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西安交通大学《生命科学导论》课程电子笔记 第一章 绪论： 生命科学简介： 概念：生命科学（Life Science）是生物体诸如动物、植物、微生物和人作为研究对象的各种学科的统称。 基础科学——生物学（如普通生物学、动物学、植物学、微生物 生命科学主要分支 学、人类学、古生物学、病毒学、昆虫学等） 应用科学—— 医学、药学、农学、生物技术等 生命的基本特征：新陈代谢、遗传与变异、生长与繁殖、应激性等。 生命科学发展历程 观察描述阶段（19世纪以前）——生命活动表面现象的揭示；如：达尔文 实验研究阶段（20世纪初～20世纪中叶）——生命活动本质的揭示；如：巴斯德 创新生物学阶段（20世纪中叶以后）——对生物特性的改造和创新，应用潜力巨大。 如：克里克、沃森等 现代生命科学的研究方法：描述法、比较法、实验法、历史法 面向21世纪的生命科学 21世纪人类社会面临的重大问题——能源、食品、环境、人类健康等 生命科学的发展在解决这些问题中的作用——生命科学是21世纪的带头科学 21世纪生命科学的发展趋势——向微观和宏观两极发展、高度分化与高度综合的统一、向基本和复杂生命现象、系统、疾病等两极发展，等等。 第二章 生物分子与细胞 一、生物分子： （一）生物小分子：种类、特性、功能 （二）生物大分子 1．蛋白质（Protein） 一级结构：多肽链中氨基酸残基的线性序列及连接方式。 结构 二级结构：相邻氨基酸折叠、盘旋形成的稳定、规律的构象单元，如α螺旋，β折叠等。 三级结构：整条多肽链通过折叠（某些化学键稳定之）形成的特定空间立体构象。 功能蛋白质：执行特定功能。如酶、受体、各种蛋白类调节因子等。 酶：指活细胞产生的具有催化作用的蛋白质（也可以是核酸）。 功能 酶的活性中心：由催化部分和结合部分构成，由酶分子的特定构象决定。 酶促反应的特点：专一性、高效性、易失活。 结构蛋白质：既作为结构成分，又执行一定功能。 能源物质：作为体内的储能物质，必要时分解供能。 2．核酸（Nucleic acid）：DNA、RNA 一级结构：多核苷酸链中脱氧核苷酸的排列顺序。 DNA结构 二级结构：两条多核苷酸链反向平行盘绕生成的双螺旋结构。 三级结构：DNA双螺旋进一步扭曲盘旋形成的特定空间结构。 携带遗传信息：通过ＤＮＡ复制传给子代细胞 功能 表达遗传信息：通过基因表达（转录、翻译）决定生物性状。 转录：遗传信息从DNA传递到RNA的过程。 翻译：以mRNA为模板合成多肽链的过程。 核酸的变性：各种原因导致的DNA双螺旋解链，生物活性丧失的现象，不包括一级结构的改变。 核酸的复性：变性的核酸分子在一定条件下恢复正常结构和功能的现象。 核酸分子杂交：非同源核酸分子通过碱基互补结合形成杂交核酸分子的过程。 核酸探针及用途：与被探测核酸链互补的一段寡核苷酸链，用于分子诊断。 二、细胞（Cell） 真核细胞 细胞是生命的基本结构和功能单位。 原核细胞 （一）细胞基本结构及其功能： 结构——液态镶嵌模型：以半流动态的脂质双分子层为基架，膜蛋白镶嵌其中并可移动。 主动转运与离子泵 1．细胞膜 跨膜物质转运 被动转运与载体、离子通道等 功能 出胞和入胞作用 膜受体——接受信息 信息传递 膜表面标记——传递信息，如膜抗原 有膜细胞器：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基氏体、溶酶体等 2．细胞器 无膜细胞器：如核糖体、微管、微丝及其功能 3．细胞核 （二）细胞的新陈代谢——物质代谢与能量代谢（自学。下学期加上） （三）细胞分裂、衰老、死亡 细胞分化（Cell Differentiation）：指同一来源的细胞在形态结构、生理功能和生化特征方面稳定的转变成不同细胞的过程。 细胞凋亡：(Apoptosis)：指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的死亡，涉及一系列基因的激活表达及调控，具有生理性和选择性。又称程序性细胞死亡。 （四）细胞工程 细胞工程指在染色体、细胞质、和整体细胞水平，按照人们的意愿对细胞进行遗传特性改造，培育具有新性状的细胞甚至完整生物个体的工程技术。 细胞培养和组织培养——基本技术 细胞工程 染色体工程 细胞重构与细胞质工程（核移植技术，细胞质、细胞器移植技术） 细胞融合技术 细胞融合：两个或两个以上同