陈阅增普通生物学笔记样本Word文档格式.docx
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地球上生活着生物约有200万种,但每年尚有许多新种被发现,预计生物总数可达万种以上。
对这样庞大生物类群,必要将它们分门别类进行系统整顿,这就是分类学任务。
1.二界分类:
公元前300近年,古希腊亚里士多德将生物分为二界:
植物界、动物界。
2.三界分类:
1886年德国生物学家海克尔(E.Haeckel)提出三界分类法:
原生生物界:
单细胞动物、细菌、真菌、多细胞藻类;
植物界;
动物界。
3.四界分类:
由美国人科帕兰(Copeland)提出。
原核生物界:
涉及蓝藻和细菌、放线菌、立克次氏体、螺旋体、支原体等各种微生物。
涉及原生动物和单细胞藻类。
植物界。
4.五界分类:
1959年美国学者魏泰克(Whitaker)提出五界分类法:
细菌、立克次体、支原体、蓝藻。
特点:
环状DNA位于细胞质中,不具成形细胞核,细胞器无膜,为原核生物。
细胞进行无丝分裂。
单细胞原生动物、藻类。
细胞核具核膜单细胞生物,细胞内有膜构造细胞器。
细胞进行有丝分裂。
真菌界:
真菌,涉及藻菌、子囊菌、担子菌和半知菌等。
细胞具细胞壁,无叶绿体,不能进行光合伙用。
无根、茎、叶分化。
营腐生和寄生生活,营养方式为分解吸取型,在食物链中为还原者。
植物界:
涉及进行光合伙用多细胞植物。
具备叶绿体,能进行光合伙用。
营养方式:
自养,为食物生产者。
动物界:
涉及所有多细胞动物。
特点:
异养。
为食物消费者。
5.六界分类:
国内生物学家陈世骧提出了六界分类系统:
Ⅰ非细胞生物Ⅲ真核生物
1.病毒界4.植物界
Ⅱ原核生物5.真菌界
2.细菌界6.动物界
3.蓝藻界
二、动物学及其分科
(一)动物学定义:
动物学是以动物为研究对象,以生物学观点和办法,系统地研究动物形态构造、生理、生态、分类、进化、与人类关系科学。
(二)动物学重要分科:
:
:
根据研究内容不同,动物学分化为许多不同分科,重要有如下几类:
动物形态学:
研究动物体内外构造以及它们在个体发育和系统发展过程中变化规律科学。
其中解剖学是研究器官构造及其互有关系科学。
研究细胞与器官显微构造科学,称为细胞学和组织学。
用比较当代动物器官系统异同来研究进化关系,称为比较解剖学。
研究个体发育中动物体器官系统形成过程,称为胚胎学。
此外;
研究绝灭动物在地层中化石,称为古动物学。
动物分类学:
研究动物类群之间彼此相似或相异限度,并分门别类,列成系统;
似阐明它们亲缘关系、进化过程和发展规律。
动物生理学:
研究动物体生活机能(如消化、循环、呼吸、排泄、生殖、刺激反映性等)、各种机能变化、发展状况以及在环境条件影响下所起反映等。
动物生态学:
依照有机体与环境条件辩证统一,研究动物生活规律及其与环境中非生物与生物因子互有关系。
按照研究动物对象分为原生动物学、昆虫学、寄生虫学、鱼类学、鸟类学和哺乳动物学等。
由于生物学与物理和化学互相渗入,形成了生物物理学、生物化学等边沿学科。
生物化学迅速发展,对涉及动物学各分科在内生物科学,影响特别明显。
如对基因物质DNA进一步研究,使定向变化生物特性,甚至创造当前世界上所没有生物种,已成为也许。
这方面研究,被称为遗传工程。
再如有人对人、黑猩猩、猴、鸡等生物细胞色素丙构造进行比较研究、完善了生物进化树,为分类学和进化论据供了进一步科学根据。
近年来,从分子水平来阐明生命现象本质,已涉及生物学科各个方面,对这方面研究称为分子生物学。
分子生物学已成为当前生物学中一种最活跃领域。
此外,研究动物构造原理,为其他新工程技术提供根据科学,叫做仿生学。
三、动物学发展简史
动物学发展经历了极其漫长过程,大体分为三个阶段:
(一)描述生物学阶段
切身利益,积累知识。
