陈阅增的普通生物学笔记

本站小编 免费考研网/2019-03-27

 

普通生物学(陈阅增)

  1959美国魏泰克(Whitaker)五界

原核生物界:细菌、立克次体、支原体、蓝藻。

特点:环状DNA位于细胞质中,不具成形的细胞核,细胞器无膜,为原核生物。细胞进行无丝分裂。

原生生物界:单细胞的原生动物、藻类。

特点:细胞核具核膜的单细胞生物,细胞内有膜结构的细胞器。细胞进行有丝分裂。

真菌界:真菌,包括藻菌、子囊菌、担子菌和半知菌等。

特点:细胞具细胞壁,无叶绿体,不能进行光合作用。无根、茎、叶的分化。营腐生和寄生生活,营养方式为分解吸收型,在食物链中为还原者。

分子生物学阶段:①蛋白质分子结构、酶的性质、DNA双螺旋结构;②DNA—RNA—Protein中心法则;③基因的组成、表达、遗传、标记、分离、提取、转导、沉默、缺失、突变、跳动、序列测定等等;④人体基因组计划;⑤克隆技术、胚胎移植、干细胞研究等;⑥生物学与三大难题,未来的生物学将是数理化天地生等的大综合科学。

电子传递粒(ETP)线粒体内膜及其所形成的嵴的内表面上,均匀地排布有形似大头针状的结构,称为电子传递粒(ETP)ETP含有ATP酶,能催化ATP的合成。

内质网(ER)是由膜围成的扁平的囊、槽、池或管,并形成相互沟通的网状系统。在ER腔内充满了液状基质。

   功能:①具有制造、包装和运输代谢产物的作用。rER能合成蛋白质和脂类,合成的物质可能经ER运到sER,再由sER形成小泡,运输到高尔其体中,然后分泌到细胞外。②ER是许多细胞器的来源。如液泡、高尔基体、圆球体及微体都可能是由ER特化或分离出的小泡而来。③内质网分隔细胞成许多小室,使各种不同的结构隔开,能分别地进行着不同的生化反应。

高尔基体:是一叠由平滑的单位膜围成的组成,囊作扁平圆形,边缘膨大且具穿孔。每一个囊称为潴泡或槽库,从囊的边缘可分离出许多小泡—高尔基小泡,它们可转移到胞基质中,和其他小泡融合,也可和质膜结合。高尔基体在来源上和ER有密切的关系。

中心体:位于细胞核附近。光镜下的中心体通常是两个球形细粒,称中心粒,其周围有一层浓稠物质,称中心球。电镜下,呈圆柱状结构,直径约0.15mm,长0.3-0.6mm。整个圆柱由九组纵行的微管很有秩序地排列而成,每组有微管三根。

溶酶体:是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器,单层膜。功能:分解从外界进入细胞内的物质(异体吞噬),也消化自身局部的细胞质或细胞器(自体吞噬)。当细胞衰老时,其溶酶体膜破裂,释放出水解酶,消化整个细胞而使细胞死亡(自溶作用)。溶酶体是由内质网分离出来的小泡形成的。

细胞骨架3种蛋白质纤维:

    ①微管:直径24nm的中空长管状的纤维,ab亚基双分子螺旋排列构成微管。除红细胞外,真核细胞都有微管,纺锤体、鞭毛、纤毛都由微管构成。

    ②微丝(肌动蛋白丝)实心纤维,直径4-7 nm。肌动蛋白由哑铃形单体相连成串,两串以右手螺旋形式扭缠成束。肌动蛋白丝有运动的功能,与细胞质流动有关。

    ③中间纤维:介于微管与微丝之间的纤维,8-10nm。构成中间纤维的蛋白质5种多,常见的是角蛋白、波形蛋白、层粘连蛋白

 减数分裂Ⅰ前期Ⅰ分为6个时期

   ①前细线期:核中染色体极细,在光镜下难以分辨,但染色体已开始凝缩,出现螺旋丝。

   ②细线期:染色质经螺旋化,形成细长线状的染色体,每条染色体含有2条染色单体。细胞核和核仁增大,DNA含量增加一倍

   ③偶线期(合线期):同源染色体(一条来自父本,一条来自母本,两者的形状,大小很相似,而且基因顺序也相同的染色体),两两靠拢,准确的配对,这种现象称为联会(配对的染色体称为二价体)。

