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生物细胞的基本结构精选(九篇)

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生物细胞的基本结构

第1篇:生物细胞的基本结构范文

1.高中生物15个核心概念

这些概念从小到大的排列顺序是:脱氧核糖;脱氧核苷酸;基因;DNA;染色质;真核细胞;细胞,属于微观方面。组织;器官;系统;个体;群落;种群;生态系统;生物圈,属于宏观方面。现做如下说明。

1.1微观方面

1.1.1脱氧核糖:一种单糖,由C、H、O三种元素组成,是组成脱氧核苷酸的成分。

结构式

1.1.2脱氧核苷酸:是组成DNA的基本单位,由C、H、O、N、P五种元素组成,每一个脱氧核苷酸分子有一份子的脱氧核糖、一份子含氮碱基和一份子磷酸组成,脱氧核糖核苷酸的碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。根据所含碱基的不同,分为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸四种。脱氧核糖核酸(DNA)是由四种脱氧核苷酸通过化学键组成的双螺旋结构,就是通常意义上的DNA。其结构式如下:

1.1.3基因:是具有遗传效应的DNA的片段,其基本组成单位是四种脱氧核苷酸,一个DNA上有许多基因。编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列,包括编码区(外显子)、编码区前后对于基因表达具有调控功能的序列和单个编码序列间的间隔序列(内含子)。

1.1.4DNA:主要由4种脱氧核糖核苷酸按一定的顺序,以3′,5′―磷酸二酯键连接而成的一类核酸,是生物遗传信息的载体。主要存在于细胞核中,少数存在于细胞质中,是大多数生物的遗传物质。一个DNA上有许多基因,DNA和蛋白质结合成为染色质或染色体。它们的组成和排列不同,显示不同的生物功能,如编码功能、复制和转录的调控功能等。排列的变异可能产生一系列疾病。

1.1.5染色质:由DNA和蛋白质组成,存在于真核细胞的细胞核中,易被碱性染料染成深色的物质。染色质的基本化学成分为脱氧核糖核酸白,它是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合物。

1.1.6真核细胞:具有核膜包裹的成型细胞核的细胞,细胞核中含染色质,细胞质中线粒体、高尔基体、内质网、核糖体等多种细胞器。真核细胞能进行有丝分裂,还能进行原生质流动和变形运动。在植物细胞中光合作用和呼吸作用分别在叶绿体和线粒体中进行。除细菌和蓝藻植物的细胞以外,所有的动物细胞和植物细胞都属于真核细胞,由真核细胞构成的生物称为真核生物。

1.1.7细胞:是生物体结构和功能的基本单位,有原核细胞和真核细胞两种。细胞是生命活动的基本单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成,就是病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。一般来说,细菌等绝大部分微生物及原生动物由一个细胞组成,即单细胞生物;高等植物与高等动物则是多细胞生物。世界上现存最大的细胞为鸵鸟的卵子。

1.2宏观方面

1.2.1组织:由形态相似、结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群,是细胞分化的结果。受精卵分裂产生的细胞开始在形态、结构和功能上是相同的,以后经过细胞的分化,逐渐形成各种不同的形态,具有不同的功能。它们进而形成不同的细胞群,就是组织。所以说,组织是细胞分化的结果。动物和人的组织有四大类:上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。

1.2.2器官:由不同的组织按照一定的次序结合在一起而构成的能行使一定功能的结构单位。如动物的心脏、肺、肝、肾等,植物的花、果实、种子、根、茎、叶等。器官是由多种组织构成器官是生物体中自己具有一定功能,承担生物体一定的工作,是生物结构层次中比组织高一级的层次,器官由各种组织构成。植物的器官比较简单,最高等的被子植物有根、茎、叶、花、果实、种子六大器官,而其他植物并不是都有这六大器官的。裸子植物有根、茎、叶、花、果实;蕨类植物有根、茎、叶。

1.2.3系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官,按照一定的次序组合而构成系统。如动物的神经系统、消化系统、循环系统等。

1.2.4个体:若干个器官和系统协同完成复杂生命活动的单个生物体为一个个体。单细胞生物的个体就是由一个细胞构成的生物体。个体能够进行新陈代谢,实现自我更新,在新陈代谢的基础上,表现出生长、发育、衰老、死亡,等等。

1.2.5种群:是指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以,并通过繁殖将各自的基因传给后代。它是进化的基本单位,同一种群的所有生物共用一个基因库。

1.2.6群落:把在一定生活环境中的所有生物种群的总和叫做生物群落,简称群落。组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,而有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落。它们之间有各种直接和间接的关系。在群落中,一个种群的兴衰、变化都会对其他种群产生各种各样的影响。

1.2.7生态系统:在一点自然区域中,生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。它是由生物群落与无机环境构成的,生态系统的范围可大可小,相互交错,最大的生态系统是生物圈,最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统。它由无机环境因素和生物因素组成,无机因素包括阳光、水、空气、温度、无机盐等,生物因素由生产者(绿色植物)、消费者(草食动物和肉食动物)、分解者(腐生微生物)三部分组成。它既有垂直结构又具有水平结构。

1.2.8生物圈:生物圈是指地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区,是地表生物体包括微生物及其自下而上环境的总称,是地球特有的圈层。它也是人类诞生和生存的空间。生物圈是地球上最大的生态系统。它包括大气圈的下层、岩石圈的上层、整个水圈和土壤圈全部。

