四川大学普通生物学教案.doc

第一章 绪论教学重点：1、 生命的基本属性2、 生命科学研究方法教学难点：1、 生命科学的研究领域及其分支学科 教学措施：列举各学科研究热点2、 生命科学的研究方法 教学措施：选取有趣例证以故事形式说明研究方法。一、生命的定义：？ 二、生命的基本属性 1、化学成分的同一性 2、严整有序的结构 3、新陈代谢 4、应激性和运动 5、稳态 6、生长和发育 7、繁殖和遗传 8、适应 三、生命科学发展史（自学） 1、从古代到16世纪左右 生命科学建立的准备和奠基时期 特点：对生命现象的认识与生产、医疗紧密相连，观察和哲学参半，描述和思辩混合。第一章 绪论代表人物： 亚里士多德（Aristotel,382-322 B.C.） 动物志观察了动物的解剖构造、生理习性、胚胎发育和生物类群。 德奥费罗斯特（Theophrastus,373-286 B.C. ） 对植物乔木、灌木、草本的分类确定。 希罗费罗斯（Herophilus约300B.C.）、盖仑（Galen of Pergamon，约130-200B.C.） 对人体解剖的研究。第一章 绪论 代表人物： 中国宋代贾思勰 齐民要术 历代花、竹、茶栽培和桑蚕技术书籍等 大量记载对动植物的观察和分类研究。 齐民要术为中国及世界保存至今最古老最完整的农书之一，素有“农业百科全书”之称。分为10卷，共92篇，11万字。书中内容相当丰富，涉及面极广，包括各种农作物的栽培，各种经济林木的生产，以及各种野生植物的利用等等；同时，书中还详细介绍了各种家禽、家畜、鱼、蚕等的饲养和疾病防治，并把农副产品的加工（如酿造）以及食品加工、文具和日用品生产等形形色色的内容都囊括在 内。 明代李时珍本草纲目 本草纲目素有“天下第一药典”之称，曾被英国生物学家达尔文誉为“中国的百科全书” 。 该书以药物的天然来源及属性为纲，把药物分为16部；同一部药物，又以相似的目，分为60类目。该书将每种药物进行分别释名、集解、正误、修治、气味、主治、发明及附方等。该书综合了大量的科学资料，除了大量附方、验方及治验病案外，还载入了一些有用的医学史料。对中国的医学史乃至世界科学史都产生了重大而深远的影响。2、16世纪到20世纪中叶 现代生命科学创立和分支发展时期 基本特征:人们对生命现象的研究牢固地植根于观察和实验的基础上.以生命为对象的生物分支学科相继建立，逐渐形成一个庞大的生命科学体系。现代生命科学的建立和发展 文艺复兴：形态学、解剖学 18世纪以后： 生理分支学科、细胞学、分类学 进化论、实验胚胎学、遗传学、 微生物学、免疫学、生物化学、 分子生物学解剖学生理学1543年，比利时医生维萨里（Andreas Vesalius,1514-1564）：人体的结构1628年，英国医生哈维（William Harvey,1578-1657）：心血循环论分类学：林耐（CVLinne，17071778 ）自然系统 ：千姿百态的生物物种被科学地归纳在界、门、纲、目、科、属、种的次序里。其分类系统中体现的生物物种的相关性和物种由简单到复杂的“秩序”排列强烈地暗示了生物的进化现象。胚胎学 解剖学、细胞学 实验胚胎学 韦尔海姆鲁 （Wihelm Roux,1895-1924)。胚胎学的建立：“先成论”与“渐成论”胚胎学：实现了对各种代表生物 的形态发育过程的组织 学和细胞学的研究。微生物学 法国科学家 巴斯德（Louis Pasteur, 1822-1895） 创立微生物学。生物化学20世纪的前叶和中叶： 物质代谢的研究 生物大分子物质代谢 能量代谢的研究 三羧酸循环、电子传递、氧化磷酸化：生物能量获取、利用的基本方式方式。 一切生命的构成和活动被坚实地植根在物理、化学规律的基础上。分子生物学 分子生物学 20世纪最伟大的成就以基因组成、基因表达和遗传控制为核心中心法则：DNA-RNA-蛋白质 揭示了生命运作的基础框架和生物世代更替的联系方式。