生命科學(xué)導(dǎo)論整理

生命科學(xué)導(dǎo)論生命的特征（1）.物質(zhì)成分基本相同C、H、O、N、P、S、Ca…..蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、糖類、維生素等多種有機(jī)分子蛋白質(zhì)：由20種氨基酸組成。核酸：由8種核苷酸組成。ATP(三磷酸腺苷)為貯能分子（2）.嚴(yán)密的組織和高度的統(tǒng)一性各種生物編制基因程序的遺傳密碼是統(tǒng)一DNA--RNA--Protein

（3）.新陳代謝，metabolism

生物體不斷地吸收外界的物質(zhì)，這些物質(zhì)在生物體內(nèi)發(fā)生一系列變化，最后成為代謝過程的最終產(chǎn)物而被排出體外。組成作用（anabolism）：從外界攝取物質(zhì)和能量，將它們轉(zhuǎn)化為生命本身的物質(zhì)和貯存在化學(xué)鍵中的化學(xué)能。分解作用（catabolism）：分解生命物質(zhì)，將能量釋放出來，供生命活動(dòng)之用。（4）.生長特性，Growth生物體能通過新陳代謝的作用而不斷地生長、發(fā)育遺傳因素起決定性作用外界環(huán)境因素也有很大影響

（5）遺傳和繁殖能力，genetics生物體能不斷地繁殖下一代，使生命得以延續(xù)。生物的遺傳是由基因決定的，生物的某些性狀會(huì)發(fā)生變異；沒有可遺傳的變異，生物就不可能進(jìn)化。.應(yīng)激能力，irritability生物接受外界刺激后會(huì)發(fā)生反應(yīng)。生物的運(yùn)動(dòng)受神經(jīng)系統(tǒng)的控制。（7）.進(jìn)化生命的定義從生物學(xué)角度的定義：由核酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的多分子體系，它具有不斷自我更新、繁殖后代以及對外界產(chǎn)生反應(yīng)的能力。從物理學(xué)角度的定義---“負(fù)熵”：熱力學(xué)第二定律：任何自發(fā)過程總是朝著使體系越來越混亂，越來越無序的方向，即朝著熵增加的方向變化。生命的演化過程總是朝著熵減少的方向進(jìn)行，一旦負(fù)熵的增加趨近于零，生命將趨向終結(jié)，走向死亡。“生命”的完整的、系統(tǒng)的定義：生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)和核酸;生命運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)特征是不斷自我更新，是一個(gè)不斷與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的開放系統(tǒng)；生命是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種高級(jí)的特殊實(shí)在形式。3.主要的進(jìn)化學(xué)說拉馬克進(jìn)化學(xué)說、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說、現(xiàn)代綜合進(jìn)化論、中型選擇學(xué)說。關(guān)于生命起源的假說神造論自然發(fā)生論宇生論。人種的遷徙四種：蒙古利亞人種（Mongloid）或稱黃種高加索人種（Caucasoid）或稱白種尼格羅人種（Negroid）或稱黑種澳大利亞人種（Australoid）或稱棕種56幾種重要的生命物質(zhì)有機(jī)物遺傳信息的存儲(chǔ)和傳遞者——核酸 生命信息載體遺傳信息的表達(dá)者——蛋白質(zhì)（酶的催化作用、運(yùn)載和貯存協(xié)調(diào)動(dòng)作機(jī)械支持免疫保護(hù)產(chǎn)生和傳遞神經(jīng)沖動(dòng)生長和分化的控制）生命機(jī)器 生命過程的催化劑（酶）酶的特點(diǎn) 1.催化特點(diǎn)生物膜的組成，磷脂、膽固醇儲(chǔ)存能量生物表面的保護(hù)層很好的絕緣體，保溫生物學(xué)活性，維生素Va、Vd，激素：前列腺素2.作用特點(diǎn)只催化熱力學(xué)允許的反應(yīng)只加快反應(yīng)速度,不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)對正逆反應(yīng)催化作用相同降低反應(yīng)活化能生物體主要供能物質(zhì)——糖類（生命活動(dòng)所需能量來源；重要的中間代謝產(chǎn)物；構(gòu)成生物大分子；分子識(shí)別作用。） 生命過程的能源生物體的重要構(gòu)件和儲(chǔ)能物質(zhì)——脂類（由C、H、O組成，H:O遠(yuǎn)大于2，不溶于水，能溶于非極性溶劑，類別較多，結(jié)構(gòu)差異很大）功能:生物膜的組成，磷脂、膽固醇儲(chǔ)存能量生物表面的保護(hù)層很好的絕緣體，保溫生物學(xué)活性，維生素Va、Vd，激素：前列腺素?zé)o機(jī)物水(water)—生命的源泉

