【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 白；控制離子進(jìn)出的離子泵等；(6)激素蛋白：調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝、生長(zhǎng)分化等，如生長(zhǎng)激素；(7)信號(hào)蛋白：接受與傳遞信號(hào)，如受體蛋白等；(8)酶：催化功能，包括參與生命活動(dòng)的大多數(shù)酶。核酸核酸可分為DNA和RNA兩大類。除病毒外，所有生物細(xì)胞都含有這兩類核酸。核酸是由核苷酸單體連接形成的大分子多聚體。每一個(gè)核昔酸單體由3部分組成：戊糖、磷酸和含氮堿基。堿基包括腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶5種。組成DNA的堿基中有胸腺嘧啶、RNA中有尿嘧啶，兩者均有腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶；一個(gè)核苷酸單體戊糖第5位碳的磷酸根與另一個(gè)核苷酸單體戊糖第3位碳相連，形成3’，5’—磷酸二酯鍵，如此重復(fù)連接形成核酸鏈的磷酸戊糖基本骨架，構(gòu)成 DNA分子的為 D—2—脫氧核糖，構(gòu)成 RNA的為核糖。堿基則與骨架上戊糖的第1位碳相連。DNA分子是由兩條脫氧核糖核酸長(zhǎng)鏈以堿基相互配對(duì)連接而成的螺旋狀雙鏈分子。RNA 分子多是單鏈分子，有局部的堿基配對(duì)所形成的雙鏈，這樣雙鏈和單鏈相間形成“發(fā)夾結(jié)構(gòu)”。根據(jù)功能的不同RNA分為信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)。核酸生物學(xué)功能主要有：貯存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制細(xì)胞和生物體的生命過程。7 7．舉例說明蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)對(duì)于其功能具有決定性的作用。各種生物大分子主要有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與其功能有著密切的關(guān)系。蛋白質(zhì)的特定構(gòu)象即蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)和形態(tài)對(duì)于蛋白質(zhì)的功能起決定性的作用。蛋白質(zhì)變性(構(gòu)象發(fā)生變化)使得其特定的功能立即發(fā)生變化。例如瘋牛病(牛海綿狀腦病，即BSE)和新型克雅氏病的發(fā)病與朊蛋白(抗蛋白酶?jìng)魅拘砸蜃?的變異有關(guān)。其實(shí)，人體內(nèi)都存在朊蛋白，但由于感染了變異的朊蛋白等原因．使得正常的朊蛋白的結(jié)構(gòu)由螺旋型變形為片狀。結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化的朊蛋白聚合起來，逐漸在腦中沉積為蛋白質(zhì)分解酶不能分解的斑塊。、堿基、磷酸、核苷、核苷酸、核酸、DNA和基因之間有什么樣的關(guān)系和結(jié)構(gòu)上的順序? 基因是可編碼一條肽鏈的DNA片段。其相互關(guān)系為： 9．DNA的結(jié)構(gòu)特征對(duì)于遺傳信息的傳遞具有什么特殊的作用? DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)可以很好地保護(hù)內(nèi)部的脫氧核苷酸，使其免受外界因素的影響，使DNA 的內(nèi)部脫氧核苷酸排列順序基本穩(wěn)定，就保持了生物體性狀的穩(wěn)定性，給生物體的穩(wěn)定遺傳提供了先決條件。在DNA復(fù)制(邊解旋邊復(fù)制)的時(shí)候，雙螺旋結(jié)構(gòu)又成為了精確的模板，加上堿基互補(bǔ)配對(duì)的高度精確性(即只能A與T配對(duì)．C與G配對(duì))，使遺傳信息得以穩(wěn)定的復(fù)制傳遞，再經(jīng)轉(zhuǎn)錄將遺傳信息準(zhǔn)確地傳遞給mRNA。10．Watson與Crick發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的故事可以給我們哪些啟示? ①知識(shí)創(chuàng)新常常來源于知識(shí)的交流、共享和融合。②科學(xué)創(chuàng)新是一個(gè)知識(shí)不斷積累，認(rèn)識(shí)不斷深化的過程。要善于總結(jié)和借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)和成果，站在巨人肩膀上獲取成功。③正確選擇發(fā)展的方向和研究的課題。