《普通生物学》PPT课件.ppt

普通生物学,西南大学 生物技术学院遗传与细胞工程教研室赵天福,1 绪论,目的与要求概括地介绍生物科学的基本知识对生物科学能有一个较完整的认识，为学习后续章节打下了基础。,课程总体规划,上课时间：第112周（2012年9月3日11月19日）每周一晚上19：0021：20（第1012节）考试时间：第12周后半（时间另定）考核方式：平时成绩（作业等）：40%期末闭卷考试：60%考核资格：任何原因上课缺席三分之一（12节课）以上的，不能能参加期末考试，没有成绩。,主要讲授内容,124,2830章课堂讲授为主其他2527,3136章自学为主练习思考题：自己做，重点撑握作业：下次课交，平时成绩的依据（不补）,为什么要学习生物学？,生物的巨大能力！比如：昆虫遗传物质包含的大量信息蚕的不需要学习的“本能”行为隐藏在遗传物质中蜘蛛的吐丝机构难以模仿,所以要：直接利用生物间接利用生物：仿生,需要：了解生物,生物的多样性：100nm83m，6167t3200年1分钟（100万亿）,最小的单细胞生物（支原体）的直径,某株巨杉的年龄,细菌的寿命,成年人的细胞数,北美巨杉的高度和重量,生物分布：50m以内的土层中,生物学的研究对象：复杂、多样，统一,1.1 生命的特征,特定的组构：细胞是生物体组构的基本单位，细胞与非生命体的区别：含有水之外，还有有机分子（核酸等）。,新陈代谢：生活的生物体内和细胞内的化学反应的总和。生物必须不断地与环境进进物质能量交换，所以是一个开放的系统。,稳态和应激性（重点）光线的颜色,进化和适应：遗传物质的重组和突变使生物出现变异。选择使生物一代代愈益适应它所处的环境。,生殖和遗传：子代具有同亲代相似的性状称为遗传。生殖有多种方式。核心是DNA的自我复制。,生长和发育：生长是细胞体积和数量的增长。发育是组织器官建成，性成熟及衰老。,稳态：生物体利用众多的调节机制，即使在物理化学环境变化时也能保持内部条件的相对稳定，称为稳态。应激性：生物体感受体内外的温度、光线、压力、土壤水、水中成份变化（剌激），并做出有利于保持其体内稳态，维持生命活动的应答，称为应激性。,1.2 生物界是一个多层次的组构系统,生物界是一个多层次的组构系统生物大分子、细胞器、细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统,1.3 把生物界划分为5个界,现在存活的生物：200万种（另1500万种已灭绝）生活习性，营养方式，生殖方式不同生物的命名：林奈的双名法（P4）,7个基本分类阶元：界、门、纲、目、科、属、种。,五界的特征要点,1967年惠特克根据细胞结构和营养类型提出的五界系统：原核生物：没有核膜，没有具膜细胞器。原生生物：真核细胞或无分化多细胞。植物：真核多细胞，叶绿体，有壁真菌界：真核多细胞，无叶绿体，吸收动物界：真核多细胞，无叶绿体，吞食,1.4 生物和它的环境形成相互联结的网络,所有生物分别担当着生产者，消费者，分解者的角色。生态系统中成员间的最主要的联系：营养关系食物链和食物网生态系统的两大功能：物质循环和能量循环。,1.5 在生物界巨大的多样性中存在着高度的统一性,都是细胞组成共同的高分子,1.6研究生物学的方法,以转基因操作为例观察提出问题假说预测检验（PDCA）,1.7生物学和现代社会生活的关系,理解大众传媒的信息与农学、医学的关系家养动物人工选择-达尔文牛痘牛痘病毒与引起人类天花病的天花病毒具有相同抗原性质,人接种牛痘苗后,也可以同时获得抗天花病毒的免疫力。转基因和基因治疗解决环境问题今日地球上以生物多样性为基础的生态系统，是这个适合于充当人类家园的地球表层得以维持的支持系统。,生物多样性公约和卡塔赫那生物安全议定书,生物多样性公约（下称“公约”）于1992年在联合国环境与发展会议上通过，1993年12月29日生效。