西安石油大学生命科学概论作业参考答案

1、 第一章作业1.生物的基本特征表现在哪些方面？答：1) 细胞是生物的基本组成单位（病毒除外）2) 新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能3) 生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质 4) 生物具有个体发育和系统进化的历史5) 生物对外界可产生应激反应和自我调节，对环境具有适应性2. 生物学的发展分哪几个阶段？各个阶段有何特征？答：生物学经历了三个发展阶段：（1）准备和奠基时期直观和经验阶段（从古代到16世纪左右） 特征：以观察和描述作为主要手段进行研究（2）创立和发展时期 实验生物学阶段 （从16世纪到20世纪中 ） 特征:利用实验进行研究 （3）迅猛发展时期现代生物学阶段（20世纪中叶

2、以后）特征:利用高尖端设备并人工模拟生命现象或创造生命进行研究第二章 作业1试比较核酸、蛋白质一级结构的异同，写出各自基本结构单位的通式 。相同点：都是由基本结构单位通过化学键构成的长链生物大分子，一级结构表示其不同基本结构单位的排序；不同点：基本结构单位不同，化学键不同，蛋白质的一级结构还包括二硫键数目和位置。2.为什么说蛋白质是生命活动最重要的物质基础？n （1）酶：具有催化作用。n （2）调节蛋白：调节机体代谢激素。n （3）转运蛋白:如血红蛋白、膜转运蛋白。n （4）贮存蛋白：如卵清蛋白、铁蛋白。n （5）防御和进攻蛋白：如免疫球蛋白。n （6）运动蛋白：肌肉蛋白和肌球蛋白。n （7）

3、受体蛋白：接受和传递信息，如阻遏蛋白。n （8）其他作用：视觉蛋白，味觉蛋白。DNA双螺旋结构的特点?n 螺旋中的两条链反向平行，即其中一条链的方向为53，而另一条链的方向为35，两条链共同围绕一个假想的中心轴呈右手双螺旋结构。 n 疏水的碱基位于双螺旋的内侧，亲水的磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。碱基平面与螺旋轴垂直，脱氧核糖平面与中心轴平行。n 由于几何形状的限制，碱基对只能由嘌呤和嘧啶配对，即A与T，G与C。这种配对关系，称为碱基互补。A和T之间形成两个氢键， G与C之间形成三个氢键。n 由于碱基对排列的方向性，使得碱基对占据的空间是不对称的，因此，在双螺旋的表面形成大小两个凹槽，分别称为

4、大沟和小沟，二者交替出现。n 双螺旋横截面的直径约为2 nm，相邻两个碱基平面之间的距离（轴距）为0.34 nm，每10个核苷酸形成一个螺旋，其螺距（即螺旋旋转一圈）的高度）为3.4 nmn 两条链借碱基之间的氢键和碱基堆积力（即碱基之间的范德华力）牢固的连接起来，维持DNA双螺旋的三维结构。n 两条链是碱基互补关系4、人类在外太空寻求生命的时候，最关注的就是有没有水的存在，为什么？请说明水对于生命的重要性。n （1）水是代谢物质良好的溶剂和运输载体。n （2）水是促进代谢的反应物质和结构物质。n （3）水具有调节和联系生理功能的作用。n (4)在温度改变时，水热量的需求和释放均较大，有利于保

5、持细胞温度和代谢速率的稳定，有利于维持体温。 第三章 作业 1. 真核细胞和原核细胞有哪些主要差别？细胞原 核 细 胞 真 核 细 胞大小大多数很小（110m）大多数较大（3100m）细胞核没有真正的细胞核有双层膜包围的细胞核遗传物质1条环状裸露的双链DNA；细胞质中有质粒DNA；RNA无内含子；DNA转录与蛋白质合成都在细胞质中进行。2条以上的线状DNA，与蛋白质结合成染色质存在于细胞核中；线粒体、叶绿体中有环状裸露DNA； RNA有内含子和外显子； DNA转录在细胞核中进行，蛋白质合成在细胞质中进行。 内膜系统无独立内膜系统；无线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等细胞器。具有各种膜包

6、被的细胞器。细胞质无细胞骨架；核糖体70S有细胞骨架；核糖体80S。细 胞 壁多数由肽聚糖和壁酸组成植物由纤维素和果胶组成；动物细胞无细胞壁。骨架系统无微管和微丝能量代谢电子传递链、氧化磷酸化位于质膜上。电子传递链、氧化磷酸化位于线粒体内膜上。细胞分裂二分分裂，无有丝分裂有丝分裂、减数分裂。转录和转译同一时间和地点不同时间和地点2. 染色质和染色体有哪些区别？ 答：染色质（chromatin）是指细胞分裂间期细胞内由细长的双链DNA、组蛋白和非组蛋白及少量RNA组成的线形复合结构，是间期细胞遗传物质存在形式。 染色体是指在细胞分裂期间，由松散存在的的染色质经过紧密盘绕、折叠，凝缩形成

