【正文】 的過程中，把化學(xué)的觀點(diǎn)包容于進(jìn)化的觀點(diǎn)之中。這種境界有點(diǎn)拿來主義的意思，比上一種境界是很大的進(jìn)步，因?yàn)樗吘鼓馨鸦瘜W(xué)的觀點(diǎn)用于生命運(yùn)動的研究之中。第二種境界是機(jī)制境界。他們可以對重要的生命化學(xué)運(yùn)動的任何細(xì)節(jié)倒背如流，最典型的是諸如光合作用中的CalvinBenson循環(huán)、呼吸作用中的糖酵解三羧酸循環(huán)以及二者中的電子傳遞鏈．雖然這些工作常常使他們筋疲力盡，尤其當(dāng)遇到容易混淆的過程時(shí)。生物化學(xué)學(xué)習(xí)的3種境界為：第一種境界是記憶境界。4．如何理解重斯學(xué)習(xí)或深化有關(guān)原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)鍵、有機(jī)化合物的碳骨架與功能團(tuán)等基本概念，對于理解生命運(yùn)動的本質(zhì)是非常必要的。所有生物大分子都是以碳原子相互連接成鏈或成環(huán)作為基本結(jié)構(gòu)，并以共價(jià)鍵的形式與氫、氧、氮及磷相結(jié)合，形成了具有不同性質(zhì)的生物大分子。碳原子之間即與其他原子間以共價(jià)鍵等形式相結(jié)合，可以形成大量化學(xué)性狀與相對分子質(zhì)量不同的生物分子。除了水以外，含碳化合物是生物體中最普遍的物質(zhì)。C原子采用SP 3 雜化方式來反應(yīng)有助于生成更穩(wěn)定的鍵。為什么說在生命元素中，碳元素具有特別重要的作用？ C原子的最外層電子有4個(gè)，其基態(tài)分別處在2s(兩個(gè))和2P(兩個(gè))軌道上，當(dāng)C原子發(fā)生反應(yīng)時(shí)，首先一個(gè)2S電子被激發(fā)到2P軌道上，然后由一個(gè)2S電子軌道和3個(gè)2P軌道發(fā)生雜化，形成 4個(gè)完全一樣的 SP 3 軌道．其立體形狀就像一個(gè)正四面體，4個(gè)軌道伸向 4 面，各軌道間的夾角都是 109176。K +、Na + 維持膜電位。Ca 2+ 對鈣調(diào)素、肌動球蛋白、ATP酶極為重要；鈣還是骨骼的重要成分。P是核酸、磷脂等分子的組成成分。另外生物體內(nèi)還有具有重要生物活性的含氮化合物，如多胺等。4 O、H、N在構(gòu)成有機(jī)化合物的羥基、羰基、羧基、氨基上都是不可缺少的元素。C有4個(gè)外層電子，能與別的原子形成4個(gè)強(qiáng)共價(jià)鍵。第二章 ，它們在細(xì)胞中主要有哪些作用？組成細(xì)胞的主要元素有碳（C，%），氫（H，%），氧（O，%），氮（N，%），磷（P，%），硫（S，%），鈣（Ca，%），鉀（K，%），鈉（Na，%）。進(jìn)行分組討論。DNA對人類進(jìn)化的影響和貢獻(xiàn)是不言而喻的，只有越來越高等，越來越睿智的人類才能讓科技浪潮不斷奔涌向前：之所以在中關(guān)村一街的十字路口要高聳起這樣一個(gè)DNA模型，在我看來，它的用意莫過于暗示大家：DNA的奧秘尚未解開，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展空間也正像DNA的奧秘一樣深不可測。信息技術(shù)是當(dāng)代人類用聰睿智慧的大腦發(fā)展出來的；而人類本身，無論是遠(yuǎn)古還是現(xiàn)今，直至將來，都無法脫離開DNA的影響。科學(xué)研究遵循的一般步驟：(1)發(fā)現(xiàn)問題；(2)收集與此問題相關(guān)的資料(通過觀察、測量等)；(3)篩選相關(guān)資料，尋找理想的聯(lián)系和規(guī)律；(4)提出假設(shè)(一個(gè)總結(jié))，此假設(shè)應(yīng)能夠解釋已有的資料，并對進(jìn)一步需要研究問題提出建設(shè)；(5)嚴(yán)格驗(yàn)證假設(shè)；(6)根據(jù)新發(fā)現(xiàn)對假設(shè)進(jìn)行證實(shí)、修訂或否定。5．科學(xué)研究一般遵循哪些最基本的思維方式和步驟？請用本書第六章圖6—8的實(shí)驗(yàn)研究實(shí) 3 例，總結(jié)出科學(xué)研究的一般步驟。雙盲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有助于預(yù)防偏見．消除觀察者偏差和期望偏差，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化。只要有決心，就有可能在學(xué)術(shù)上取得成績。隨著國內(nèi)生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要更多的專業(yè)或交叉學(xué)科的人才。生物科學(xué)專業(yè)為學(xué)生提供廣闊的知識背景，其中包括許多其他專業(yè)的知識，進(jìn)而為學(xué)生提供豐富的就業(yè)機(jī)會。學(xué)習(xí)課程包括一般生物學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、胚胎學(xué)和基因?qū)W。