普通生物学.docx
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普通生物学
一、绪论
1、支原体是最小的单细胞生物。
2、生命的特征
（1）特定的组成：
细胞是生物体结构的基本单位。
（2）新陈代谢
（3）稳态和应激性：
①稳态：
生物体内新陈代谢所需要的物理、化学条件（如温度、pH等）被限制在一个很窄的幅度之内。
生物体有许多调节机制，用来保持内部条件的相对稳定，并且在环境发生某些变化时也能做到这一点。
②应激性：
生物体感受外界变化（刺激）并做出有利于保持其体内稳态，维持生命活动的应答。
（4）生殖和遗传（5）生长和发育（6）进化和适应（7）化学成分的统一性
3、生物多样性的三个层次
（1）遗传多样性
（2）物种多样性（3）生态系统多样性
4、群落：
一个范围内的所有生物
5、双名法：
第一个名字是属名，第二个名字是种名。
属+种
6、7个基本阶元：
界、门、纲、目、科、属、种。
7、五界三域：
①五界：
原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界；
②三域分类学说：
真细菌域、古核生物域、真核生物域。
8、研究生物学的方法：
观察、提问、假说、预测和检验。
二、生命的化学基础
1、生物体内最主要的4种原子，O：
65%，C：
18.5%，H：
9.5%，N：
3.3%
2、水是细胞中不可缺少的物质：
（1）水是极性分子
（2）水分子之间会形成氢键（3）液态水中的分子具有内聚力，在生命过程中非常重要。
（4）分子之间的氢键使水能缓和温度的变化。
（5）冰比水轻（6）水是极好的溶剂（7）水能够电离，大部分水分子不电离，有一些水分子则电离成氢离子和羟离子。
3、酸雨来源于矿物燃料的燃烧。
4、组成细胞的大分子：
（1）碳是组成细胞中各大分子的基础；
（2）细胞利用少数种类小分子合成许多种生物大分子：
①单体：
组成多聚体的小分子。
细胞利用单体组成多聚体。
②生物制造多聚体所用的单体是通用的。
5、组成多糖的单体是单糖，单糖是葡萄糖和果糖。
6、除丙酮糖外，所有单糖都含有手性碳原子，都有立体构型和旋光异构现象。
7、双糖：
乳糖、蔗糖、麦芽糖、海藻糖。
（1）还原性双糖：
麦芽糖、纤维二糖、乳糖。
（2）非还原性双糖：
蔗糖、海藻糖。
8、多糖：
淀粉、糖原、纤维素。
9、脂肪是脂质中主要的储能分子
10、磷脂、蜡和类固醇都是脂质。
最常见的类固醇——胆固醇，性激素。
11、粗蛋白（%）=氮%×6.25
12、所有蛋白质都仅由20种氨基酸组成。
13、核酸：
C、H、O、N、P。
（1）脱氧核糖核苷酸：
主要存在于细胞核中；核糖核苷酸主要存在于细胞质中。
（2）DNA和RNA都是多聚体，组成它们的单体是核苷酸。
脱氧核糖（核糖）磷酸基团、含氮碱基。
三、细胞结构与细胞通讯
1、光学显微镜：
受照明光波长的限制，结构看不清。
电子显微镜：
分辨力强，能看见细胞结构。
2、鸵鸟蛋的蛋黄是目前世界上最大的动物细胞（鸡蛋蛋黄也是一个细胞）。
3、原核细胞：
（1）细菌和古核生物。
（2）没有膜包被的细胞核，只有拟核区。
染色体为环形的DNA分子。
不需要细胞骨架。
（3）质膜控制着物质进出细胞的运转，质膜上有许多种蛋白质（外界信号的受体或与代谢有关）
4、真核细胞：
（1）原生生物、真菌、植物和动物细胞。
（2）有被核膜包裹的细胞核和质膜。
5、质膜：
细胞质的最外层，细胞质：
除细胞核外的所有部分。
6、真核细胞染色质的主要成分是DNA和组蛋白，也有少量的RNA和非组蛋白。
7、核仁：
细胞核中球形或椭圆形结构，是生产核糖体的细胞器。