④創(chuàng)新需要想象力和主動(dòng)性，需要強(qiáng)烈的興趣和自由思考的空間，要有內(nèi)在的緊迫感和自主的動(dòng)力。⑤失敗是成功之母。⑥敢于競(jìng)爭(zhēng)，善于合作。第三章 、植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞、葉綠體與線粒體，它們各有什么共同點(diǎn)，有哪些不同點(diǎn)？(1)真核與原核比較原核細(xì)胞真核細(xì)胞代表生物細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌原生生物、植物、動(dòng)物和真菌細(xì)胞大小 110μ m 3100μ m 細(xì)胞核沒有真正的細(xì)胞核與核膜、核仁和核質(zhì)組成的細(xì)胞核細(xì)胞膜有有細(xì)胞器沒有線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、有線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、8(2)植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞比較：相同點(diǎn)：都有細(xì)胞質(zhì)膜、DNA和RNA、核糖體等等，各種細(xì)胞都可以通過細(xì)胞，使生命得以延續(xù)。不同點(diǎn)：①植物細(xì)胞有而動(dòng)物細(xì)胞所沒有細(xì)胞壁，細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，對(duì)植物細(xì)胞起到支持和保護(hù)的作用。⑦植物細(xì)胞中動(dòng)物細(xì)胞中所沒有的質(zhì)體．其中以綠色植物的葉綠體最為重要，它能通過對(duì)太陽(yáng)能的吸收和轉(zhuǎn)化，為自身及其他生物提供賴以生存的有機(jī)物和氧氣。③大多數(shù)植物細(xì)胞中含有一個(gè)中央大液泡或幾個(gè)小液泡，它作為植物細(xì)胞貯藏和轉(zhuǎn)運(yùn)的重要場(chǎng)所也是動(dòng)物細(xì)胞所沒有的。④植物細(xì)胞中含有動(dòng)物細(xì)胞所沒有的乙醛酸循環(huán)體、胞間連絲、細(xì)胞分裂時(shí)的細(xì)胞板等動(dòng)物細(xì)胞中含有植物細(xì)胞中所沒有的溶酶體、中心體、細(xì)胞分裂時(shí)的收縮環(huán)等。(3)葉綠體與線粒體比較：相同點(diǎn)：都是由雙層腔包被而成．具有很大的膜面積，內(nèi)部含有DNA可完成一定量的自主復(fù)制，都是能量的轉(zhuǎn)化場(chǎng)所，都具有核糖體和許多反應(yīng)所需的酶蛋白，都具有電子傳遞體系。都是細(xì)胞即整個(gè)生物體得以生存的重要基礎(chǔ)。不同點(diǎn)：除兩者所包含的酶系及電子傳遞系統(tǒng)不同外，還有以下區(qū)別。葉綠素線粒體色素有葉綠素，葉黃素，胡蘿素等沒有增大膜面積的方式類囊體堆疊而成的基粒內(nèi)膜折疊成嵴意義進(jìn)行光合作用，合成能量進(jìn)行呼吸作用，分解能量大小不同 1—10μm 2—5μm 2．有些植物種子的細(xì)胞里有貯存油脂的脂肪顆粒．這些顆粒被一層磷脂膜包被，而不像細(xì)溶酶體等細(xì)胞器溶酶體等細(xì)胞器細(xì)胞壁多數(shù)有細(xì)胞壁植物細(xì)胞和真菌有細(xì)胞壁，動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁核糖體 70s（由50s 和30s 兩個(gè)亞基組成）80s（由60s 和40s 兩個(gè)亞基組成）染色體僅有一條裸露雙鏈DNA 有兩個(gè)以上的染色體，DNA 與蛋白質(zhì)結(jié)合 DNA 環(huán)狀，存在于細(xì)胞質(zhì)中線狀，存在細(xì)胞核中核外DNA 有的細(xì)胞有質(zhì)粒有線粒體DNA 和葉綠體DNA RNA 與蛋白質(zhì)的合成 RNA 沒有內(nèi)含子，DNA 轉(zhuǎn)錄為 RNA 與蛋白質(zhì)的合成（翻譯）都在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行 RNA 有內(nèi)含子和外顯子，DNA 轉(zhuǎn)錄為RNA 在核中進(jìn)行，蛋白質(zhì)的合成（翻譯）都在細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)無(wú)細(xì)胞骨架有細(xì)胞骨架細(xì)胞分裂二分裂，無(wú)有絲分裂有絲分裂和減數(shù)分裂細(xì)胞組織主要是單細(xì)胞生物體，不形成細(xì)胞組織大多數(shù)是多細(xì)胞生物體并形成細(xì)胞組織 9 胞器那樣具有雙分子層膜。