基础生物学(共26页)

1、一生命(shngmng)的本质特征 = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I.什么(shn me)是生命（life）？ = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 从生物学角度(jiod)的定义：由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体系，它具有不断自我 更新、繁殖后代以及对外界产生反应等的能力。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 从物理学角度的定义“负熵”（P53）：生命的演化过程总是朝着熵减少（增加负 熵）的方向进行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终结，走向死亡。 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 从生物物理学角度的定义 三要素：物质、能量、信息

2、 在生物体的整个运动过程中，贯穿了物质、能量、信息三者的变化、协调和统一。 = 2 * ROMAN * MERGEFORMAT II.生物的分界系统 三界系统：植物界（Plantae）、动物界（Animalia）、原生生物界(Protista）。 原生生物界：单细胞的生物、一些简单多细胞动物和植物。(原生动物和藻类等) 五界系统：植物界，动物界，真菌界，原生生物界和原核生物界。 分类标准：核膜有无及营养方式 六界系统：20世纪70年代，陈世骧 植物界，动物界，真菌界，蓝藻界，细菌界，病毒界（真核生物总界、原核生物总界、 无细胞生物总界）二物质基础组成生命的化学元素地球上的物质是由92种元素组成

3、的，生物有机体也是，但生命所必须的元素约二、三十种（25）（P13） 常量元素(11种) 微量元素（14+2）生物有机体重量的98是由氧、碳、氢、氮、钙及磷等6种元素组成组成地壳重量的98元素是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。生命过程遵循一切化学及物理学规律。单 糖（monosaccharide）：构成糖的最小单体，包括三碳糖、四碳糖、五碳糖(戊糖)、六碳糖(己糖)、七碳糖及八碳糖 最简单的单糖(三碳糖) 有机体内的重要单糖： 葡萄糖与果糖结构异构体（最常见的单糖） 葡萄糖与半乳糖立体异构体双 糖由两分子单糖脱水缩合而成，水解后可形成两分子单糖。 最常见的双糖： 麦芽糖两分子葡萄糖缩合而成 蔗

4、糖一分子葡萄糖与一分子果糖缩合而成 乳糖(r tn)由一分子(fnz)葡萄糖与一分子半乳糖缩合而成3.多 糖(Polysaccharides) ：由多个(du )单糖分子脱水缩合而成 1.淀粉(Starch)与糖原(Glycogen) 由葡萄糖分子以-1,4-糖苷键连接而成 淀粉植物体内贮藏的主要碳水化合物，以颗粒形式存在于植物细胞的质体内,是生物 主要的能量来源。 糖原动物体内贮藏的主要碳水化合物。分子量较大(积木分子数一般超过10,000),其 分子比支链淀粉的分支更多,多贮藏于动物肝脏与肌肉中。 2.纤维素(Cellulose) 由葡萄糖分子以-1,4-糖苷键连接而成，不分支。 纤维素是

5、地球上含量最丰富的碳水化合物，植物细胞壁主要是由纤维素组成。 由于水解-糖苷键的酶不能水解-糖苷键，所以人体不能消化纤维素。蛋白质(Proteins ) 1.蛋白质的分子结构 一级结构肽链中氨基酸的排列顺序 二级结构邻近几个氨基酸形成的一定的结构形状。如：螺旋、折叠 三级结构整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状。如:纤维蛋白和球状蛋白四级结构肽链之间的位置和结构。只存在于由两条以上肽链组成的蛋白质。（亚基 （subunit）肽链的两端有不同结构和性质： 一端的氨基酸残基带有游离氨基，称氨基端；另一端的氨基酸残基带有游离羧基，称羧基端.2.DNA双螺旋结构两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺

6、旋(右手螺旋)，糖磷酸糖构成螺旋主链，位于外部两条链的碱基都位于内部，碱基平面与螺旋轴垂直两条链对应碱基呈配对关系 AT GC 螺旋直径约2nm，螺距3.4nm, 每一螺距中含 10 bp A+G=C+T、G=C、A=T同种生物的不同组织的碱基组成相同；不同生物的同种组织的碱基组成不同；年龄、营 养、环境不影响碱基组成。3.RNA的结构 单链 局部碱基能配对形成双螺旋，不能配对的区域形成突起(环) 核糖核酸(RNA)分为：信使RNA(mRNA) 转运RNA(tRNA) 核糖体RNA(rRNA)细胞结构 1.细胞特征及研究方法 结构：原核细胞(prokaryotes)真核细胞(eukaryote

7、s) 获取(huq)能量方式：自养型(autotrophs)异养型(heterotrophs) 原核细胞：没有(mi yu)由膜构成的细胞器，不具有细胞骨架，没有真正的由膜包围的细胞核(拟 核区)，如：细菌(xjn)和蓝藻等。 真核细胞：有由膜包围的细胞核(DNA存在于细胞核的染色体中)。有由膜包围的细胞器， 具有细胞骨架细胞核溶酶体内质网高尔基体微丝微管质膜线粒体中心粒动物细胞模式图 液泡细胞核内质网微管质膜细胞壁线粒体叶绿体微丝高尔基体植物细胞模式图细胞共性1.组成细胞基本结构的化学物质是相同的(比例和分布上各异)2.所有的细胞皆有细胞膜3.所有的细胞都含有两种核酸DNA及RNA(病毒只具

8、备一种核酸DNA或RNA，不可能既含DNA又含RNA)4.所有的细胞都具有核糖体，且蛋白质合成的遗传密码相同5.所有的细胞都以分裂进行增殖，并以ATP作为能量的直接来源。6.在细胞大小与体积上，细胞都选择了小体积细胞选择了小体积是因为选择其最适表面积/体积之比。细胞的内部结构细胞质(cytoplasm) 及细胞区域化(cell compartmentization)细胞质是细胞膜以内、细胞核以外的部分，是半流质、半透明、粘稠的并具有弹性的物质，可看作是细胞内的基质。 可以分为：细胞液(细胞溶胶) (Cytosol)、细胞器(Organelles)及细胞骨架(Cytoskeleton)三大部分。