3、20世纪中期以后复杂而庞大的学科系统：n 从不同层次研究生命现象n 从生物类群划分研究生命现象生命科学进入“大科学”发展历史时期n 学科交叉突出，跨学科研究不断扩大n 应用科学研究的比重明显高于基础理论研究n 大量不可重复过程的预测和控制纳入科学研究的范畴n 人类的科学活动更加受到社会环境的影响和支配。课后作业n 生命科学起源与发展史，给我们什么样的启发？读“生命科学起源与发展史”有感*给我的启示四、生命科学的研究领域及其分支学科1、按照生物类群来分： 植物学、 动物学、 微生物学藻类学、地衣学 原生动物学、鸟类学 病毒学、细菌学 四、生命科学的研究领域及其分支学科2、按照研究内容来分： 形态解剖学、组织细胞学、生理学、遗传学、发育生物学、生态学等等。3、按照生物结构层次来分： 分子生物学、细胞生物学、种群生物学等等4、与其它学科的交叉： 生物化学、生物物理学、生物数学、生物信息学生物的结构层次与学科分支第一章 绪论五、生命科学的研究方法（一）观察与描述：对生命现象、生物体结构和生命过程的观察和描述；（二）生物学实验：在实验室人为地对条件进行控制，针对性地再现或阻断特定的生命过程，以期了解生命活动的规律；（三）生命现象的人工模拟：在观察、实验和科学假设的基础上，以等效或近似的人工模型模拟生命过程，以求达到对生命现象的了解和预测。科学研究的基本方法第一章 绪论六、学习普通生物学的重要意义（一）专业学习的需要1、医学是建立在生命科学的主要成就之上，普通生物学是基础医学和临床医学各学科以及的主要基础。2、生命科学的发展为医学科学的发展创造条件，推动医学、药学（现代基础医学和临床医药学）的蓬勃发展。第一章 绪论（二）个人全面发展的需要1、人格的养成 从历史及文化角度，理解人类社会发展,认识个人与社会联系,培养历史感和责任感。 2、思辨能力和思维习惯的养成;n 准确地认识和把握事物；n 慎密的分析和综合；n 冷静的归纳总结并采取对策。第一章 绪论（三）社会发展与生命科学 工业发展带来日益严重的社会问题 人口 粮食 环境 资源 健康 能源 人们意识到要从生命科学中去寻求出路。 人口问题粮食问题环境污染资源匮乏资源匮乏健康问题突出n 爱滋病n SARS、禽流感n 癌症n 心脑血管疾病n 慢性疲劳综合症n 登革热n 艾博拉病毒 n 许多传染性疾病死灰复燃参考资料1、达尔文：物种起源2、科学大师佳作系列（美国布罗克曼公司推出，上海科学技术出版社出版）： 宇宙的起源、人类的起源、生物共生的行星、人类进化与环境 、你的大脑3、湖南科学技术出版社：双刃剑 遗传革命的前景与风险4、时事出版社： 野兽之美 生命本质的重新审视 5、高等教育出版：人类遗传学导论 、生物技术制药6、各种生物学学术期刊 特别推荐：读一本英文版的教科书：Essential Biology (生物学导论)影印版第二章 生命的物质基础教学重点、重点：1、 生物大分子的构成生物小分子教学措施：flash演示由生物小分子构成大分子的过程2、 生物大分子的高级结构教学措施：图象解析第二章 生命的物质基础第一节 生物元素一、生物元素的种类和含量：约30种常量元素：C H O N P S Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl-微量元素：Fe F Zn Si Se Mn I Mo Cr Co Ni Sn V Sr B Al二、生物元素的作用： 构成生物体 传递生物信息 保持生物体内水盐平衡 参与酶的组成，调节酶的活性元素名称 主要功能 碳 有机化合物的主要组成成分 氢 水及有机化合物的主要组成成分 氧 水及有机化合物的主要组成成分 氮 有机化合物的组成成分 磷 含在ATP、核酸等之中，是生物合成 与能量代谢必需的元素 硫 蛋白质的成分 氟 人体骨骼成长所必需的元素 氯 细胞外的阴离子（Cl-），维持体 液平衡 碘 甲状腺素的成分 硒 与肝功能肌肉代谢有关的元素 硅 骨骼及软骨形成的初期阶段必需 