試描述這種單分子層膜的形態(tài)，解釋它比雙層膜穩(wěn)定的原因。磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的具有雙重極性的分子。一端是極性的(親水性的)“頭”部，一端是非極性(疏水的)“尾”部。在雙層膜組成的細(xì)胞器中，細(xì)胞器內(nèi)外均為極性溶液，兩層膜的親水的“頭”部分別向著細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器內(nèi)的極性溶液，疏水的“尾”端則背離水相而相對(duì)排列，從而形成相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。而在植物種子細(xì)胞里的脂肪顆粒中的油脂為非極性溶液，單層磷脂膜的磷脂分子疏水的“尾”端向著內(nèi)側(cè)脂肪分子排列，而磷脂分子親水的“頭”向著外側(cè)排列，暴露于細(xì)胞質(zhì)的極性溶液中，從而形成了比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。3．構(gòu)成膜的蛋白質(zhì)與磷脂雙分子層的相互關(guān)系怎樣?鑲嵌在磷脂分子個(gè)的蛋白質(zhì)有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能? 細(xì)胞膜主要由脂類和蛋內(nèi)質(zhì)組成，此外還含有少量糖類。脂類構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)——脂質(zhì)雙層，蛋白分子以不同的方式鑲嵌在脂雙分子層中或結(jié)合在其表面，完成膜的主要功能。膜蛋白分布呈不對(duì)稱性，有的鑲在膜表面，稱為外在膜蛋內(nèi)；有的嵌入或橫跨脂雙分子層，稱內(nèi)在膜蛋白；蛋白質(zhì)分子在膜內(nèi)外兩層分布位置和數(shù)量有很大差異，膜內(nèi)、外側(cè)面伸出的氨基酸殘基的種類和數(shù)目也有很大差異。另外，糖脂與糖蛋白上的糖基一般只分布于膜的非細(xì)胞質(zhì)側(cè)，多糖鏈往往具有分叉，它們對(duì)于接受和識(shí)別外來受體或信號(hào)起重要作用。膜蛋白的主要作用有：①為運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白，起物質(zhì)運(yùn)輸作用，輸送無(wú)機(jī)或有機(jī)分子跨膜進(jìn)入膜的另一側(cè)；②作為酶，催化發(fā)生在膜表面的重要代謝反應(yīng)；③作為細(xì)胞表面受體或天線蛋白，敏感地接收膜表面的化學(xué)信息；④作為細(xì)胞表面的標(biāo)志，被其他細(xì)胞所識(shí)別；⑤作為細(xì)胞表面的附著連接蛋白．與其他細(xì)胞相互結(jié)合；⑥作為錨蛋白，起固定細(xì)胞骨架的作用。4．試從生命特征的不同方面說明細(xì)胞是生命的基本單位。從生命的層次上看，細(xì)胞是具有完整生命力的最簡(jiǎn)單的物質(zhì)集合形式；細(xì)胞是生物體進(jìn)行新陳代謝的功能體系，作為一個(gè)外放系統(tǒng)，細(xì)胞不斷與環(huán)境交換著物質(zhì)與能量；細(xì)胞是生物體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，盡管數(shù)目眾多的各種細(xì)腦形態(tài)和功能各個(gè)相同，它們都是由同一個(gè)受精卵分裂和分化而來的；細(xì)胞還是生物繁殖和遺傳的基礎(chǔ)，因?yàn)樯锏姆敝撑c遺傳離不開細(xì)胞分裂；不同組織細(xì)胞在信息傳遞過程中表現(xiàn)出分工合作的相互關(guān)系，各種精細(xì)的分工和巧妙的配合使復(fù)雜多細(xì)胞生物的各種代謝活動(dòng)有序地進(jìn)行。5．舉例說明細(xì)胞中膜的重要性和各項(xiàng)功能。為什么說生物膜系統(tǒng)是最重要的物質(zhì)和能量代謝場(chǎng)所？生物膜的重要性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)界膜和區(qū)室化：胞膜最重要的作用就是勾劃了細(xì)胞的邊界，并且在細(xì)胞質(zhì)中劃分了許多以膜包被的區(qū)室。(2)信息處理：常用質(zhì)膜中的受體蛋白從環(huán)境中接收化學(xué)和電信號(hào)。細(xì)胞質(zhì)膜中具有各種不同的受體，能夠識(shí)別并結(jié)合特異的配體，產(chǎn)生一種新的信號(hào)激活或抑制細(xì)胞內(nèi)的某些反應(yīng)。如細(xì)胞通過質(zhì)膜受體接收的信號(hào)決定對(duì)糖原的合成或分解。膜受體接收的某些信號(hào)則與細(xì)胞分裂有關(guān)。