9、（一）细胞区域化(cell compartmentization) 真核细胞内被膜结构分隔成若干不同的区域，每个区域由特定的膜包围，每个区域都可看成是一种反应的“容器”，执行不同的功能,其中有特异过程所需的物质及酶。 (1)使同时进行的多种生化过程互不干扰和混杂，提高生化过程的效率； (2)增加反应场所，很多生化反应在膜上进行； (3)增大(zn d)面积：动植物细胞(直径20-30um)比原核细胞(直径2um)的体积增大约10倍，只有增加面积才能确保完成各种生化过程细胞核(Nucleus) 细胞(xbo)的控制中心真核细胞中最明显(mngxin)、最重要、最大的细胞器，是细胞的控制中心，也是

10、信息中心。形状多呈球形或卵圆形，一般每个细胞只有一个细胞核，位于细胞的中部或任意部位。（无核的真核细胞？）结构：核被膜、染色质、核仁、核基质及核质1.核被膜(nuclear envelope)由内外两层单位膜组成，之间为核周腔 (两层膜间隔10-50nm) 外膜：有许多核糖体颗粒，实质是围绕核的内质网部分 内膜：有纤维状蛋白构成的核纤层 核孔：外膜与内膜是连续的，与核纤层构成核孔复合体（物质转运）2.染色质(chromatin) 主要成分：DNA、组蛋白质及少量RNA和非组蛋白组蛋白八聚体组蛋白H1DNA 组蛋白富含赖氨酸和精氨酸，呈碱性：H1,H2A,H2B,H3,H4 常染色质：染色较浅的

11、细丝状 异染色质：紧缩盘绕，染色较深的团块 细胞分裂时，染色质盘缠成棒状染色体(chromosome) 核小体(nucleosome)染色质的基本结构单位3.核仁(nucleolus)呈卵圆形，碘液染色最深，包埋在核质中，一般为1-2个，富含RNA和蛋白质，是制造核糖体的“机器”。核仁组织者（ nucleolus organizer ）染色体上富含rDNA的区域(编码rRNA的DNA)4.核基质(nuclear matrix)与核质(nucleoplasm）核基质细胞核的纤维网架结构，维持细胞形态，固定与细胞核活动有关的装置。（核骨架）核质即核液，细胞核中的透明液体，主要成分是水、蛋白质及少量

12、的RNA ，染色质和核仁悬浮在其中。细胞器(Organelles) 1. 核糖体(ribosome)合成蛋白质的“机器” 是由rRNA（核糖体RNA ）和蛋白质组成的颗粒，由大、小两个亚基组成。以结合 和游离两种状态存在。 2.内质网(endoplasmic reticulum,ER) 由单层膜围成的小管与小囊状的潴泡组成，潴泡内腔(ni qin)称为潴泡腔。内质网膜的总面 积很大，其膜含量(hnling)为整个细胞的膜含量的1/2以上。 RER功能(gngnng)： A.蛋白质合成：主要为分泌蛋白; B.膜的生成：内膜具流动性,可不断进行自身装配和生成(如：生成核膜); C.物质运输：起胞内

13、运输物质的作用(转运小泡） SER功能： A.解毒作用：含有与外源物质(如药物)发生结合与氧化的酶，从而使其失活。 B.合成脂类：含有许多合成甘油三酯、磷脂和胆固醇有关的酶。 C.糖原分解：含有G-6-P酶，可使G-6-P脱去磷酸基，变成葡萄糖。 3.高尔基体(Golgi apparatus) 蛋白质加工、贮存、分拣及转运中心 是由4-8 个平行排列的、扁平的弓形的膜囊摞叠而成，膜囊的四周有很多由膜围 成的小泡即高尔基小泡（分泌小泡）。 高尔基体有明显的极性：面向细胞核凸起的一面称为顺面(接受侧)，面向质膜凹陷的 一面称为反面(外运侧)。从顺面至反面各囊膜的厚度及分子组成皆不相同。高尔基体 的

14、膜及腔是与内质网相连通的。 4.溶酶体(lysosomes)消化中心 由单层膜包围成的泡状体，通常由高尔基体的外运侧出芽而形成；含有60多种酸性 水解酶(pH值为5左右) ，可催化大分子降解；酶是在粗面内质网合成的，经光滑 内质网到高尔基体包装。（P38图3.10） 主要功能：(1)细胞内消化(2)清除衰老和多余的细胞器（3）防御作用 如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化 2. 哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等 5.微体(microbodies) 单层膜、体积小(直径0.2-1.7m)、含各种不同氧化酶的小泡。有两种类型： 过氧化物酶体：内含氧化酶，如过氧化氢酶等，起解毒作用(特别是对人体

15、来说)， 如饮酒过量，靠肝细胞内的微体进行解毒（酒精被氧化）。 乙醛酸循环体：只存在于植物细胞中，可将脂肪酸氧化为羧基酸，再进而转化为糖 类。 6.液泡(vacuoles) 由单层膜围成的，充满液体的泡状物 动物细胞(xbo)中也有液泡,各类液泡的功能各不相同，主要是与细胞的取食、消化、排 泄 及贮存有关。如：伸缩泡是排泄液体废物(fiw)的结构，食物泡是取食结构 植物的液泡是贮水库，是贮存糖类(tn li)、氨基酸、无机盐、色素等及代谢废物的场所， 如：液泡中的花色素苷与植物的颜色有关。 7.线粒体(mitochondria)细胞的动力工厂 细胞呼吸的场所，由两层单位膜组成，一般呈杆状或粒状

