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文檔簡介
第1章走進細胞
說到細胞,我們還清晰地記得它在顯微鏡下的影像。還需要進一步探究嗎?
悠悠300余年,關于細胞的研究碩果累累;近50年來更進入了分子水平,老樹又綻新
花。許多研究成果已經(jīng)或?qū)⒁哌M我們的生活;植物細胞在培養(yǎng)瓶中悄然長成幼苗;動物體
細胞核移植誕生了克隆動物;不同生物細胞間DNA的轉(zhuǎn)移創(chuàng)造出新的生物類型及其產(chǎn)品;
病危的生命期盼著干細胞移植的救助......讓我們再次走進細胞,更深入地探索它的奧秘。
每一個生物科學問題的答案都必須在細胞中尋找。
生物圈IIWW
■
①心肌細
⑧生態(tài)系統(tǒng)
組織
辱落心臟(器官)
⑥種群-
V?花瀛環(huán)系統(tǒng)
⑤龜(個體)J
第2章組成細胞的分子
同自然界的許多物體一樣,細胞也是由分子組成的。細胞為什么能表現(xiàn)出生命的特征?
是組成它的分子有什么特殊之處嗎?這些分子在非生命物體中能不能找到?組成這些分子
的元素,在非生命物體中能不能找到?這些分子又是怎樣構(gòu)成細胞的呢?
要認識細胞這個基本的生命系統(tǒng),首先要分析這個系統(tǒng)的物質(zhì)成分一組成細胞的分子。
闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律,必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎上。
■
?蓼R
?H2N-i-COOH
白
?一?RR
二^FbN-d-CO-HN-d-COOH
1C白白
■H
口多肽R
H2N-C<O-HN<-CO--------HN-C-COOH
口H
第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)
你有過這樣的經(jīng)歷嗎?自己心愛的自行車出了毛病,你將一些零件拆卸下來,卻發(fā)現(xiàn)
再組裝成原樣并非易事。細胞的結(jié)構(gòu)可比自行車復雜多了。雖然人類對細胞中的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)
已經(jīng)有了深入的了解,但是至今也未能實現(xiàn)人類組裝細胞。
不同的事實揭示同樣的的道理:系統(tǒng)不是其組分簡單堆砌,而是通過組分間結(jié)構(gòu)和功
能的密切聯(lián)系,形成的統(tǒng)一整體。
我確信哪怕一個簡單的細胞,也比迄今為止設計出的任何智能電腦更精巧。
細胞質(zhì)
葉綠體
“核糖(本
線粒體
,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
細胞壁
胞間連絲
過氧化物酶體細胞膜
囊泡高爾基體
第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出
細胞是一個開放的系統(tǒng),每時每刻都與環(huán)境進行著物質(zhì)的交換。物質(zhì)的進進出出都要
經(jīng)過細胞的邊界一細胞膜。細胞內(nèi)外的許多物質(zhì)并不能自由地出入細胞,細胞膜能夠?qū)M出
細胞的物質(zhì)進行選擇。
這一層薄薄的細胞膜為什么能夠控制物質(zhì)的出入呢?
膜的研究是當前細胞生物學和分子生物學的重要課題之一。
自由擴散協(xié)助擴散主動運輸
n????
非介導載體介導
第5章細胞的能量供應和利用
細胞的主動運輸需要能量。細胞內(nèi)有機物的合成需要能量。肌細胞的收縮需要能量......
細胞作為一個基本的生命系統(tǒng),只有不斷輸入能量,才能維持生命活動的有序性。
太陽能是幾乎所有生命系統(tǒng)中能量的最終源頭。外界能量輸入細胞,并為細胞所利用,
都要經(jīng)過復雜的化學反應。
新葉伸向和煦陽光,蚱蟠覬覦綠葉的芬芳。它們?yōu)樯娑@取能量,能量在細胞里流
轉(zhuǎn)激蕩!
