1.2 1.生命体组胞作为基本単位的组构,有哪些重要的特点?答:组胞是除病毒外的生命体的基本结构,其重要特点有:
(1) 细胞质膜将组胞与环境分隔开来,控制期胞内环境与外环境之间物质与能量转換。
(2)在化学组成上, 细胞与无生命物体的不同在于:
1.细胞中含有大量的水;
2.细胞中含有多种有机分子,其中生物大分子(核酸、蛋白质、多糖、脂质)使组胞成为结构复杂且高度有序的系统, 并可完成基本新陳代谢外的特定功能。
( 3 ) 整个生物体的生命活功取决于其组成组胞功能的总和。2.为什么说生物体是一个开放系统?
答: 之所以说生物体是一个开放系统, 是因为所有生物都要从外部获取自由能来驱功其体内的生化反应
1 ) 自养生物以光能为能量来源, 利用简単的原料合成自身复杂的有机物
(2)异养生物以食物(其他生物合成的有机物质)分解所产生的化学能为能量来源,并将分解产生的小分子作为合成自身生物大分子的原料,
(3)总之生物体和期胞需要与周围环境不断进行物质交換和能量流动,所以生物体是一个开放的系统.
3.三叶草.蝴蝶.時蜓.姓.地.度是一种常.见的食物链,但其中没有分解者,试将分解者以适当方式加到这个食物链中,,
4
.分子生物学的发展如何深化和发展了人们关子生物界统一性的认识?
答:分子生物学对生物界统一性的深化:
(1)所有生物的组胞都是基于相同的组分(如核酸、蛋白质、多糖等)构建的
(2)所有的蛋白质都由2o种気基酸以成键的方式连接而产生的
(3)组胞代谢中的化学反应都依靠酶的催化作用, 而大多数酶是蛋白质.
(4)所有生物的遗传物质都是核酸,即成.
①所有分子的结构都是相同的,即4种核苷酸以磷酸二酯般的方式連接形成长链, 2条互补的长整形成双螺旋分子;
②长链的核苷酸序列决定了蛋白质长整上気基酸的序列,也就决定了各种不同蛋白质的功能,进而调控生物代谢、生长、发育与生命机能运作,,
(5)在所有的生物中,遗传密码是相同的,遗传信息的方向与是相同的.
这些事实证明所有生物有一个共同的起源, 整个生物界是由此产生的一个多分支的物种进源。
5 怎样理解科学是一项具有自我修正机制的社会活功?
答:各种科学研究的方法有相同的关键要素:观察、提问、假说、顸测和检验,它们是环环相扣的:
( 1 )观察是对自然有目的考察和审视;
(2)同题的提出是基于观察中发现事实,
(3 ) 某种设想或假说的提出是对问题作出的可能解释;
(4)预测是根編假说,通过推测和类推的方法得到的;
(5)最后根据预测,设计实验,在进一步的观察和实验中检验假说, ,科学方法的各个关键要素是基于事实、符合逻辑的,且科学中任何思想、假说、理论都必须是可以检验的, 所以科学是一项具有自我修正机制的社会活动,
6. 为什么说地球上的生态系统是目前人类生存的地球表层环境得以维持的支持系统?