的元素 钾 细胞内的阳离子，维持体液平衡 钠 细胞外的阳离子，维持体液平衡 钙 骨骼、牙齿的主要组分，神经传递和 肌肉收缩必需的元素 镁 酶的激活，叶绿素构成，骨骼的成分 锌 胰岛素的成分许多酶的活性中心 锰 酶的激活，光合作用中水分解必需的 元素 铁 组成血红蛋白、细胞色素、铁-硫蛋白 等，输送氧 钴 形成红血球所必需的维生素B12的组分 铜 铜蛋白的组分，铁的吸收和利用 钼 黄素氧化酶、醛氧化酶，固氮酶等 必需的元素 钒 促进牙齿的矿化 铬 促进葡萄糖的利用，与胰岛素的作 用机制有关三、如何判断一种元素是否为人体必要的元素？以缺乏某一种元素的饲料喂养实验动物，观察实验动物是否出现特征的病症；在饲料中恢复添加这种元素，实验动物的特征病症应逐渐消失，恢复健康；应在分子水平或细胞水平找出该元素的作用机制，是某种酶的必要成分，或参加某个代谢过程或某项细胞活动。第二节 生物小分子 水、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类、维生素一、生物体中最重要的小分子水 含量：60-70% 特性：水是极性分子；易与周围分子形成氢键；较强的内聚力和表面能力。水的高比热和高蒸发热保持内稳态；固态水比液态水密度低；水是最好的溶剂。水的解离：H2O+H2O=H3O+OH-水的重要性 1、各种生物分子在水中的溶解度不同，从而决定其基本性质； 2、许多生物分子在水中的解离状态不同，与其生物活性密切相关； 3、水分子与许多生物分子之间形成氢键，对其生理活性影响甚大。二、单糖结构：多羟基醛或多羟基酮称为糖，通式：（CH2O)n，n=3。 以葡萄糖为例，葡萄糖是六碳糖单糖的生物功能：A、作为多糖的组成元件B、作为燃料C、组成寡糖参与细胞信号传递三、氨基酸氨基酸是同时具有氨基和羧基的小分子 碳原子具有 氨基和羧基是各种氨基酸的共性各种氨基酸的区别在侧链基团R二十种天然氨基酸20种氨基酸根据侧链结构和性质，可把20种氨基酸分成不同的组： 疏水氨基酸： 亮氨酸 亲水氨基酸： 丝氨酸 酸性氨基酸： 天冬氨酸 碱性氨基酸： 精氨酸 含硫氨基酸： 半胱氨酸 含羟基氨基酸： 苏氨酸 带环氨基酸 ： 酪氨酸氨基酸20 种天然氨基酸除甘氨酸外，都带一个不对称碳原子碳原子，都有光学异构体（镜映体）。已知 19 种天然氨基酸均为 L型氨基酸。氨基酸的功能： （1）作为组建蛋白质的元件 （2）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性（代谢调节、信号传递等）四、核苷酸核苷酸分子由三个部分组成：碱基：嘧啶、嘌呤五碳糖： 核糖或脱氧核糖磷酸参加大分子核酸组成的共有8种核苷酸 DNA水解液中 RNA水解液中腺脱氧核苷酸（dAMP） 腺苷酸（AMP）鸟脱氧核苷酸（dGMP） 鸟苷酸（GMP）胞脱氧核苷酸（dCMP） 胞苷酸（CMP）胸腺脱氧核苷酸（dTMP） 尿苷酸（UMP）五、脂类 生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的各种分子。脂类种类很多，分子结构相差较大 A、油脂：甘油三脂 B、磷脂和鞘脂 C、固 醇六、维生素维生素的重要性缺乏维生素A： 夜盲、角膜炎。 富含维生素A的食品： 牛奶、鸡蛋、胡萝卜、蔬 菜叶、鱼油等。缺乏维生素E： 不育、肌肉营养不良； 富含维生素E的食品： 植物油、牛奶、鸡蛋和肉类。缺乏维生素K： 血友病； 富含维生素K的食品： 鲜蔬菜。缺乏维生素D： 佝偻病、软骨病； 富含维生素D的食品： 鱼油等。缺乏维生素B1： 脚气、神经失调；富含维生素B1的食品： 肉类、酵母、带荚的 果实、谷类。缺乏维生素B2： 皮肤病、神经失调；富含维生素B2的食品： 肉类、牛奶。缺乏维生素B5： 易怒、痉挛； 富含维生素B5的食品： 肝、酵母、谷类。缺乏维生素B12： 恶性贫血； 富含维生素B12的食品： 肝、肉类、鸡蛋、牛奶。