8、核基质：
含蛋白质的细纤维组成的网架结构。
9、内质网：
光面内质网、糙面内质网。
10、核糖体：
rRNA和蛋白质组成的颗粒，是进行蛋白质合成的细胞器。
11、蛋白质：
形状的表达。
12、线粒体基质中还有DNA分子和核糖体，有一套自己的遗传物质。
13、质体：
植物细胞的细胞器，分白色体和有色体。
①有色体：
最主要的有色体是叶绿素；②白色体、有色体和叶绿素可相互转化。
14、中间丝：
和微丝一样，产生张力。
在维持细胞形状和固定细胞器位置方面特别重要。
15、细胞壁
16、动物的细胞连接主要有三种：
桥粒、紧密连接、间隙连接。
17、生物膜——流动镶嵌模型。
生物膜的主要成分是脂质（磷脂）和蛋白质，少量糖类。
四、细胞代谢
1、光合作用是生物界最重要的吸能反应。
2、细胞呼吸：
空气中的氧气把多糖氧化，产生二氧化碳和水。
在每一个细胞内部都发生与此类似的作用，称为细胞呼吸。
3、细胞代谢：
每一个活细胞中都要发生千百种放能反应和吸能反应，所有这些反应总称为细胞代谢。
4、ATP（三磷酸腺苷）是细胞中的能量通货。
5、ATP生成方式：
氧化磷酸化、光合磷酸化、底物水平磷酸化。
6、酶
7、酶的分类：
氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、合成酶。
8、酶的特性：
（1）降低反应活化能
（2）专一性
9、影响酶的活性的因素：
温度、pH、盐的浓度。
10、RNA是生物催化剂，核酶。
11、细胞呼吸：
细胞在有氧条件下从食物分子（葡萄糖）中取得能量的过程。
反应式：
12、产生ATP最主要的方式：
氧化磷酸化。
13、化学渗透假说：
在发生电子传递是释放出的能量使传递链中的蛋白质复合体将质子由内膜的内侧通过主动转运到达外侧，造成膜两侧的质子浓度梯度，外侧的质子浓度高而内侧的浓度低。
这样就造成了一个跨膜的质子浓度梯度。
14、自养生物：
所有能够进行光合作用的生物；
异养生物：
所有依靠光合作用产物生活的生物。
15、光合作用：
（1）第一阶段：
光反应。
将光能变成化学能并产生氧气。
（2）第二阶段：
碳反应。
主要是卡尔文循环。
16、光反应：
发生在类囊体，其中的叶绿素分子吸收光能，类囊体膜中的一整套蛋白质（酶）利用这种能量推动NADP+的还原，形成NADPH。
类囊体膜中的蛋白质还会利用所吸收的光能推动ADP和磷酸合成ATP。
17、碳反应：
并不直接需要光，但在大多数植物中，只有在白天有光反应发生时才产生糖。
18、与光合作用有关的只是可见光，因为在光合作用中起作用的色素——叶绿素只吸收可见光。
19、叶绿素包括：
叶绿素a和叶绿素b。
20、每个光系统中有200~300个叶绿素分子，但是其中只有一个叶绿素a分子能将激发的电子传递给原初电子受体。
21、光系统中的所有色素分子都是与特定的蛋白质结合的，没有这些蛋白质，不可能组成光系统。
22、碳反应（卡尔文循环）三个阶段：
①CO2固定；②氧化还原反应；③五碳糖的再生（）。
第一阶段：
3分子核酮糖二磷酸固定3分子CO2。
第二阶段：
利用能量最多的反应，三碳的糖酸（3—PGA）被还原成三碳糖。
第三阶段：
五碳糖的再生。
23、卡尔文循环的总变化：
3分子CO2消耗6分子NADPH和9分子ATP，形成一分子G3P。
（这些NADPH和ATP都来自于光反应）
五、细胞的分裂和分化
1、细胞衰老：
多细胞生物体的细胞经过有限次数的分裂以后，进入不可逆转的增值抑制状态，它的结构与功能发生衰老性变化。
在体内，随着个体发育，细胞逐渐进入衰老状态。
衰老细胞在结构和功能上发生一系列变化：