④粗线期:染色体缩短变粗。价体的数目为原来二倍体染色体数目的一半。每个二价体含有4条染色单体,也称为四联体(每一条染色体由2条染色单体组成)。此期有一个很重要的现象是,二价体中不同染色体的染色单体之间,可在若干相对应的位置上发生横断,并发生染色单体片段的互换和再结合,而另两条染色单体则不变。这种现象称为交换,即在粗线期同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换。

    ⑤双线期:染色体继续缩短变粗。配对的同源染色体彼此排斥并开始分离,但在染色单体之间发生交换的地方—交叉点,仍然连接在一起。因此联会的染色体呈现出XV80等形状。

 ⑥终变期:染色体变得更为粗、短,染色体对常分散排列在核膜内侧,是观察、计算染色体数目最适宜的时期,此期末,核膜、核仁相继消失,纺锤丝开始出现。

组织、器官和系统

   组织:是由相同功能和相似构造的细胞群以及细胞间质构成的,每种组织各完成一定的机能

器官:器官是由几种不同类型的组织综合而成的,具有一定形态特征和生理机能的结构。

系统:一些在功能上密切关联的器官,相互协同以完成机体某一方面的功能,称为系统。

动物组织的类型据细胞的形态和功能的不同,细胞间质的多少和结构上的差异,将动物的组织分成四大类:  

() 上皮组织:由形态规则、排列紧密的细胞和少量细胞间质组成,无血管(营养物质来自毛细血管渗透),细胞间有明显的连接复合体。呈膜状覆盖在动物体表和体内各种腔、管和囊的内表面。功能:保护、吸收、排泄、感觉、分泌、呼吸、生殖等。

    1.单层上皮,仅有一层细胞组成(形态分):

   ①扁平上皮:细胞扁平,分布在血管壁和体腔内表面。

   ②立方上皮:细胞呈立方形,核位于细胞中央。大多组成腺体。

   ③柱状上皮:细胞柱形,核卵圆形,常位于细胞基部。组成胃、肠的内壁、呼吸和生殖器官的一部分。

    2.复层上皮,由一层以上、处于不同发育阶段的细胞组成(功能分):

    ①被覆上皮:覆盖在机体的内外表面,无脊椎动物的常单层,脊椎动物的常多层。

②.腺上皮:由特化的上皮细胞组成,具有制造和分泌物质的功能。如汗腺、唾液腺、乳腺、肠腺等等。

③感觉上皮:为特化的上皮细胞,具有感觉功能,如听觉上皮、嗅觉上皮、视网膜、味蕾等。

 ④生殖上皮:精细胞和卵细胞是特化上皮组织,位于睾丸和卵巢。  

  ()结缔组织:由多种细胞和发达的间质组成,细胞间质特别发达,细胞数量少,排列分散。

功能:联接、固缚躯体各部分;填充体内空隙,保护体内柔软组织;支持动物机体;制造血球;营养等。

  细胞间质:由含糖较多的基质和纤维组成。纤维有二种:①胶元纤维:由胶原蛋白组成,有韧性,常集合成束;②弹力纤维:由弹力纤维组成,有弹性。

依据生理功能的不同和细胞间质的性质和分散在基质中的纤维成分的不同而形成三种不同状态的结缔组织:

1.液态结缔组织:

①血液:由血浆和血细胞组成。

    ②淋巴:淋巴由淋巴液和数量不等的白细胞(大部分是淋巴细胞)和脂肪小滴组成。

2.粘胶态结缔组织:

