生命科學(xué)概論第一章課件

生命科學(xué)學(xué)院教師：李力生命科學(xué)概論第一章緒論

1、什么是生命

2、為什么要學(xué)習(xí)生命科學(xué)

3、學(xué)什么

4、如何學(xué)大家好！

WelcometothestudyofLifeSciences

1、什么是生命？

生命的特征是什么？生命的本質(zhì)特征化學(xué)成分的同一性;嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)；新陳代謝；應(yīng)激性和運(yùn)動(dòng)；內(nèi)穩(wěn)態(tài)；生長發(fā)育；繁殖與遺傳；適應(yīng);⑴化學(xué)成分的同一性生物體是由蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、糖類、維生素等多種有機(jī)分子以及C、H、O、N、P、S等一些無機(jī)元素組成。蛋白質(zhì)：由20種氨基酸組成。核酸：由8種核苷酸組成。各種生物編制基因程序的遺傳密碼是統(tǒng)一的

各種生物都是以ATP(三磷酸腺苷)為貯能分子蛋白質(zhì)由20種氨基酸組成⑵嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)生命的基本單位是細(xì)胞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)整個(gè)生物界是一個(gè)多層次的有序結(jié)構(gòu)：

細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個(gè)體種群群落生態(tài)系統(tǒng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞是生物的基本組成單位（病毒除外)⑶新陳代謝生物體不斷地吸收外界的物質(zhì)，這些物質(zhì)在生物體內(nèi)發(fā)生一系列變化，最后成為代謝過程的最終產(chǎn)物而被排出體外。組成作用（anabolism）：從外界攝取物質(zhì)和能量，將它們轉(zhuǎn)化為生命本身的物質(zhì)和貯存在化學(xué)鍵中的化學(xué)能。分解作用（catabolism）：分解生命物質(zhì)，將能量釋放出來，供生命活動(dòng)之用。新陳代謝、生長和運(yùn)動(dòng)是生命的基本功能

物理運(yùn)動(dòng)—化學(xué)運(yùn)動(dòng)—生命運(yùn)動(dòng)最高級運(yùn)動(dòng)形式ATP有機(jī)質(zhì)合成有機(jī)質(zhì)分解⑷應(yīng)激性和運(yùn)動(dòng)生物接受外界刺激后會(huì)發(fā)生反應(yīng)。生物的運(yùn)動(dòng)受神經(jīng)系統(tǒng)的控制。生物對外界可產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，對環(huán)境有適應(yīng)性⑸內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物體在沒有強(qiáng)烈的外界因素的影響下，有某些機(jī)制使其內(nèi)環(huán)境能保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。⑹生長發(fā)育生物體能通過新陳代謝的作用而不斷地生長、發(fā)育，其中遺傳因素起決定性作用，而外界環(huán)境因素也有很大影響。生物具有個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)進(jìn)化的歷史⑺繁殖與遺傳生物體能不斷地繁殖下一代，使生命得以延續(xù)。生物的遺傳是由基因決定的，生物的某些性狀會(huì)發(fā)生變異；沒有可遺傳的變異，生物就不可能進(jìn)化。生命通過繁殖而延續(xù)，DNA是生物遺傳的基本物質(zhì)遺傳學(xué)家和模特兒

⑻適應(yīng)適應(yīng)有兩方面的含義：

（1）生物的結(jié)構(gòu)都適應(yīng)于一定的功能；

（2）生物的結(jié)構(gòu)和功能適應(yīng)于該生物在一定環(huán)境條件下的生存和延續(xù)。適應(yīng)是生物界普遍存在的現(xiàn)象。生命的定義生命起源之謎有關(guān)于“生命的本質(zhì)”的一些觀點(diǎn)和理論生命的本質(zhì)特征生命是什么？

“生命”應(yīng)如何定義？生命是什么？

“生命”應(yīng)如何定義？生命是什么？

“生命”應(yīng)如何定義？生命是什么？

“生命”應(yīng)如何定義？生命的定義從生物學(xué)角度的定義從物理學(xué)角度的定義從生物物理學(xué)角度的定義“生命”的完整的、系統(tǒng)的定義⑴從生物學(xué)角度的定義由核酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的多分子體系，它具有不斷自我更新、繁殖后代以及對外界產(chǎn)生反應(yīng)的能力。⑵從物理學(xué)角度的定義