2.细胞是核心概念的桥梁,是宏观和微观的分界线

在这些概念中,属于生命系统层次的基本概念是:细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈,其中细胞是微观系统和宏观系统的分界线。

第2篇:生物细胞的基本结构范文

一本章的主要内容和特点

本章是在学生初中阶段初步学习过细胞的知识,以及在前一章学习了关于生命的物质基础知识的基础上,进一步学习高中阶段的关于细胞的知识。生物体的一切生命活动,主要是在细胞内进行的。因此,高中阶段有必要从细胞是生命活动的基本单位的高度,进一步讲述真核细胞的亚显微结构和主要功能的知识,以及有关细胞增殖、分化、癌变和衰老的知识。

本章包括三节教材:第一节《细胞的结构和功能》;第二节《细胞增殖》;第三节《细胞的分化、癌变和衰老》。第一节《细胞的结构和功能》内容很丰富,共分三小节:第一小节《细胞膜的结构和功能》,本小节内容以及章的引言和第一节的引言,共需用3课时教学;第二小节《细胞质的结构和功能》,需用2课时教学;第三小节《细胞核的结构和功能》,共需用2课时教学。第二节《细胞增殖》,需用1课时教学。第三节《细胞的分化、癌变和衰老》,需用1课时教学。此外,本章有两个学生实验。

第一节《细胞的结构和功能》,在分成小节讲述之前,用了几小段文字和一些图表,先介绍了几点有关的内容:观察细胞内部的精细结构,必须应用电子显微镜或其他更为精密的仪器;细胞的种类繁多,大小、形状各不相同,功能也不相同;细胞可分为原核细胞和真核细胞两大类,绝大多数生物是由真核细胞构成的;细胞虽然微小,但是有非常精细的结构和复杂的自控能力,这些是细胞能够进行各种生命活动的基础。真核细胞比原核细胞复杂得多,因此,首先学习关于真核细胞的结构和功能的知识。

第一节的第一小节《细胞膜的结构和功能》,主要讲述细胞膜的分子结构和细胞膜的主要功能两方面的内容。第一方面,关于细胞膜的分子结构,明确提出细胞膜是一层由磷脂和蛋白质构成的膜。在细胞膜的中间是磷脂双分子层,这是细胞膜的基本支架;有的蛋白质分子排布在磷脂双分子层的表层;有的蛋白质分子部分嵌插或贯穿在整个磷脂双分子层中。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,这种特点对于细胞膜完成各种生理功能非常重要。再有,在细胞膜的外表有一层糖蛋白,叫做糖被,它在细胞生命活动中有重要功能。第二方面,关于细胞膜的主要功能,主要讲述细胞膜与周围环境进行物质交换的功能,而对细胞膜的其他多种功能不可能都加以介绍。由于细胞膜与周围环境进行物质交换的内容比较复杂,学生在学习上有一定难度,因此教材本着化繁为简、深入浅出的精神,主要讲述了自由扩散方式和主动运输方式,略去了其他运输方式。教材强调指出,自由扩散是被动运输的方式;主动运输方式的特点是必须有载体蛋白质的协助,需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。主动运输能够保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的营养物质。接着,在讲了上述两种运输方式的基础上,明确指出细胞膜的通透性特点:细胞膜是一种选择透过性膜。

第一节的第二小节《细胞质的结构和功能》,主要讲述细胞质基质和细胞器两方面的内容。第一方面,关于细胞质基质的内容有:细胞质基质中含有多种无机的和有机的化合物;细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所;在细胞质基质中存在着多种细胞器。第二方面,关于细胞器的内容,占了本节的大部分篇幅,重点讲了线粒体和叶绿体这两种细胞器,主要说明这两种细胞器在动植物体中存在的部位、在细胞内的分布、基本结构和主要功能,这些知识是学习后面有关章节必备的基础知识。此外,还简要讲述了内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡这5种细胞器。本节教材最后强调指出,在活细胞完成各种生命活动的过程中,细胞质基质和细胞器是相互协调的,各种细胞器之间也是密切联系的。,全国公务员共同天地

第一节的第三小节《细胞核的结构和功能》,主要讲述细胞核的结构、细胞核的主要功能、原核细胞的基本结构三点内容。第一点,关于细胞核的结构,简要介绍了核膜、核仁和染色质的知识。第二点,关于细胞核的主要功能,强调了细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心,因此它是细胞结构中最主要的部分。第三点,关于原核细胞的基本结构,很简要地介绍了原核细胞在大小、细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核这几个方面与真核细胞不同的特点,并且强调指出原核细胞最主要的特点是没有由核膜包围的细胞核。

第二节《细胞增殖》,在节的引言中指出细胞增殖是生物体的重要基本特征,细胞以分裂的方式进行增殖;细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础;真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种方式。本节教材主要讲述两方面内容:一方面,以大部分的篇幅讲述真核细胞的有丝分裂方式;另一方面,简要介绍真核细胞无丝分裂方式的特点。