核被膜内折、染色体固缩、线粒体的内质网减少、膜流动性降低。
六、脊椎动物的结构与功能
1、组织是由一种或多种细胞组合而成的细胞群体。
2、脊椎动物体内有4种基本组织：
上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织。
3、结缔组织：
固定细胞和游走细胞（淋巴细胞）。
疏松结缔组织、致密结缔组织。
（软骨、骨、脂肪组织、血液）
4、多种组织构成有特定功能的器官。
5、若干个相关的器官又组成一个能完成特定功能任务的系统。
人体至少可以分为11个功能系统。
6、动物必须维持内部环境的稳定：
细胞动物的绝大多数细胞并不能直接与外部环境接触，它们周围的环境就是动物体内的细胞外液。
组织液（细胞间液）。
7、反馈调节对维持稳态有重要作用。
8、负反馈：
一个系统的输出增加的信息传递到敏感元件引起这个系统的输出减少。
恒温水浴系统的反馈就是负反馈。
七、营养与消化
1、必须氨基酸：
亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、组氨酸。
2、营养过剩（过度肥胖）：
由于食用过多的高热量食物和饮料，同时日常体力活动少，所摄入食物含有的能量大大超过了人体对能量的需要。
脂肪在体内储存下来。
3、消化从口腔开始。
4、消化性溃疡是由幽门螺杆菌引起的。
5、大肠吸收水喝各种电解质并排出大便。
八、血液与循环
1、血浆蛋白量低于正常值，血管内的渗透压低于血管外的渗透压，水分便会向血管外转移，组织间隙充水，形成水肿。
长期营养不良，蛋白质摄入量不足。
便会出现水肿。
2、肺循环（小循环）：
右心室→肺→左心房
体循环（大循环）：
右心房←全身←左心房
3、血液循环的动力来自心脏的搏动。
4、起搏点决定心脏搏动的节奏。
5、高血压标准：
人体血压超过140/90mmHg
九、气体交换与呼吸
1、人体对高山的适应：
气压下降，氧分压减小引起肺泡氧分压减少，动脉血的氧饱和度下降。
呼吸频率增加，将更多的空气吸入肺中。
心率和心输出量增加。
身体增加红细胞和血红蛋白的生成，改善血液输送氧的能力。
2、由吸烟引起的慢性肺气肿，普通感冒与流感开始于呼吸道，硅肺：
吸入肺内的微小的二氧化碳颗粒。
十、内环境的控制
1、按照调节体温能力可分为：
变温动物、异温动物、恒温动物。
2、恒温动物通过调节供热与散热来维持稳定的体温。
3、尿液的形成：
（1）超滤：
肾小球过滤，去蛋白质的血浆。
（2）重吸收：
肾小管的重吸收，葡萄糖、氨基酸、维生素等营养物质几乎全部被重吸收，滤液体积缩小。
（3）分泌：
肾单位的近曲小管、远曲小管等部位又将血浆的一些物质分泌到官腔中。
（肝修饰了这些分子，使他们能与肾单位壁上的运转系统发生作用，就可以被这些系统运转出去。
）
十一、免疫系统与免疫功能
1、三道屏障：
第一道防线是体表的屏障，第二道防线是体内的先天免疫（非特异性免疫），第三道防线是适应性免疫（免疫应答）。
2、第一道防线包括身体表面的物理屏障和化学屏障。
3、单核细胞从血管进入组织后便分化成巨噬细胞，可以吞噬上百个细菌和病毒。
4、补体系统可以辅助免疫抗体。
5、已活化的补体分子还可以刺激肥大细胞释放组氨，促进炎症反应。
6、干扰素：
受病毒感染的细胞所产生的能抵抗病毒感染的一组蛋白质。
有αβγ三种类型。
干扰素也可以防止和抑制恶性肿瘤细胞的生长。
7、脾：
净化经过脾的血液。
8、T淋巴细胞在胸腺中成熟。
9、淋巴系统与循环系统密切配合，具有三方面的功能：
①淋巴管将细胞间隙中多余的组织液转运回血液循环中；②在肠绒毛中的毛细淋巴管吸收脂肪，并将它们转运到血液循环中；③淋巴中含有大量免疫活性细胞，在身体对抗感染中起决定性作用。