16、，一个典型的线粒体类似 “香肠”状，相当于一个细菌的大小。 内膜：向内褶叠成嵴，嵴的存在大大扩大了内膜面积，增大了内膜的代谢效率。 嵴上排列有ATP 合成酶 膜间腔外室，即外膜与内膜之间的空间，其中充满液体，含有多种酶。嵴的两 层膜之间(嵴内隙)与膜间腔相通,实际上是膜间腔的一部分。 基质内膜腔（内室）内充满半流质、凝胶状、含蛋白质成分的物质。内有核糖 体(70S型)和DNA(mtDNA) （环状）半自主性细胞器 8.质体(plastids) 植物细胞的细胞器，分为两类： 白色体：结构简单，主要存在于分生组织及不见光的细胞中，是贮存淀粉及脂类 物质； 有色体：含有胡萝卜素、类胡萝卜素、叶黄素等

17、色素，最主要的有色体叶绿体 叶绿体（chloroplast）半自主性细胞器 光合作用的场所：由二层光滑的单位膜包围，两层膜之间的空间为膜间隙。内 膜：内部充有无结构的液体基质。基质中悬浮有由单位膜围成的扁平囊类囊体， 类囊体内的腔称为类囊体腔。（含有三种膜：外膜、内膜及类囊体膜) 基粒类囊体几个或几十类囊体垛叠在一起构成基粒 基质类囊体基粒之间没有垛叠的类囊体，埋在基质之中 叶绿素及光合作用光反应的酶存在于类囊体膜上，光反应在类囊体中进行，暗反 应则在基质中进行。细胞骨架(Cytoskeleton) 细胞质内蛋白质纤维构成的三维网状结构，充满于细胞质中，细胞器“悬挂” 其上。 真核细胞的主要标

18、志之一，原核细胞无此结构。 功能类似于细胞的肌肉和骨骼，没有它的存在，细胞、细胞表面及内部细胞器就无法 运动，细胞的各部分之间也不能保持适当的空间关系，并且细胞不能维持正常的形状。 组成(z chn)：微管 微丝 中间丝(胞质骨架) 核纤层 核基质(j zh)(核骨架)细胞连接（cell junction）指相邻细胞之间形成的特定(tdng)的连接，在细胞紧密靠拢的组织中常见。1.紧密连接两个相邻之间的细胞膜紧密地贴在一起，不留空隙，胞外物质不能透过，又称封闭连接2.桥粒与细胞溶胶中的中间纤维相连，将相邻细胞的骨架系统间接地连成网。3.间隙连接两细胞之间有很窄的间隙，宽度为23nm，间隙之间有

19、一系列通道，使两个细胞的细胞质相连，允许离子和小分子物质通过。在细胞通讯中起重要作用，又称通讯连接。（六）细胞通讯（cell communication）(P49) 指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。 直接通讯：通过细胞的接触或连接来进行 间接通讯：由信号分子通过细胞外的液体进行 三个阶段：信号接受、信号转导和响应 信号分子 受体分子 配体细胞外的信号分子，包括激素、神经递质、抗原、药物以及其它有生物活性 的化学物质，它们都必须与受体特异结合，通过受体的介导作用，才能对细胞产生效 应。（第一信使 第二信使） 受体一种能选择性地识别外来信号分子，并与之结合而产生继发信号

20、在细胞内启 动一系列反应，从而引发相应的生物学效应的生物大分子。细胞代谢 一、生物催化剂酶(enzymes) 酶是一种生物催化剂，能加速生物体内化学反应的进行，但在反应前后不发生变化。 绝大多数酶是蛋白质 美国科学家Cech(1981年)发现了有催化作用的RNA分子核酶 （一）酶的特性：高效性 专一性 易失活 易受温度、pH值、底物浓度等影响 催化活力与辅助因子有关 酶活性受其抑制剂影响物质的跨膜运输（P57）决定膜的选择透性的因素：脂双层本身的限制、转运蛋白的专一性。被动转运passive transport简单扩散 simple diffusion（亲脂性分子） 高浓度 低浓度，如：氧气、

21、二氧化碳等易化扩散(kusn) facilitated diffusion（亲水性分子） 高浓度 低浓度，但需要载体蛋白或离子载体（转运蛋白），比简单扩散更快更有效，如:一些离子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸及大多代谢(dixi)产物。渗透(shntu) osmosis一种特殊的扩散现象, 指水分子从浓集区域扩散到稀少区域的现象。如:质壁分离现象主动转运active transport低浓度 高浓度，需要能量，同时需要膜上的载体蛋白机理： 离子泵（ion pump）：是镶嵌在脂双分子层中、具有运输功能的 ATP 酶（载体蛋白），不同的 ATP 酶运输不同的离子，如： Na+-K+泵、钙泵、质子泵等。

22、 Na+-K+泵：实际上是一种 Na+-K+ATP 酶，是跨膜蛋白，由 ATP 直接提供能量，完成Na+和K+ 逆浓度梯度与电化学梯度输入和输出的跨膜运输。协同转运 一种溶质的转运同时要依赖于另一种溶质的转运，如：H+-蔗糖协同转运机制。 被泵过膜的H+再扩散回来时可以做功，协助蔗糖的主动转运过程，即蔗糖的逆势转运与H+的顺势转运相偶联。胞吞和胞吐(Endocytosis and exocytosis) 大分子物质进出细胞一般与膜形成的小泡有关 胞吞方式：吞噬、胞饮、受体介导胞吞 吞噬细胞用伪足将颗粒包裹起来形成吞噬泡，再与溶酶体融合，利用水解酶将颗粒消化。 胞饮将含有颗粒的液体吸附于细胞表面

23、,被吸附的表面内陷形成胞饮小泡，由于胞饮将 液滴所有的溶质皆摄入细胞, 没有专一性 受体介导胞吞具有很强的专一性,在进行胞吞部位的细胞膜上分布有针对某种物质的 受体,这部分细胞膜凹陷形成有被小窝,凹陷形成的小泡叫作有被小泡,只有能与受体结合的 物质方能进入有被小泡而被摄入,使细胞可同时摄入较大量的同种物质。如：血液中胆固醇 的吸收通过细胞膜物质运输的五种形式（ 1 ）简单扩散；（ 2 ）易化扩散；（ 3 ）协同运送；（ 4 ）主动运输；（ 5 ）内吞外排作用细胞呼吸（cellular respiration） 从营养物中获取能量 细胞氧化(ynghu)葡萄糖、脂肪酸或其它有机物（主要是葡萄糖）