7、的具有固定形态的棒状体。3. 简述细胞骨架的含义及其意义。细胞骨架是真核细胞内以蛋白质纤维为主要成分的立体网络结构。功能：u 维持细胞的形态结构及内部结构的有序性；u 在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分化方面起一定的作用。4. 生物膜流动镶嵌模型的特性是什么？（1）有序性：磷脂双分子层结构体现了膜结构分子排列的有序性。（2）流动性：膜内部的磷脂和蛋白质分子的位置是不固定的，它们可在膜内流动、翻转和变化。（3）不对称性： 内外两层脂类分子的种类和含量差异大； 蛋白质分子在膜内外分布的位置和数量； 糖脂和糖蛋白的糖基只分布于膜的非细胞质侧。5. 膜蛋白的存在位置，有哪些生物学功能？外

8、在膜蛋白（或周边蛋白）：指位于双层膜的外表层某一侧表面的蛋白，内在膜蛋白：又称整合蛋白，是一些嵌入膜内或部分嵌入膜内的蛋白质，a）作为运转蛋白，起物质运输作用，输送无机或有机分子跨膜进入膜的另一侧； b）作为酶，催化发生在膜表面的重要代谢反应； c）作为细胞表面受体或天线蛋白，接受膜表面的化学信息； d）作为被其他细胞识别的标志物； e）作为细胞表面的附着连接蛋白，与其他细胞相互结合； f）作为锚蛋白，起固定细胞骨架的作用。6. 物质通过细胞膜的主要方式及其特点？比较项目单纯扩散促进扩散主动运输特异载体蛋白运输速度物质运输方向胞内外浓度（平衡）运输分子能量消耗运输后物质的结构无慢由浓至稀相等无

9、特异性不需要不变有快由浓至稀相等特异性不需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要不变7. 什么是细胞周期？简述有丝分裂和减数分裂的区别。 答：有分裂能力的细胞，从前一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的一个完整过程称为一个细胞周期.有丝分裂：（1）发生在所有正在生长的组织中，从合子阶段开始，继续到个体的整个生活周期；（2）无联会，无交叉互换；（3） 每个周期产生两个子细胞，产物的遗传成分相同，子细胞染色体数与母细胞相同。减数分裂（1）只发生在有性繁殖的组织中；（2）有联会，可以有基因交叉和互换；（3） 在分裂后期是同源染色体分离，在分裂后期是姐妹染色单体分离的均等分裂；每个周期产生4个

10、子细胞，产物的遗传成分不同，是副本与母本染色体的不同组合，子细胞染色体数与母细胞一半。8. 什么叫细胞分化？答：在个体发育的过程中，细胞分裂所产生的细胞后代在形态、结构和功能上发生稳定差异的过程，即称为细胞分化。9. 什么叫干细胞和克隆？答：（高等）动物细胞随着胚胎的发育，细胞逐渐丧失发育成个体的能力，而仅具有分化成有限细胞类型及构建组织的潜能，具有这种多潜能性的细胞称为干细胞。克隆（Clone）是指一个无性繁殖系。动物克隆则就是在不经过生殖细胞的受精过程而直接由体细胞获得的新动物个体。10. 简述细胞衰老的自由基学说的要点。答：生物氧化中产生自由基，自由基破坏生物大分子蛋白质、核酸、脂类等，

11、使得细胞结构破坏，基因突变，细胞代谢能力降低 ，导致细胞衰老。人体存在着清除自由基机制，这些淬灭自由基机制受遗传控制。11. 什么叫细胞凋亡，细胞凋亡有什么意义？答：因个体正常生命活动的需要，一部分细胞必定在一定阶段死去，称细胞凋亡，又称程序性细胞死亡（programmed cell death）。细胞凋亡是普遍存在的一种生物现象，受基因控制 。细胞凋亡是多细胞生物在发育过程中，一种由基因控制的主动的细胞生理性自杀行为。细胞凋亡过程中，细胞膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，形成众多凋亡小体，凋亡小体为附近的细胞吞噬。整个过程中细胞膜保持完好，细胞内容物不泄露，不引起炎症。清除生物体内无用的

