现代生命科学概论目录第一章

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1、现代生命科学导论AnIntroduction toLifeScience第一章总论第九章人类基因组计划第二章生命的多样性第十章基因工程第三章生命的形态与建成第十一章生物信息学与基因芯片第四章生命与环境第十二章能量获得与转换第五章生物进化第十三章生物体防卫系统第六章生命的化学基础第十四章细胞信号传导第七章细胞第十五章神经系统第八章遗传及其分子基础第十六章大脑信息处理递交作业网上论坛研究热点在线讲座词汇表使用教材：生命科学导论（公共课），北京大学生命科学学院编写组，高等教育出版社，2000.(面向２１世纪课程教材)第一章总  论教学要求：本章的内容主要包括生命的形态和特征、生命科学探索和生命科学

2、的重要性等几个方面，通过这些内容的介绍使同学们对生命的定义、生命的发展历史和研究热点以及生命科学的研究方法有一个初步而全面的印象，产生对这门课的学习兴趣。通过学习要求掌握生命的共同特征、生命科学的主要研究方法，了解生命科学的发展历史、学科分类等内容。1、什么是生命生命科学归根到底是要回答什么是生命这个问题。日常生活中，人们可以很容易地区分生物与非生物。但是从科学的角度，什么是生命确实是一个很难全面而准确的问题，可以说至今还没有一个为多数科学家所接受的生命的定义。这是因为人们很难用简单的概括来定义如此复杂而又丰富多彩的生命现象，同时人们对生命现象包括一些生命的基本问题还有许多不明了的地方（如生

3、物进化机制），也就自然难于对其本质进行中肯的科学归纳。本节首先归纳了生命的特征，然后尝试在生物学层次和物理学层次给出生命的定义，以供你们思考。（1）生命的基本特征生物种类非常多，数量非常巨大，生命现象十分错综复杂，可以从错综复杂的生命现象中提出生物的一些共性，即生命的属性，现列举如下：（1）化学成分的同一性从元素成分看，都是由C、H、O、N、P、S、Ca等元素构成的；从分子成分来看，生命体中有蛋白质、核酸、脂肪、糖类、维生素等多种有机分子。其中蛋白质都是由20种氨基酸组成；核酸主要由4种核苷酸组成；ATP(三磷酸腺苷)为贮能分子。（2）严整有序的结构生命的基本单位是细胞，细胞内的各结构单

4、元（细胞器）都有特定的结构和功能。生物界是一个多层次的有序结构。在细胞这一层次之上还有组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统等层次。每一个层次中的各个结构单元，如器官系统中的各器官、各器官中的各种组织，都有它们各自特定的功能和结构，它们的协调活动构成了复杂的生命系统。各种生物编制基因程序的遗传密码是统一的，都遵循DNA--RNA--Protein的中心法则。（3）新陈代谢，metabolism生物体不断地吸收外界的物质，这些物质在生物体内发生一系列变化，最后成为代谢过程的最终产物而被排出体外。组成作用（anabolism）：从外界摄取物质和能量，将它们转化为生命本身的物质和贮存在化学

5、键中的化学能。分解作用（catabolism）：分解生命物质，将能量释放出来，供生命活动之用。（4）生长特性，Growth生物体能通过新陈代谢的作用而不断地生长、发育，遗传因素在其中起决定性作用，外界环境因素也有很大影响。（5）遗传和繁殖能力，genetics生物体能不断地繁殖下一代，使生命得以延续。生物的遗传是由基因决定的，生物的某些性状会发生变异；没有可遗传的变异，生物就不可能进化。（6）应激能力，irritability生物接受外界刺激后会发生反应。生物的运动受神经系统的控制。（7）进化，evolution生物表现出明确的不断演变和进化的趋势，地球上的生命从原始的单细胞生物开始，

6、走过了多细胞生物形成，各生物物种辐射产生，以及高等智能生物人类出现等重要的发展阶段后，形成了今天庞大的生物体系。（2）生命的定义（一）从生物学角度的定义生命是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的能力。（二）从物理学角度的定义——“负熵”shang(衡量热力体系中不能利用的热能,用温度除热能所得的商)（1）根据热力学第二定律：任何自发过程总是朝着使体系越来越混乱，越来越无序的方向，即朝着熵增加的方向变化。生命的演化过程总是朝着熵减少的方向进行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终结，走向死亡。(三)生命的几种“定义”（1）生命的物质基础是蛋白质

7、和核酸。（2）生命运动的本质特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统。（3）生命是物质的运动，是物质运动的一种高级的特殊实在形式。2生命科学的发展研究生命现象的学科称为生命科学。应该说自从有了人类的文明史，就有了人们对生命现象的描述和记录（如原始的岩画），就开始了人们对奇妙的生命现象的观察和思考。今天的生命科学是经过漫长的历史发展过程而逐步形成的。作为一们重要的自然科学学科，生命科