(3)能量轉(zhuǎn)化：細(xì)胞膜的另一個(gè)重要功能是參與細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換。例如葉綠體利用類囊體膜上的結(jié)合蛋白進(jìn)行光能的捕獲和轉(zhuǎn)換．最后將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能貯存在糖類中。同樣，膜也能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)換成可以直接利用的高能化合物ATP，這是線粒體的主要功能。(4)調(diào)節(jié)運(yùn)輸：膜為兩側(cè)的分子交換提供了一個(gè)屏障，—方面可以讓某些物質(zhì)“自由通透”．另一方面又作為某些物質(zhì)出入細(xì)胞的障礙。(5)功能區(qū)室化：細(xì)胞膜的另一個(gè)重要的功能就是通過形成膜結(jié)合細(xì)胞器，使細(xì)胞內(nèi)的功能區(qū)室化。例如細(xì)胞質(zhì)中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等膜結(jié)合細(xì)胞器的基本功能是參與蛋白質(zhì)的合成、加工和運(yùn)輸；而溶酶體的功能是起消化作用，與分解相關(guān)的酶主要集中在溶酶體。又如線粒體的內(nèi)膜主要功能是進(jìn)行氧化磷酸化，與該功能有關(guān)的兩種蛋白復(fù)合體集中排列在線粒體內(nèi) 10 膜上。另一個(gè)細(xì)胞器葉綠體的類囊體是光合作用的光反應(yīng)場(chǎng)所．所以其類囊體膜中聚集著與光能捕獲、電子傳遞和光合磷酸化相關(guān)的功能蛋白和酶。(6)參與細(xì)胞間的相互作用：在多細(xì)胞的生物中，細(xì)胞通過質(zhì)膜進(jìn)行多種細(xì)胞間的相互作用，包括細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞粘著、細(xì)胞連接等。如動(dòng)物細(xì)胞可以通過間隙連接，植物細(xì)胞則可以通過胞生物膜的這些基本功能也是生命活動(dòng)的基本特征，沒有膜的這些功能，細(xì)胞不能形成，細(xì)胞的生命活動(dòng)就會(huì)停止。，由構(gòu)成染色質(zhì)的長(zhǎng)鏈DNA分子經(jīng)過緊密纏繞、折疊、凝縮、并與蛋白質(zhì)結(jié)合形成了染色體，同時(shí)表示出染色體上的特征結(jié)構(gòu)名稱。？共同點(diǎn)是兩者都進(jìn)行一次染色體復(fù)制。不同點(diǎn)是：有絲分裂發(fā)生在所有正在生長(zhǎng)的組織中，從合子階段開始，繼續(xù)到個(gè)體的整個(gè)生活周期，無(wú)聯(lián)會(huì)，無(wú)交叉和互換；每個(gè)周期產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞，產(chǎn)物的遺傳成分相同，子細(xì)胞的染色體數(shù)與母細(xì)胞相同。減數(shù)分裂只發(fā)生在有性繁殖組織中，高等生物限于成熟個(gè)體；許多藻類和真菌發(fā)生在合子階段；由聯(lián)會(huì)，可以在有基因交叉和互換；后期Ⅰ是同源染色體分離的減數(shù)分裂；后期Ⅱ是姐妹染色單體分離的均等分裂；產(chǎn)生4個(gè)細(xì)胞產(chǎn)物（配子或孢子），產(chǎn)物的遺傳成分不同，是父本和母本染色體的不同組合，為母細(xì)胞的一半。核糖體（ribosme)：由rRNA和蛋白質(zhì)組成的粒狀小體細(xì)胞器，常散在于細(xì)胞質(zhì)中(游離核糖體)或附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，由大小兩個(gè)亞基構(gòu)成，是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所，大小亞基結(jié)合成完整的核糖體行使翻譯功能。線粒體（mitochondria）：細(xì)胞中重要而獨(dú)特的細(xì)胞器，是呼吸作用進(jìn)行的主要場(chǎng)所；在線粒體中，通過Krebs循環(huán)和氧化磷酸化作用將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化分解，并進(jìn)一步將分解獲得的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存在ATP中，供給生物生命活動(dòng)之用，因此線粒體被稱為生物體的“動(dòng)力工廠”。溶酶體（lysosome)：溶酶體是由單層膜包圍成的小球體細(xì)胞器，內(nèi)含多種水解酶；具有吞噬外來異物并將其分解的異溶作用和對(duì)細(xì)胞內(nèi)衰老、死亡細(xì)胞器進(jìn)行消化處理的自溶作用。