形态、解剖、分类、生长发育、繁育、等等。
①动物学之父-亚里士多德(Aristotle,384~322
B.C.):
动物志。
②贾思勰:
齐民要术。
③李时珍:
本草纲目。
④胡克(Hooke,R):
显微镜。
⑤细胞学说(cell
theory):
植物和动物组织都是由细胞构成;
所有细胞是由细胞分裂或融合而来;
卵和精子都是细胞;
一种细胞可分裂而形成组织。
由德国植物学家Schleiden,M.J.和动物学家Schwann,T.于1838~1839年共同提出。
细胞学说重要意义:
在细胞水平上提供了有机界统一证据,证明了植物和动物有着细胞这一共同来源,为19世纪自然科学领域中辩证唯物主义战胜形而上学、唯心主义,提供了一种有力证据;
为近代生物科学发展,接受生物界进化观念准备了条件,推动了近代生物学研究。
⑥林奈(C.Linne,1700—1778):
创立了动植物分类系统,植物种志,植物属志
⑦达尔文(C.Darwin,1809—1882):
物种来源,进化论
(二)实验生物学阶段
在实验条件下研究生命活动规律:
①孟德尔和摩尔根:
遗传学分离、连锁和互换三大定律。
②巴斯德:
微生物学,致病微生物传染。
(三)分子生物学阶段:
①蛋白质分子构造、酶性质、DNA双螺旋构造。
②
DNA—RNA—Protein中心法则。
③基因构成、表达、遗传、标记、分离、提取、转导、沉默、缺失、突变、跳动、序列测定等等。
④人体基因组筹划。
⑤克隆技术、胚胎移植、干细胞研究等等。
⑥生物学与三大难题。
将来生物学将是数理化天地生等大综合科学。
四、研究动物学基本观点和办法
自然界是一种互相依存,互相制约,错综复杂整体,动物是生物界一种构成某些。
要学习研究生命科学,一方面要具备对的生物学观点。
对复杂生命现象本质探讨,不能用简朴办法做出结论,需要用生物学观点善于对科学事实加以分析和综合。
(一)基本观点:
生物学观点:
动态地注意形态与功能统一,生物体对环境适应,整体与局部之间互有关系,有机体各层次之间联系,以及个体发育与系统发育统一。
(二)基本办法
1.观测描述法:
观测是动物学研究最基本办法,通过观测从客观世界中获得原始第一手材料。
科学观测基本规定是客观地反映所观测事物,并且是可以检查。
观测成果必要是可以重复。
只有可重复成果才是可检查,从而才是可靠成果。
观测需要有科学知识。
观测切不可为原有知识所束缚。
描述即将观测成果如实地记录下来。
涉及:
文字描述、绘图(生物图)、照相、摄像、仪器记录等。
2.比较法:
没有比较就没有鉴别。
没有比较就无从揭示生命统一性和多样性之间关系。
没有比较就无法解决生物界从简朴到复杂,从低等到高等大量材料。
只有通过对不同种属动物从宏观形态构造到微观细胞、分子水平比较,才干对关于动物学各种问题进行研究并得到对的结论。
3.实验办法:
实验是在人为干预、控制研究对象条件下,对生命现象进行观测研究办法。
4.人工模仿生命:
动物药理实验、动物病理实验、计算机模仿(输入动物声音,摸索高档神经思维活动规律)。
(三)动物学课程教学规定
用生物学观点和比较分类、归纳求同、演释推理办法,掌握动物体制构造,形态机能,生活习性和生活规律等基本知识,并加深对以动物代谢和适应为中心,发育为骨干,及动物界个体发育与系统发育统一、形态与机能统一、机体与环境统一动物学原理理解。
(四)学习动物学目
动物学是农业科学基本。
动物学新理论、新概念对农牧业生产和人、畜医疗保健事业,必然具备增进作用。
因而,学习动物学目,就在于揭露和掌握动物生命活动客观规律,为进一步运用、控制和改造动物提供理论根据。
对于动物科学和动物医学专业,简要扼要地简介动物界普通现象和规律,使学生具备一定动物学基本知识,为进一步学习专业关于课程奠定必要基本。
动物体基本构造
1.细胞基本构造和机能是什么?