缺乏维生素C： 坏血病； 富含维生素C的食品： 柠檬、水果、青椒、白菜、 土豆。缺乏泛酸： 胃肠炎、皮肤病； 富含泛酸的食品： 肝、酵母、鸡蛋。缺乏叶酸： 贫血； 富含叶酸的食品： 蔬菜叶。一、生物小分子和生物大分子的关系 小分子 大分子 复合大分子 单糖 多糖 糖蛋白 氨基酸 蛋白质 糖脂 核苷酸 核酸 脂蛋白 脂类 第三节 生物大分子生物大分子主要有三大类： 蛋白质、核酸、多糖 它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。1、氨基酸通过肽键联成肽链寡肽：含有 10 左右氨基酸残基 （如二肽、五肽、八肽）多肽：含 1020 个氨基酸残基蛋白质：含几十个氨基酸残基 肽链有方向性，氨基端（ N 端）， 羧基端（ C 端）2、单糖通过糖苷键联成多糖链注意：多糖链也有方向性，有还原 端和非还原端 一条多糖链的两端有不同结构和性质： 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。3、核苷酸通过磷酸二酯键联成核酸四、生物大分子的高级结构1、蛋白质的高级结构 由生物小分子到生物大分子，分子增大，出现新的性质。 其中最主要的特点是：生物大分子有独特的立体结构、空间构型和分子整体形状。 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 在于由两条肽链以上组成的蛋白质。2、 维持生物大分子高级结构的重要因素非共价键CO HO CN HCO H3 N 非共价键的键强度很小，所以注意：双硫键也在维持蛋白质高级结构中起重要作用。3、 核酸的高级结构C、两条链对应碱基呈配对关系 AT GCD、螺旋直径 20A，螺距 34A， 每一螺距中含 10 bp （2）RNA为单链盘绕，局部形成碱基配对。 例如：转运RNA（tRNA）的三叶 草结构4 、多糖链的高级结构第三章 生命的基本单位细胞教学重点：1、 细胞器的组成、结构、功能2、 细胞周期3、 细胞分裂教学难点：1、 细胞器的功能 教学措施：图示、实例2、 周期调控教学措施：诺贝尔奖获得者的研究故事第三章 生命的基本单位细胞细胞的形态、结构与分类细胞学研究的基础细胞的形态和数目（？）细胞的分类原核细胞：细菌和蓝藻真核细胞： 植物细胞、动物细胞细胞的发现离不开显微镜的发明形态多样、大小各异真核细胞细胞结构：细胞膜和细胞壁细胞膜结构学说： 50多种结构模型1972年，Singer、Nicolson提出流动镶嵌模型1975年，Wallach提出晶格镶嵌模型1977年，Jain、White提出板块镶嵌模型实验证实细胞膜具有流动性细胞膜的作用控制物质的出入（教材：P. 50-55）扩散：简单扩散、协助扩散渗透：水的扩散主动运输：需要载体和耗能内吞作用：吞噬、胞饮外排作用：分泌作用、排除渣滓细胞结构细胞壁（教材：图2-4）：初生壁：纤维素和其它碳水化合物次生壁：纤维素和木质素、木拴、角质等，还有树胶、丹宁、矿质、色素、蛋白质、油脂、油等。 中胶层：果胶（各种糖的聚合物）细胞核细胞核贮存遗传信息（DNA）复制、转录遗传信息并指导蛋白质合成是细胞生命活动的调控中心核仁的构成：蛋白质（酶）和RNA、DNA 核仁的作用：合成核糖体的大小亚基前体。细胞结构遗传信息的传递中心法则：DNA RNA 蛋白质由“中心法则”串联起来的细胞器及其功能细胞质和细胞器（教材：P. 38-45）内质网：粗面内质网、滑面内质网核糖体：蛋白质合成场所，由大、小两个亚基构成23S，5SrRNA50S 34种肽70S 16SrRNA30S 21种肽28S，7S，3SrRNA60S 50种肽80S 18SrRNA40S 30种肽高尔基体：蛋白质加工、细胞分泌溶酶体：细胞内的消化性细胞器溶酶体功能：体内的清道夫；为细胞提供营养；防御肌体感染未能降解的物质将被排到细胞外。功能降低后，易形成脂褐质沉积在细胞内。