西安石油大學(xué)生命科學(xué)概論作業(yè)參考答案

1、 第一章作業(yè)1.生物的基本特征表現(xiàn)在哪些方面？答：1) 細(xì)胞是生物的基本組成單位（病毒除外）2) 新陳代謝、生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)是生命的基本功能3) 生命通過(guò)繁殖而延續(xù)，DNA是生物遺傳的基本物質(zhì) 4) 生物具有個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)進(jìn)化的歷史5) 生物對(duì)外界可產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)和自我調(diào)節(jié)，對(duì)環(huán)境具有適應(yīng)性2. 生物學(xué)的發(fā)展分哪幾個(gè)階段？各個(gè)階段有何特征？答：生物學(xué)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：（1）準(zhǔn)備和奠基時(shí)期直觀和經(jīng)驗(yàn)階段（從古代到16世紀(jì)左右） 特征：以觀察和描述作為主要手段進(jìn)行研究（2）創(chuàng)立和發(fā)展時(shí)期 實(shí)驗(yàn)生物學(xué)階段 （從16世紀(jì)到20世紀(jì)中 ） 特征:利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究 （3）迅猛發(fā)展時(shí)期現(xiàn)代生物學(xué)階段（20世紀(jì)中葉

2、以后）特征:利用高尖端設(shè)備并人工模擬生命現(xiàn)象或創(chuàng)造生命進(jìn)行研究第二章 作業(yè)1試比較核酸、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的異同，寫出各自基本結(jié)構(gòu)單位的通式 。相同點(diǎn)：都是由基本結(jié)構(gòu)單位通過(guò)化學(xué)鍵構(gòu)成的長(zhǎng)鏈生物大分子，一級(jí)結(jié)構(gòu)表示其不同基本結(jié)構(gòu)單位的排序；不同點(diǎn)：基本結(jié)構(gòu)單位不同，化學(xué)鍵不同，蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)還包括二硫鍵數(shù)目和位置。2.為什么說(shuō)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)？n （1）酶：具有催化作用。n （2）調(diào)節(jié)蛋白：調(diào)節(jié)機(jī)體代謝激素。n （3）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白:如血紅蛋白、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。n （4）貯存蛋白：如卵清蛋白、鐵蛋白。n （5）防御和進(jìn)攻蛋白：如免疫球蛋白。n （6）運(yùn)動(dòng)蛋白：肌肉蛋白和肌球蛋白。n （7）

3、受體蛋白：接受和傳遞信息，如阻遏蛋白。n （8）其他作用：視覺(jué)蛋白，味覺(jué)蛋白。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)?n 螺旋中的兩條鏈反向平行，即其中一條鏈的方向?yàn)?3，而另一條鏈的方向?yàn)?5，兩條鏈共同圍繞一個(gè)假想的中心軸呈右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。 n 疏水的堿基位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)，親水的磷酸和脫氧核糖基位于螺旋外側(cè)。堿基平面與螺旋軸垂直，脫氧核糖平面與中心軸平行。n 由于幾何形狀的限制，堿基對(duì)只能由嘌呤和嘧啶配對(duì)，即A與T，G與C。這種配對(duì)關(guān)系，稱為堿基互補(bǔ)。A和T之間形成兩個(gè)氫鍵， G與C之間形成三個(gè)氫鍵。n 由于堿基對(duì)排列的方向性，使得堿基對(duì)占據(jù)的空間是不對(duì)稱的，因此，在雙螺旋的表面形成大小兩個(gè)凹槽，分別稱為

4、大溝和小溝，二者交替出現(xiàn)。n 雙螺旋橫截面的直徑約為2 nm，相鄰兩個(gè)堿基平面之間的距離（軸距）為0.34 nm，每10個(gè)核苷酸形成一個(gè)螺旋，其螺距（即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈）的高度）為3.4 nmn 兩條鏈借堿基之間的氫鍵和堿基堆積力（即堿基之間的范德華力）牢固的連接起來(lái)，維持DNA雙螺旋的三維結(jié)構(gòu)。n 兩條鏈?zhǔn)菈A基互補(bǔ)關(guān)系4、人類在外太空尋求生命的時(shí)候，最關(guān)注的就是有沒(méi)有水的存在，為什么？請(qǐng)說(shuō)明水對(duì)于生命的重要性。n （1）水是代謝物質(zhì)良好的溶劑和運(yùn)輸載體。n （2）水是促進(jìn)代謝的反應(yīng)物質(zhì)和結(jié)構(gòu)物質(zhì)。n （3）水具有調(diào)節(jié)和聯(lián)系生理功能的作用。n (4)在溫度改變時(shí)，水熱量的需求和釋放均較大，有利于保