21世紀(jì)生命科學(xué)的發(fā)展前景比任何其他的學(xué)科都要廣闊。生命科學(xué)的學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)．生物學(xué)實(shí)驗(yàn)可以提高我們的動手能力、分析問題和解決問題的能力。生命科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是一個(gè)非常重要的方面，實(shí)驗(yàn)使我們很好的理解這些基本概念與原理。問題的提出必須基于觀察和實(shí)驗(yàn)，面答案必須能被進(jìn)一步的觀察和實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。生命是一個(gè)未知的謎，學(xué)好生命科學(xué)最重要的是要合興趣，對生命奧秘的探索需要付出艱辛的勞動，但一旦有所理解或有所啟示，興趣便會油然而生。2．有些同學(xué)在高中階段對生物學(xué)課程并不十分感興趣，請分析原因。(7)運(yùn)動：包括生物體內(nèi)的運(yùn)動(生命運(yùn)動或新陳代謝)或生物體從一處移至別處。(5)應(yīng)激性：生物體有對刺激物——內(nèi)部或外部環(huán)境的改變做出應(yīng)答的能力。(3)繁殖：生物體有繁殖的能力。第一篇：基礎(chǔ)生命科學(xué)課后思考題答案劉貴忠 2 第一章 1．生物同非生物相比，具有哪些獨(dú)有的特征? 由于不可能對生命進(jìn)行確切定義，但是我們可以將生命的基本特征總結(jié)如下：(1)生命的基本組成單位是細(xì)胞。(2)新陳代謝：生命體無時(shí)無刻都在進(jìn)行著物質(zhì)和能量的代謝，新陳代謝是生命的最基本特征。(4)生長：生物體具有通過同化環(huán)境中的物質(zhì)來增加自身物質(zhì)重量的能力。(6)適應(yīng)性：生物體可以通過其結(jié)構(gòu)、功能或行為的變化來適應(yīng)特定環(huán)境以生存下去。(8)進(jìn)化：生物具有個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)進(jìn)化的歷史。對如何學(xué)好大學(xué)基礎(chǔ)生命科學(xué)課程提出你的建議。學(xué)習(xí)生命科學(xué)不但要繼承前人總結(jié)的寶貴經(jīng)驗(yàn)和理論．更需要?jiǎng)?chuàng)新。努力思考這些有意義的問題將會使學(xué)習(xí)逐漸深入?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)和觀察是假設(shè)成為理論的橋梁。3．一位正準(zhǔn)備參加高考的學(xué)生家長問：生命科學(xué)類專業(yè)將來的就業(yè)前景如何?請您對這一問題作比分析和回答。生物已經(jīng)進(jìn)入了分子生物學(xué)時(shí)代，可以從基因的角度進(jìn)行研究開發(fā)。而化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)方面的課程是其不可缺少的基礎(chǔ)科學(xué)，為理解生物學(xué)提供必需的適當(dāng)背景和方法理論。根據(jù)調(diào)查顯示，除了科研院所的專業(yè)人員外，生物以及相關(guān)專業(yè)就業(yè)機(jī)會還有以下相關(guān)產(chǎn)業(yè)：農(nóng)業(yè)科學(xué)、植物保護(hù)、生物攝影、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、消費(fèi)品研究、動物營養(yǎng)、獸醫(yī)、環(huán)境教育、水產(chǎn)業(yè)、基因顧問、工業(yè)衛(wèi)生學(xué)、海洋生物、醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)插圖、核能醫(yī)藥、公眾健康、科學(xué)圖書管理員、科普作家、科技插圖畫家、科技信息專家、科技代表、銷售、科技寫作、保險(xiǎn)索賠、教育節(jié)目制作、職業(yè)雜志編輯等等。由于生物學(xué)正在高速發(fā)展，還有很多未知領(lǐng)域等待人們?nèi)ヌ剿鳌?．什么是雙盲設(shè)計(jì)，科學(xué)研究中的假象和誤差是如何產(chǎn)生的？雙盲設(shè)計(jì)是指被試者和研究實(shí)施者(主試)都不清楚研究的某些重要方面?？茖W(xué)研究中的誤差包括：隨機(jī)誤差(因不確定因素引起誤差)和系統(tǒng)誤差(由方法、儀器和入為因素而引起誤差)兩類?？茖W(xué)研究中最基本的思維方式包括：(1)歸納和演繹；(2)分析和綜合；(3)抽象和具體；(4)邏輯的和歷史的：每一個(gè)人都應(yīng)該學(xué)會科學(xué)的思維，這就需要遵循邏輯思維的要求，把握創(chuàng)新思維的能力，提升自己的思維品質(zhì)。6．