答:今口的地球表面成为适宣人类生存的环境,是由于地球生物和环境37亿年的协同进化,主要表现在；
(1)由于生态系统的作用,大气中的2液度恰好使地表温度适合生物生存,没有让地表液态水过度蒸发,,进而为生物维持了一个适合生存的液态水圈。
(2)由于生态系统的作用,大气中含有足够的分子态氢,使得:
①人类的呼吸得到保证;
②岩石风化产生生命所需的矿物质,
③臭氧层形成,保护地表生命免于宇宙紫外线辐射;
④大多数跟石在劃法地表之前燃烧掉,
(3)由于生命活动产生了储存在地下的煤、石油、天然气,为人类活动提供了能量,,
要维持以上这些环境状态,仍然需要依靠具有相当规模和质量的生态系统,所以说地球上的生态系统是目前人类生存的地球表层环境得以维持的支持系统,
课外五、简答题
1.生物体有哪些共同特征? [华南理l.大学2005研、i所江111·大学2005研、映西师1·大学2005?11'、 . 大大学20061111'、四川大学20061111'、四川大学20091111'、暨南大学2011研]
答: (1)特定的组成结构, 期胞是生物体结构的基本単位,所有生物体都是由一个或多个组胞所组成的。
(2)新陈代谢,在生活的生物体和细胞内存在着无休止的化学变化, 一系列酶促反成组成复杂的反应网络,,这些化学反应总和称为新陈代谢, 所有生物都要从外部获得自由能来驱动化学反成,, (3 ) 稳造和应激性, 生物体内新陈代谢所需要的物理、化学条件被限制在一个很窄的幅度之内, 生物体具有许多调节机制以保持内部条件的相对稳定, 这一特性称为稳态; 体内成体外的物理或化学变化都可能对生物体产生影响,生物体能感受这些变化,并做出有利于保持其体内稳态、维持生命活动的应答,这一行为称为成激性.
(4)生殖和遺传,任何一种生物个体都不能长久存活,它们通过生
殖产生子代使物种得以延续,生物界有多种生殖的模式,无论哪一种模式,都必须将全部遺传信息通过组胞从亲代传递到子代, (5)生长发育,生物的生长是组胞体积成数量的增长,发育是和生长密切相关的过程,在多细胞生物的生活史中,发生了一系列结构和功能的变化,包括组织器官的形态建成、性成熟、衰老等,, (6)进化和适成,在生殖过程中,遗传物质往往会发生重组和突变，使亲代和子代以与子代不同个体之间出现变异,
2.试述生物分界的发展历史和各分界划分的主要依据[l111西师1大学25石开、暨商大学26石开、四川大学2006 1111'、西南大学2006 研、中科l1完2008研]
答:长期以来,界是最大的分类阶元,生物的分界与其发展过程如下:
(1)二界系统:人类观察自然,很[T1就注意到生物可区分为两大类群,即「植物界和动物界,林奈将所有生物分为两大界:植物界和动物界.
(2)三界系统:1886年德国生物学家、进化论者海克'11(E. 1)提出三界分类系统,即植物界(解),,动物界(),原生生物界(),,(3)五界系统: 1967年, R. 根据组胞结构和営养类型将生物分为五界,即原核生物界、原生生物界、植物界、真菌界和动物界,
(4)六界系统:我国生物学提出了一个六界系统,他把生物界分为三个总界:无组胞生物总界，,包括病毒一界;原核生物总界,包括细菌和蓝藻两界;真核生物总界,包括植物真菌和动物三界,还有
人主张在**的五界系统之下,加一个病毒界,构成另一个六界系统。
(5)三域分类方案(三原界学说):2o世组7o年代伍斯、福克斯等根据核糖体小亚基的分子结构,把生物界分为古组菌域()、真组菌域()、真核生物域(),
3.简述生物学的分科,[映西1大学2005研、中科l1完2008研]
答:生物学是指研究生物的结构、功能、发生和发展的规律以与生物与周围环境的关系等的科学,生物学有如下分科:
(1) [11期按生物类辞成研究对象划分学科,如植物学、动物学、微生物学等;
(2)按结构、机能以与各种生命过程划分的学科有形态学、解剖学、组织学、组胞学等;
(3)从不同层次研究生物学的学科有种群生物学、组胞生物学、分子生物学等;
(4) 2o世纪以来,用物理学的、化学的以与数学的手段研究生命的分支学科成交叉学科有生物化学、生物物理学、生物数学、仿生学等,
