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1、生命科学导论复习大纲第一讲 序论及生命的元素1进入新世纪后，人类社会面临哪些重大问题？这些问题的解决与生命科学有何关系？进入新世纪后人类面临的主要问题: 人口爆炸、粮食短缺、健康、资源枯竭、环境污染的可持续发展问题.(1) 生命科学与农业可持续发展;(2) 生命科学与能源问题;(3) 生命科学与人的健康长寿 (研究更有效的药物, 改造人的基因组成);(4) 生命科学与维持地球生态平衡;(5) 生命科学与伦理道德问题.2举例说明生命科学本质上是一门实验科学。孟德尔实验发现两大遗传定律, 格里菲斯实验证明遗传物质是 DNA 而不是蛋白质3生命科学与其它学科的交叉日益频繁，请举例说明生命科学如何促进
2、了其它某一学科的发展，或其它某一学科如何促进了生命科学的发展。生物化学、生物数学、心理学、生物物理、生物工程学、人工智能等.4生物学经历了哪三个发展阶段？各发展阶段有何特征？有何代表性的人物？(1) 描述生物学阶段 (19 世纪中叶以前)达尔文特征: 主要从外部形态特征观察、描述、记载各种类型生物, 寻找他们之间的异同和进化脉络.(2) 实验生物学阶段 (19 世纪中叶到 20 世纪中叶)巴斯德特征: 利用各种仪器工具, 通过实验过程, 探索生命活动的内在规律.(3) 创造生物学阶段 (20 世纪中叶以后)华生 克里克特征: 分子生物学和基因工程的发展使人们有可能“创造”新的物种.5如何确定人
3、体必需微量元素？用饲喂法分三步来证明某种元素是否是人体必需微量元素:(1) 让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食, 观察是否出现特有的病症;(2) 向膳食中添加该元素后, 实验动物的上述特有病症是否消失;(3) 进一步阐明该种元素在身体中起作用的代谢机理.只有上述三条都弄清楚, 才能确定某种元素是否为必需元素.6举出三种人体大量元素和三种人体必需微量元素。CHO Fe Zn Se第二讲 生物大分子的结构与功能7比较多糖、蛋白质、核酸三类生物大分子。比较项目包括：单体的名称与结构特征，连接单体的关键化学键和大分子结构的方向性。多糖单体名称: 单糖单体结构特征: 多羟基醛或多羟基酮连接单体的关键化学
4、键: 糖苷键结构的方向性: 一端的糖基有游离的半缩醛羟基, 称还原端; 另一端的糖基没有游离的半缩醛羟基, 称非还原端.蛋白质单体名称: 氨基酸单体结构特征: 同时含有 -氨基 和 -羧基 的小分子连接单体的关键化学键: 肽键结构的方向性: 一端的氨基酸残基带有游离氨基, 称为氨基端; 另一端的氨基酸残基带有游离羧基, 称为羧基端.核酸单体名称: 核苷酸单体结构特征: 由碱基 (嘧啶 C、T 和嘌呤 A、G)、五碳糖 (核糖或脱氧核糖) 和磷酸三个部分组成连接单体的关键化学键: 磷酸二脂键结构的方向性: 一端的核苷酸, 其 5-C 没有进入磷酸二脂键, 称 5 末端; 另一端的核苷酸, 其 3
5、-C 没有进入磷酸二脂键, 称 3 末端.8什么是蛋白质的变性和复性？蛋白质的高级结构为何不稳定？蛋白质因受某些物理或化学因素的影响，分子的空间构象被破坏，从而导致其理化性质发生改变并失去原有的生物学活性的现象称为蛋白质的变性作用。如果变性条件剧烈持久，蛋白质的变性是不可逆的。如果变性条件不剧烈，这种变性作用是可逆的，说明蛋白质分子内部结构的变化不大。这时，如果除去变性因素，在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性，这种现象称为蛋白质的复性。变性就是因为高级结构破坏，大分子性质改变，生物活性丧失。但是一级结构尚未破坏。变性后的蛋白质分子还能复性。维持生物大分子高级结构的重要因素非共价键