微体：过氧化物酶体解毒线粒体线粒体模式图线粒体线粒体是一个由两层单位膜包围的含有100多种酶类的细胞器，ATP合成酶复合体位于内膜上，电子显微镜下呈直径约为8.5nm的小球。线粒体是细胞进行生物氧化和能量转换的主要埸所动力工厂，生物能量合成中心 。线粒体有自己的一套遗传系统（DNA和核糖体）。质体：白色体、有色体（叶绿体等）液泡：植物细胞、蓝藻细胞骨架细胞骨架细胞骨架组成：微管、微丝、中间纤维功能：构成纺锤体、具有支持、运动功能并导致细胞质的流动。植物细胞与动物细胞植物细胞 动物细胞细胞壁 中心粒液泡思考题真核与原核细胞的起源与进化关系？细胞的分裂与调控细胞周期（cell cycle)（教材：P.86）分裂间期：细胞生长期：G1：复制前期，RNA、蛋白质、酶的合成；G0：不再分裂的细胞，跳出了细胞周期。S：复制期，DNA的复制；G2：复制后期，为染色体的凝聚、纺锤体的形成作好物质（RNA、微管蛋白）准备。分裂期 细胞周期细胞周期的控制细胞分裂无丝分裂：较原始，但研究发现其具有简单、分裂迅速、耗能少、在分裂过程中可继续执行细胞功能的特点，因而具有适应意义。存在于原核生物及高等生物的多种组织器官中：动物上皮组织、疏松结缔组织、肌组织、肝细胞；植物的薄壁组织、表皮、生长点、胚乳细胞等。有丝分裂减数分裂：特殊的有丝分裂：DNA复制一次，细胞连续分裂两次；减数第一次分裂的前期发生同源染色体的配对联会非姊妹染色单体的交叉互换基因重组无丝分裂过程有丝分裂：From one cell to two identical cells细胞有丝分裂中的特例：关于核膜消失：甲藻、硅藻核膜不消失关于染色体的凝缩：甲藻染色质不凝缩成染色体； 隐藻核间期也呈染色体状态。减数分裂：在性细胞中导致染色体数目减半细胞分裂增殖是维持个体细胞数量和功能相对平衡的基础细胞的分化、发育、衰老与死亡细胞分化（二）细胞分化的内涵：一部分基因关闭，另一部分基因打开、也包括基因表达强度的改变分化细胞之间的差异归根到底在于不同蛋白质的表达分化过程通常不可逆分化大量出现在成年阶段以前的发育过程中 细胞分化（三）细胞分化的意义个体发育通过细胞分化来实现（四）细胞分化发育潜能：全能性：受精卵多能性：骨髓、脐血中的多能生血干细胞单能性：单能生血干细胞细胞的分化（五）与细胞分化发育潜能相关的实验高度分化的植物细胞仍具有全能性：Steward（1958）：胡萝卜根分离出单细胞完整植株，首次证明植物体细胞具有全能性；Guha（1964）：曼佗罗花粉细胞单倍体植株，证明性细胞具有全能性；Takebe（1971）：烟草原生质体完整植株。植物全能性的应用：植物组织培养细胞的分化发育潜能探索动物细胞分化发育潜能的实验：脊椎动物的发育过程：受精卵囊胚原肠胚形态发生1952年，豹蛙克隆，布里格斯.金用一九六八，爪蟾克隆：戈登 1981，克隆鼠，瑞士日内瓦大学伊梅尔塞博士：1997年2月，克隆绵羊多利，英国罗林斯研究所细胞的分化发育潜能1998年2月：英国PPL医疗公司宣布，该公司克隆出一头牛犊。 1998年7月：日本科学家宣布，他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。 1998年7月，日、英、美、意等国研究人员培育出了三代共50多只克隆鼠，这是人类第一次用克隆动物克隆出克隆动物。1999年4月，美国马萨诸塞大学的科学家成功克隆出三只能产生药物的转基因山羊。1999年5月，美国夏威夷大学的科学家利用成年体细胞克隆出第一只雄性老鼠。1999年6月17日：以美藉华人科学家杨向中为首的研究小组利用一头13岁高龄的母牛耳朵上取出的细胞克隆出小牛。 2000年1月3日：美国著名华人杨向东，用体外长期培养后的公牛耳皮细胞成功克隆出6头牛犊。 2000年1月：美国科学家宣布克隆猴成功，这只恒河猴被命名泰特拉。 2000年3月，美国密苏里大学的科学家首次培育出基本不含“排斥基因”的克隆猪，论文发表在Science上，第一作者为留美中国学者赖良学博士。