公约为保护生物多样性、持续利用自然资源、公平获益和分享遗传资源提供了一个综合而全面的法律框架。中国于1992年6月11日签署了公约，1993年12月29日，公约对中国生效。2001年1月28日，卡塔赫那生物安全议定书（下称“议定书”）获通过，但尚未生效。截止2003年1月7日，共有39个缔约方批准或加入了议定书。中国于2000年8月8日签署了议定书。,基本概念和知识点,生物圈生命的特征稳态（重点）应激性（重点）五界系统（重点）双名法,问题与应用,惠特克用哪几条标准将生物划分为五界？为什么说生物体是一个开放的系统？,2 生命的化学基础,目的与要求概括地介绍了组成生命的化学基础了解生命分子的特性认识细胞组成物质的特性及功能掌握细胞由哪些元素及物质组成,组成生物体的分子，跟无机界的分子是一样的。组成生物体的各种分子以特有的方式聚集在一起，才产生了生命现象。,2.1 原子和分子,原子：质子、电子、中子放射性元素：12C，13C，14C生物体对含有放射性同位素的化合物照样吸收，和非放射性的一样。同位素示踪和疾病诊断,生命需要约25种元素（表2-1）人体中C、H、O、N占96.3%放射性同位素2.1.2 化合物由元素组成化学键：离子键、共价键2.1.3 水是细胞中不可缺少的物质水的特性：极性分子；形成氢键；内聚力；缓和温度变化；冰比水轻；溶剂；可电离；2.1.4 化学反应使原子重组新陈代谢（化学反应）使生物体内的众多物质千变万化。,2.2 组成细胞的大分子,2.2.1 碳是组成细胞中各种大分子的基础碳原子能形成非常大的各种分子（参考有机化学）氧，氮和功能团（表2-2）羟基，羰基，羧基，氨基2.2.3 细胞利用少数种类小分子合成许多种大分子生物大分子可分为四类：蛋白质、核酸、多糖、脂质多聚体（P18）：由相同或相似的小分子组成的长链。20种氨基酸，4种核苷酸：所有生物通用脱水合成：细胞将单体组成多聚体的方式（可逆：水解反应）,2.3 糖类,2.3.1 单糖和双糖最常见的单糖：葡萄糖、果糖（分子式相同，结构不同，甜度也不同，果糖更甜）（图2.4）最常见的双糖：蔗糖（由葡萄糖与果糖形成，甜度介于两者之间）戊糖：核酸的组成成份2.3.2 多糖淀粉：由葡萄糖单体聚合而成；植物根中；糖原：结构同淀粉，分支更多；人和其他动物中；纤维素：葡萄糖多聚体。无分支，不卷曲。植物细胞壁中。,2.4 脂质,脂肪是脂质中的主要的贮能分子由碳氢两种元素以非极性共价健组成，非极性，疏水。严格地说，不是大分子，不是聚合物脂肪又叫甘油三酯:由甘油和脂肪酸脱水全成。是脂质中主要的贮能分子磷脂、蜡和类固醇都是脂质磷脂：细胞膜的主要组成蜡：保护生物体表类固醇：细胞膜的组成；雌雄性激素,2.5蛋白质,2.5.1 蛋白质功能的分类结构蛋白，收缩蛋白，贮藏蛋白，防御蛋白，转运蛋白，信号蛋白，酶（请看书P22）2.5.蛋白质仅由20中氨基酸组成蛋白质结构和功能多种多样，是由于氨基酸在分子中的组合和排列不同分类方法：亲水性，带电性等蛋白质的结构决定其功能具体的、专一的三维形状功能四个层次决定专一形状（请看书P24）,2.6 核酸,DNA仅由4种不同的单体，即核苷酸组成；P26 图2-13，2-14图2-13 核苷酸图2-14 组成核酸的戊糖和含氮碱基,2.6.1 核酸由核苷酸组成DNA、RNA都是多聚体DNA通过蛋白质控制细胞乃至整个生物体；核苷酸组成的三部分：戊糖、磷酸基团、含氮碱基脱氧核糖与核糖的区别五种含氮碱基 A、G、C、T、U,2.6.2 DNA的双螺旋结构1953年沃森与克里克提出双螺旋模型特点：双链同轴右手螺旋两端不同含氮碱基在内侧两链靠碱基间氢键相连序列不受限制碱基配对的专一性基因中核苷酸的专一序列就是一种信息，编码专一蛋白质的一级结构。,基本概念和知识点,必需元素生物大分子及其种类脂质的种类氨基酸和必需氨基酸蛋白质的一四级结构核苷酸和结构、种类DNA的双螺旋,思考题,蛋白质的结构如何决定其功能？,