10、适应性免疫：
细胞免疫（T淋巴细胞），体液免疫（B淋巴细胞）。
11、T、B淋巴细胞都起源于骨髓中的淋巴干细胞，T淋巴细胞在胸腺中分化增值，发育成熟。
B淋巴细胞在骨髓中发育成熟。
均可与抗体结合。
12、人体所有细胞的细胞膜上都有各种不同的蛋白质，包括主要组织相容性复合体的分子标志。
主要组织相容性复合体在胚胎发育中产生，所有的身体细胞上都存在。
13、主动免疫：
两次或更多次数的接种可以使机体产生更多的效应细胞和记忆细胞，提供对相关疾病的长期保护。
被动免疫：
通过接受针对某种病原体的抗体（如血清）而获得免疫力。
14、单克隆抗体：
使瘤细胞和B淋巴细胞杂交。
无限制的分裂生长，经过筛选，能生产人们所需要的特定的抗体。
此方法特异性强，产量高。
十二、内分泌系统与体液调节
1、激素的作用：
（1）维持稳态；
（2）促进生长与发育；（3）促进生殖活动；（4）调节能量转换；（5）调节行为。
2、激素类型：
蛋白质类，氨基酸衍生物、类固醇、多肽类。
3、cAMP起了把“第一信使”带来的信息传递到细胞内的作用，因此把细胞内的cAMP称为“第二信使”。
4、类固醇激素作用机理：
小分子，能扩散进入细胞，形成激素受体复合物，穿过核膜进入核内，导致某种蛋白质的合成。
5、甲状腺调节发育与代谢。
先天性甲状腺发育不全引起呆小症。
6、甲状旁腺素与降钙素维持钙稳定。
7、胰岛素与胰高血糖素调节血糖浓度。
肾上腺素质的内分泌动员应激反应。
十三、神经系统与神经调节
1、神经元是神经系统的基本结构与功能单位。
2、神经元包括：
含胞体、树突、轴突。
树突是胞体发出的短突起，轴突是胞体发出的长胞体。
3、膜外钠离子浓度大，膜内钾离子浓度大。
4、动作电位的产生;当神经某处受到刺激是会使钠离子通道开放，膜外钠离子涌入膜内，造成内正外负的反反极化现象。
5、动作电位沿着神经纤维上传导是，其电位变化总是一样的，不会随传导距离的增加而增加。
6、递质：
神经末梢释放的化学物质，乙酰胆碱，具有单向性。
7、电突触：
双向传递，常见于低等动物（虾、蚯蚓）
8、神经系统活动的基本形式——反射。
9、反射弧：
反射实在一定的神经结构中进行的，这种结构就是反射弧。
包括：
感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器。
十四、感觉器官与感觉
1、适宜刺激：
敏感性最高的能量形式的刺激。
2、近视：
平行光线聚焦在视网膜的前后，凹透镜矫正。
远视：
平行光线聚焦在视网膜的后面，凸透镜矫正。
3、感光细胞：
视锥（感受强光），视杆（感受弱光）。
4、视锥细胞内含有一种感光素，对蓝光绿光和黄光最敏感。
十五、动物如何运动
1骨骼分为：
液压骨骼、外骨骼和内骨骼。
2、骨质酥松症是老年人的常见病，妇女更容易发生骨质酥松。
3、人体的肌肉分为：
骨骼肌、心肌和平滑肌。
16、17、18、19章
1、生殖的发展：
从无性生殖到有性生殖。
从体外到体内。
2、种子萌发是生活周期的继续。
3、蒸腾作用使水分和养分在木质部中上运。
4、糖分在韧皮部中运输。
5、压流模型：
在糖源中，糖被主动转运到韧皮部中，筛管中糖的浓度增高，水分渗透进入筛管内，水压增高。
在糖壑端，糖和水都从筛管中外运。
糖被运走，水也因渗透作用而流出，糖浓度降低，水压降低。
这个模型解释了韧皮部汁液总是从源流向壑，而与其位置和流动方向无关。
6、生长素：
促进幼苗中细胞的身长。
7、细胞分裂素：
促进细胞分裂。
8、赤霉素：
促使茎伸长，加强生长素的作用，加强种子萌发。
9、脱落酸：
抑制植物体内许多过程。
10、乙烯：