眾所周知，北京的中關(guān)村是中國計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的大本營，為什么在它的廣場上沒有計(jì)算機(jī)模型或電子模型，卻樹立了一個(gè)DNA雙螺旋模型(見教材圖5—2)? 在原始的海洋孕育第一個(gè)生命之前，裸露的DNA就存在于這個(gè)世界上了，而當(dāng)今世界引領(lǐng)科技潮流浪尖的信息技術(shù)相比于DNA來說卻是年輕了不知道多少倍。自然孕育了DNA，它一步步把無機(jī)物神奇的組成這個(gè)生命的載體，奇妙的雙螺旋夢幻般的譜寫出人類的密碼．這其中所深藏的機(jī)理和極高的復(fù)雜程度是任何一塊集成電路板都無法比擬的。DNA正以它顯妙的雙螺旋舞姿默默的引領(lǐng)著我們和我們的信息技術(shù)在科技的浪尖上飛揚(yáng)。討論：（1）什么是生命?（2）為什么要學(xué)習(xí)生命科學(xué)?（3）生命科學(xué)涵蓋的主要內(nèi)容有哪些?（4）如何學(xué)習(xí)生命科學(xué)?（5）闡述創(chuàng)新性在推動生命科學(xué)發(fā)展中的重要性。其中 C，H，O，N 占了細(xì)胞質(zhì)量的96%，它們是構(gòu)成各種有機(jī)化合物的主要成分。C原子之間及其它原子間以共價(jià)鍵等形式結(jié)合，可以形成大量化學(xué)性質(zhì)與相對分子質(zhì)量不同的生物分子。N是蛋白質(zhì)、核酸的重要元素。S是組成蛋白質(zhì)的半胱氨酸和甲硫氨酸的組成元素。另外磷酸根離子在細(xì)胞代謝活動中很重要：①在各類細(xì)胞的能量代謝中起到關(guān)鍵作用；②是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的組成成分；③調(diào)節(jié)酸堿平衡，對血液和組織液pH起緩沖作用。Fe 2+ 或Fe 3+ 是血紅蛋白、細(xì)胞色素、過氧化物酶和鐵氧蛋白的組成成分?？梢?，各種元素在細(xì)胞中都起到很重要的作用。28′’。在生命元素中，碳元素具有特別重要的作用，碳原子相互連接成鏈或環(huán)，形成各種生物大分子的基本結(jié)構(gòu)。由細(xì)胞合成的含碳化合物是有機(jī)化合物或生物分子。碳原子是生物大分子的基本骨架：碳原子的不同排列方式和長短是生物大分子多樣性的基礎(chǔ)。在細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)過程中，高能電子可以從一個(gè)原子或化合物向另一個(gè)電子或化合物轉(zhuǎn)移，即氧化還原反應(yīng)，例如糖酵解中3磷酸甘油醛被氧化生成1，3磷酸甘油酸時(shí)，一對高能電子從 3磷酸甘油醛轉(zhuǎn)移到 NAD + ．NAD + 得到電子對被還原并結(jié)合一個(gè)質(zhì)子形成 NADH，再經(jīng)電子傳遞鏈 NADH上的高能電子最終交給氧原子形成水的同時(shí)生成 ATP．用于生物做功。以化學(xué)的理論研究生命運(yùn)動的規(guī)律，即是生物化學(xué)。對于絕大多數(shù)學(xué)習(xí)生物化學(xué)的學(xué)習(xí)者，記憶典型的生命化學(xué)過程是他們的終極目標(biāo)。憑借這些條文，他們可以解決諸如反應(yīng)物生成物的種類及數(shù)量的簡單問題。對化學(xué)的基本觀點(diǎn)(有機(jī)和無機(jī))及題干中述及的基本概念有所了解的學(xué)習(xí)者，除了知道生命化學(xué)運(yùn)動所包含的主要過程，能夠以化學(xué)反應(yīng)方程式的形式對其加以描述外，還能從化學(xué)的觀點(diǎn)(如碳鏈和功能團(tuán)或官能團(tuán))解釋這些過程為什么會發(fā)生，即理解了生命運(yùn)動的化學(xué)本質(zhì)。5 第三種境界即所謂進(jìn)化境界?？梢哉f，進(jìn)化能夠解釋一切生命現(xiàn)象，下面是它對生命化學(xué)現(xiàn)象的解釋：自然選擇了那些最出色完成各種生命必需功能的化學(xué)機(jī)制，變異與選擇是這些機(jī)制的設(shè)計(jì)師，這些機(jī)制因此呈現(xiàn)出意義及目的性。簡單地說，進(jìn)化設(shè)計(jì)出符合這些要求的物質(zhì)基礎(chǔ)和具體過程，這些過程的發(fā)生依賴于具有生物功能的功能團(tuán)。5．整個(gè)水分子是電中性的，為什么又是極性化合物分子?在液體狀態(tài)，水分子間的氫鍵是如何形成的？由于水分子中的氧原子與氫原子之間的鍵角不是180 176。由于氧原于的電負(fù)性很強(qiáng)，在水分子中氫原子的電子距離氫核很遠(yuǎn)，使得氫核外有很強(qiáng)的正電場，而與此同時(shí)氧原子有一對孤對電子，容易受到氫核正電場的作用，一個(gè)水分子的氧原子的孤對電子與另一個(gè)水分子的氫核之間的相互作用就形成了水分子中的氫鍵。糖類包括小分子的單糖、寡糖和多糖。天然的單糖一般都是D型，重要的單糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等。麥芽糖由兩分子葡萄糖單體脫水縮合形成；蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖縮合形成；乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成。