2000年3月：曾参与克隆小羊多利的英国PPL公司宣布，他们成功培育出5头克隆猪。 2000年3月，法国国家农艺学研究所科学家成功克隆出乳汁中含有治疗蛋白的4只转基因兔子，而且其中2只已经通过自然方式顺利繁殖出后代，这在世界上尚属首次。2002年1月，中国克隆牛“科科”出世。其细胞核源自一肉牛右耳细胞第四章 植物的结构、功能和发育教学重点：1、 植物各器官与功能相适应的结构特点2、 植物根吸水的机理3、 光和作用过程与机理4、 被子植物双受精教学难点：1、 光合作用（光反应中的能量转换、暗反应中的Calvin循环）教学措施：采用动画展示其过程和机理2、 双受精（减数分裂产生性细胞、精-卵细胞的识别）教学措施：采用图片及故事描述方式阐述一、植物在生物圈中的作用w 生存环境的缔造者w 生态系统中的生产者原始地球，了无生息原始地球空气组成： H2O + N2 +NH3 + CO2 + CO + CH4 + H2 + H2S 原始地球开始出现多种生物w 原始的藻类植物开始释放氧气、制造有机物；w O2 - O3， 臭氧层出现，对生物有重要的保护作用。二、植物的种类w 藻类植物w 地衣w 菌类植物w 苔藓植物w 蕨类植物w 种子植物种子植物的结构、功能及发育生物界的生存法则w 生物体的结构与功能相适应w 生物个体性状与环境相适应种子植物的形态（一）根的结构、功能与发育（教材：P. 112-118）1. 根-形态根的变态metamorphosis贮藏根 肉质直根 萝卜、胡萝卜 块 根 甘薯、天门冬气生根 支柱根 榕树 攀援根 常春藤 呼吸根 红树、水松 寄生根 菟丝子肉质直根块根支柱根 攀援根呼吸根呼吸根寄生根2. 根尖的结构分生组织进行有丝分裂产生新细胞幼根示丰富的根毛细胞分化(differentiation) 保护组织 薄壁组织分生组织 成熟组织 输导组织 机械组织 分泌组织3. 根的功能w 吸收：水分、无机盐w 输导：运输水分、无机盐w 固着：固定植株、防风固沙w 贮藏：养分水及矿物质运输途径w 共质体途径w 质外体途径内皮层（凯氏带）调节物质的进入（教材：P. 115）根吸收水分的动力w 渗透力根压w 毛细管作用w 蒸腾拉力毛细管作用蒸腾拉力(二) 茎的结构功能和发育1. 茎的结构特点w 有节和节间之分w 在节上着生叶和芽(叶芽、花芽）w 在节上能开花结果2. 茎尖的结构3. 幼茎的横切面观4. 成熟茎解剖5. 茎的变态昙花叶状茎葡萄的茎卷须皂荚的茎刺仙人掌的肉质茎生姜的根状茎马铃薯的块茎荸荠的球茎鳞茎6. 茎的功能w 支持：厚壁细胞、厚角细胞w 输导：木质部导管、韧皮部筛管w 产生新的活组织：形成层w 贮藏：薄壁细胞（三）叶的结构与功能（教材：P. 73-82, 138）1. 千姿百态的叶2. 叶的解剖结构叶肉细胞光合作用（photosynthesis）w 光合作用定义： 光合作用是字样生物绿色细胞中发生的极其重要的代谢过程，是将太阳的光能转变为有机分子的化学键能的过程。叶绿体结构叶绿素w 卟啉环+叶醇w 叶绿素a、bw 吸收红、蓝光 (1883，Engelmann)w 作为天线色素、 反应中心暗反应3. 光合作用（教材：P.75)w 光反应：消耗H2O，产生 O2、ATP、NADPHw 暗反应：消耗CO2、合成糖保卫细胞控制气孔的开闭气孔关闭CO2浓度降低w 光呼吸（P. 81-82）w C4植物的适应性 （P. 80-81）4. 叶的变态5. 叶的功能w 光合作用：制造有机物，释放氧气w 蒸腾作用：促进水的吸收，散热繁殖器官的发育、结构与功能花器的构造1. 花的形态与传粉方式相适应花的形态结构与传粉方式相适应2. 花粉的结构与传粉方式相适应3. 雌雄生殖细胞的发育4.