第6章細胞的生命歷程
生物都要經(jīng)歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程。活細胞也一
樣。
就在你閱讀本書的時候,你身體內(nèi)就有許多細胞在進行分裂,有些細胞在生長,有些
細胞在變老,有些細胞剛剛結(jié)束自己的生命歷程。
生長,增殖,衰老,凋亡……細胞的生命歷程大都短暫,缺都個體的生命有一份貢獻。
鮮花吐蕊,綠葉蔥蘢,抑或花瓣凋落,枯葉飄零,展示著個體的生命現(xiàn)象,折射出細
胞的生命歷程。
ASG九
命而飲,哈
第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)
遺傳,俯拾皆是的生物現(xiàn)象,其中的奧秘卻隱藏至深。人類對它的探索之路,充滿著
艱難曲折,又那么精彩絕倫!
讓我們從150多年前孟德爾的植物雜交實驗開始,循著科學家的足跡,探索遺傳的奧
秘。
八年耕耘源于對科學的癡迷,一畦畦豌豆蘊藏遺傳的奧秘。實驗設計開辟了研究的新
路,數(shù)學統(tǒng)計揭示出遺傳的規(guī)律。
第2章基因和染色體的關系
當孟德爾的遺傳規(guī)律被重新發(fā)現(xiàn)以后,有一個問題始終沒有解決:基因在細胞中究竟
有沒有物質(zhì)基礎呢?孟德爾所假設的顆粒狀的因子,究竟是不是遺傳物質(zhì)的實體呢?如果是,
又存在于細胞中什么位置?
對細胞分裂的深入觀察,使人們推測到基因和染色體的關聯(lián)。摩爾根著名的果蠅雜交
實驗,使這一問題有了確鑿的答案。
基因在哪里?悠悠百年,尋尋覓覓。懷疑、爭論、推理......最終是觀察和實驗,探明它
神秘的蹤跡。
第3章基因的本質(zhì)
自從摩爾根提出基因的染色體理論以后,基因在人們的認識中不再是抽象的“因子”,
而是存在于染色體上的一個個單位。但是基因到底是什么呢?摩爾根在他的《基因論》一書
的末尾說:“我們?nèi)匀缓茈y放棄這個可愛的假設:就是基因之所以穩(wěn)定,是因為它代表著一
個有機的化學實體?!边@個假設成立嗎?
基因是什么?DNA或蛋白質(zhì)?幾多實驗,幾多爭論。是誰將謎底揭破?
第4章基因的表達
遺傳物質(zhì)實驗證據(jù)的獲得和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立,解決了“基因是什么”的問
題,生物學的研究從此以空前的步伐前進。另一個長期懸而未決的問題一“基因是如何起作
用的”,成為研究的新熱點。
關于蛋白質(zhì)的研究,此時也有了長足的進展。人們認識到性狀的形成離不開蛋白質(zhì)(特
別是酶)的作用,于是推測基因通過指導蛋白質(zhì)的合成來控制性狀,并將這一過程成為基因
的表達。
生命的圖案,破朔迷離:從信息到物質(zhì),從藍圖到現(xiàn)實,繁復、簡約、粗放、精細,
是誰創(chuàng)造出,如此的和諧與統(tǒng)一?
第5章基因突變及其他變異
既然遺傳物質(zhì)能夠穩(wěn)定地傳給后代,后代為什么會與親代有一定差別?你已經(jīng)知道,
基因的自由組合會使后代產(chǎn)生變異。那么,在生物繁殖過程中,基因本身會不會改變呢?染
色體的整體或局部會不會增加或減少呢?