4.请用植物为例, 简述生物适应的涵义, [南京大学27石野]答:适应是生物体共同的特征,是指一种生物和它具有的某些遗传性状提高了它在特定环境中生存和生殖的能力,以早生植物为例,干早环境的主要矛盾是缺水和光线强:
早生植物根系发达,叶表面积较小,叶表面增生了许多表皮毛或白色蜡质,以減少水分的蒸发和加强对阳光的反射,早生植物的新陈代谢极为缓慢,这是它们在长期的生存斗争中获得的适应性,早生植物的结构、功能与坏境相适应,
5.简述假说和实验的关系, [厦大学25研]
答: 假说是指根編己知的科学事实和科学原理, 对所研究的自然现象与其规律性提出的推测和说明, 而且数編经过了详组的分类、归纳与分析,得到一个哲时性但是可以被接受的解释,科学的重要原则是假说是可以检验的;实验是指在人为地干预、控制所研究对象的条件下进行的观察,实验不仅意味着某种精确地操作,而且是一种思考的方式,进行实验步骤如下:
(1)对研究对象所表现出来的现象提出某种可能的解释,也就是提出某种设想或假说,然后设计实验来验证这个设想成假说,, (2)根据假说,用推测和类推的方法,对可能发生的事件作预测,并在进一步观察和实验中检验
(3)如果实验的结果不支持假说,就成提出新的假说,作新的探索;如果证明这个假说是正确的,那么这个假说就不再是假说, 而是定律成学说了,
22.课后习题
1.动物是由于氧气(o2)氧化糖(c66)产生2和H2o而获得能量。假设你想知道所产生的2中的氧是来自于糖还是氧气, 试设计一个作为示踪原子的实验来回答你的同题。
答:自然界中的氧元素含有三种同位素,即60、70、u0。其中S0是一种稳定的同位素,常作为示踪原子用于化学反应机理的研究中。实验设计如下:
(1)实验组:用S0作为来示踪原子标记糖并供给动物的有氧呼吸,质谱分析检测生成物c02的放射性,,如果2中的氧具有放射性说明c02中的氧是来自于糖。
(2)对照组:用u0标记o2作为对照实验,同样分析检测2是否具有放射性,如果有放射性,则说明
2中的氧是来自于o2:如果c02没有放射性, 则进一步表明2中的氧来自糖而并非来自
2.有人说: “不必担心工农业所产生的化学度料会污染环境,因为组成这些度料的原子本来就存在于我们周围的坏境中。”你如何驳斥此种论调?
答:这种观点是错误的。
(1)化合物都是由元素组成,原子的化学特性取决?一最外层的电子数,电子的得失或共用,即化学键的形
成决定了化合物的形成。
(2) 不同化合物具有不同的性质, 工农业所产生的化学度料会对人类的健康以与动植物的生长发育产生不
良的影响, 同时还会干扰自然界的物质循环, 对地球物质化学循环产生深远的影响。
(3)化学度料经过生产生活之后,其存在的形式会发生変化,例如
重金属在矿石里面存在时基本对环境无
害,但经过工农业生产后其稳定的形式发生改变,极易排放到环境中,造成对水体的严重污染。
3. 免子吃的草中有叶黄素, 但叶黄素仅在兔子的脂肪中积累而不在肌内中积累, 发生这种选择性积累的原因在于这种色素的什么特性?
答: 之所以发生选择性积累是因为叶黄素的溶解性特性,
,叶黄素是脂港性色素,不溶水但溶油脂和脂肪等有机溶剂,叶黄素被吸收后易在脂肪等非极性组织器官中积累,而肌肉中易积累的是水溶性的色素,
4. 牛能消化化草,但人不能,这是因为牛胃中有一种特殊的微生物而人胃中没有,你认为这种微生物进行的是什么生化反应?如果用一种抗生素将牛胃中所有的微生物都灭掉, 会怎样?
答: (1)人体不能消化纤维素,是因为人体的消化道中没有纤维素酶,但牛能消化纤维素是因为牛的胃中寄生着一种特殊的微生物,瘤胃微生物,具有能分解纤维素的酶,能使纤维素水解产生纤维二糖,纤维二糖再进一步水解形成葡葡糖,,
(2)纤维素是牛的主要食物,如果用抗生素将牛胃中所有的微生物都消灭掉,牛将不能消化纤维素从而导致牛缺乏营养物质甚至死亡,
5.有一种由9种氨基酸组成的多肽,用3种不同的酶将此多肽消化后,得到下列5个片段(N代表多成的氨基端)28
试推测此多肽的一级结构,,答: (1)由题意可知蛋白质的N末端氨基酸残基是甘基酸,
(2)此多放被3种不同的酶消化后,多肽整断裂成5个肽段,,
(3)用重叠法确定肤段在多肽整中的次序,确定此多肽的一级结构为:
甘-脯-亮-天-.酪亮.