24、以获取能量，并产生CO2的过 程。与火柴(huchi)燃烧性质相似有机物氧化释放(shfng)能量 A、生物体内氧化比燃烧过程缓慢的多，不是猛然地发出光和热 B、生物体内氧化在水环境中进行 C、生物体内的氧化由酶催化 D、生物体内氧化分步骤进行，产生能量贮存在ATP中细胞呼吸的四个阶段： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 糖酵解(glycolysis)：葡萄糖氧化的第一阶段，发生在细胞质中，不需氧的参与，每一反应都有特定的酶催化。结果：一个葡萄糖分子分解为2个丙酮酸，净得2个ATP，同时还产生2个NADH。NAD烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，许多种脱氢酶的辅酶。1分子葡萄糖分解为2个丙酮

25、酸，净得2个ATP，产生2个NADH = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 丙酮酸脱氢脱羧生成乙酰CoA（线粒体)：结果：2分子丙酮酸产生2分子乙酰CoA 、 2分子CO2、2分子NADH = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 柠檬酸循环/三羧酸循环：三羧酸循环一定需要氧才能进行,发生于线粒体中。在三羧酸循环中脱下的氢，形成NADH 和 FADH2，然后再逐步传递给氧。 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 电子传递链和氧化磷酸化(P67)： 电子传递链由一系列的电子载体（专一的蛋白质，位于线粒体内膜中）所组成，如：铁硫蛋白、辅酶Q和细胞色素等，载体存在于三种蛋白

26、质复合体中（有2种不在其内）。NADHNAD+2H+1/2O2H2OADP+Pi线粒体基质ATPATP膜间隙氧化(ynghu)磷酸化在电子传递过程中释放(shfng)份能量，用于合成ATP的反应。NADH经电子传递链产生(chnshng)3个ATP，FADH2产生2个ATP。FADH2FADNADHNAD1ATP1ATP1ATP细胞呼吸产生的ATP统计一个葡萄糖分子经过上述的细胞呼吸全过程共生成36或38分子ATP：1.糖酵解： 底物水平磷酸化(2次)4ATP（细胞质） 已糖分子活化消耗-2ATP（细胞质） 产生2NADH,经过电子传递链生成4ATP（线粒体） (消耗2ATP进入线粒体，有的细

27、胞则不需要) 净积累：6或8ATP2.丙酮酸氧化脱羧，产生2NADH（线粒体）生成6ATP3.柠檬酸循环： 底物水平磷酸化（线粒体）（1次）2ATP 产生6NADH（线粒体），可生成18ATP 产生2FADH2（线粒体），可生成4ATP 总计(zngj)生成：36或38ATP光合作用(gungh-zuyng)（photosynthesis）光系统(xtng)类型：PSI：作用中心叶绿素a分子的光谱吸收高峰在700nm，作用中心为P700 PSII：作用中心叶绿素a分子的光谱吸收高峰在680nm，作用中心为P680光合作用的过程：光能的吸收、传递和转换成电能的过程光反应:在叶绿素参与下，用光能来

28、分解水分子，放出O2，同时形成两种高能化合物 ATP和 NADPH。暗反应：把 ATP 和 NADPH 中的能量，用于固定 CO2，生成糖类化合物。这个过程不需要光。（确切称“碳反应”）注：暗反应一词并不准确，因为虽不需要光的参与，但是必须在光下才有ATP 和 NADPH 的供应具体过程：当光能由天线分子传递到作用中心分子P700或P680后，作用中心的叶绿素分子产生一个高能电子，并被原初电子受体分子接受。作用中心叶绿素a在丢失一个电子后，又从相邻的电子供体获得一个电子，从而推动着光合膜上的电子传递，结果光能转换成了电能。电子传递的结果： 引起水的裂解放氧以及NADP+的还原； 建立跨膜的质子

29、浓度梯度，启动了光合磷酸化，形成ATP。 “同化力” ATP和NADPH碳同化CO2的固定和还原： 光反应产生的两种高能化合物ATP和NADPH 把CO2还原成碳水化合物，活跃的化学能 转变为稳定的化学能。 高等植物的CO2同化的途径有三种：C3 (卡尔文循环）、C4途径、CAM途径。 卡尔文循环最普遍，其它两种（特别是第三种）不普遍，只存在某些植物当中。卡尔文循环中：CO2固定的中间产物是一种三碳化合物3-磷酸甘油酸(PGA) ，故又称C3途径。利用该途径固定CO2的植物称为C3植物。卡尔文循环结果：3分子CO2消耗6分子NADPH 和9分子ATP，形成6分子G3P(3-磷酸甘油醛)，1分子

30、用于糖的合成，5分子用于再生RuBP（核酮糖二磷酸）光呼吸（photorespiration）：在CO2很少、 O2很多的情况下，由于RuBP羧化酶具有很强的固定O2的能力，结果产生一种二碳化合物，进而分解为CO2和水。类似细胞呼吸，但不能够产生ATP。为了节省水分、防止光呼吸，某些植物通过C4途径固定很少量的CO2 ，这类植物称为C4植物（玉米、高粱、甘蔗等）。 C4途径CO2PEP羧化酶（细胞(xbo)质）可使少量的CO2固定到PEP分子上形成C4化合物（草酰乙酸），草酰乙酸被运至叶绿体中被NADPH还原成苹果酸；经胞间连丝将苹果酸运至鞘细胞叶绿体中脱羧产生CO2和丙酮酸，CO2进入卡尔文

