运输：伴随离子浓度梯度的共运输和对向运输（二） 膜泡运输（主动运输）1.胞吞作用/内吞作用：吞噬作用：固体大分子或颗粒，原生动物获取营养物质的重要方式，吞噬体胞饮作用：细胞摄取液体和溶质的过程，胞饮小泡受体介导内吞作
12、用：特异高效摄取细胞外大分子的方式2.胞吐作用/外排作用第4节 真核细胞的细胞器一、 蛋白质合成细胞器（一） 细胞核作用：细胞内遗传信息贮存、复制和转录的场所细胞功能及代谢、生长、增殖、分化、衰老的控制中心1. 核膜（控制着核质间的物质和信息交流）1） 核被摸（双层，核周隙）2） 核孔复合体（复杂的核膜孔，双向交换，不控制进入）：由孔环颗粒，周边颗粒，中央颗粒和无定形物质组成3） 核纤层：内层核膜下的一层由纤维蛋白组成的纤维网络结构(高度动态结构，细胞分裂期间，影响核膜的解体和重建）2. 核仁（rRNA合成、加工和核糖体亚单位装配的场所，有关蛋白质合成）高度动态结构，周期性消失重建数目大小随生
13、物种类、细胞类型和细胞代谢状态不同而变化1） 核仁的化学组成蛋白质、RNA、DNA、脂类（少量）2） 核仁的形态结构无膜包被的海绵状网络结构：纤维成分(RNA、蛋白质)颗粒成分（核糖体亚单位前体物）核仁区染色质（核仁周边染色质（异染色质）、核仁内染色质（常染色质，rR/DNA基因：核仁组织区）核仁基质：与核基质沟通，液态环境3） 核仁周期分裂间期：细胞需大量蛋白质，rDNA快速进行rRNA转录，装配核糖体亚单位，形成典型的核仁结构分裂前期：染色质形成染色体，核仁组织区上的rDNA停止了rRNA转录，核糖体亚单位散去，核仁消失分裂末期：染色体解旋，rRNA重新转录，核仁重现3. 核基质/核骨架（
14、由非组蛋白纤维组成的网络结构）4. 染色质和染色体染色体：细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质（网状不规则）聚缩成而成的棒状结构意义：间期的染色质有利于遗传信息的复制和表达，分裂期的染色体有利于遗传物质的平均分配1） 染色质的化学组成：核酸和蛋白质组成的核蛋白复合体，包括DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNADNA：组蛋白：染色质中的碱性蛋白，分为H1、H2A、H2B、H3、H4 ，维持染色体结构非组蛋白：DNA复制、染色质化学修饰有关的酶类参与染色质构建的结构蛋白组织特异性的调节蛋白2） 染色质的超微结构和组装核小体是构成染色质的基本结构单位。由五种组蛋白和少量DNA组成4种组蛋白（H2A、H2B、H3、H4 ）组成八聚体的核小体核心颗粒。H1 位于DNA进出核心颗粒的结合处，是最大的一种组蛋白分子。功能：保持染色质纤维的高级结构和保护核心颗粒上的DNA碱基对不被核酸酶消化。染色质的四级结构模型（共压缩了8000-10000倍）：一级结构：核小体丝；二级结构：螺线管；三级结构：超微螺线管；四级结构：染色单体袢环模型（三级）：染色体支架（二） 核糖体