引发果实的成熟和其他的衰老。
11、根：
正向重力性；芽：
负向重力性。
12、向触性使得植株依靠支持物而向光生长。
二十、遗传的基本规律
1、遗传第一定律（孟德尔分离定律）：
一对基因在杂合状态互不混淆，保持其独立性。
在形成配子时，又按照原样分离到不同的配子中去。
2、遗传第二定律（自由组合定律）
3、遗传第三定律（连锁交换定律）
4、细胞质遗传（母系遗传）：
细胞质中具有许多自主的基因，位于线粒体和叶绿体中。
21、22章
1、遗传信息流是从DNA到RNA到蛋白质。
2、转录：
从DNA到RNA。
3、基因突变：
染色体的结构改变与数目的变化。
4、碱基置换：
转换和颠换。
（没有减少碱基数目）
5、乳糖操纵子工作原理：
p288
23、重组DNA技术
1、DNA变性与复性。
2、PCR技术3个基本反应：
（1）高温变性待扩增的DNA样品及其反应体系在95℃高温加热1min，使双链DNA解开。
（2）低温退火降低反应温度（约55℃）1min，使引物与2条DNA模板发生退火作用，并结合在靶DNA区段两端的互补序列的位置上。
（3）适温延展将反应体系的温度上升到72℃保持数分钟。
在DNA聚合酶作用下，dNTPs分子从一端开始沿模板DNA分子延伸，合成新的DNA互补链。
（体系中应加入聚合酶和足够的4种脱氧核苷三磷酸）
3、基因工程主要的工具酶：
①限制性核酸内切酶（手术刀）；②DNA连接酶；③反转录酶。
4、质粒：
具有复制起点；携带易于筛选的选择标记；具有多种限值酶的单一识别位点；具有较小的相对分子质量和较高的拷贝数；有安全性。
5、重组DNA（基因工程）的基本步骤：
（1）获得目的基因：
①限制性核酸内切酶酶切产生待克隆的DNA片段；②人工合成DNA；③反转录酶酶促合成法；④PCR扩增特定的基因片段。
（2）DNA分子的体外重组：
将外源DNA（目的基因）插入载体（导入质粒），使两种DNA分子连接起来。
①粘性末端连接法；②平齐末端连接法。
（3）重组DNA分子引入宿主细胞
（4）重组体克隆的和筛选鉴定
24、人类基因组
1、基因组：
一个单倍体细胞核中、一个细胞器中或一个病毒毒粒中所含有的全部DNA或RNA分子的总称。
2、人类基因组计划（HGP）：
（1）绘制人类基因连锁图：
确定人类的基因在染色体上所处的位置，完成人类22条常染色体以及X和Y染色体全套基因的遗传图谱。
（2）绘制物理图：
以已知核苷酸序列的DNA片段为“界标”，以碱基对作为图距单位，表明其在DNA分子或染色体上所处位置的图谱。
已含有52000个STS的人类基因组最新物理图谱。
基于STS的物理图将来自经典遗传学及细胞遗传学中的基因座的信息转换为基因组上物理长度的信息，就可以直接以这些片段为材料进行基因克隆和分析。
（3）人类基因组测序：
测定人类全基因组DNA分子的核苷酸排列的次序，也是一种基因作图——最精细的DNA序列图。
HGP工程中最耗时的项目。
（4）其他物种基因组分析：
HGP还包括对大肠杆菌和其他细菌、酵母、线虫、黑腹果蝇、小鼠、水稻等物种的基因组的比较分析。
3、人类遗传性疾病：
（1）猫叫综合症：
第五号染色体断臂缺失；
（2）21-3体综合征：
21号染色体多了一条。
25、生物进化
1、拉马克：
第一个进化论者，用进废退，定向变异。
2、达尔文：
《物种起源》遗传、变异、繁殖过剩、生存斗争、适者生存。
3、同源器官：
不同物种因为来自共同祖先而具有的相似性的结构。
如人的前肢与鸟的翅膀。
4、人类是从有尾动物发展而来的。
5、微进化：
在物种范围内，随时间的推移，群体遗传结构发生变化。
这类变化是新物种产生的前兆。
6、群体是微生物进化的基本单位。
群体：