人類自古以來就面臨這遺傳病的困擾。遺傳病的產(chǎn)生原因是什么?怎樣防止遺傳?。?/p>
人類基因組計劃將幫助人們在基因水平上認識和防治各種遺傳病,使人類更好地把握自己的
命運。
遺傳伴隨著變異,泛起進化的層層漣漪。遺傳變異規(guī)律的妙用,贏來戰(zhàn)勝病魔的驚喜。
第6章從雜交育種到基因工程
自從人類開始種植作物和飼養(yǎng)動物以來,就從未停止過對產(chǎn)品的改良。傳統(tǒng)的方法是
選擇育種,通過汰劣留良的方法來選擇和積累優(yōu)良基因。自從孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律之后,
人工雜交的方法被廣泛應用于動植物育種。人工誘變技術的應用,使育種方法得到了較大改
進。基因工程的誕生,使人們能夠按照所設計的藍圖,進行跨越種間鴻溝的基因轉(zhuǎn)移,從而
定向地改變生物的遺傳特性,創(chuàng)造出新的生物類型。
選育、雜交、誘變,實踐-理論-實踐,幾多輝煌,幾多遺憾?;蚬こ坍愜娡黄?,朝
陽產(chǎn)業(yè),光明無限。
第7章現(xiàn)代生物進化理論
自達爾文的《物種起源》問世以來,人們普遍接受生物是不斷進化的這一科學觀點。
但是,生物為什么會不斷進化?生物是怎樣進化的?達爾文的解釋并未給人一個非常圓滿的
答案。隨著生物科學的發(fā)展,人們對生物進化的解釋也在逐步深入,并且不乏爭論.在各種
論點的交鋒中,進化理論本身也在“進化”。
遠去了“貝格爾”的帆影,無涯是進化論的航程。撥開那億萬年的迷霧,尋覓著生命
史的真容。
第1章人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)
無論是在冰天雪地的邊防線上巡邏的戰(zhàn)士,還是在煉鋼爐前揮汗如雨的工人,體溫都
是37℃左右,這是為什么?大量出汗或嚴重腹瀉時,需要及時補充含鹽的水,比如喝電解
質(zhì)飲料,這又是為什么?
在外界環(huán)境發(fā)生劇烈變化的情況下,人體仍能通過自身的調(diào)節(jié)作用,維持內(nèi)環(huán)境的相
對穩(wěn)定,從而使體內(nèi)的細胞擁有穩(wěn)定而適宜的存活條件。
無論春夏秋冬,風云變幻,它卻總是輕波微瀾。穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的特征,也是機體存
活的條件。它讓每一個細胞分享,又靠所有細胞共建。
第2章動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)
你的身體作為一個開放的系統(tǒng),與外界不斷進行著物質(zhì)交換、能量的轉(zhuǎn)換和信息的傳
遞,體內(nèi)又有成千上萬種化學反應在同時進行,但是內(nèi)環(huán)境卻能維持相對穩(wěn)定。這是為什么?
打球、游泳、騎自行車……不論你從事什么運動,全身各個器官都能保持高度的協(xié)調(diào)
一致。這又是為什么?
內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持,各器官之間功能的協(xié)調(diào),以及對外界刺激作出的適當反應,都是
通過復雜而精巧的調(diào)節(jié)實現(xiàn)的。
是重簾低垂抑或是云閃亮,不,是腦細胞織就信息之網(wǎng)。萬千信息在此傳輸交匯:調(diào)
節(jié)著機體的穩(wěn)態(tài),更閃耀著智慧的光芒!
第3章植物的激素調(diào)節(jié)
與高等動物相比,植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)要簡單得多。它們沒有神經(jīng)系統(tǒng),對外界刺激的反
應自然就不如動物靈敏。那么,植物體能不能對自身的生命活動進行調(diào)節(jié)呢?
喚醒沉睡的種子,調(diào)控幼苗的生長。引來繁花綴滿枝,瓜熟蒂落也有時??康氖怯曷?/p>
陽光,來不開信息分子。
第4章種群和群落
從個體水平看,生物能通過自身的調(diào)節(jié)作用維持穩(wěn)態(tài),完成生長、發(fā)育和繁殖等生命
活動。而在
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