关于有丝分裂的内容,主要有三点。在讲述这三点内容之前,先明确指出有丝分裂方式是真核细胞进行细胞分裂的主要方式,多细胞生物体以有丝分裂的方式增加体细胞的数量,体细胞进行有丝分裂是有周期性的。接着,讲述第一点内容,即细胞周期,主要讲述了细胞周期的概念、细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段、这两个阶段所占时间的长短。第二点内容,讲述细胞分裂间期,强调指出这个时期是新细胞周期的开始,最大的特点是完成了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为紧接着的细胞分裂期准备了条件,因此,细胞分裂间期是细胞周期中极为关键的准备阶段。第三点内容,讲述细胞分裂期,明确指出这个时期的特点主要是细胞核明显地发生着染色体的有规律的连续变化。为了研究的方便,分裂期又分为前期、中期、后期、末期。本节教材以较多的篇幅,着重讲述了分裂期各个时期细胞核内染色体的变化特点。在讲述了有丝分裂上述知识的基础上,最后指出有丝分裂的重要意义:将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去;由于染色体上有遗传物质,因此使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。

关于无丝分裂方式,简要介绍了这种分裂方式的过程,以及因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体,所以叫做无丝分裂。

关于减数分裂方式,仅仅指出这种分裂方式是一种特殊方式的有丝分裂,与有性生殖细胞的形成有关,具体的分裂过程留待后面的有关章节讲述。

第三节《细胞的分化、癌变和衰老》,主要讲述了三方面的内容。关于细胞的分化,主要内容有:首先,明确指出细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象,仅有细胞的增殖,而没有细胞的分化,生物体是不能正常发育的。接着,讲述了细胞分化的概念,并且说明细胞分化是在生物体整个生命进程中的一种持久性变化,但是在胚胎时期达到最大的限度。再有,提出多细胞生物必须经过细胞分化,体内才会形成多种不同的细胞和组织。最后,说明高度分化的植物细胞仍然保持着细胞的全能性。

关于细胞的癌变,之所以放在本节教材的第二部分来讲,是因为细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系,与细胞分化的知识有密切联系。细胞癌变的主要内容有:首先,提出癌细胞有一些独具的特征,教材中只介绍了癌细胞能够无限增殖、形态结构发生了变化、表面也发生了变化等特征。其次,讲述了导致细胞癌变的三大类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子,同时也提出了致癌基因。最后,简要讲述了从多方面来预防细胞发生癌变。

关于细胞的衰老,首先说明细胞的衰老和死亡也是一种常见的生命现象。接着,进一步说明衰老的过程是细胞内生理和生化发生变化的过程,最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化,因而具有细胞衰老的共同特征,教材中提出了5种衰老的特征。最后指出,至今还没有一种假说能够完全揭示细胞衰老的原因。目前的科研工作表明,细胞衰老可能是多种内因和外因共同作用的结果。

二本章与其他章的联系

1.关于细胞膜的分子结构特点和功能的知识,对于后面学习《生物的新陈代谢》,讲述物质出入细胞、物质代谢等内容,是重要的基础知识。

2.关于细胞器的知识,与讲述物质代谢和能量代谢有直接关系。例如,叶绿体的结构和功能与光合作用关系密切,线粒体的结构和功能与有氧呼吸关系密切。

3.关于有丝分裂的知识,对于后面学习《生物的生殖和发育》一章中关于减数分裂的知识,是重要的基础。

第3篇:生物细胞的基本结构范文

以细胞代谢为基础的生物与环境之间的物质和能量的交换;以细胞增殖、分化为基础的生长与发育;以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异。以下是为大家整理的高中生物知识归纳报告资料,提供参考,欢迎你的阅读。

高中生物知识归纳报告一

1病毒没有细胞结构,但必须依赖(活细胞)才能生存。

2生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的(基本单位)。

3生命系统的结构层次:(细胞)、(组织)、(器官)、(系统)、(个体)、(种群)(群落)、(生态系统)、(生物圈)。

4血液属于(组织)层次,皮肤属于(器官)层次。

5植物没有(系统)层次,单细胞生物既可化做(个体)层次,又可化做(细胞)层次。

6地球上最基本的生命系统是(细胞)。

7种群:在一定的区域内同种生物个体的总和。例:一个池塘中所有的鲤鱼。

8群落:在一定的区域内所有生物的总和。例:一个池塘中所有的生物。(不是所有的鱼)

9生态系统:生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。

10以细胞代谢为基础的生物与环境之间的物质和能量的交换;以细胞增殖、分化为基础的生长与发育;以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异。

第二节细胞的多样性和统一性

一、高倍镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步)

1、在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央)

2、转动(转换器),换上高倍镜。

3、调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜。

4、调节(细准焦螺旋),使物象清晰。

二、显微镜使用常识

1、调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。

2、高倍镜:物象(大),视野(暗),看到细胞数目(少)。

低倍镜:物象(小),视野(亮),看到的细胞数目(多)。

3、物镜:(有)螺纹,镜筒越(长),放大倍数越大。

目镜:(无)螺纹,镜筒越(短),放大倍数越大。

放大倍数越大、视野范围越小、视野越暗、视野中细胞数目越少、每个细胞越大

放大倍数越小、视野范围越大、视野越亮、视野中细胞数目越多、每个细胞越小

4、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数

5、一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比

计算方法:个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数

如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞?20×1/4=5

6、圆行视野范围细胞的数量的变化可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算

如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞?20×(1/2)2=5

三、原核生物与真核生物主要类群:

原核生物:蓝藻,含有(叶绿素)和(藻蓝素),可进行光合作用,属自养型生物。细菌:(球菌,杆菌,螺旋菌,乳酸菌);放线菌:(链霉菌)支原体,衣原体,立克次氏体

真核生物:动物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等、

四、细胞学说

1、创立者:(施莱登,施旺)

2、细胞的发现者及命名者:英国科学家、罗伯特?虎克

3、内容要点:P10,共三点

4、揭示问题:揭示了(细胞统一性,和生物体结构的统一性)。

高中生物知识归纳报告二

细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统

生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群→群落→生态系统→生物圈

病毒的相关知识:

1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:

①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;

②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;

③、专营细胞内寄生生活;

④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。

2、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。

3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。

高中生物知识归纳报告三

细胞中的原子和分子

一、组成细胞的原子和分子

1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。

2、组成生物体的基本元素:C元素。(碳原子间以共价键构成的碳链,碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的碳骨架。)

3、缺乏必需元素可能导致疾病。如:克山病(缺硒)

4、生物界与非生物界的统一性和差异性

统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。

差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。

二、细胞中的无机化合物:水和无机盐

1、水:(1)含量:占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。

(2)形式:自由水、结合水

?自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。作用有①良好的溶剂;②参与细胞内生化反应;③物质运输;④维持细胞的形态;⑤体温调节

(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多)

?结合水:是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。

(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)

2、无机盐

(1)存在形式:离子

(2)作用

①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。

(如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分。

②参与细胞的各种生命活动。(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力)

高中生物知识归纳报告四

一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;

二、细胞核的结构:

1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。

2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。

3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流

第4篇:生物细胞的基本结构范文

关键词:医学细胞生物学显微镜识图绘图联系

【中图分类号】R-1【文献标识码】B【文章编号】1671-8801(2013)11-0571-01

医学细胞生物学是临床医学专业开设的基础性课程之一,学习好医学细胞生物学可以为我们学好临床医学专业打下坚实的基础。

细胞是生命的基本单位,所以要学好医学细胞生物学,我们必须对细胞的结构有充分的了解与熟悉。结构决定功能,要想了解一个细胞器具有什么样的功能,我们必须对其结构有充分的了解,这样才有利于我们对细胞器功能有所把握。而且我们必须用整体与部分的关系来看待细胞的问题,因为只有掌握好每个细胞器应具有的结构,我们才能对这个细胞的功能有具体的了解。

熟练掌握好显微镜的使用方法是学习好医学细胞生物学的基础。显微镜是我们进一步掌握好细胞结构的一种很好的学习工具。实践是检验真理的唯一标准。从书本上学习理论知识后,通过显微镜下的进一步识图,有利于我们更快的在大脑中形成一个对细胞结构的认识,并且对细胞结构的认识也更加的形象生动。

识图只是学好医学细胞生物学的基础,要想把学习医学细胞生物学提高到一个新的高度,必须学会在显微镜下绘图。绘图的前提是熟练的掌握好细胞中的相关结构,所以学会绘图,对我们熟练的掌握好细胞的相关结构具有重要的影响。会识图与会绘图是学好医学细胞生物学的基础。

医学细胞生物学多媒体课件的应用可以激发学生的学习兴趣,使学生轻松、准确掌握所学的内容[1]。在学习过程中,多利用多媒体。其生动形象的图片,可以化抽象为具体,有利于我们对有关知识理解的更加形象生动,并且对我们记忆相关知识都有好处。

联系具有普遍性,我们必须用联系的观点来看问题。学好医学细胞生物学对学好组织胚胎学、生物化学与分子生物学、寄生虫学、微生物学等都有一定的促进作用。细胞构成组织,所以我们对细胞的进一步了解,为我们组织学的学习做了比较好的铺垫。再比如,我们在学习线粒体功能时,我们可以联系生物化学的生物氧化一章,进一步学习有关呼吸链与电子传递及能量释放。

医学细胞生物学是临床医学的重要基础之一。比如我们在研究血液病时,可以通过对比血细胞正常基本形态,来找出其发生了什么样的变化,从而可以得出其病理状况。在学习医学细胞生物学时,为了进一步了解与把握相关的临床知识,我们可以与老师探讨学习,上网查资料,去图书馆查阅相关书籍,在进一步夯实基础的基础之上,可以获得更多的收获。

第5篇:生物细胞的基本结构范文

关键词:生物科学;核心课程;逻辑关系

中图分类号:G633.91

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程,由于它们相互联系,交叉渗透,因此存在逻辑关系不清,课程内容重叠较多等问题,例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍,基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍,导致教师教学内容难以起舍,课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系,确定各课程教学内容和教学顺序,必须把其定义,研究内容,发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展,各学科相互渗透。18世纪,一些从事化学研究的科学家转向生物领域,为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末,生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学,然后,分子生物学基因操作部分独立出来,形成基因工程学。

1920年以前,生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主,称为静态生物化学时期。

1920年-1950年,随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用,生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化,如:光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期,称为动态生物化学时期。