12、、多余的、发育不正常的、衰老及一些有害细胞；维持组织、器官细胞数目相对平衡，保证个体正常发育，更新耗损细胞。12. 癌细胞的特征是什么？答：（1）不死性（脱分化或去分化）（2）快速（无限）增殖（3）失去接触抑制（4）转移性（ 或侵润性和扩散性） （ 5）对生长因子的需求大大减少第四章 思 考 题参考答案1、生物代谢的本质是什么？为什么生命活动 需要不断的输入能量？答（1）生物代谢的本质就是在酶控制下生物体内进行的一系列物质与能量转换的全过程。（2）生物体需要不断汲取外部能量来维持甚至扩展其有序结构的系统。 2. 试述酶的特性与催化机制。答（1）特性： 催化效率极高 具有高度的专一性

13、酶易失活 酶的活性受到调节和控制（2）催化机制为酶与底物通过相互诱导形成中间产物使反应的活化能降低。酶高效性的原因在于邻近与定向效应：增加了酶与底物的接触机会和有效碰撞。张力效应：诱导底物变形，扭曲，促进了化学键的断裂。酸碱催化：活性中心的一些基团，如组氨酸，天冬氨酸作为 质子的受体或供体，参与传递质子。共价催化：酶与底物形成过渡性的共价中间体，限制底物的 活动，使反应易于进行。3. 试述细胞呼吸的本质及其代谢过程。答：细胞呼吸的本质为氧化还原反应4. 试述光合作用的基本代谢过程。 光合作用在叶绿体中进行的，需要叶绿素参与的一种氧化反应过程，可分为两个步骤： （1）光反应 在叶绿素参与下，光能

14、分解水分子，放出O2，同时生成两种高能化合物 ATP和 NADPH。此过程需要光。（2）暗反应 利用ATP和NADPH中的能量固定CO2，生成糖类化合物。此过程不需要光。第五章 思 考 题1. 请简述DNA的复制过程。（1）DNA双螺旋的解旋 在细胞周期的S期DNA复制，在解旋酶的作用下，其双链首先解开，并拆开为两条单链。（2）半不连续合成 DNA聚合酶只能催化53合成方向，在以35方向的母链为模板时，复制合成出一条53方向的前导链。前导链的合成是连续进行的。 以5 3方向作为模板，复制合成一条3 5方向的滞后链，滞后链合成方向是与复制叉的行进方向相反的。滞后链的合成是不连续进行的，先合成许多

15、片段，即冈崎片段。最后各冈崎片段再连接成为一条长链。2. 如果DNA的编码从5端读是C-A-T，那么相应的反密码子从5端读其碱基序列是什么？（说明理由）。3. 论述蛋白质的生物合成过程。 蛋白质生物合成可分为五个阶段，氨基酸的活化多肽链合成的起始肽链的延长肽链的终止和释放蛋白质合成后的加工修饰 基因的连锁和交换定律的实质是：在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的不同基因，常常连在一起进入配子；在减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，因而产生了基因的重组。 不完全连锁遗传的染色体图解 完全连锁遗传第六章 作业2. 为什么微量的激素能够特

16、异性或选择性地引起机体巨大的反应？请从细胞和分子水平对此作出解释。§ 激素可分为脂溶性激素和水溶性激素。脂溶性激素（如固醇类激素）的受体在细胞质中/细胞核内，激素直接进入细胞，和受体结合（受体有高度专一性，保证了仅能特异性地识别一种特定的激素），受体活化后，能结合到DNA 的特定位置，调节基因表达，§ 水溶性激素如肾上腺素与位于细胞膜上的受体相结合，活化后的受体推动腺苷酸环化酶的活化，在该酶的催化下，产生出环状腺苷酸 cAMP。cAMP再继续推动后面许多反应，使细胞出现总效应，最后使血糖上升，或如胰岛素引起的第一步反应是使受体蛋白质本身磷酸化磷酸结合在受体蛋白质分子中氨基酸残基上， 磷酸化的受体，推动后面一步步反应，使信号通过一个个蛋白质传下去，直至活化能调节基因的蛋白质转录因子。§ 最终都产生一定功能的蛋白质推动一系列代谢放映发生，引起机体表现出巨大的反应。3.神经系统如何保持神经冲动只能朝一个方向传导？ 当一条无髓鞘纤维的某一小段，因受到足够强的刺激而产生动作电位时，该处的膜将由静息时的内负外正暂时变成内正外负，膜两侧溶液有导电性，在兴奋的神经段和与它相邻的未兴奋段之间，将由于电位差的存在而有电荷移动，这就是