31、循环，丙酮酸被运回叶肉细胞，重新生成PEP参与下一轮CO2的固定与运输。叶肉(yru)细胞实际上起着CO2“泵” 的作用(zuyng)。细胞分裂分化着丝粒：DNA分子中一段特殊的核苷酸序列。动粒：高等生物中染色体着丝粒外围的蛋白质复合体染色体带型：原因：DNA分子中不同的核苷酸序列对不同的染料或染色技术有不同的反应 G带富含A-T核苷酸序列 R带富含G-C核苷酸序列 各个染色体的带型是稳定的，根据带型可区分不同的染色体。有丝分裂：纺锤体（spindle）：由成束的微管组成，其形成与中心体有关。中心体微管组织中心，实质为一团特殊的细胞质，内含大量的微管蛋白分子。（动物细胞中心体内有2个相互垂直的

32、中心粒，间期时进行复制）前期，中心体外围出现呈辐射状排列的微管星状丝星体：星状丝和中心体的合称。两个星体最初在核膜外保持一定距离，晚前期，由于星体之间微管（极微管）的延伸，而被推向细胞两极形成纺锤体。（P81-(a)前期图）后期染色体移动的原因： 动粒微管的向极运动（缩短），使染色体越来越靠近两极； 极微管的延伸，使两极距离越来越大 秋水仙素的作用：阻止纺锤体移向两极，使细胞不能一分为二，结果染色体加倍减数分裂(jin sh fn li)（meiosis）减数分裂可以分为(fn wi)两个阶段：减数(jin sh)第一次分裂：DNA复制一次，细胞分裂一次。减数第二次分裂：DNA不复制，细胞再分

33、裂一次。减数分裂的结果：子细胞染色体数目减半，遗传物质总量由 2n 变为 n。总之，减数分裂就是 DNA 复制一次，细胞连续分裂两次，结果由一个 2n 细胞分出 4 个 n 细胞。卵子的发生时期：青春期到绝经期场所：卵巢 输卵管过程： 初级卵母细胞（胚胎期） （开始减分,但停留于前期双线期） 初级卵母细胞（出生时，约70万） （青春期，每月一般为1个） 次级卵母细胞 从卵巢排出（停留于减前期 ） 受精 卵子（1个）细胞的分化（cell differentiation）细胞分化在个体发育中，同一种相同的细胞经细胞分裂逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同细胞类型的过程。细胞分化本质：基

34、因的选择性表达。每个细胞均含有一套完整的遗传信息，细胞分化是特定基因在一定时间、空间表达的结果。（分化的细胞，基因组相同，但基因表达有所不同）如血细胞的产生：造血干细胞分化以后形成不同种类的细胞。干细胞与细胞全能性细胞全能性(cell totipotency)：细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或能力。其遗传学基础是细胞内存在一套完整的遗传信息。干细胞(stem cell):一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，可以分化成其他细胞类型、构建相应组织器官。一种未充分分化，尚不成熟的细胞，医学界称为“万用细胞”。 干细胞类型：全能干细胞：具有发育成完整个体的能力，如受精卵、胚胎

35、干细胞(embryonic stem cell) 多能干细胞：具有分化成各种组织细胞类型的潜能(qin nn)，如造血干细胞 专能干细胞（定向干细胞、组织干细胞）：具有(jyu)分化成特定组织细胞类型的潜 能，如各种( zhn)成体组织干细胞细胞衰老（cell senescence)：细胞衰老的机制 遗传学派如端粒 随着细胞的每次分裂，端粒不断缩短，当端粒长度缩短达到 一个阈值时，细胞就进入衰老。 差错学派如氧化性损伤 代谢过程中产生的活性氧基团或分子（reactive oxygen species，ROS）引发的氧化性损伤 的积累，最终导致衰老。如：O2- , 即超氧自由基细胞凋亡(cell

36、 apoptosis)： 多细胞生物个体的一生中，不断发生构成身体的细胞死亡。细胞死亡有两种类型： 因环境因素突变或病原物入侵而死亡，称为病理死亡，或细胞坏死（necrosis）。因个体正常生命活动的需要，一部分细胞必定在一定阶段死去，称细胞凋亡。细胞凋亡多细胞生物体器官发生过程中主动地删除或结束一些组织或细胞生命的过程。由自身基因决定、受严格的遗传机制控制，所以也称为细胞编程性死亡(programmed cell death, PCD）。细胞凋亡：细胞膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，形成众多凋亡小体，凋亡小体为附近的细胞吞噬。整个过程中细胞膜保持完好，细胞内容物不泄露，不引起炎症。凋亡

37、细胞被吞噬细胞所吞噬。细胞坏死：细胞膜发生渗漏，细胞内容物被释放到细胞外，导致炎症反应。生殖与发育高等动物的结构层次：组织由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群。器官不同的组织按照一定的次序结合在一起构成有特定功能的器官。系统多个功能相关的器官按照一定的次序组合在一起构成，能完成特定生理功能的系统。 卵巢、子宫的周期性变化 卵巢周期（ovarian cycle ） 育龄女子的卵泡生长发育、成熟和排放呈月周期变化（约28天）。 从原始卵泡到成熟可分为：卵泡期、排卵期、黄体期。 子宫内膜的周期性变化 月经周期 月经(menstruation):在卵巢激素作用下，子宫内膜发生周期性剥

38、落，产生流血(lixu)现象。 月经周期(menstrual cycle):包括月经期约(q yu) 35天（第 15天），增生期约810天（第 614天），分泌期约1014天（第 1528天）。卵巢周期(zhuq)与月经周期密切相关：伴随着激素的变化（促卵泡激素FSH、黄体生成素LH、雌激素estrogen、孕激素progestogen) 卵泡期 （月经期+增生期）（排卵前期）（1-14天） 排卵期 黄体期（分泌期）（排卵后期）（15-28天）相关激素卵巢周期开始时，下丘脑释放的促性腺激素释放激素水平升高，刺激腺垂体分泌FSH（促卵泡激素）和LH(黄体生成素)。两者共同刺激卵泡的生长和成熟，