糖類生物學(xué)功能：(1)作為生物體的結(jié)構(gòu)成分：植物、真菌以及細(xì)菌的細(xì)胞壁，昆蟲和甲殼類的外骨骼等；(2)作為生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)：生物氧化的燃料，葡萄糖和能量的貯存物質(zhì)——淀粉和糖原等；(3)生物體內(nèi)的重要中間代謝物質(zhì)：糖類通過這些中間物質(zhì)為其他生物分子如氨基酸、核苷酸以及脂肪酸等提供碳骨架；(4)作為細(xì)胞識別的信息分子：許多膜蛋白、分泌蛋白和受體蛋白都是糖蛋白，即在特定部位結(jié)合一定量的寡糖，這些糖鏈可能起信號識別的作用。脂類可溶于乙醚、氯仿等非極性溶劑。三酰甘油分子中甘油的 1個(gè)羥基與磷酸及其衍生物結(jié)合便構(gòu)成為磷脂，如卵磷脂(磷脂酰膽堿)、腦磷脂等；磷脂是生物膜的主要成分。常見其他類型的脂類包括糖脂、多異戊二烯類、某些脂溶性維生素等。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是重要的生物大分子，其組成單位是氨基酸。每個(gè)氨基酸的α—碳上連接一個(gè)羧基，一個(gè)氨基，一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈R 基團(tuán)。根據(jù) R基團(tuán)的極性，可將其分為4大類：非極性氨基酸(8種)；極性不帶電荷氨基酸(7種)；帶負(fù)電荷氨基酸(酸性氨基酸)(2種)；帶正電荷氨基酸(堿性氨基酸)(3種)。蛋白質(zhì)是由多個(gè)氨基酸單體組成的生物大分子多聚體。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序和二硫鍵的位置。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架盤繞折疊所形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)單元。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是整個(gè)多肽鏈的三維構(gòu)象，它是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈進(jìn)一步折疊卷曲形成復(fù)雜的球狀分子結(jié)構(gòu)。在具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中，每一條具有三級結(jié)構(gòu)的膚鏈稱為亞基。亞基本身不具有生物活性。核酸核酸可分為DNA和RNA兩大類。核酸是由核苷酸單體連接形成的大分子多聚體。堿基包括腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶5種。堿基則與骨架上戊糖的第1位碳相連。RNA 分子多是單鏈分子，有局部的堿基配對所形成的雙鏈，這樣雙鏈和單鏈相間形成“發(fā)夾結(jié)構(gòu)”。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。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)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。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。、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。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)配對的高度精確性(即只能A與T配對．C與G配對)，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。②科學(xué)創(chuàng)新是一個(gè)知識不斷積累，認(rèn)識不斷深化的過程。③正確選擇發(fā)展的方向和研究的課題。⑤失敗是成功之母。第三章 、植物細(xì)胞和動物細(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)。⑦植物細(xì)胞中動物細(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，它能通過對太陽能的吸收和轉(zhuǎn)化，為自身及其他生物提供賴以生存的有機(jī)物和氧氣。④植物細(xì)胞中含有動物細(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。都是細(xì)胞即整個(gè)生物體得以生存的重要基礎(chǔ)。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，動物細(xì)胞無細(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