生物科学导论名词解释

第一章 生命科学绪论一、生命科学的定义1. 生命科学是研究生命活动规律的科学，它研究生物之间彼此的互作以及他们和环境的互作。2. 现代生命科学是在分子水平和分子机理水平对整个生命科学进行统一的整合与解释。3. 现代生命科学产生的标志：DNA双螺旋结构的发现。二、什么是生命1. 生命的基本特征：细胞结构、有序的组成、对外界的感应、生长发育和生殖、利用能量、进化、体内稳态。2. 生命结构与功能的基本单位是细胞。3. 新陈代谢（1）新陈代谢：生物体内物质与能量的转换过程，涉及物质的同化与异化、合成与分解、能量的捕获与释放。（2）根据获得能量的方式可以将生物分为两大类：自养生物和异养生物。（a）自养生物：利用外界的太阳能或其他热能将二氧化碳合成为有机化合物的生物，包括所有植物和一些细菌。（b）异养生物：自身不能利用外界的太阳能或其他热能将二氧化碳合成为有机化合物，只能利用现有的有机化合物作为能量来源的生物，包括所有动物和真菌、绝大多数细菌和病毒。4. 生命的层次：分子、细胞器、细胞、组织、器官、系统、个体、群体、群落、生态系统。5. 生命科学的四大主题：细胞学、遗传学、生命的统一性、生命的多样性。第二章 生命的基本化学组成一、生物体的元素组成1. 生物体中含量最高的五种元素：O、C、H、N、Ca。2. 生物体中大约有25种元素必不可少，可分为常量元素和微量元素。二、作为生命之源的的水1. 水在生命活动中的作用：（1）水是一切生理生化反应所必需的的介质；（2）水能维持细胞的形态结构，调节渗透压；（3）水帮助生物体传输物质。等2. 水分子的特性（1）水分子是偶极子：分子中电荷分布不对称，一侧显正电性，一侧显负电性。（2）水具有流动性的原因：水分子之间能建立弱作用力氢键。（3）蛋白质溶于水的原因：水分子是偶极子，且有流动性，能与正、负电荷结合。三、作为生命骨架的碳1. 所有生物大分子的骨架均由碳原子组成。2. 碳原子的化学特性：（1）碳原子最多可以四个方向形成4个强共价键；（2）碳原子之间可以连接成链状或环状分子；四、糖类1. 生命有机分子的种类：糖类、脂类、蛋白质、酶、核酸2. 糖类（1）单糖分为醛糖和酮糖，由多个相同单糖分子连接的多聚分子成为寡糖。（2）葡萄糖：（a）生物体内最丰富和最重要的单糖是葡萄糖。（b）葡萄糖的空间构型，分为链式结构和环式结构，这两种构型处于动态平衡中，化学平衡方向趋向于环式；环式葡萄糖也有两种构型：-葡萄糖和-葡萄糖（3）双糖：单糖分子通过糖苷连接而成的分子。几种重要的双糖：麦芽糖由两个葡萄糖分子脱水缩合而成；蔗糖由一个葡萄糖和一个果糖构成。（4）多糖分为储存多糖与结构多糖几种重要的多糖：-葡萄糖连接形成淀粉，-葡萄糖连接形成纤维；几丁质空间结构与纤维素相似，外科手术中用来缝合伤口。五、脂类1. 脂肪酸：一段含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链。（1）饱和脂肪酸：烃链中只含单键的脂肪酸，动物脂肪中含量丰富。（2）不饱和脂肪酸：烃链中含有双键的脂肪酸，植物油内含量丰富。（3）必需脂肪酸：哺乳动物必须，却无法合成的脂肪酸。（4）反式脂肪酸：以植物油为原料经过部分“氢化”处理而生产。与一些疾病有关。（5）脂肪酸的分解：在有充足氧供给下，氧化分解为二氧化碳和水，释放大量能量。2. 磷脂（1）磷脂的组成：由脂类甘油中的一个羟基与磷酸或衍生物结合。（2）磷脂的作用：生物膜脂双层的主要成分，赋予细胞膜的半流动性。（3）细胞膜的低温伤害：温度降到临界温度以下后，膜的流动性降低而发生膜相变。3. 脂类分子的作用（1）细胞膜的组成成分（2）作为高能量的储存分子（3）是某些激素分子的前体（4）保护性的结构成分4. 植物中的脂肪比动物少的原因：植物的生活方式是静止的, 可由光合作用直接提供能源, 因而以容易降解的淀粉作为能量的储存分子. 动物以运动作为主要生活方式, 需要消耗更多的能量. 同时为了减少运动时体重的负担, 需选择重量轻而比热高的有机分子储存能量, 脂肪分子具有这些特点。六、蛋白质1. 氨基酸（1）氨基酸的结构：H2N-CHR-COOH，由肽键相连接。共有20种氨基酸。（2）氨基酸的分类：酸性氨基酸（中性溶液中分子带负电）、碱性氨基酸、不带电极性氨基酸、非极性氨基酸。2. 蛋白质的结构：（1）一级结构：多肽链中氨基酸的数目、种类和空间构型，有氨基端（N端）和羧基端（C端），蛋白质的合成从N端开始，到C端结束。（2）二级结构：-螺旋、-折叠和转折三种结构。对于-螺旋，每3.6个氨基酸旋转一圈。（3）三级结构：由蛋白质的二级结构进一步折叠而成，是单条多肽链的整体构象。（4）四级结构：蛋白质多个肽链间的相互关系。3. 蛋白质变性：蛋白质在某些物理和化学因素的作用下，其特定的空间构象（二、三级结构）被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。七、核酸1. 脱氧核苷酸和脱氧核糖核酸（DNA）（1）核糖的结构：五碳糖（2）碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（U）。（3）DNA的结构特点：（a）DNA由两条具有极性的互补单链组成, 两条互补单链走向相反；（b）两条单链彼此互旋形成螺旋结构，天然DNA大多数为右旋，双螺旋中大小沟交替排列；（c）碱基配对原则：A-T，C-G，A-T配对形成2对氢键，C- G配对形成3对氢键；（d）配对碱基位于双螺旋DNA的内部, 碱基平面与DNA双螺旋的纵轴垂直；（e）脱氧核糖与磷酸连接排列在外侧构成基本骨架.2. 核糖核酸（RNA）（1）转运RNA（tRNA）：携带氨基酸；（2）信使RNA（mRNA）：基因的转录产物；（3）核糖体RNA（rRNA）：核糖体骨架。第三章 细胞生命的基本单位一、细胞1. 细胞学的创始人：施莱登、施旺2. 细胞的作用：一切具有独立生命形式的基本结构单位，是一切生命活动的基本功能单位。3. 细胞的生物学功能：生长（通过细胞分裂产生子代）、发育（通过细胞分裂和分化产生不同的细胞类型）、繁殖。二、膜系统1. 细胞膜系统包括：细胞质膜、细胞核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、过氧化物酶体、线粒体、叶绿体。膜系统的功能：隔离、物质交流、使蛋白质正确定位。2. 细胞膜的构成：磷脂双分子层