無機(jī)鹽(mineral)一般以離子狀態(tài)存在，Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HPO42-作用：（1）對細(xì)胞的滲透壓和PH起著重要作用（2）酶的活化因子和調(diào)節(jié)因子，Mg++,Ca++（3）合成有機(jī)物的原料,PO43-合成磷脂、核苷酸（4）動(dòng)作電位、肌肉收縮等，Na+、K+、Ca2+內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定：PH值生物生存3~8.5，各種生物、各種組織均有適宜的PH范圍，細(xì)胞中的離子有一定的緩沖能力。6.元素基本元素：C，H，O，N，S，P，Ca等占人體99.35%。其它元素：Na，K，F(xiàn)e，Mg，Mn，Zn，Cu，Cl，I等數(shù)量少，但作用大。如很多金屬元素是酶的輔助因子。偶然存在的元素：V、Mo、Li、F、Br、Si、As、Sn、等信號(hào)傳導(dǎo)（signaltransduction）：指信號(hào)從一種物理的或化學(xué)的形式轉(zhuǎn)化為另一種形式?；蛑竿ㄟ^一種胞外的信號(hào)與受體結(jié)合而引發(fā)的一系列過程，并最終觸發(fā)一種或多種特意的細(xì)胞應(yīng)答。細(xì)胞信號(hào)分子（singnalmolecule）：指任何存在于胞外或胞內(nèi)可以介導(dǎo)細(xì)胞對其外界環(huán)境或其他細(xì)胞做出應(yīng)答的分子。第一信使：細(xì)胞外信號(hào)分子第二信使：指第一信使與受體作用后在胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號(hào)分子。跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程包括：胞外信號(hào)被質(zhì)膜上的特異性受體蛋白識(shí)別，受體被活化;通過胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)物(蛋白激酶，第二信使等)的相互作用傳遞信號(hào)；信號(hào)導(dǎo)致效應(yīng)物蛋白的活化，引發(fā)細(xì)胞應(yīng)答（如激活核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)基因表達(dá)）。步驟1.cAMP信號(hào)通路（1）細(xì)胞外信號(hào)結(jié)合所誘導(dǎo)的G蛋白的活化（2）G蛋白活化腺苷酸環(huán)化酶，合成cAMP（3）cAMP特異地活化cAMP依賴的蛋白激酶（4）被活化的蛋白激酶A（催化亞基）轉(zhuǎn)為進(jìn)入細(xì)胞核，使基因調(diào)控蛋白（cAMP應(yīng)答結(jié)合蛋白，CREB）磷酸化，磷酸化的基因調(diào)控蛋白與靶基因調(diào)控序列結(jié)合，增強(qiáng)靶基因的表達(dá)。8.G蛋白G-蛋白(G-protein)是一種鳥苷酸結(jié)合蛋白，是由α、β和γ三個(gè)亞基組成的異三聚體，β和γ亞基總是緊密結(jié)合在一起作為一個(gè)功能單位GβγG-蛋白介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制：G-蛋白循環(huán)。Gα亞基可分為Gs,Go,Gi,Gq等，其活性可被霍亂毒素（CT）或百日咳毒素（PT）修飾。G-pr的效應(yīng)物：離子通道、腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C、磷脂酶A2等信號(hào)分子生物大分子的結(jié)構(gòu)信號(hào)：蛋白質(zhì)、多糖、核酸的結(jié)構(gòu)信息物理信號(hào)：電、光、磁 化學(xué)信號(hào)：細(xì)胞間通訊的信號(hào)分子：激素、神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)肽、局部化學(xué)介導(dǎo)因子、抗體、淋巴因子細(xì)胞內(nèi)通訊的信號(hào)分子：cAMP,cGMP,Ca2+,IP3,DG、NO10.受體功能兩個(gè)功能：識(shí)別特異的配體；把識(shí)別和接受的信號(hào)準(zhǔn)確無誤的放大并傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，產(chǎn)生特定的細(xì)胞反應(yīng)。結(jié)合特點(diǎn)：1、同一配體可能有兩種或兩種以上的不同受體；2、配體與受體結(jié)合的飽和性受體數(shù)目恒定；但是相對的10舉例：配體與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合活化基因表達(dá)的過程:(1.配體與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合激活腺苷環(huán)化酶，催化ATP生成cAMP；(2.cAMP活化蛋白激酶PKA；(3.進(jìn)入細(xì)胞核的活化PKA在ATP參與下使cAMP應(yīng)答元件結(jié)合蛋白（CREB）磷酸化；(4.磷酸化的CREB蛋白與含有CRE的靶基因結(jié)合，并與CBP/P300相互作用控制基因的轉(zhuǎn)錄。遺傳病及診斷常顯：HINTINDON舞蹈病家族性高膽固醇血癥多指，軟骨發(fā)育不全，常隱：白化病先天性聾啞先天性高度近視鐮刀狀貧血性決定：指個(gè)體性的基因基礎(chǔ)，如XX決定女性，XY決定男性。性分化：指雌性或雄性生殖器官是由個(gè)體的基因修飾所決定的。診斷檢查特征的異常代謝成份