2.构成细胞物质有哪些?
其功能各是什么?
3.什么是原核细胞?
什么是真核细胞?
4.简述细胞膜流动镶嵌假说。
5.物质通过细胞膜运送有哪些形式?
6.
简述各重要细胞器构造和功能。
7.细胞分裂有哪些形式?
8.简述有丝分裂和减数分裂过程,两者有何不同?
9.简述减数分裂特点和生物学意义。
10.名词解释:
细胞周期、同源染色体、拟核、染色体联会、胞饮、胞吐、吞噬。
第一节细胞
细胞是构成生物体构造和功能基本单位。
除了病毒,生物有机体都是由单个或许各种细胞构成。
一、细胞普通特性
(一)细胞形状和大小:
细胞形状和大小取决于其遗传性、生理功能、对环境适应以及分化状态等。
1.细胞大小:
绝大多数细胞体积都很小。
体积小,表面积大,有助于和外界进行物质互换,对细胞生活有特殊意义。
如一种30mm边长正方体表面积5400mm2,若提成27个小正方体(边长10mm),则表面积为16200mm2,是本来3倍。
也有少数细胞肉眼可见,如鸵鸟卵细胞直径约50mm。
2.细胞形状:
细胞形状与其肩负功能和所处位置关于,与机能相适应。
游离细胞多为圆形或椭圆形,如血细胞和卵;
排列紧密细胞有扁平、方形、柱形等;
具收缩功能肌细胞多为纺锤形或纤维形;
具传导机能神经细胞星形,有长突起。
(二)细胞共同特性
1.细胞构造:
细胞膜、细胞质(含各种细胞器)和细胞核。
具备核被膜和各种细胞器细胞,称为真核细胞。
只有拟核、没有细胞器细胞,称为原核细胞。
分别称为原核生物和真核生物。
2.细胞机能:
①运用能量和转变能量,从化学能到热能和机械能。
②生物合成,从小分子到大分子,如蛋白质、核酸。
③自我复制和分裂繁殖。
④协调有机体整体生命。
二、细胞化学构成
(一)元素:
107——92——24
重要化学元素是:
碳、氢、氧、氮占96%。
少量几种元素是:
硫、磷、钠、钙、钾、铁等。
极微量其他化学元素:
钡、硅、矾、锰、钴、铜、锌、钼等,0.1%。
各元素比例基本恒定,对维持正常de生理活动是必要。
(二)构成细胞物质
有机物:
糖类,脂类、蛋白质、核酸、维生素、激素。
无机物:
矿物质和水。
1.糖类:
糖类化合物含碳、氢、氧三元素,又称为碳水化合物。
可分为单糖、双糖和多糖三类。
①单糖:
是不能用水解办法再降解成更小糖单位糖类。
最重要单糖是五碳糖和六碳糖,前者如核糖和脱氧核糖,是核酸构成成分之一;
后者如葡萄糖(C6H12O6),是细胞内能量重要来源。
动物血掖中葡萄糖称为血糖。
②双糖:
是由两个单糖分子脱去一种水分子聚合而成,植物细胞中最重要双糖是蔗糖和麦芽糖。
两个分子葡萄糖脱掉一分子水结合形成麦芽糖,淀粉被消化时也产生麦芽糖。
由一种葡萄糖和一种果糖结合而成蔗糖。
蔗糖重要来自甘蔗和菾菜,高等植物多以蔗糖形式转运。
③多糖:
是由许多单糖分子,脱去相应数目水分子聚合而成高分子糖类化合物,植物细胞中最重要多糖有纤维素、淀粉、果胶等,动物体内多糖—淀粉不同于植物淀粉,称为糖元。
2.脂类:
由碳、氢、氧元素构成,含氢原子比例高。
①中性脂肪和油:
脂肪能量比同等重量糖类可高达二倍多。
脂肪分子是由一分子甘油和三分子脂肪酸构成。
甘油分子中三个羟基(-OH),分别与脂肪酸分子中羧基(-COOH)作用,脱去一分子水而形成。
脂肪分子中三个脂肪酸,相似或不同。
其碳原子数,4至24个,最常用是16个和18个,偶数。
油:
液态,不饱和脂肪酸。
脂肪:
固态,饱和脂肪酸。
②蜡。
③磷脂:
膜,脑、心、肾、肺、骨髓、卵、大豆。
④类固醇:
胆固醇、植物固醇。
⑤萜类:
类胡萝卜素、视黄醛(动物感光)。
脂类功能:
●膜构成成分●贮存能量●保护层●活性物质
3.蛋白质:
是极其重要高分子有机化合物,含量仅次于水,占干重60%。
构造物质、贮藏物质、酶。
除碳、氢、氧、氮等元素外,还具有硫、磷、碘、铁、锌等元素。
①蛋白质构成:
由诸多氨基酸聚合形成高分子长链化合物。
氨基酸有20各种。
由于氨基酸数量、种类、排列顺序等差别,可形成各种各样蛋白质。
蛋白质与其他物质分子或离子结合形成脂蛋白、核蛋白和色素蛋白等。
酶:
是生化反映催化剂,一种酶只能催化一种反映。
在一种细胞内约有3000种酶,特定功能和特定酶关于。
酶非蛋白质组分诸多,如维生素、核苷酸或某些金属等。
酶可以从细胞中分离出来,并保持其活性,这在工农业生产、医疗等方面有广泛实用价值。
②蛋白质构造:
一级构造:
多肽链中氨基酸数目、种类和线性排列顺序。
二级构造:
多肽链向一种方向卷曲形成立体构造。
α—螺旋:
α角蛋白,指甲、毛发、纤维蛋白等。
β—折叠:
β角蛋白,蛛丝、蚕丝。
三级构造:
球蛋白、肌动蛋白、蛋白质激素、抗体、细胞质和细胞膜中蛋白。
四级构造:
血红蛋白。
蛋白质在重金属离子、酸、碱、乙醇以及高温、X射线等作用下可发生变性,其空间构造变化,沉淀。
4.核酸:
是重要遗传物质,由许多单个核苷酸经脱水聚合而成高分子有机化合物。
单个核苷酸由一种含氮碱基、一种五碳糖和一种磷酸分子构成。
核酸中仅有五种含氮碱基,它们是两种嘌呤——腺嘌呤(缩写A)和鸟嘌呤(缩写G);
三种嘧啶——胞嘧啶(缩写C),胸腺嘧啶(缩写T)和尿嘧啶(缩写U)。
依照所具有糖不同,核酸可分为核糖核酸(缩写RNA)和脱氧核糖核酸(缩写DNA)。
DNA重要存在于细胞核内,是构成染色体遗传物质;
RNA则重要存在于细胞质中,而在碱基种类上,DNA含A、G、C、T等四种,在RNA中则以U代替T。
在分子构造上,RNA是以单链存在,而DNA则以双链形式存在。
5.维生素:
属于小分子有机物。
绿色植物可以自身合成维生素,动物必要从食物中摄入,是动物体内必须一类有机物,否则就会发生维生素缺少症。
维生素共同特点:
●都是有机物●不是能源物质和构造物质●需要量很少,但对代谢影响很大,为正常生活所必须。
依照维生素水解性质不同,可分为脂溶性和水溶性两大类。
前者如维生素A、D、E、K等,后者如维生素B1—B12、C、P等。
6.矿物质(无机盐):
无机物对有机体起重要作用。
除了碳、氢,氧、氮和硫之外,生物体内元素是以盐类离于形式存在。
例如:
普通具有Na+、K+、Ca+、Mg+,Fe+++和C1-、SO4--、HPO4-、HCO3-等。
各种离子对生物体都具备重要生理作用。
例如,维持体液正常渗入压,酸碱度以及维持神经、肌肉正常兴奋性等。
有某些呈不溶解状态无机物,形成固体沉积物,作为支持和保护性构造,如碳酸钙是软体动物贝壳重要成分,脊椎动物骨骼具有碳酸钙和磷酸钙以及镁、氟等离子。
7.水:
含量最多,普通占60~90%。
不同种类细胞,含水量相差很大。
水成为生物一种抱负构成成分:
●常温下为液态,是有机物和无机物良好溶剂和运送介质。
●水是细胞内化学反映参加者或产物。
没有水,生物就不也许生存。