39、并促进卵泡开始分泌雌激素。LH还可促进黄体的生成。雌激素在较低水平时，对下丘脑-腺垂体轴起负反馈作用（抑制） 雌激素超过临界值达到高水平时，起正反馈作用（促进）正反馈效应：腺垂体爆发式释放LH和FSH排卵后，雌激素浓度开始下降；在大量LH作用下黄体（corpus luteum）形成，并开始分泌孕激素和少量雌激素。随着雌激素浓度升高（低水平时），抑制LH和FSH的释放，致使卵泡不再发育若不受精，随着LH浓度的下降，LH对黄体的刺激终止，黄体退化，变为白体（排卵后10天）随之孕激素和雌激素浓度急剧下降，进而雌激素对下丘脑-腺垂体轴的抑制作用终止，从而进入下一个卵巢周期。若受精，受精卵着床后，胎盘产

40、生LH样激素绒毛膜促性腺激素（HCG），促使黄体继续长大，至56个月黄体被胎盘接替而发生退化。孕激素和雌激素可以促进子宫内膜增厚，为受精卵着床做准备；它们可刺激子宫颈黏液的变化：雌激素使黏液变稀薄，便于精子进入子宫，孕激素使黏液变黏稠，将子宫颈“封锁”，抑制妊娠时子宫的运动，促使腺泡泌乳。受精精子长距离运动、获能、在输卵管与卵子结合受精。获能成熟精子必须在女性生殖管道中经历一段时间才能获得受精能力的过程（P206）人类胚胎发育的过程3个阶段:胚卵期、胚胎期、胎儿期内分泌系统 外分泌腺：有腺管，通过管道输送到作用的部位 内分泌腺：无腺管，分泌至体液，输送到作用的部位 内分泌腺： 垂体(chut)

41、、松果体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、 胰岛、性腺 内分泌细胞：消化道粘膜、心、肾、肺等部位存在(cnzi)各种内分泌细胞 兼有内分泌功能(gngnng)的细胞：下丘脑神经内分泌细胞、胎盘 体液调节（Humoral Coordination）：指某些化学物质（激素，CO2）通过体液的传送，对 人和动物生理活动进行的调节。 激素调节是体液调节的主要形式 激素的种类按化学性质：.含氮激素： (1)蛋白质、肽类激素: 促激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素、HCG; 催产素、抗利尿激素等 (2)胺类激素: 肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺激素 .类固醇激素 皮质醇、醛固酮、性激素激素的生理作用：1. 调节

42、机体的新陈代谢，参与维持内环境稳态2. 促进细胞的生长、分化、发育、成熟和衰老过程3. 影响神经系统的发育和活动，参与学习记忆和行为4. 促进生殖器官的发育成熟，调节生殖功能5. 增强对有害刺激和内环境急剧变化的抵抗力或适应能力激素作用的特点：1.信息传递 对靶组织的生理生化过程起加强或减弱的作用, 调节其 功能活动2.相对特异性 选择性地作用于某一器官、组织和细胞。其特异性与靶 细胞上特异性受体有关。 3.高效能生物放大作用 含量极少，但作用很强 激素与受体结合后，在细胞内发生一系列酶促放大作 用，逐级放大，形成一效能极高的生物放大系统。 如：0.1g 促肾上腺皮质激素释放激素腺垂体分泌1g

43、 ACTH肾上腺皮质分泌40g 糖皮质激素（400倍）。 4. 激素间的相互作用 （1）竞争作用：结构相似的激素可竞争同一受体位点（取决于激素与受体的亲和力及激素的浓度） 如：孕酮与醛固酮受体亲和力当孕酮时，与醛固酮受体亲和力醛固酮作用。 （2）协同作用：（如胰高血糖素与肾上腺素的升高血糖作用） 多种激素调节同一生理过程时，引起同一生理功能增强/减弱。 （3）拮抗(ji kn)作用：（胰岛素和胰高血糖素） 两种激素调节(tioji)同一生理过程，可产生相反的生理效应 。 （4）允许(ynx)作用：（糖皮质激素与儿茶酚胺） 激素发挥生理效应，必须要有另一激素的存在，即为另一种激素的调节起支持作用

44、。激素的作用机制：含氮激素的作用机制第二信使学说第二信使学说由Sutherland学派在60年代提出主要内容：P49 激素H(第一信使)把调节信息带到靶细胞，与膜上专一性受体(R)结合，从而引起R结构的变化；（H不进入靶细胞内） R结构变化，活化G蛋白，从而激活膜上腺苷酸环化酶(AC)系统；（质膜中最常见的是与G蛋白偶联的受体） AC ATPcAMP（环腺苷酸，第二信使） Mg2+ cAMP兴奋或抑制靶细胞中特有的酶促反应过程表现出激素的生理效应 肾上腺素作用机制（P49-51）第一信使在血液中的含量虽然极低，但通过细胞的信号传导，微弱的化学信号可以被逐级放大。类固醇激素作用机制 基因表达学说

45、类固醇激素特点： 分子量小 脂溶性 可透过细胞膜进入细胞内（细胞质受体）受体特点： 存在于胞浆内的蛋白质与激素结合专一性强，亲和性大与受体结合后，构型变化，使激素胞浆受体复合物获得进入核内的能力神经系统神经冲动的产生：神经元的基本功能：接受刺激、传导兴奋 即受到刺激产生神经冲动并沿轴突传出去神经冲动 动作电位静息电位：神经元在静息状态时，即未接受刺激，未发生神经冲动时，细胞膜内积聚负电荷，细胞膜外积聚着正电荷，致使膜内外存在电位差，即静息电位，呈极化状态 （外正内负）。极化（外正内负）机制（1）膜内的蛋白质等生物大分子带负电荷（2）（ Na-K泵）细胞内K离子(lz)的含量多于细胞外K离子的含