1950年以后,蛋白质化学和和核酸化学进展迅速,生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性,是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史,生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的,直到今天,新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面,早已熟知的化合物也发现了新的功能,如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子,而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的,具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内,有近2000种酶,在同一时间内,催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰,有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性;变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同,其结构就不同,所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂,具有很大的信息容量,对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中,有关结构与功能关系的研究才仅仅开始,尚待大力研究的问题很多,其中重大的有:亚细胞结构中生物大分子间的结合,细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列,现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得,不但能在分子水平上研究遗传,而且还可能改变遗传,从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去,细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究,称为细胞学。20 世纪 50 年代以来,由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用,特别是分子生物学的兴起,使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展,从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合;从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制,细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展,因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为;细胞识别、通讯、相互作用;整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控;细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制,不仅是控制生物生长和发育的基础,而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系,从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学:用切片或分离细胞成分,对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析,研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学:从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等,探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的,并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年,孟德尔的成果得到广泛重视,成为遗传学的基石。

20世纪初,利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为,奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右,美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究,提出了基因的连锁交换规律,并结合当时的细胞学成就,创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明,人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征,使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年,沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型,为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础,开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛,可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支,各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证,组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性,包括遗传的分离规律;独立分配规律;连锁和交换遗传规律及机理;基因互作及其与环境的相互关系;性别决定与伴性遗传;基因及染色体变异;数量性状的特征及其多基因假说,近亲繁殖和杂种优势;细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能;染色体的形态结构;细胞的有丝分裂,减数分裂;配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译,基因突变及修复,原核生物和真核基因表达与调控;基因、基因组及作图,遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同,又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律,后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控,阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初,确定了蛋白质是生命的主要物质基础,DNA是生物遗传的物质的载体,是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初,是现代分子生物学的建立和发展阶段,1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑,确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础,提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式,为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后,基因工程技术出现,人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分,因其太重要了,20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合,独立出来成为单独的学科,是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入,并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始,以中心法则为主线,阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代,随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前,生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密,而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计,按照人类的需要(设计)把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容:①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上,导入寄主细胞,使之在新的遗传背景下实现功能表达,产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系,教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义,研究内容,发展历史动态可知,各学科的逻辑关系是:理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础,理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础,而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物,研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系,而各个分子不能孤立发挥作用,必须依赖于一定的细胞结构,因此,生物化学是细胞生物学的基础;细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的,因此分子生物学是基因工程学的基础。所以,高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知,由于历史的原因,生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系,交叉渗透,研究内容重复较多。因此,本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史,同时为编写教材和教学的方便,建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

(1)生物化学主要教学内容主要有:蛋白质化学、核酸化学;酶学基础;糖代谢与生物氧化;脂类代谢;蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

(2)细胞生物学的教学内容主要有:细胞的基本结构;细胞生物学研究方法;细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输;细胞质基质与细胞内膜系统;细胞通讯与信号传递;线粒体和叶绿体;细胞核与染色体;细胞骨架;细胞增殖及其调控;细胞分化、衰老与凋亡。

(3)遗传学的教学内容主要有:遗传的分离规律;独立分配规律;连锁和交换遗传规律;基因互作及其与环境的关系;基因定位与连锁遗传图;性别决定与伴性遗传;基因及染色体变异;染色体畸变;数量性状的特征及其多基因假说;近亲繁殖和杂种优势;细胞质遗传;遗传重组。

(4)分子生物学的教学内容主要有:DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

(5)基因工程学的主要教学内容有:基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整,例如;核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授,细胞信号传递只在细胞生物学中讲授,基因工程原理只在基因工程学中讲授,避免了课程内容的重复。

参考文献:

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[4]George M.Malacinski,David Freifelder.essentials of molecular biology(third edition)[M].北京:科学出版社,2003.

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[11]杨业华.普通遗传学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[12]Hartwell L,Hood L,Goldberg M L,et al.Genetics:From genes to Genomes(first edition)[J].McGraw-Hill Companies,Boston,2000.

[13]马建岗.基因工程学原理[M].西安:西安交通大学出版社,2001.

第6篇:生物细胞的基本结构范文

【关键词】初中生物 教学概念 教学探索

【正文】:生物学概念是生物教学内容的一个重要组成部分,它包括对生命基本现象、规律的理解与解释,对学生学习生物学具有非常重要的作用。概念教学是学生通过在教师指导下的学习活动,形成并理解概念,明确所学的生物学概念的内涵和外延,形成科学世界观的过程。要学好生物科学,关键在于理解生物学概念。

为全面提升学生的自主学习能力,我们学校实行了学案导学,小组合作“自学──讨论──展示──反馈”的课堂教学模式,利用教师的主导作用,充分调动学生的自主学习潜能,利用小组合作学习的教学模式,在生物学科中进行课堂教学改革,从而有效地实施课堂教学,本人也在这样的课堂教学模式下采取以下一些方法进行教学取得了较好的效果,本人对初中生物学的教学也积累了不少的经验。现就结合我校实际情况谈谈本人在生物学概念教学实践中的初步探索。