    ①疏松结缔组织:有排列疏松的纤维和分散在纤维间的多种细胞组成,纤维和细胞埋在基质中。形态特点:纤维排列不整齐;基质丰富。功能:填充、联系、固定、营养、保护。

    ②致密结缔组织:由大量胶原纤维和弹力纤维组成,如骨膜、肌腱。形态特点:纤维多而致密,排列整齐;细胞、基质很少。功能:能承受机械压力,具有支持和保护功能。

    ③弹性结缔组织:如韧带,弹性纤维(弹性大,弹性蛋白)组成。

    ④网状结缔组织:如淋巴结、肝、脾等器官的基质网,由网状纤维组成。

    ⑤脂肪组织:由大量脂肪细胞聚集而成,并由疏松结缔组织将脂肪组织分隔成许多小体。功能:贮存营养物质,维持体温,具支持保护作用,参与能量代谢。

3.固态结缔组织(支持结缔组织),据基质的强度、分布部位及功能分:

 (1)软骨组织:由软骨细胞、纤维和基质组成,据基质中纤维的性质分:

    ①透明软骨:基质为透明的凝胶状固体,软骨细胞埋在基质的胞窝内,基质内有少量胶原纤维。分布:关节,软肋,气管。

②纤维软骨:基质内有大量成束的胶原纤维,软骨细胞分布在纤维束之间。分布:椎间盘,关节盂。

③弹性软骨:基质内有大量弹力纤维。分布:耳廓,会厌。

   软骨的功能:支持作用,防止和减少碰撞的作用,如关节处的软骨。胎儿期为软骨;鲨鱼等软骨鱼终生为软骨。

 (2)硬骨组织:由骨细胞、骨胶纤维和基质组成。基质内有大量固态无机盐(硫酸钙、磷酸钙)沉积,使骨组织坚硬。骨胶纤维平行排列在基质内,形成骨板。

    骨板有二种:①骨松质:构成硬骨的内层,骨板形成有许多较大空隙的网状结构,网孔内有骨髓。②骨密质:构成硬骨的外层,由骨板排列而成,形成下列结构:外环骨板,排列在骨表面的骨板。内环骨板,围绕骨髓腔排列的骨板。哈氏板,内、外环骨板之间的呈同心圆排列的骨板。哈氏管,同心圆中央的管道,内有血管、神经分布。骨陷窝,骨细胞位于其中。

精子和卵子的形态:

   (1)精子:线虫的精子无尾部,但能变形,靠伪足运动。除了线虫,各种动物的精子都是同一类型:

 ①头部:染色体集中的地方,细胞质很少,便于精子入卵。头前端是一个顶体泡,内含水解酶,能帮助精子穿过卵膜。头的后部有两个中心粒。

     ②颈部:圆柱状,是由中心粒演变而来。

 ③尾部:分为中段、主段和末段。中段较短,中央是轴丝,围有9列微管,轴丝外有螺旋线粒体鞘,为精子运动提供能量;主段较长,轴丝外无线粒体鞘;末段仅有轴丝,外围有质膜。

  (2)卵子:不能运动,细胞质多,核糖体和mRNA十分丰富,并含有卵黄,其主要成分为磷脂、中性脂肪和蛋白质。

①均黄卵:又称少黄卵,其卵黄少,分布均匀。大多数无脊椎动物、头索动物、尾索动物以及高等哺乳动物的卵是均黄卵。

    ②中黄卵:节肢动物的卵,卵黄集中于卵的中央。

③端黄卵:鱼类、两栖类、爬行类和鸟类的卵,其卵黄大量集中于卵的一极或一端。

如鸟类的卵细胞很大,鸡蛋的蛋黄部分是一个卵细胞,绝大部分是卵黄,只有小部分是细胞核和核周围的细胞质,这一部分称为胚盘。胚盘所在的一极称为动物极,卵黄所在的一极为植物极