5、持細(xì)胞溫度和代謝速率的穩(wěn)定，有利于維持體溫。 第三章 作業(yè) 1. 真核細(xì)胞和原核細(xì)胞有哪些主要差別？細(xì)胞原 核 細(xì) 胞 真 核 細(xì) 胞大小大多數(shù)很?。?10m）大多數(shù)較大（3100m）細(xì)胞核沒(méi)有真正的細(xì)胞核有雙層膜包圍的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)1條環(huán)狀裸露的雙鏈DNA；細(xì)胞質(zhì)中有質(zhì)粒DNA；RNA無(wú)內(nèi)含子；DNA轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)合成都在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。2條以上的線狀DNA，與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色質(zhì)存在于細(xì)胞核中；線粒體、葉綠體中有環(huán)狀裸露DNA； RNA有內(nèi)含子和外顯子； DNA轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行，蛋白質(zhì)合成在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。 內(nèi)膜系統(tǒng)無(wú)獨(dú)立內(nèi)膜系統(tǒng)；無(wú)線粒體、葉綠體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體等細(xì)胞器。具有各種膜包

6、被的細(xì)胞器。細(xì)胞質(zhì)無(wú)細(xì)胞骨架；核糖體70S有細(xì)胞骨架；核糖體80S。細(xì) 胞 壁多數(shù)由肽聚糖和壁酸組成植物由纖維素和果膠組成；動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁。骨架系統(tǒng)無(wú)微管和微絲能量代謝電子傳遞鏈、氧化磷酸化位于質(zhì)膜上。電子傳遞鏈、氧化磷酸化位于線粒體內(nèi)膜上。細(xì)胞分裂二分分裂，無(wú)有絲分裂有絲分裂、減數(shù)分裂。轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯同一時(shí)間和地點(diǎn)不同時(shí)間和地點(diǎn)2. 染色質(zhì)和染色體有哪些區(qū)別？ 答：染色質(zhì)（chromatin）是指細(xì)胞分裂間期細(xì)胞內(nèi)由細(xì)長(zhǎng)的雙鏈DNA、組蛋白和非組蛋白及少量RNA組成的線形復(fù)合結(jié)構(gòu)，是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在形式。 染色體是指在細(xì)胞分裂期間，由松散存在的的染色質(zhì)經(jīng)過(guò)緊密盤繞、折疊，凝縮形成

7、的具有固定形態(tài)的棒狀體。3. 簡(jiǎn)述細(xì)胞骨架的含義及其意義。細(xì)胞骨架是真核細(xì)胞內(nèi)以蛋白質(zhì)纖維為主要成分的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。功能：u 維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性；u 在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、細(xì)胞分化方面起一定的作用。4. 生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的特性是什么？（1）有序性：磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)分子排列的有序性。（2）流動(dòng)性：膜內(nèi)部的磷脂和蛋白質(zhì)分子的位置是不固定的，它們可在膜內(nèi)流動(dòng)、翻轉(zhuǎn)和變化。（3）不對(duì)稱性： 內(nèi)外兩層脂類分子的種類和含量差異大； 蛋白質(zhì)分子在膜內(nèi)外分布的位置和數(shù)量； 糖脂和糖蛋白的糖基只分布于膜的非細(xì)胞質(zhì)側(cè)。5. 膜蛋白的存在位置，有哪些生物學(xué)功能？外

8、在膜蛋白（或周邊蛋白）：指位于雙層膜的外表層某一側(cè)表面的蛋白，內(nèi)在膜蛋白：又稱整合蛋白，是一些嵌入膜內(nèi)或部分嵌入膜內(nèi)的蛋白質(zhì)，a）作為運(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)； b）作為酶，催化發(fā)生在膜表面的重要代謝反應(yīng)； c）作為細(xì)胞表面受體或天線蛋白，接受膜表面的化學(xué)信息； d）作為被其他細(xì)胞識(shí)別的標(biāo)志物； e）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； f）作為錨蛋白，起固定細(xì)胞骨架的作用。6. 物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜的主要方式及其特點(diǎn)？比較項(xiàng)目單純擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸特異載體蛋白運(yùn)輸速度物質(zhì)運(yùn)輸方向胞內(nèi)外濃度（平衡）運(yùn)輸分子能量消耗運(yùn)輸后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)無(wú)慢由濃至稀相等無(wú)

9、特異性不需要不變有快由濃至稀相等特異性不需要不變有快由稀至濃胞內(nèi)濃度高特異性需要不變7. 什么是細(xì)胞周期？簡(jiǎn)述有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)別。 答：有分裂能力的細(xì)胞，從前一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的一個(gè)完整過(guò)程稱為一個(gè)細(xì)胞周期.有絲分裂：（1）發(fā)生在所有正在生長(zhǎng)的組織中，從合子階段開(kāi)始，繼續(xù)到個(gè)體的整個(gè)生活周期；（2）無(wú)聯(lián)會(huì)，無(wú)交叉互換；（3） 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)胞染色體數(shù)與母細(xì)胞相同。減數(shù)分裂（1）只發(fā)生在有性繁殖的組織中；（2）有聯(lián)會(huì)，可以有基因交叉和互換；（3） 在分裂后期是同源染色體分離，在分裂后期是姐妹染色單體分離的均等分裂；每個(gè)周期產(chǎn)生4個(gè)