四、简答題
1.根編水分子的结构组成特点和自身特性说明水在生命活动的作用, [l·1都师1l·大学25
答: (1)水的结构组成特点:水由两个氢原子和一个氧原子组成,氢和氧共同争夺电子,形成共价键,但氢原子帯正电荷, 氧原子带点负电荷，水是一极性分子.
(2)水的自身特性:地球上的生命起源于水,陆生生物体内的组胞也生活在水环境中,水占生物体6以上,水在生命活动中起着不可替代的作用,这是因为水有许多特性,具体有:①水是极性分子,氢原子和氧原子间形成非极性共价键,和相邻的水分子形成不稳定的氢键,使水有较强的内聚力和表面张力,
②水是极好的溶剂,是生命系统各化学反应理想的介质,对于物质的运输,生命化学反应的进行,正常的新陈代谢具有重要意义,
③高比热、高蒸发热,有利于维持体温,保持代谢速率稳定:
④固态水比液态水的密度低,形成水面绝缘层,有利于水生生物生
5水能够电离,
2. 分析并归纳双螺旋旋结构的主要特点, 「华东、巾、1?大学2007研]
答: 沃森和克里克提出双限旋结构, 双螺旋结构的特点如下:
(1)多核苷酸整同绕一个共同的中心抽旋转,为右手限旋:
(2)多核苷酸整通过磷酸和戊糖的3', 5'碳相连而成:
(3) 碱基在螺旋的内部,磷酸根在外部;
(4) 螺旋直径2,相连碱基之间的距离o.34,并沿轴旋转36';
(5) 两条核苷酸链依靠機基对之问的氢键结合在一起, ，配对,碱基互补原则是脱氧核糖核酸复制、转录等的分子基础,
4.为什么核酸分子能成为遗传信息的载体,而其他生物大分子则不能? [·、南大学26研]
答:生物大分子包括糖类,脂质,蛋白质,核酸四大类,核酸分子的碱基对数目很多,这些碱基对在分子中的排列有4n种,核酸的多样性使它能储藏无穷的遗传信息;核酸分子性质稳定,其他生物大分子的多样性没有核酸分子丰富,性质相对不稳定,不能担负遗传信息的载体的任务.
论述蛋白质的功能并举例说明, [江;1J1大学2o11111l]
答:根据蛋白质在机体内的功能,可将其分为7大类:
(1)结构蛋白:结构蛋白是组成组胞结构的基础,例如, 哺乳动物的毛、发、肌腱和韧帯,蚕和蜘蛛的线等都是由专门的蛋白质组
(2)收缩蛋白:收缩蛋白与结构蛋自共同起作用,例如,肌内的运动就需要收缩蛋自与肌腱共同起作用.
(3)贮藏蛋白:例如,卵清蛋白就是动物卵中的贮藏蛋白,给发育中的胚胎提供氨基酸，植物的种子中有许多种贮藏蛋白, 是种子萌发时的养料来源, 也是食物中重要的蛋白质来源,,
(4)防御蛋白:例如,抗体就是一种防御蛋白,是存在于血液中负责与病原体作斗争的蛋白质,,
(5)转运蛋白:负责物质转运的蛋白质,例如, 血红蛋白,即.血液中含铁的蛋白质,是把氧从肺转运全身体其他各部分的蛋白质,, (6)信号蛋白:信号蛋白是将信号从一个细胞传送到另一个组胞的蛋自质,例如,某些激素就是信号蛋白,,它们的作用是协调躯体中的某些活动,,
(7)酶:酶大概是生物体内最重要的蛋自质,它们是生物催化剂,催化体内的每一个化学反应酶促进行学反应的进行, 但本身并不在反应中发生变化，实际上组胞中所有的化学反成都是由酶起促进和调节作用的,