一、联系生活,让事实成为学生概念学习的支撑

生物对初中生而言是一门陌生的课程,但是他们对生活中的一些与生物相关的现象并不陌生,老师可以使用这些事实来作为学生概念学习的支撑。为学生提供丰富的生物学实例和感性材料,帮助学生从这些感性的认知中抽象概括出生物学的基本概念,最终形成一种理性的认知。例如当学习“种子的萌发”时,环境条件:适宜的温度(我首先让同学们思考农民伯伯为什么要选择春天播种,而不是在冬天和夏天了?)一定的水分(我们现实生活中在播种前要用水浸泡种子),充足的空气(播种前农民伯伯通常要松土);与事实、生活相联系的学习方式不仅能够让学生感受知识形成的过程,加深他们的印象和理解,还能够锻炼他们观察、分析的能力,促进学生认知能力的提高。

二、利用生物学的谚语或俗语引出概念,使学生掌握起来更容易

生物学基本概念很多,如何使这些枯燥无味的基本概念的教学变得丰富多彩?在日常生活中,流传着许多脍炙人口的民间谚语中蕴藏着许多生物学的知识。例如:七年级上册"一方水土育一方人"引出生物与环境的关系。“叶落归根”生态系统中的物质循环“一山不容二虎”“草盛禾苗稀”生物的竞争。“螳螂捕蝉,黄雀在后”引出捕食关系“千里之堤溃于蚁穴”“大树底下好乘凉”引出生物影响环境。“橘逾淮北而为枳”引出环境影响生物。在备课过程中有意识地挖掘,在教学过程中恰当的运用,一定能增加生物教学的趣味性,起到激发学生兴趣,促进学生学习的作用。

三、抓住关键词对概念的初步掌握

一个完整的概念由几个要素组成,我在教学中往往引导学生找出几个要素并抓住概念中的关键词,对概念进行初步掌握。例如:七年级上册,传粉(花粉花药柱头)受精(卵细胞受精卵)生态平衡(数量和所占比例相对稳定)七年级下册,消化(食物消化道分解细胞吸收)反射(神经系统刺激反应)八年级上册,先天(生来遗传物质)仿生(结构和功能仪器和设备)八年级下册,有性生殖(两性生殖细胞受精卵)等。通过找概念中的关键词,理解关键词,可以更深入的剖析概念的内涵和有利于学生的识记。

五、通过实验研究来加深学生对概念的理解

生物学科作为一门科学性很强的学科,实验是其基本要素,也是生物学的基本语言,学生们都希望在概念教学的同时辅以实验教学。老师要抓住实验与概念的结合点,让学生在实验现象的观察中去理解概念的内涵,从而去思考、掌握概念。例如七年级上册在学习细胞时,我分别让学生自己动手制作人口腔上皮组织细胞和洋葱表皮细胞的临时装片并进行观察。在观察人口腔上皮组织细胞时,我让学生第一次观察后将生理盐水换成清水再观察,并让学生思考为什么人口腔上皮细胞在清水环境中会破裂,而洋葱的表皮细胞不会,同时引入动植物细胞的区别的概念,原因就是植物的细胞壁对细胞的形态有保护和支持的作用。通过这个实验,不仅让学生对于细胞的相关概念有了一个更深刻的了解,学生对于细胞壁与细胞膜在结构与功能上的区别也有了一个更全面的认识。在学习叶片结构及其功能的相关概念时,我先让学生制作徒手切片,然后进行观察,在实验中让学生对概念理解掌握

此外,我还通过一些探究性的实验,让学生通过实验的观察自己总结生物学概念和规律,形成一个自我的认知体系。如让学生探究水温与金鱼的呼吸次数,通过金鱼鳃的开闭来计算呼吸的次数与频率,通过控制水温的变化来观察实验现象。让学生在观察中自己记录数据,最后将数据以图形的形式表现出来,那么环境对生物的影响也就一目了然了,再让学生用语言将概念表达出来。

六、进行概念的比较学习,避免概念的混淆

俗话说“不怕不识货,就怕货比货”。心理学研究表明,比较法在运用于学习中能有效地避免概念间的混淆,对加深概念的理解有重要的作用,因此我在教学过程中常常运用这一技巧。例如七年级上册:动物细胞的基本结构和植物细胞的基本结构等,菜豆种子和玉米种子的基本结构,植物的呼吸作用和光合作用,七年级下册:“动脉”和“静脉”、“动脉血和静脉血”、简单反射和复杂反射,八年级上册:先天和学习行为,八年级下册昆虫的完全变态和不完全变态发育等,这些都是比较容易混淆的概念,针对这些概念可以进行比较教学,突出两个概念中的不同点,让学生更能够掌握概念的本质,有利于纠正许多常见的错误,使其掌握起来自然更清晰,避免概念间的混淆。

总之,对概念的教学要采取用各种教法,使之相互渗透,互相补充。这样做,有利于调动学生的学习积极性,加强学生的认识能力,加深学生对概念的理解,提高学习质量,但是选用的方法一定要与所讲的概念相适应,要使概念的引入、理解、巩固能重点突出,层次清楚,透彻易懂,不要使概念教学变得照本宣科,死记硬背的陈旧教学模式。

第7篇:生物细胞的基本结构范文

一、概念图在高中生物备课中的使用

备课是生物教学的前提,有效的生物教学离不开教师的备课.由于生物学科的知识点具备联系性,各个知识点之间往往是环环相扣的.通过概念图的使用,教师可以归纳整理出教学思路,将生物知识结构展示给学生们.同时,利用概念图还可以实现对新旧知识的联系教学,帮助学生做到融会贯通.在生物备课中,教师可以利用概念图活化课堂教学,提高生物课堂教学的灵活性.