一群能互相繁育的个体，个体不是进化的单位。
7、群体是微进化的基本单位。
8、随机变异+定向选择=二步适应
9、基因库：
一个群体中全部个体的基因的总和。
10、基因频率：
一个基因座位上的不同等位基因在群体中的频率。
12、理想群体：
①群体足够大；②和其他群体完全隔离，它们之间没有基因交流；③没有突变发生；④交配是随机的；⑤没有自然选择。
在理想群体中，群体的遗传结构保持不变。
13、导致群体遗传结构变化的5种因素：
遗传漂变、基因流、突变、非随机交配和自然选择。
14、遗传漂变：
指基因频率在小群体里随机增减的现象。
在一个大的种群中，个体数量很大，极少数个体，由于偶然的原因从种群中消失，不会引起基因频率发生较大的波动，其影响可以忽略不计。
如果种群很小，小到只有100或更少的个体时，群体遗传结构将会产生漂移。
15、建立者效应：
从一个群体分出少量个体迁徙到新的地方形成新的群体，所有基因都来自少数个体，产生特殊的基因频率。
16、瓶颈效应：
数量随季节变化。
17、基因流：
同一物种的不同群体之间的隔离旺旺是不完全的，存在程度不同的基因流动。
18、突变：
基因突变和染色体畸变。
19、自然选择是导致基因库发生变化的最重要的因素。
（定向选择基因）
20、自然选择是有差别的存活和生殖，靶子是全部生物体。
21、自然选择的前提是生物本身所提供的无穷的变异。
22、自然选择3个主要模式：
（1）稳定性选择：
两个极端类型适合度低，选择将淘汰两个极端类型。
（2）定向选择：
适合度从一种极端类型到中间类型再到另一种极端类型逐渐升高时，适合度低的极端类型被淘汰。
（3）分裂选择：
当环境条件使两个极端类型有较高和适度，中间类型适合度较低，而淘汰中间类型时，选择结果使中间类型频率降低，在两个极端类型区域各出现一个频率峰值。
26、物种形成
1、生殖障碍造成物种分离。
2、生殖隔离分为：
（1）合子前障碍：
不同物种在生殖时期上的差异阻止了彼此间的交配。
不同物种生活在不同的生活环境中。
表型上的差异。
（2）合子后障碍：
不同物种的配子融合成杂种合子，杂种不活性。
杂种不育性。
杂种破落。
3、在同一空间物种之间是不连续的，而在时间上它们之间是连续的。
4、地理隔离条件下形成物种
5、一个群体的少量个体向外迁徙产生另一个群体，由于基因漂变，新群体的遗传结构已经同初始群体有所不同。
6、隔离形式：
地理隔离、生态隔离、配子或配子体隔离。
7、物种形成需要隔离，然而在地理隔离条件下，两个群体遗传差异的积累，并不一定导致生殖隔离的形成。
8、彼此独立发生的相似的物种形成。
9、多倍体植物一经产生就是一种新的物种。
10、物种的形成可能是渐进的也可能是跳跃的。
11、为什么一个小隔离的群体比一个大的群体更有利于物种形成？
一个群体的少量个体向外迁徙产生另一个群体，由于基因漂变，新群体的遗传结构已经同初始群体有所不同。
在一个大的种群中，个体数量很大，极少数个体，由于偶然的原因从种群中消失，不会引起基因频率发生较大的波动，其影响可以忽略不计，所以不太利于物种形成。
如果种群很小，小到只有100或更少的个体时，群体遗传结构将会产生漂移，对一个群体的基因频率影响更大，产生特殊的基因频率，所以较大的群体更有利于物种形成。
如建立者效应，所有基因都来自少数个体，新群体的遗传结构往往和元群体有显著差异。
12、一个物种有两个亚种。
生活在不同地区的两个亚种群体相遇后，不同亚种个体容易交配生殖，而生活在同一地区的不同亚种个体之间比较难于交配生殖。
这个差别是什么原因？
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