双受精过程花粉的萌发受精卵胚双受精的定义w 双受精(double fertilization)： 被子植物特有的受精过程，其花粉中产生两个精细胞，一个与卵细胞结合形成受精卵并成为二倍体的合子，合子将来发育成为产生新个体的胚；另一个精子与中央细胞极核结合，成为三倍体的受精极核并进一步发育成为胚乳。这是植物有性生殖中最进化的形式。w 双受精的意义：w 保证了种的延续w 保证了新个体获得双重遗传信息，并使新形成的种子具有与环境相适应的最大的生存活力 6. 种子的形成7. 果实的发育与由来8. 各种各样的果实果实和种子的传播果实和种子的传播被子植物生活史(life cycle)四、植物在人类社会生活中的作用w 提供生活资料w 提供生产资料 食物、能源、药物、木材、纤维织物、纸张、调节气候、美化生活生物能源w 石油和天然气的消耗速度比它们自然形成的速度要快大约100万倍。 w 全球每年由光合作用产生的生物质为1440亿到11800亿吨。 w 生物能一直与太阳能、风能以及潮汐能一起作为新能源的代表。 重要的药用植物植物的药用价值w 全世界约有40%的药物来源于植物w 我国使用中草药治疗疾病的历史有上千年。w 我国有详细记载的中草药资源有近5000种。w 现代生物技术与传统中医药结合，使药用植物的研究与开发迅猛发展并极具前景。植物药物的种类与用途w 植物中的天然有机化合物（次生代谢产物）w 植物蛋白质、多肽、酶类药物w 植物糖类药物w 植物脂类药物天然有机化合物w 苯丙素类w 醌类w 黄酮类w 鞣质w 萜类w 甾体w 生物碱次生代谢产物次生代谢产物次生代谢产物蛋白、多肽、酶类植物糖类药物植物脂类药物w 脂肪和脂肪酸类：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸w 磷脂类：大豆卵磷脂w 固醇类：-谷固醇、豆固醇。第五章 动物的结构、发育与行为教学重点、难点1、 主要系统的进化结构 教学措施：用图片展示各类别结构与功能的对比2、 免疫系统及机制 教学措施：结合学生自身主动免疫的实例讲解第一节 组织、器官、系统一、组织w 定义：由一些形态相同或类似,机能相同的细胞群构成。在组织内有细胞、也有非细胞形态的细胞间质。w 四种基本类型：上皮组织,结缔组织,肌肉组织和神径组织. (一)上皮组织1、特点: 由密集的细胞和少量细胞间质组成, 胞间具细胞连接（教材P. 55).2、功能: 保护、吸收、排泄、分泌和呼吸等作 用.3、类型：（1）被覆上皮存在机体内外表面,细胞形态为扁平, 立方,柱状等.无脊椎动物上皮组织为单层细胞.（2）腺上皮分泌细胞为单层立方上皮,内分泌腺和 外分泌腺（教材P. 103）. （3）感觉上皮细胞特化：嗅觉上皮、味觉上皮等.被覆上皮腺上皮(二)结缔组织1、特点：多种细胞和大量间质构成.2、功能：支持、保护、营养、修复和 物质运输. 3、类型：（1）疏松结缔组织 （2）致密结缔组织（3）脂肪组织 （4）软骨组织（5）骨组织 （6）血液淋巴组织（7）弹性结缔组织 （8）网状结缔组织疏松结缔组织软骨组织骨组织(三)肌肉组织w 特点：由肌细胞组成, 呈纤维状.w 功能：收缩产生运动w 类型：横纹肌、平滑肌、心肌三种肌肉组织(1)骨骼肌的肌细胞是长柱形的，肌原纤维有明暗间隔的横纹，骨骼肌附着在骨骼上，收缩时引起躯体四肢的运动。 (2)平滑肌的肌细胞形状像梭子，组成胃、肠等内脏器官，它极易被拉长，收缩时速度较骨骼肌为缓慢。 (3)心计的细胞亦有横纹，切且细胞有分支，相互紧密连接成为网状，心肌的特点是即使无外来刺激，它也能自动而有节律的收缩。横纹肌平滑肌(四)神经组织w 特点：由神经细胞、神经胶质细胞组成w 功能： 神经细胞：传输刺激 神经胶质细胞：支持、保护、营养、绝缘神经细胞神经胶质细胞二、器官和系统w 器官由几种不同类型的组织联合形成，具有一定的形态特征和一定生理机能的结构。如小肠由上皮组织、疏松结缔组织、神经和血管等形成。w 系统一些在机能上有密切联系的器官联合起来完成一定的生理机能。包括消化系统、循环系统、内分泌系统等等。