例如,在进行高中生物“细胞结构”章节的教学时,教师可以利用概念图来明确教学目标,将各个知识点之间的关系展示给学生们.细胞结构大致可以由细胞膜、细胞质、细胞核等部分组成,对于各个不同部分,有着不同的教学要求.教师可以通过概念图将各个细胞组成部分之间的关系和教学内容展示给学生们.对此,教师为学生们制作了如下的概念图.

[JZ][HT6]细胞膜制备方法主要成分功能

细胞质细胞质基质成分功能

细胞器(功能)

双层膜:线粒体叶绿体单层膜:内质网高尔基体液泡溶酶体无膜:核糖体中心体

细胞核核膜:双层膜有核孔核仁:功能染色体:与染色体的关系

通过对该概念图的使用,教师首先将细胞结构的三个重要组成部分展示给学生们,即是细胞结构包括细胞膜、细胞质、细胞核等,这是学生们需要掌握的三个主要内容.在细胞膜教学中,需要学生掌握其制备方法、主要成分和功能.对于细胞质和细胞核部分,同样利用概念图将其主要教学要求罗列出来.同时,对于细胞质和细胞核进行进一步细分,按照不同类型阐述教学要求.在此概念图中,各个知识点之间的关系一目了然,对各个知识点之间的教学要求也是十分清楚.如此一来,教师的备课就显得简洁高效,有利于生物课堂备课效率的提高.同时,在概念图的备课应用中,教师不仅仅需要将知识点展示给学生们,更要结合教学大纲的要求,将各个知识点的要求掌握程度也介绍给学生们,提高学生预习的针对性.

二、概念图在生物课堂教学中的使用

生物知识之间存在较大的关联性,各个知识点之间是相互贯穿和渗透的,生物课堂需要学生对生物知识做到全面的认识.通过生物概念图在课堂中的使用,可以帮助学生准确定位生物知识的细节内容,有利于提高生物课堂教学质量.在生物课堂的教学中,教师可以利用概念图将生物知识的层次和意义展示给学生们,从而不断提高生物课堂的教学效率.

例如,在进行高中生物“DNA分子结构”章节的教学时,教师围绕DNA结构的组成,为学生们制定了如下逐层递进的概念图:元素组成:C、H、O、N、P基本单位:脱氧核甘酸单链结构:脱氧核苷酸单链结构双链结构:脱氧核苷酸双链,即是DNA的平面结构DNA双螺旋结构.在进行DNA分子结构的教学中,教师不妨按照以上的主线,进行该章节的教学.首先是介绍其基本组成元素,即是碳氢氧氮磷.然后是其基本单位,在介绍其基本单元时,教师再进一步介绍其分类,即是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶.对此,教师可以进一步绘制针对脱氧核苷酸绘制列表式概念图,帮助学生认识其分类.然后依次是单链结构及其双链结构的教学,教师在进行双链结构教学时,按照双链结构、盘旋方式、碱基配对、单链排列的顺序展开平行教学.此时,教师必须详细向学生们介绍DNA的双链结构,反向平行、脱氧核糖与磷酸碱基的交错排列、碱基互补配对原则等等,这些详细深入的生物知识点必须在此时进行渗透教学.最后,为了帮助学生从主观上认识DNA的双螺旋结构,教师可以将其螺旋双链模型展示给学生们,帮助学生得到感性上的认识.在高中生物的实际教学过程中,教师可以利用大小概念图的交错组合,将这些知识点融入各个概念图体系中,从而绘制出层次清晰、内容全面的概念图.

三、概念图在生物复习教学中的使用

在传统的概念图教学中,往往是教师为学生们绘制好概念图,学生们只需要记忆就好.但在新课改背景下,教师为了提高学生逻辑思维能力和实践操作能力,将概念图绘制的工作也交给了学生们.尤其是在高中生物的复习课堂上,学生们在概念图的自主绘制过程中,实现了对生物知识的整理和归纳.对此,教师必须明确对学生的概念图绘制要求,包含尽可能多的知识点、清晰明了的概念图结构以及准确合理的绘图思路.

现代信息技术,利用图文声并茂的课件展示生命体的美感.另外,教师还可以让学生在认识理解生命活动规律时感悟生命所存在的深刻的内在美.例如DNA双螺旋结构所蕴含的对称美,DNA采用边解旋边复制的复制方式并严格遵循碱基互补配对的原则,最大程度降低差错率的严谨的科学美.