----“負(fù)熵”熱力學(xué)第二定律：任何自發(fā)過程總是朝著使體系越來越混亂，越來越無序的方向，即朝著熵增加的方向變化。

生命的演化過程總是朝著熵減少的方向進(jìn)行，一旦負(fù)熵的增加趨近于零，生命將趨向終結(jié)，走向死亡。

⑶從生物物理學(xué)角度的定義---三要素：物質(zhì)、能量、信息在生物體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，貫穿了物質(zhì)、能量、信息三者的變化、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。⑷“生命”的完整的、系統(tǒng)的定義生命是主要由核酸和蛋白質(zhì)組成的具有不斷自我更新能力的多分子體系的存在形式，是一種過程，是一種現(xiàn)象。生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)和核酸;生命運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)特征是不斷自我更新，是一個(gè)不斷與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的開放系統(tǒng)；生命是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種高級的特殊實(shí)在形式。生命的涵義：生命起源之謎宗教認(rèn)為上帝創(chuàng)造了生命古代人認(rèn)為生命是自然發(fā)生的達(dá)爾文的探索奧巴林的生命起源假說米勒的實(shí)驗(yàn)----生命起源于無機(jī)物

⑴宗教認(rèn)為上帝創(chuàng)造了人⑵古代人認(rèn)為生命是自然發(fā)生的我國古代有“天地合氣萬物有生”的說法，古代歐洲有“地球乃孕育生命的慈母”的說法⑶達(dá)爾文的探索“適者生存”----自然

選擇理論的精髓；1859年寫下《物種起源》。⑷奧巴林的生命起源假說“團(tuán)聚體假說”：無機(jī)物

---->簡單的有機(jī)物

---->復(fù)雜的有機(jī)物

---->多分子體系（團(tuán)聚體）

---->具有新陳代謝功能的蛋白質(zhì)體⑸米勒的實(shí)驗(yàn)

----生命起源于無機(jī)物有關(guān)于“生命的本質(zhì)”的一些觀點(diǎn)和理論生機(jī)論：將生物現(xiàn)象歸結(jié)為一種非物質(zhì)的“活力”機(jī)械論：將生命現(xiàn)象簡單的歸結(jié)為物理和化學(xué)的過程——一架結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的機(jī)器還原論：生物的一切都可用分子和分子相互作用的規(guī)律來說明。整體論：生物各組成部分規(guī)律加起來不等于整體的規(guī)律。生命科學(xué)的分科按生物類群或研究對象來分；按研究的生命現(xiàn)象或生命過程來分；按生物結(jié)構(gòu)的層次來分；按與其他學(xué)科的關(guān)系來分。按生物類群或研究對象來分植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)、病毒學(xué)、人類學(xué)、古生物學(xué)、藻類學(xué)、昆蟲學(xué)、魚類學(xué)、鳥類學(xué)等等。按研究的生命現(xiàn)象或生命過程來分形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、分類學(xué)、胚胎學(xué)、解剖學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、進(jìn)化學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)、病理學(xué)、免疫學(xué)等等。按生物結(jié)構(gòu)的層次來分種群生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、量子生物學(xué)等等。按與其他學(xué)科的關(guān)系來分生物物理學(xué)、生物化學(xué)、生物數(shù)學(xué)、生物氣候?qū)W、生物地理學(xué)、仿生學(xué)、放射生物學(xué)等等。2、為什么學(xué)習(xí)生命科學(xué)

生命科學(xué)是21世紀(jì)自然科學(xué)的帶頭學(xué)科生命科學(xué)充滿未解之謎生命科學(xué)與人類社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)1859達(dá)爾文《物種的起源》

1997綿羊“多莉”克隆

自然科學(xué)的發(fā)展1928-1942Fleming發(fā)明青霉素1953年Watson和CrickDNA雙螺旋1973年斯坦福大學(xué)Cohn加州大學(xué)Boyer

基因工程重組DNA技術(shù)之父1997年2月蘇格蘭Wilmut

綿羊“多莉”的克隆1999年高考作文題

“假如記憶可以移植”2000年6月人類基因組計(jì)劃2001年干細(xì)胞研究

20年后?人類面臨最重大的問題和挑戰(zhàn)人口膨脹；糧食短缺；疾病危害；環(huán)境污染；能源危機(jī)；資源匱乏；生態(tài)平衡破壞；生物物種大量消亡。解決人類生存與發(fā)展所面臨的一系列重大問題，在很大程度上將依賴于生命科學(xué)的發(fā)展。生命科學(xué)對人類經(jīng)濟(jì)、科技、政治和社會(huì)發(fā)展的作用是全方位的。生命科學(xué)充滿未解之謎“猛犸之謎”“恐龍滅絕之謎”龜鱉家族的長壽之謎“猛犸之謎”“恐龍滅絕之謎”龜鱉家族的長壽之謎３、生命科學(xué)與人類社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)農(nóng)業(yè)方面醫(yī)藥衛(wèi)生方面輕工業(yè)、食品工業(yè)、酶工程其他方面⑴農(nóng)業(yè)方面遺傳育種-----農(nóng)作物、畜牧業(yè)的優(yōu)良品種（無籽西瓜）人造種子生物殺蟲劑無籽西瓜人造種子⑵醫(yī)藥衛(wèi)生方面新的抗菌素、疫苗免疫學(xué)：提高了異體器官移植的成功率，并發(fā)現(xiàn)了自體免疫疾病的病因基因工程菌與基因療法：胰島素、干擾素、生長激素、淋巴細(xì)胞活素、血纖維蛋白溶解劑、白蛋白、血因子、單克隆抗體、DNA探針等干擾素⑶輕工業(yè)、食品工業(yè)酶工程：食品、醫(yī)藥、發(fā)酵、日用化工、輕紡、制革、水產(chǎn)、木材、造紙、能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等經(jīng)濟(jì)部門發(fā)酵工程：釀酒制曲、味精、抗菌素、維生素等溶菌酶的分子模型⑷其他方面細(xì)菌造雪細(xì)菌保護(hù)古建筑無法假冒的生物筆細(xì)菌造雪