6、，非共价键的键强度很小，所以高级结构为何不稳定。9简述蛋白质的一、二、三、四级结构。蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序.蛋白质的二级结构是指邻近几个氨基酸形成一定的结构形状. 如: -螺旋 或 -折叠.蛋白质的三级结构是指整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状. 如纤维蛋白和球状蛋白.蛋白质的四级结构是指各条肽链之间的位置和结构. 所以, 四级结构只存在于两条以上肽链组成的蛋白质中.10简述水的生物功能？水的存在形式分为结合水和自由水。结合水与细胞内的其他物质相结合,是细胞结构的重要组成部分。自由水以游离的形式存在,可以自由流动,细胞内的良好溶剂,参与细胞内的许多生物化学反应,运输营养
7、物质和代谢废物。11简述DNA双螺旋模型。(1) 两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺旋, 糖-磷酸-糖构成螺旋主链.(2) 两条链的碱基都位于中间, 碱基平面与螺旋轴垂直.(3) 两条链对应碱基呈配对关系 AT, GC.(4) 螺旋直径 20A, 螺距 34A, 每一螺距中含 10bp (碱基对).12简述tRNA的结构特征和功能。什么是mRNA，它有何功能？tRNA 为单链盘绕, 局部形成碱基配对.tRNA 的结构特征为三叶草结构, 功能是在蛋白质合成中搬运单个氨基酸.mRNA 是负责把 DNA 分子中遗传信息转达为蛋白质分子中氨基酸序列的 RNA.13RNA主要有哪几种类型？m信使,t
8、转运,r核糖体14说明磷脂的结构、特性和生物功能。结构: 磷脂分子含一个甘油分子和两个脂肪酸分子, 在甘油的第三个羟基上连一个磷酸分子. 磷酸后面还连着另一个小分子.特性: 磷脂分子中磷酸及小分子部分是极性的, 即水溶性的; 两个脂肪酸长碳氢链是非极性的, 即脂溶性的. 磷脂分子可以看成是“一个极性头, 两条非极性尾巴”.磷脂对活化细胞维持新陈代谢、基础代谢、及荷尔蒙均衡分泌、增强人体免疫力和再生力都能发挥重大作用。第三讲 新陈代谢15酶的化学本质是什么？核酶的研究有何生物学意义？蛋白质。核酶的发现使我们对RNA的重要功能又有了新的认识。核酶是继逆转录现象之后对中心法则的又一个重要修正，说明R
9、NA既是遗传物质又是酶。核酶的发现为生命起源的研究提供了新思路，也许曾经存在以RNA为基础的原始生命，蛋白质世界也可能（仅仅是可能）起源于RNA世界16酶作为生物催化剂的特征是什么？酶作为生物催化剂的作用机理（酶是如何降低反应活化能的）？酶作为生物催化剂, 它的突出优点是: 催化效率高、专一性质、可以调节.酶作为催化剂的作用是降低活化能. 首先需要酶与底物分子结合, 酶蛋白结构中有底物结合中心 / 活性中心. 酶与底物的专一结合, 又是酶促反应专一性的体现. 然后, 酶蛋白分子以各种方式, 作用于底物分子, 使底物分子活化起来.17什么是酶的竞争性抑制？有的酶在遇到一些化学结构与底物相似的分子
10、时, 这些分子与底物竞争结合酶的活性中心, 亦会表现出酶活性的降低 (抑制). 这种情况称为酶的竞争性抑制.18简述磺胺类药物的作用机理。竞争性抑制细菌体内的酶。磺胺类药物的作用机理为干扰细菌的叶酸代射，使细菌的生长、繁殖受到抑制。细菌不能利用周围环境中的叶酸，只能利用结构较叶酸简单的对氨苯甲酸，在细菌二氢叶酸合成酶和还原酶的参与下，合成四氢叶酸，以供细菌生长繁殖的需要。而磺胺类药的基本结构与对氨苯甲酸相似，能和对氨苯甲酸互相竞争二氢叶酸合成酶，阻碍叶酸及核酸的合成而发挥抑菌作用。19 ATP在生物体能量代谢中起什么作用？ATP 是生物体内能量流通的货币: 一个代谢反应释放出的能量贮入 ATP