●水有较大比热,对温度调节很重要。
三、细胞基本构造
(一)原核细胞
核区(类核体、拟核):
染色体只由环状DNA构成,不含组蛋白。
细胞器:
仅有核糖体,70S。
细胞壁:
重要成分为含乙酰胞壁酸肽聚糖。
(二)真核细胞
细胞膜、细胞质、细胞核。
1.质膜(细胞膜):
生活细胞外表,均有一层薄膜包围,将细胞与外界分开,这层薄膜称为细胞膜或质膜。
细胞膜与细胞内所有膜统称为生物膜,是一种半透性膜,对进出细胞物质有很强选取透性,其物质构成和基本构造相似。
①质膜构成:
重要是脂类物质和蛋白质,还具有少量多糖、微量核酸、金属离子和水。
②质膜构造:
在电镜下呈现暗—明—暗三条平行带,即内外两层暗带(由大蛋白质分子构成)之间,有一层明亮带(由脂类分子构成),这样膜称单位膜。
③膜流动镶嵌假说:
脂类物质分子双层形成了膜基本构造衬质,膜蛋白质分子则和脂类层内外表面结合,或嵌入,或贯穿。
膜及其构成物质是高度动态、易变。
其磷脂和蛋白质均有一定流动性,使膜构造处在不断变动状态。
膜中蛋白质有是特异酶类,具备辨认、捕获、和释放物质能力,从而对物质透过起积极控制作用。
④物质通过膜运送:
单纯扩散:
通过膜上小孔,从高浓度到低浓度。
协助扩散:
由载体协助,从高浓度到低浓度。
积极运送:
由载体协助,并且要消耗能量,从低浓度到高浓度。
胞吞和胞吐:
质膜能向细胞内形成凹陷,吞食外围液体或固体小颗粒。
吞食液体过程称为胞饮作用,吞食固体过程称为吞噬作用。
将细胞内分泌小泡或其他由膜包被物质排出细胞外过程,称为胞吐作用。
2.细胞质:
是细胞膜以内,细胞核以外原生质。
可分为胞基质和细胞器。
细胞器是细胞内具备特定构造和功能亚细胞构造。
胞基质是包围细胞器、没有特定构造细胞质。
胞质运动:
生活细胞胞基质在细胞内不断流动。
(1)线粒体:
除了细菌、蓝藻和厌氧真菌,生活细胞普通均有线粒体。
线粒体是进行呼吸作用重要细胞器,是细胞能量代谢中心。
呈球状、杆状、具分枝或其他形状。
直径普通为0.5~1.0μm,长约1~2μm。
不同细胞中,线粒体数目差别较大。
用电镜观测,线粒体外有双层单位膜。
外膜包被整个线粒体,内、外层膜之间有宽约80?
间隙,内膜在许多部位向内伸入到线粒体基质中,形成片状或管状内褶,称为嵴。
内膜及其所形成嵴内表面上,均匀地排布有形似大头针状构造,称为电子传递粒(缩写ETP),ETP具有ATP酶,能催化ATP合成。
在嵴之间基质,与呼吸作用关于一系列酶,定位在基质和内层膜中,基质中还具有DNA、脂类、蛋白质、核蛋白体和含钙颗粒。
细胞内糖、脂肪和氨基酸最后氧化是由线粒体进行,最后释放能量,供细胞生活需要。
线粒体经分裂或“出芽”增殖。
(2)核糖核蛋白体(核蛋白体,核糖体):
是合成蛋白质重要场合。
存在于胞基质、细胞核、内质网外表面及质体和线粒体基质中。
完整核蛋白体是由两个近于半球形而大小不等亚单位结合而成。
由几种到几十个核蛋白体和mRNA长链结合,成为念珠状复合体,称多聚核糖核蛋白体。
(3)内质网(缩写ER):
是由膜围成扁平囊、槽、池或管,并形成互相沟通网状系统。
在ER腔内布满了液状基质。
有些内质网外表面有核蛋白体,称为粗糙型内质网(缩写rER)
;
另某些内质网外表面则没有核蛋白体,称为光滑型内质网(缩写sER)。
ER膜可和核膜外层相连,也可通过胞间连丝和相邻细胞ER相连。
内质网功能:
●具备制造、包装和运送代谢产物作用。
rER能合成蛋白质和脂类,合成物质也许经ER运到sER,再由sER形成小泡,运送到高尔其体中,然后分泌到细胞外。
●ER是许多细胞器来源,如液泡、高尔基体、圆球体及微体都也许是由ER特化或分离出小泡而来。
●内质网分室作用:
分隔细胞成许多小室,使各种不同构造隔开,能分别地进行着不同生化反映。
(4)高尔基体:
是一叠由平滑单位膜围成囊构成,囊作扁平圆形,边沿膨大且具穿孔。
每一种囊称为潴泡或槽库,从囊边沿可分离出许多小泡—高尔基小泡,它们可转移到胞基质中,和其她小泡融合,也可和质膜结合。
高尔基体凸出面是形成面,凹入面是成熟面。
高尔基体在来源上和ER有密切关系。
(5)中心体:
位于细胞核附近。
光镜下中心体普通是两个球形细粒,称中心粒,其周边有一层浓稠物质,称中心球。
电镜下,呈圆柱状构造,直径约0.15mm,长0.3-0.6mm。
两个中心粒互相垂直排列。
整个圆柱由九组纵行微管很有秩序地排列而成,每组有微管三根。
在细胞分裂时,染色体移动以中心粒为方向,当中心体遭到破坏时,细胞即失去分裂能力。
(6)溶酶体:
是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子细胞器,具单层膜,含各种水解酶。
功能:
分解从外界进入细胞内物质(异体吞噬),也消化自身局部细胞质或细胞器(自体吞噬)。
当细胞衰老时,其溶酶体膜破裂,释放出水解酶,消化整个细胞而使细胞死亡(自溶作用)。
溶酶体是由内质网分离出来小泡形成。
凡具有溶酶体酶小液泡,就是溶酶体。
(7)细胞骨架:
是由3种蛋白质纤维构成支架。
3种蛋白质纤维是微管、肌动蛋白和中间丝(中间纤维)。
●微管:
直径24nm中空长管状纤维。
除红细胞外,真核细胞均有微管,纺锤体、鞭毛、纤毛都由微管构成。
微管蛋白:
a和b亚基双分子螺旋排列构成微管。
秋水仙素能与a、b双体结合,制止a、b双体连接成微管。
(多倍体);
长春花碱破坏纺锤体,使癌细胞死亡;
紫杉醇制止微管解聚,促使微管单体聚合。
●肌动蛋白丝(微丝):
是实心纤维,直径4-7
nm。
肌动蛋白由哑铃形单体相连成串,两串以右手螺旋形式扭缠成束。
肌动蛋白丝有运动功能,与细胞质流动关于。
●中间纤维:
介于微管与微丝之间纤维,8-10nm。
构成中间纤维蛋白质5种多,常用是角蛋白、波形蛋白、层粘连蛋白。
3.细胞核:
是细胞控制中心,遗传物质DNA几乎所有存在于核内。
(1)细胞核形态:
大小、形状、位置、数目。
(2)细胞核构造:
核膜、核仁和核质等三某些。
●核膜(核被膜)
是由内、外两层单位膜构成。
双层膜在一定间隔愈合形成小孔—核孔,容许某些物质进出,如输入RNA、DNA核苷酸前体、组蛋白和核蛋白体蛋白质,输出mRNA、tRNA和核蛋白体亚单位等。
在核被膜外膜和细胞质接触面上,有核蛋白体;
在某些部位,外膜向外延伸到细胞质中去,可以和内质网膜相连。
因而,内、外膜间间隙和内质网基质是持续,似可通过内质网和相邻细胞相通。
●核仁:
一种或几种核仁,是细胞核内形成核蛋白体亚单位部位。
●核质:
以碱性染料染色后,可分为着色物质—染色质和不着色物质—核液。
染色质:
是由核酸和蛋白质复合物构成复杂物质构造,具有大量DNA和组蛋白,较少量RNA和非组蛋白蛋白质。
间期核内染色质常伸展成为宽度约10~15