美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)假單胞菌能在寒冷的環(huán)境中將水霧凝結(jié)成雪花。細(xì)菌保護(hù)古建筑無法假冒的生物筆利用在墨水中加入含有特定序列的DNA片段，使別人無法假冒你的墨跡。

20世紀(jì)后葉分子生物學(xué)的突破性成就，使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的位置起了革命性的變化，現(xiàn)已聚集起更大的力量，醞釀著更大的突破走向21世紀(jì)。生命科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步也向數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息、材料及許多工程科學(xué)提出了很多新問題、新思路和新挑戰(zhàn)，帶動(dòng)了其他學(xué)科的發(fā)展和提高，生命科學(xué)將成為21世紀(jì)的帶頭學(xué)科。新世紀(jì)的大學(xué)生不能沒有生物學(xué)知識生物學(xué)家:

大腦/癌癥/光合作用生物技術(shù)專家:

基因藥物/作物新品種理工科專業(yè):

生物芯片/火星生命/納米材料社會(huì)科學(xué)專家:

社會(huì)倫理法律/生物技術(shù)和人類社會(huì)的關(guān)系人:

認(rèn)識自己/認(rèn)識生命生命科學(xué)的發(fā)展需要您的參與！3、學(xué)什么部分內(nèi)容選學(xué)與自學(xué)第一章緒論—生物和生命科學(xué)第二章生物的多樣性第三章細(xì)胞第四章生命的基本組成第五章能量與代謝第六章呼吸作用—能量的釋放第七章光合作用第八章細(xì)胞繁殖和遺傳第九章DNA—生命的秘密第十章基因表達(dá)的調(diào)控第十一章重組DNA技術(shù)第十二章生物技術(shù)第十三章生命的起源和進(jìn)化第十四章植物結(jié)構(gòu)功能發(fā)育第十五章動(dòng)物物結(jié)構(gòu)功能發(fā)育第十六章生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)微觀與宏觀領(lǐng)域相互聯(lián)系

既見樹木又見森林4、如何學(xué)習(xí)生命科學(xué)興趣是最好的老師

人人熱愛生命

熱愛生命而喜愛生命科學(xué)感覺:神秘，神妙，神圣主動(dòng)探索提出問題富于想象

兒童愛因斯坦保持天性好奇和經(jīng)常思考提問自學(xué)把握生命的層次

個(gè)體器官組織細(xì)胞細(xì)胞器分子原子分子生物學(xué)；進(jìn)化生態(tài)宏觀生物學(xué)生命科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)

Loewi迷走神經(jīng)心臟跳動(dòng)（心臟肌肉收縮）電流刺激神經(jīng)系統(tǒng)分泌化學(xué)物質(zhì)作為信號控制和啟動(dòng)肌肉的收縮復(fù)活節(jié)

“迷走素”乙酰膽堿諾貝爾獎(jiǎng)愿你在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)生命科學(xué)知識的同時(shí)，體驗(yàn)到探索生命奧秘的樂趣!

細(xì)胞是生物的基本組成單位，新陳代謝、生長和運(yùn)動(dòng)是生命的本能，生命通過繁殖而延續(xù)，DNA是生物遺傳的基本物質(zhì)，生物具有個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)進(jìn)化的歷史，生物對環(huán)境具有適應(yīng)性。

20世紀(jì)后葉分子生物學(xué)取得了突破性成就，已經(jīng)使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的位置起了革命性的變化；解決人類生存與發(fā)展所面臨的一系列重大問題和挑戰(zhàn)，在很大程度上還將依賴于生命科學(xué)的發(fā)展；一個(gè)21世紀(jì)的現(xiàn)代大學(xué)生（包括非生物學(xué)專業(yè)的大學(xué)生）不能沒有現(xiàn)代生