生物个体的构成细胞组织器官系统个体纤维细胞到达伤处，增殖和分泌形成肉芽第二节 动物的系统组成与功能一、消化系统（教材P：125-136）二、呼吸系统（教材P：137-148）三、循环系统（教材P：159-179）自学（要点：注意从进化的角度比较不同类群动物各系统的结构与功能差异）人体的十二大系统皮肤系统、肌肉系统、骨骼系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、淋巴系统、免疫系统、排泄系统、神经系统、生殖系统 、内分泌系统 疾病发生与免疫反应 疾病发生的原因？w 1、生物性致病因素(Biological factor)：各种致病性微生物和寄生虫。w 2.物理性因素（Physical Factor）： 机械力、温度、辐射、气压改变等。w 3.化学性因素(Chemical Factor)： 药物、强酸强碱、毒物w 4.机体必需物质的缺乏或过多（营养性因素 Nutritional Factor） 疾病发生的原因w 5.遗传性因素(Genetic Factor)：遗传物质改变。w 6.先天性因素(Congenital Factor)： 特指能损害胎儿的因素。w 7.免疫性因素(Immune Factor)w 8.精神、心理、社会因素（Mental Psychological and Social Factors）有机体的三重防御体系（1）w 皮肤和粘膜非特异性 1. 皮肤表面汗腺、皮肤腺 2. 粘液类抗菌酶，胃肠pH，消化酶有机体的三重防御体系（2）w 非特异性体内防御体系 1.细胞：吞噬细胞（白细胞，巨噬细胞） 自然杀伤细胞 2.抗菌蛋白：补体系统、干扰素 3.感染应答：损伤细胞释放组织胺(histamine) 血凝 吸引吞噬细胞 发烧(2)吞噬细胞赶赴“现场”有机体的三重防御体系（3）免疫应答特异性免疫第二节 特异性免疫一、人体的识别标志 （一）血型：血细胞膜上携带识别标志 1、红细胞血型：ABO血型、Rh血型 2、白细胞血型：人类白细胞抗原细胞膜ABO血型系统w 1900，奥地利Landsteiner提出，是最具有临床意义的一个系统。w A、B基因对于O基因而言为显性基因。 w 可组成6个基因型、四种表型。 ABO血型研究进展w 现已知ABO遗传座位在第9号染色体的长臂三区四带w 由三个等位基因决定：AB、H、SERh血型w 恒河猴（Rhesus monkey）中首次发现；w 红细胞表面带有D抗原： Rh阳性，汉族99%， Rh阴性，汉族1%，仡佬族可达14.8%，蒙古族8.7%.白细胞血型w 人类白细胞抗原：human leucocyte antigen，HLAw 主要组织相容性抗原复合体：major histocompatibility complex，MHCw 位于：第6对染色体短臂上w 理论上：5万种以上的基因型人体识别标志（二）抗原（antigen) 定义：任何能与抗体结合或者能和淋巴细胞表面受体结合并引起免疫反应的物质。 特点：异物性、一定的相对分子量、一定的化学组成与结构 二、免疫系统免疫细胞3、免疫细胞： (1)淋巴细胞： T淋巴细胞 B淋巴细胞 NK细胞（natural killer cell) 人体淋巴细胞的总数约 2 x 1012 个。（2）辅佐细胞：抗原递呈细胞人体免疫系统三、免疫反应及其机制（一）体液免疫： 依靠B淋巴细胞所产生的抗体的免疫为体液免疫。 抗体又叫免疫球蛋白，包括IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。免疫反应及其机制w 抗体的效应：1、沉淀和凝集抗原，便于吞噬细胞吞噬2、补体反应：产生破膜复合体，溶解细菌等3、激活杀伤细胞B细胞活化后成为浆细胞抗体分子结构抗体的效应体液免疫过程w 第一次免疫： B细胞+互补的抗原分子 B细胞活化，长大，迅速分裂 有同样活性的细胞群（浆细胞、记忆细胞）w 第二次免疫： 记忆细胞寿命长，对抗原敏感