如：鐮刀狀貧血病血紅蛋白血友病凝血因子Ⅷ調(diào)查家族病史，以查明遺傳病的遺傳特征檢查異?；蚴沁z傳病確證的關(guān)鍵步驟。

限制性內(nèi)切酶圖譜多態(tài)性技術(shù)（RFLP）技術(shù)的應(yīng)用，使異?；虻臋z查有可能從研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入醫(yī)院。12.遺傳病的治療分為三個(gè)層次：（1）生理水平的治療——對癥治療如：苯丙酮尿癥——限制膳食中苯丙氨酸含量

白化病——戴帽子和墨鏡蛋白質(zhì)水平治療，向病人體內(nèi)補(bǔ)充缺失的蛋白質(zhì)。

如：血友?。a(bǔ)充凝血因子Ⅷ。

有時(shí)，補(bǔ)充必要的酶也很起作用。纖維性囊泡化?。–F）是美國白色人種中較為常見的遺傳病。病兒從肺、胰腺等處分泌粘液，阻礙呼吸、消化等功能。5歲前可能因呼吸阻礙致死?；蛑委?/p>

遺傳病的根治應(yīng)該是基因治療，但是基因治療的難度很高。

1990年第一例基因治療臨床試驗(yàn)使腺苷酸脫氨酶（ADA）基因進(jìn)入骨髓細(xì)胞，再送回病人體內(nèi)，治療嚴(yán)重綜合免疫缺失癥（SCID）獲得初步效果。實(shí)施基因治療的必要步驟如下：找到致病基因克隆得到大量與致病基因相應(yīng)的正常基因采取適當(dāng)方法把正?；蚍呕氐讲∪松眢w內(nèi)去進(jìn)入體內(nèi)的正?；驊?yīng)正常表達(dá)13干細(xì)胞的應(yīng)用細(xì)胞或組織移植造血干細(xì)胞移植：造血干細(xì)胞來自骨髓或新生兒臍帶血神經(jīng)干細(xì)胞移植：帕金森綜合癥定向分化干細(xì)胞移植:治療所有組織壞死性或退行性疾病14.基因工程的概念geneticengineering又稱為重組DNA技術(shù)，指將某些特定的基因或DNA片斷，通過載體或其它手段送入受體細(xì)胞，使它們在受體細(xì)胞中增殖并表達(dá)的一種遺傳學(xué)操作。目的:是生產(chǎn)出符合人類需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出生物的新性狀，并能穩(wěn)定遺傳。重要特征：1、可把來自任何生物的基因轉(zhuǎn)移到與其毫無關(guān)系的任何其他受體細(xì)胞中，可以任意改造生物的遺傳特性，創(chuàng)造出生物的新性狀.2、某一段DNA可在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制，為制備大量純化的DNA片段提供了可能基因工程技術(shù)路線DNA片段的取得（目的基因的分離和制備）(1、從基因所在的生物體直接取得限制性內(nèi)切酶（restrictionenzymes）2、人工合成DNA片段（DNA合成儀）3、PCR反應(yīng)合成DNA4、mRNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA5、用機(jī)械的方法超聲波、)2、DNA片段和載體的連接——重組體DNA3、外源DNA片段(重組體DNA)引入受體細(xì)胞——基因克隆和基因文庫4、選擇基因（目的基因）分子雜交（molecularhybridization）：基因序列遺傳學(xué)方法：性能免疫學(xué)方法：蛋白質(zhì)探針（probes）:根據(jù)所需基因的核苷酸順序制成一段與之互補(bǔ)的核苷酸短鏈，并用同位素標(biāo)記合成，蛋白質(zhì)——核苷酸順序mRNA——cDNA原位分子雜交5、目的基因表達(dá)基因工程技術(shù)路線2應(yīng)用生命科學(xué)基礎(chǔ)理論研究中的應(yīng)用農(nóng)林牧副漁中的應(yīng)用1.增加農(nóng)作物產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值，2.提高農(nóng)作物抗逆性能如：抗病蟲害、抗旱、抗?jié)场⒖钩輨┑刃阅堋?.提高光合作用效率將是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的一個(gè)有效方法。4.生物固氮的基因工程。若能把禾谷等非豆科植物轉(zhuǎn)變?yōu)槟芡鼍采?，或具固氮能力，將代替無數(shù)個(gè)氮肥廠。5.增加植物次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)率。植物次生代謝產(chǎn)物構(gòu)成全世界藥物原料的25%，如治療瘧疾的奎寧、治療白血病的長春新堿、治療高血壓的東莨菪堿、作為麻醉劑的嗎啡等。6.運(yùn)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的技術(shù)，可培育畜牧業(yè)新品種。工業(yè)中的應(yīng)用啤酒釀造、白酒和黃酒的釀造和酒精生產(chǎn)、干酪、“吃油”工程菌、纖維素酶在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用1.基因工程用于生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物。2基因工程用于疫苗生產(chǎn)3基因工程用于基因治療.負(fù)面效應(yīng)1、倫理2、不可預(yù)見性危害17.癌細(xì)胞[1]

是一種變異的細(xì)胞，是產(chǎn)生癌癥的病源，