第8篇:生物细胞的基本结构范文

1、生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

2、无机化学、有机化学、分析化学、植物学、动物学、生物化学、微生物学、药理学、药物分析学、遗传学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、植物组织培养、生化分离技术、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等。

3、主干学科:生物学、医学、农学。

4、核心知识领域:生命的化学分子基础,细胞的结构、功能与重大生命活动,生物体的结构与功 能及生物多样性,微生物的特征与代谢,生物的遗传与进化,生物与环境,生物技术的原理与应用。

(来源:文章屋网 )

第9篇:生物细胞的基本结构范文

关键词:细胞;物质;结构;功能;生命

中图分类号:G620 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2011)05-0177-01

经过长期的进化过程,造就了现在各生物体相互依存,协调统一,这种和谐,既体现在各生物体的组分之间,又体现在个体与个体之间,个体与环境的关系上。从微观的分子水平到宏观的群体水平,都属于生命系统的不同范畴,有着不同的物质和结构基础、发展和变化规律。通过笔者多年教学,深深感悟到生物体基本的生命系统各组分间的和谐之美。

一、物质特殊

(一)生命系统的物质性、特殊性。世界是物质的。以细胞为基本生命系统的奇妙而五彩缤纷的生物世界,其组成的化学元素在无机自然界都可以找到,无生命元素的存在,说明它与非生物世界的统一性,但却又有重大的区别,尤其是组成细胞的两大有机大分子,如生命活动的主要体现者――蛋白质,遗传信息的携带者――核酸,它们以碳链为基本支架,作为细胞的结构基础,演绎着不同的生命之歌。

(二)生物催化剂――酶。细胞每时每刻都在进行着化学反应,要在常温、常压下快速地完成,就必须要一种高效的催化剂―酶,生命无时无刻都不能离开酶,从小到大,繁衍生息,生老病死,新陈代谢,都和酶有关。它既有同于无机催化剂之处,又有别于它,如具专一性,易变性,反应条件温和性,催化活性受到调节控制等生命特征。

二、结构巧妙

(一)和谐一体。任何系统都有它的边界,由相互作用,相互依赖的组分组成,就细胞而言,细胞膜――系统的边界,结构具一定流动性。细胞核是系统的控制中心。

(二)造型独特。细胞质基质是呈胶质状态,不是简单的胶状物质,其中含有如ATP、葡萄糖、水等各种成分,犹如孕育生命的海洋,是细胞代谢的主要场所。在细胞的大海里,承载着一艘艘功能不同的个体―细胞器,它们为了完成自己的不同使命,增加反应的场所而采用不同的方式来增加膜面积,呈现独特之美。

三、功能完善

(一)各组分既有分工又相互合作。如分泌蛋白的合成与运输过程。细胞核中DNA经转录形成的mRNA经核孔出来后,在核糖体上指导合成,经内质网、高尔基体的加工运输至细胞膜,以外排形式到细胞外。

(二)完善的防控体系。我们的身体无时无刻不在病菌体的包围之中,但在一般情况下,我们并不得病,那是因为,在人类经过漫长的进化过程形成了非特异性免疫和特异性免疫,它能识别“自己”和“非己”成分,实施防卫,监控和清除功能。

(三)应对多变的环境。低等的单细胞生物草履虫、太阳虫、细菌、等,都可感知外界环境的改变产生系列的变化,做出相应的反应,趋于有利刺激,逃避有害刺激。多细胞生物有多个层次的生命系统,构成了大大小小的精密有序结构。各种生物在生命系统的生命舞台上各有角色,相互配合,共同对内外环境的刺激产生反应。

(四)控制物质进出。细胞膜对物质的进出具控制功能,细胞需要的营养物可从外界进入细胞,细胞不需要的或对细胞有害的物质不易进入细胞,即使是细胞生命活动所需的物质,进入细胞的方式也不相同,如气体进入是自由扩散方式,细胞选择吸收的小分子或离子是以主动运输的方式,而大分子物质则是以胞吞方式进入细胞。

(五)能量的转化。作为最基本的生命系统,细胞是一种动态的开放系统,不仅时刻与周围环境进行物质交换,而且时刻从周围环境中获取能量,并利用这些能量维持自身的各项生命活动。能量的最终来源是光,通过叶绿体的光合作用,转化成稳定的化学能,储存在糖类、脂肪等有机物中,而这些能量只有转移至ATP中,才能被细胞利用。动植物体内有机物中的化学能主要以细胞有氧呼吸的方式逐步将能量释放出来,部分转移到ATP中供生命活动所利用。

(六)细胞具全能性。由于体细胞一般是受精卵通过有丝分裂增殖而来的,携带具有本物种特征的全部遗传信息。因此,分化的细胞仍具发育成完整新个体的潜能,在适宜的条件下,可重新分化发育成完整新个体,如利用植物的组织培养技术快速繁殖花卉。

四、曲折历程

细胞如同生物体一样,也要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡的过程。

(一)细胞分裂。单细胞生物体通过细胞分裂增殖而繁衍。多细胞生物从受精卵这个细胞开始,由于细胞不能无限长大,多细胞生物体积的增加主要依赖于细胞通过分裂进行增殖。真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂(主要方式,形成体细胞)、无丝分裂(不常见)和减数分裂(特殊的有丝分裂,形成有性生殖细胞)。

(二)细胞分化。在胚胎发育早期,各个细胞彼此相似,与此同时,有的细胞在形态、结构和生理功能上发生变化,这种变化具有持久性、不可逆性、稳定性,是基因在不同时间、空间选择性表达的结果,即细胞分化。没有细胞分化,就无组织、器官可言,生特体也就不可能正常发育。

(三)衰老、凋亡。再好的剧情总会落下帷幕,细胞的衰老和凋亡是生物界的普遍现象。细胞的衰老和凋亡与人的衰老和寿命有关,目前对细胞衰老机制,科学家提出了众多假说中,为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。

参考文献