11、, ATP 所贮能量供另一个代谢反应消耗能量时使用.20叶绿体中进行的光合作用可分为哪两个步骤？各有何特征？叶绿体中的叶绿素是进行光合作用必不可少的成分. 在叶绿体中进行的光合作用, 可以分为两个步骤:光反应: 在叶绿素的参与下, 把光能用来劈开水分子, 放出氧气, 同时生成两种高能化合物 ATP 和 NADPH.暗反应: 把 ATP 和 NADPH 中的能量, 用于固定 CO2, 生成糖类化合物. 这个过程不需要光.21简述糖酵解途径的要点。六个碳的葡萄糖分解为两个三碳的丙酮酸, 净得两个 ATP, 同时还产生 NADH.糖酵解途径可以在无氧情况下进行, 但是要解决 NADH 变回到 NAD
12、+ 的问题.22哪种细胞器与生物氧化取得能量的关系最大？线粒体23什么是密码子和反密码子？mRNA分子中每三个核苷酸序列决定一个氨基酸, 这就是三联密码子.与遗传密码子相对应的三个核苷酸序列在tRNA分子中.24 蛋白质生物合成的主要步骤。蛋白质合成的第一步, 由 DNA 指导 mRNA 的合成. DNA 中的遗传信息通过转录体现在 mRNA 分子中的核苷酸排列次序中.蛋白质合成的第二步, 由 mRNA 指导蛋白质的合成. mRNA 中携带的遗传信息通过转译转而体现为蛋白质大分子中氨基酸的排列次序.(1) 氨基酸活化: 连接到 tRNA 上, 消耗能量.(2) 肽链合成开始: 核糖体到起始密码
13、子位置, 密码子与反密码子配对, 决定位置.(3) 肽链延长: 配对到下一个氨基酸, 结合脱水形成肽键后不断前移反复.(4) 肽链合成终了: 右移时遇上终止密码子, 肽链脱落下来, 核糖体也与 mRNA 脱离, 合成结束.第四讲 细胞25 简述细胞学说的要点。细胞学说的要点:(1) 细胞是所有动、植物的基本结构单位(2) 每个细胞相对独立, 一个生物体内各细胞之间协同配合.(3) 新细胞由老细胞繁殖产生.26 比较真核生物与原核生物。由原核细胞 (无细胞核, 有拟核区) 组成的生物称为原核生物. 体细胞由真核细胞 (有细胞核) 组成的生物称为真核生物, 其细胞中有高尔基体、线粒体、中心体、溶酶
14、体等多种细胞器.27 细胞膜的流动镶嵌学说。流动镶嵌理论概括了生物膜的结构和特征, 符合实验观察的结构和特征.(1) 脂双层形成框架. (疏水侧朝内, 亲水侧朝外)(2) 蛋白质镶嵌其中.(3) 生物膜的动态特点. (脂蛋白都可以运动)28 细胞分裂对细胞生长有何重要意义？随着细胞增长, 细胞体积增大, 而细胞表面积和体积之比却在减小.活细胞不断进行新陈代谢, 细胞表面担负着输入养分、排出废物的重任. 表面积和体积的比值的下降, 意味着代谢速率的下降和受限. 所以, 细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积, 维持一定生长速率的重要措施.细胞分裂带来双重好处: 既解决细胞生长带来表面积与体积之比
15、下降带来的问题, 又是细胞繁衍的方式.29 什么是细胞周期？细胞周期分哪几个阶段？细胞从前一次分裂开始到后一次分裂开始的时间称为一个细胞周期.通常, 细胞周期可以分为四个阶段:M 期 - 分裂期, 在这个阶段可以用显微镜观察到细胞分裂的过程.G1 期 - 第一间期S 期 - DNA 合成期G2 期 - 第二间期G1 期, S 期和 G2 期总称为分裂间期.30什么叫减数分裂？减数分裂有哪些特点？对于有性生殖的物种来说, 在它们的生殖器官内部, 从体细胞产生精子细胞或卵细胞的过程中, 使细胞染色体的数目减半, 基因组数从 2n 变为 n 的过程就是减数分裂.减数分裂的特点:(1) 子细胞染色体数减半;(2) 同源染色体配对, 基因重组, 子细胞基因组合大为丰富.31比较染色质与染色体。它们分别出现在细胞周期的什么阶段？处于分裂间期的细胞, 细胞核内的 DNA 分子, 在一些蛋白质的帮助下, 有一定程度的