10、子細(xì)胞，產(chǎn)物的遺傳成分不同，是副本與母本染色體的不同組合，子細(xì)胞染色體數(shù)與母細(xì)胞一半。8. 什么叫細(xì)胞分化？答：在個(gè)體發(fā)育的過(guò)程中，細(xì)胞分裂所產(chǎn)生的細(xì)胞后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定差異的過(guò)程，即稱為細(xì)胞分化。9. 什么叫干細(xì)胞和克?。看穑海ǜ叩龋﹦?dòng)物細(xì)胞隨著胚胎的發(fā)育，細(xì)胞逐漸喪失發(fā)育成個(gè)體的能力，而僅具有分化成有限細(xì)胞類型及構(gòu)建組織的潛能，具有這種多潛能性的細(xì)胞稱為干細(xì)胞?？寺。–lone）是指一個(gè)無(wú)性繁殖系。動(dòng)物克隆則就是在不經(jīng)過(guò)生殖細(xì)胞的受精過(guò)程而直接由體細(xì)胞獲得的新動(dòng)物個(gè)體。10. 簡(jiǎn)述細(xì)胞衰老的自由基學(xué)說(shuō)的要點(diǎn)。答：生物氧化中產(chǎn)生自由基，自由基破壞生物大分子蛋白質(zhì)、核酸、脂類等，

11、使得細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，基因突變，細(xì)胞代謝能力降低 ，導(dǎo)致細(xì)胞衰老。人體存在著清除自由基機(jī)制，這些淬滅自由基機(jī)制受遺傳控制。11. 什么叫細(xì)胞凋亡，細(xì)胞凋亡有什么意義？答：因個(gè)體正常生命活動(dòng)的需要，一部分細(xì)胞必定在一定階段死去，稱細(xì)胞凋亡，又稱程序性細(xì)胞死亡（programmed cell death）。細(xì)胞凋亡是普遍存在的一種生物現(xiàn)象，受基因控制 。細(xì)胞凋亡是多細(xì)胞生物在發(fā)育過(guò)程中，一種由基因控制的主動(dòng)的細(xì)胞生理性自殺行為。細(xì)胞凋亡過(guò)程中，細(xì)胞膜反折，包裹斷裂的染色質(zhì)片段或細(xì)胞器，形成眾多凋亡小體，凋亡小體為附近的細(xì)胞吞噬。整個(gè)過(guò)程中細(xì)胞膜保持完好，細(xì)胞內(nèi)容物不泄露，不引起炎癥。清除生物體內(nèi)無(wú)用的

12、、多余的、發(fā)育不正常的、衰老及一些有害細(xì)胞；維持組織、器官細(xì)胞數(shù)目相對(duì)平衡，保證個(gè)體正常發(fā)育，更新耗損細(xì)胞。12. 癌細(xì)胞的特征是什么？答：（1）不死性（脫分化或去分化）（2）快速（無(wú)限）增殖（3）失去接觸抑制（4）轉(zhuǎn)移性（ 或侵潤(rùn)性和擴(kuò)散性） （ 5）對(duì)生長(zhǎng)因子的需求大大減少第四章 思 考 題參考答案1、生物代謝的本質(zhì)是什么？為什么生命活動(dòng) 需要不斷的輸入能量？答（1）生物代謝的本質(zhì)就是在酶控制下生物體內(nèi)進(jìn)行的一系列物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的全過(guò)程。（2）生物體需要不斷汲取外部能量來(lái)維持甚至擴(kuò)展其有序結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。 2. 試述酶的特性與催化機(jī)制。答（1）特性： 催化效率極高 具有高度的專一性

13、酶易失活 酶的活性受到調(diào)節(jié)和控制（2）催化機(jī)制為酶與底物通過(guò)相互誘導(dǎo)形成中間產(chǎn)物使反應(yīng)的活化能降低。酶高效性的原因在于鄰近與定向效應(yīng)：增加了酶與底物的接觸機(jī)會(huì)和有效碰撞。張力效應(yīng)：誘導(dǎo)底物變形，扭曲，促進(jìn)了化學(xué)鍵的斷裂。酸堿催化：活性中心的一些基團(tuán)，如組氨酸，天冬氨酸作為 質(zhì)子的受體或供體，參與傳遞質(zhì)子。共價(jià)催化：酶與底物形成過(guò)渡性的共價(jià)中間體，限制底物的 活動(dòng)，使反應(yīng)易于進(jìn)行。3. 試述細(xì)胞呼吸的本質(zhì)及其代謝過(guò)程。答：細(xì)胞呼吸的本質(zhì)為氧化還原反應(yīng)4. 試述光合作用的基本代謝過(guò)程。 光合作用在葉綠體中進(jìn)行的，需要葉綠素參與的一種氧化反應(yīng)過(guò)程，可分為兩個(gè)步驟： （1）光反應(yīng) 在葉綠素參與下，光能