46、量； 细胞外Na离子的含量多于细胞内Na离子的含量。（3）静息时，细胞膜对K离子(lz)与Na离子的通透性不同：轴突膜对Na离子的透性低，而对K离子的透性高 细胞外的Na离子很难再进入细胞内，而细胞内的K离子却可以(ky)扩散出去 细胞膜两侧的电荷分布发生变化：膜外侧呈正电性，而膜内侧呈负电性。动作电位的产生：当神经某处受刺激时，神经纤维膜透性发生变化： a. 首先Na离子通道打开，膜外Na离子大量内流，产生去极化，至中性后继续反极化（外负内正）。 b. 随着膜内正离子增加，Na离子通道很快关闭， K离子通道随即打开，K离子迅速外流，使膜复极化，恢复到静息时的状态（外正内负）。在去极化反极化复

47、极化过程中膜电位的变化，即由膜的外正内负到外负内正，再到外正内负的过程称为动作电位（神经冲动）的产生。神经冲动的传导：神经冲动的传导 即动作电位的传播传导过程： a. 当刺激部位处于外负内正的反极化状态时，邻近未受刺激的部位仍然处于外正内负的极化状态，两者之间的电位差致使产生局部电流 b. 这一局部电流又会刺激相邻部位去极化，产生动作电位。前角后角（后根）（前根） c. 动作电位以这种局部电流的形式在神经纤维上快速传播下去直到神经末梢，从而实现神经冲动的传导。传导特点：电位恒定；具绝缘性。结构：白质、灰质和中央管灰质：在内，横切面呈“H”形，主要是由胞体、树 突构成，低级神经中枢白质：在外，由

48、成束的神经纤维构成神经束，传递 神经冲动神经系统对内脏活动的调节：神经系统对内脏活动的调节通过内脏神经系统来完成内脏神经系统又称植物性神经系统或自主神经系统，是分布于内脏和血管的平滑肌、心肌及腺体的运动神经，支配内脏器官的活动，不受人的大脑和意志的支配。 交感神经：神经纤维源于胸腰部脊髓(T1-L3)；神经节大多数位于脊椎(j zhu)旁，形成交感神经干（链），神经节离效应器远，节后纤维长。 副交感神经(jiogn-shnjng)：神经纤维部分源于脑神经核（,），部分源于骶部脊髓(j su)；神经节一般位于效应器官附近或其壁内，神经节离效应器近，节后纤维短。内脏神经系统的功能特点：双重神经支配

49、内脏的活动受交感神经和副交感神经的双重支配，两者的作用相互拮抗消耗能量、紧张状态：交感神经作用占优势保存能量、安静状态：副交感神经作用占优势交感神经节后纤维释放去甲肾上腺素；副交感神经节后纤维释放乙酰胆碱。免疫系统免疫系统的组成免疫(Immunity):指机体对抗病原体引起疾病的能力。两类保护机制：天然免疫性（natural immunity) 先天性免疫 （innate immunity) 非特异性防御 (nonspecific defense)获得免疫性 ( acquired immunity) 特异性免疫（specific immunity)免疫系统：由免疫器官、免疫细胞、免疫分子借助血

50、液和淋巴循环相互联系而组成的功能系统。免疫器官：中枢免疫器官：免疫细胞发生、分化和成熟的场所。 骨髓 bone marrow 胸腺 thymus外周免疫器官：免疫细胞的定居场所、产生免疫应答的部位。 脾脏 淋巴结 扁桃体 阑尾等骨髓：多能造血干细胞，分化为髓样干细胞和淋巴干细胞。淋巴干细胞：分化为淋巴细胞、淋巴细胞（亦称、细胞）、细胞(nature kill cell) 等髓样干细胞：分化为红细胞、粒细胞、单核巨噬细胞、血小板、肥大细胞等。胸腺：是T细胞分化和成熟的地方,分化成细胞毒性细胞(cytotoxic T cell，Tc)和辅助性细胞 （helper T cell,Th)免疫细胞：免疫

51、细胞来自于骨髓中造血干细胞的两大谱系： 淋巴干细胞：发育成细胞、细胞、细胞。 髓样干细胞：发育成粒细胞、肥大细胞、单核巨噬细胞。T细胞：在胸腺内分化成熟，执行细胞免疫的任务。经抗原致敏后才能成为成熟的效应细胞细胞毒T细胞、辅助性T细胞B细胞：在骨髓内分化成熟，抗原致敏后分化成两种细胞浆细胞、记忆细胞。 人体的三道防线非特异性免疫 特异性免疫第一道防线(fngxin) 第二道防线 第三道防线 皮肤 吞噬细胞(tn sh x bo)、NK细胞 细胞免疫 粘膜 抗菌蛋白(dnbi) 体液免疫 分泌物 炎症反应 温度反应第一道防线体表屏障 2. 第二道防线体内的非特异性反应 局灶性炎症反应： 疼痛、发

52、红、肿胀发热屏障结构皮肤与粘膜 （物理屏障、化学防御） 机械的阻挡和排出 分泌物的抗菌作用：溶菌酶 正常菌群的拮抗作用3.第三道防线特异性免疫：抗原（antigen）：可以使机体产生特异性免疫反应的物质，如蛋白质、大分子多糖、病原体等。抗原决定簇 （antigenic determinant）： 决定抗原性的特殊化学基团。大多存在于抗原物质的表面；一个抗原物质可有多种和多个决定簇。 免疫应答：抗原进入机体刺激免疫细胞活化、增殖、分化，产生免疫物质发挥免疫效应，将抗原破坏、清除的整个过程。特点：专一性和记忆性类别：细胞介导的免疫应答（细胞免疫） 抗体介导的免疫应答（体液免疫）组织损伤时白细胞的活

53、动：中性粒细胞和单核细胞做变形运动，穿过血管壁进入组织间隙，单核细胞在组织中分化成巨噬细胞，与中性粒细胞共同吞噬病原菌干扰素具有广谱的抗病毒作用的蛋白质。脊椎动物的细胞内存在有合成干扰素的基因，病毒感染后会诱导机体产生干扰素。机理：并不能直接杀死病毒，诱导自身和周围细胞合成能够抑制病毒复制的蛋白质（抗病毒蛋白）免疫应答的过程：感应阶段：淋巴细胞接受抗原刺激，识别异己； 反应阶段：经抗原刺激后淋巴细胞增殖、分化形成效应细胞群和记忆细胞群；效应阶段：效应细胞发挥免疫作用。例如：B淋巴细胞淋巴细胞如何识别异己？1. MHC主要组织相容性复合体(major histocompatibity compl