高爾基體（Golgi apparatus)：高爾基體是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成產(chǎn)物和細(xì)胞分泌物的加工和包裝的場(chǎng)所。最后形成分泌泡將分泌物排出。新合成的蛋白質(zhì)在被運(yùn)送到高爾基體后，由于糠類或其他輔基的加入而使其發(fā)生了變化。隨后這些產(chǎn)物在高爾基體盤的邊緣被包裝于小泡，這 11 些小泡又以出芽的方式脫離高爾基體盤的邊緣，釋放入細(xì)胞質(zhì)。高爾基體是由細(xì)胞內(nèi)其他膜系轉(zhuǎn)變而來的。質(zhì)體（plastid）：是植物細(xì)胞的細(xì)胞器，包括白色體和有色體。植物根或莖細(xì)胞中的白色體含有淀粉、油類或蛋白質(zhì)。植物色彩豐富的花或果實(shí)的細(xì)胞具有有色體，有色體內(nèi)含有各種色素。葉綠體是一類最重要的有色體。微管（microtubule)：是細(xì)胞骨架的主要成分之一，其主要化學(xué)成分為微管蛋白，許多微管蛋白分子排列成原絲，13條原絲圍成的中空管即為微管；其主要功能包括保持細(xì)胞形狀、纖毛和鞭毛的運(yùn)動(dòng)、原生質(zhì)與染色體運(yùn)動(dòng)、胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)?。微絲（microfilament）：指細(xì)胞內(nèi)直徑59nm，長(zhǎng)短不一、散布、成束或交織成網(wǎng)的蛋白質(zhì)纖維。是細(xì)胞骨架的主要成分之一，其主鏈蛋白由肌動(dòng)蛋白組成。中心粒（centriole）：為圓筒狀小體，通常成對(duì)存在，由9組三聯(lián)微管排列而成，與細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成密切相關(guān)，一般由兩個(gè)相互垂直的中心粒構(gòu)成中心體。，脂肪酸碳原子間的雙鍵越多，膜的流動(dòng)性就越大？膜的流動(dòng)性是指脂分子的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，主要是由脂分子中脂肪酸碳鏈的長(zhǎng)短和不飽和程度決定的。碳鏈越短，不飽和鍵越多，膜脂的流動(dòng)性越大。相同碳鏈長(zhǎng)度的脂肪酸，不飽和鍵越多熔點(diǎn)越低，因此膜的流動(dòng)性越大。10．物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸分為被動(dòng)運(yùn)輸和主動(dòng)運(yùn)輸，其主要差別是什么? 主動(dòng)運(yùn)輸是指由細(xì)胞供給能量，將某種物質(zhì)分子從膜的低濃度一側(cè)移向高濃度一側(cè)的過程。自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都屬于被動(dòng)運(yùn)輸，其特點(diǎn)是物質(zhì)分子進(jìn)行順濃度梯度的移動(dòng)，所需要的能量自高濃度溶液本身所包含的位能，不需要另外供給能量。11．請(qǐng)以酵母細(xì)胞為例，簡(jiǎn)單介紹細(xì)胞周期控制的機(jī)制。在酵母菌細(xì)胞進(jìn)入 G1期到達(dá) G1期檢驗(yàn)點(diǎn)時(shí)，該檢驗(yàn)點(diǎn)通過比較細(xì)胞質(zhì)體積與基因組的大小，決定是否讓新合成的G1周期蛋白與Cdk結(jié)合，激活稱為啟動(dòng)點(diǎn)激酶（start kinase）的二聚體引擎分子。即在 G1期，隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)，細(xì)胞的體積增大到一定程度而其 DNA總量仍保持穩(wěn)定，G1周期蛋白便與Cdk結(jié)合，激活啟動(dòng)點(diǎn)激酶，使周期性細(xì)胞通過G1檢驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)入S期，DNA的復(fù)制便開始啟動(dòng)，G1周期蛋白接著便解離和自我降解。但是，如果G1檢驗(yàn)點(diǎn)檢查該周期性細(xì)胞不具備進(jìn)入S期的條件，這時(shí)這些細(xì)胞便進(jìn)入G0期。完成了 DNA復(fù)制后進(jìn)入 G2期的細(xì)胞首先開始逐漸積累 M周期蛋白，該周期蛋白與 Cdk 結(jié)合形成稱之為有絲分裂促進(jìn)因子（mitosisprotomoting factory，MPF）的二聚體。最初，MPF在其磷酸化之前并沒有活性。當(dāng)非常少量的MPF被磷酸化以后，它們具有正向反饋調(diào)節(jié)作用，即少量磷酸化的MPF反過來可以增強(qiáng)催化MPF磷