14、分解水分子，放出O2，同時(shí)生成兩種高能化合物 ATP和 NADPH。此過(guò)程需要光。（2）暗反應(yīng) 利用ATP和NADPH中的能量固定CO2，生成糖類化合物。此過(guò)程不需要光。第五章 思 考 題1. 請(qǐng)簡(jiǎn)述DNA的復(fù)制過(guò)程。（1）DNA雙螺旋的解旋 在細(xì)胞周期的S期DNA復(fù)制，在解旋酶的作用下，其雙鏈?zhǔn)紫冉忾_(kāi)，并拆開(kāi)為兩條單鏈。（2）半不連續(xù)合成 DNA聚合酶只能催化53合成方向，在以35方向的母鏈為模板時(shí)，復(fù)制合成出一條53方向的前導(dǎo)鏈。前導(dǎo)鏈的合成是連續(xù)進(jìn)行的。 以5 3方向作為模板，復(fù)制合成一條3 5方向的滯后鏈，滯后鏈合成方向是與復(fù)制叉的行進(jìn)方向相反的。滯后鏈的合成是不連續(xù)進(jìn)行的，先合成許多

15、片段，即岡崎片段。最后各岡崎片段再連接成為一條長(zhǎng)鏈。2. 如果DNA的編碼從5端讀是C-A-T，那么相應(yīng)的反密碼子從5端讀其堿基序列是什么？（說(shuō)明理由）。3. 論述蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程。 蛋白質(zhì)生物合成可分為五個(gè)階段，氨基酸的活化多肽鏈合成的起始肽鏈的延長(zhǎng)肽鏈的終止和釋放蛋白質(zhì)合成后的加工修飾 基因的連鎖和交換定律的實(shí)質(zhì)是：在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，位于同一條染色體上的不同基因，常常連在一起進(jìn)入配子；在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，因而產(chǎn)生了基因的重組。 不完全連鎖遺傳的染色體圖解 完全連鎖遺傳第六章 作業(yè)2. 為什么微量的激素能夠特

16、異性或選擇性地引起機(jī)體巨大的反應(yīng)？請(qǐng)從細(xì)胞和分子水平對(duì)此作出解釋。§ 激素可分為脂溶性激素和水溶性激素。脂溶性激素（如固醇類激素）的受體在細(xì)胞質(zhì)中/細(xì)胞核內(nèi)，激素直接進(jìn)入細(xì)胞，和受體結(jié)合（受體有高度專一性，保證了僅能特異性地識(shí)別一種特定的激素），受體活化后，能結(jié)合到DNA 的特定位置，調(diào)節(jié)基因表達(dá)，§ 水溶性激素如腎上腺素與位于細(xì)胞膜上的受體相結(jié)合，活化后的受體推動(dòng)腺苷酸環(huán)化酶的活化，在該酶的催化下，產(chǎn)生出環(huán)狀腺苷酸 cAMP。cAMP再繼續(xù)推動(dòng)后面許多反應(yīng)，使細(xì)胞出現(xiàn)總效應(yīng)，最后使血糖上升，或如胰島素引起的第一步反應(yīng)是使受體蛋白質(zhì)本身磷酸化磷酸結(jié)合在受體蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基上， 磷酸化的受體，推動(dòng)后面一步步反應(yīng)，使信號(hào)通過(guò)一個(gè)個(gè)蛋白質(zhì)傳下去，直至活化能調(diào)節(jié)基因的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子。§ 最終都產(chǎn)生一定功能的蛋白質(zhì)推動(dòng)一系列代謝放映發(fā)生，引起機(jī)體表現(xiàn)出巨大的反應(yīng)。3.神經(jīng)系統(tǒng)如何保持神經(jīng)沖動(dòng)只能朝一個(gè)方向傳導(dǎo)？ 當(dāng)一條無(wú)髓鞘纖維的某一小段，因受到足夠強(qiáng)的刺激而產(chǎn)生動(dòng)作電位時(shí)，該處的膜將由靜息時(shí)的內(nèi)負(fù)外正暫時(shí)變成內(nèi)正外負(fù)，膜兩側(cè)溶液有導(dǎo)電性，在興奮的神經(jīng)段和與它相鄰的未興奮段之間，將由于電位差的存在而有電荷移動(dòng)，這就是