54、ex) ，存在于组成个体所有细胞的细胞膜上，是该个体的“身份标签” 。人的MHC亦称为(chn wi)HLA（Human Leukocyte Antigen ）人类白细胞抗原）；除了同卵双胞胎以外，没有两个(lin )人有相同的MHC。细菌等病原体的表面也带有这种身份标志MHC，当入侵(rqn)人体时，这种“非我”标志即被免疫细胞识别。MHC蛋白还具有抗原提呈功能，可以与抗原结合形成抗原- MHC复合体，该复合体可与淋巴细胞上相应的受体结合，从而启动免疫应答。2.巨噬细胞起抗原呈递细胞（APC）作用(借助MHC) 病原体侵入人体发生感染时，巨噬细胞会吞噬、消化病原体，其抗原决定簇被降解，然后抗

55、原分子与巨噬细胞表面的MHC结合，之后由MHC呈递给淋巴细胞。3.淋巴细胞表面受体位于淋巴细胞的细胞膜上，能与相应的抗原结合。如：T细胞抗原识别受体（TCR)、B细胞抗原识别受体（BCR)一个淋巴细胞只编码一种抗原受体，该受体只能识别一种抗原决定簇。（专一性）巨噬细胞起APC作用的同时，还分泌白细胞介素-1(IL-1)，激活Th细胞；活化的Th细胞分泌 IL-2，可促进T细胞和B细胞的增值、分化。抗体介导的免疫应答体液免疫：免疫应答的主要细胞B细胞：B细胞分化为浆细胞，产生抗体发生时期：病原体侵入血液、淋巴液或组织液时（即细胞外）作用对象：主要是细胞外的病原体和毒素作用机理：抗体本身并不直接杀

56、死病原物，而是通过活化补体系统和作为分子标记使病原体成为免疫细胞攻击的目标抗体机体免疫系统受抗原刺激后产生的，并能与相应抗原特异性结合的球蛋白，主要存在于血清中。由四条肽链组成，呈Y字形不变区亦称恒定区，来源于同一个B细胞的不同浆细胞分泌的不同抗体(针对不同抗原决定簇)都有的结构可变区上述不同抗体的差异结构，是补体结合区、抗原结合位点部位 抗体与抗原特异结合，再通过下列反应消灭抗原：中和反应：抗体结合抗原以便吞噬细胞吞噬聚集反应：抗体是双价的，可以使抗原聚集，以 便吞噬沉淀反应：抗体结合后，使可溶性抗原大分子沉 淀，以便吞噬活化补体：抗体结合在细菌细胞表面，并活化一系列补体，活化了的补体分子在

57、细菌细胞膜形成复合孔，使细菌裂解死去。细胞介导的免疫应答细胞免疫免疫应答的主要(zhyo)细胞T细胞(xbo)发生时期：病原体侵入到细胞内，增殖(zngzh)后再感染其他细胞时。作用对象：入侵的病原体、被病原体感染的细胞、癌细胞、器官移植的异体细胞。杀伤机理： Tc直接参与杀伤靶细胞，通过分泌穿孔蛋白和毒素使靶细胞裂解，再被巨噬细胞吞噬。人工免疫：定义：通过注射、口服等方法使人体摄入抗原类或抗体类物质，增强人体对外来入侵物的免疫能力。类型： 人工主动免疫(artificial active immunization)：是指给机体接种抗原性物质，如疫苗，刺激机体免疫系统产生特异性免疫力。 （免疫

58、接种或接种疫苗） 人工被动免疫(artificial passive immunization)是给人体注射含特异性抗体的制剂，如抗血清，使机体迅速获得特异性免疫力。（如：抗破伤风杆菌血清） 人工主动免疫和人工被动免疫的特点 项 目 人工主动免疫 人工被动免疫输入物质 抗原 抗体产生免疫力时间 慢（2-3周） 快（输注即生效）免疫力维持时间 数月至数年 2-3周主要用途 预防 治疗或紧急预防疫 苗（Vaccine）：疫苗利用病原微生物或其他毒素，经过人工减毒或灭活或基因工程等方法制成，用于接种人或动物机体，使其产生主动免疫的制剂。疫苗类别： 第一类疫苗：是指政府免费向公民提供，公民应当依照政府

59、的规定受种的疫苗。 第二类疫苗：是指由公民自费并且自愿受种的其他疫苗。 死疫苗和活疫苗的比较 区别点 死疫苗 活疫苗制剂特点 死、强毒株 活、弱毒或无毒接种剂量及次数 较多，2-3次 较少，1次保存及有效期 易保存，1年 不易保存,数周免疫效果 较差，维持数月 至2年 较好，维持3-5年或更长植物植物(zhw)类群 裸子植物(luzzhw)：铁树纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲等裸子植物(luzzhw)：铁树纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲等植物的生殖与发育单性结实不经过受精，直接由子房发育成果实十二(sh r)植物的调控系统植物激素(j s)的种类及作用： “促进(cjn)”作用 “抑制”作用 脱落

60、酸 乙烯生长素细胞分裂素赤霉素 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 生长素（IAA） ： 主要产生部位：茎尖分生组织，由顶端向下运输。主要生理效应： 促进生长，产生顶端优势“双重作用”低浓度促进生长，高浓度则抑制生长（可能是高浓度的IAA 促使乙烯的合成）。不同器官对生长素的敏感性不同 ：根芽茎 促进果实发育（用以诱导单性结 同一种激素在浓度不同时，对同一种靶细胞的作用可能不同；一定浓度的激素对不同种类的靶细胞，影响亦可能不同。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 细胞分裂素（Cytokinin）：存在部位：生长活跃的组织，特别是根、胚、果实主要生理效应 促进细胞分裂