精子与卵子的结合:在精子细胞膜的表面具有凝集素受体(糖蛋白、糖脂或糖的复合物),这种受体参入精卵识别、精卵结合和精卵融合等作用。哺乳动物卵的外侧有透明带(糖蛋白),在受精后,透明带硬化,使其它精子不能与卵细胞结合。

 系统发育:即种族发展史,也可称为系统发生。动物的系统发育是动物界漫长的演化历史,是指动物由最低等的形式(原生动物)发展到多细胞结构的后生动物,并逐步完善,复杂化,进而发展成为最高级形式的动物,直至人类的全部种族发展史。系统发育也可指一个类群(如某个科、属、种)的发生和发展历史。

早期胚胎发育的一般规律:卵裂→囊胚→原肠胚→三胚层的形成和分化等。

(1)卵裂:卵裂形成的细胞称为分裂球,经多次有丝分裂形成上千个细胞的囊胚,但卵裂与普通的有丝分裂不同,分裂球只分裂而不生长,与受精卵体积相仿。卵裂的类型与卵黄含量多少和分布有关,通常分为两大类:

    完全卵裂:整个卵细胞都进行分裂,见于均黄卵、少黄卵。

    均等卵裂:卵黄少,分布均匀,卵裂时形成的分裂球大小相等,如文昌鱼。

不均等卵裂:卵黄少,分布不均匀,卵裂时形成的分裂球大小不均匀,如蛙。

    不完全卵裂:又称偏裂,卵裂在不含卵黄的部分进行,见于端黄卵、中黄卵。

    盘裂:卵裂只限于动物极的细胞质部分,如鸡。

表面卵裂:卵裂只限于卵的表面,见于中黄卵,如昆虫。

(2)囊胚:当卵裂到8和16个分裂球时,细胞间形成腔隙,这个腔隙随着分裂球的增多,成为一个圆形的空腔,这样的胚称为囊胚,中空的腔为囊胚腔。哺乳动物在8到50个细胞时称为桑椹期。囊胚腔的出现使胚体细胞的活动有了充分的空间。卵裂类型不同,形成的囊胚有四种类型:

①腔囊胚:均黄卵或少卵黄卵裂形成球状囊胚,中间形成大的囊胚腔。哺乳动物的囊胚也属于腔囊胚。动物极有一团细胞,称为胚结或内细胞团。

    ②实心囊胚:有些均卵黄卵裂中间无腔,形成一个实心的球体,如水螅、水母、某些环节动物、软体动物等。

③表面囊胚:中黄卵如昆虫,一层分裂球包在一团卵黄外,无囊胚腔。

    ④盘状囊胚:端黄卵囊胚为盘状,覆盖于卵黄上。

  (3)原肠胚:囊胚继续发育,形成双胚层或三胚层的原肠胚。其主要特征是各种动物在原肠胚形成中,细胞发生迁移运动。由于动物种类繁多,原肠胚形成的方式和过程也比较复杂,仅介绍一般的三种方式:

内陷:囊胚期植物极细胞向内陷入,形成两层细胞。外层的为外胚层,内陷的一层为内胚层,内胚层包围的腔为原肠腔,原肠空与外界相通的孔为胚孔,中胚层由胚孔部分向内卷入,介入内外胚层间。

    内移:囊胚一部分细胞移入内部形成内胚层。

    外包:动物极细胞分裂快,植物极细胞卵黄多,分裂慢,其结果动物极细胞逐渐向下包围植物极,形成外胚层,被包围的植物极成为内胚层。

原肠期出现了原肠腔、内胚层、外胚层和原口。

 生物发生律:德国科学家赫克尔(E.Haeckel)于1866年提出,从多细胞动物胚胎发育的一般规律来看动物界系统发育的历史过程,可以更清楚地看到两者间存在着统一的一条客观规律,即生物发生规律。生物的个体发育过程中,按顺序重演其祖先的主要发育阶段,是生物进化的重要依据。

系统发育:单细胞动物→群体原生动物→二胚层动物→三胚层动物。

     个体发育:受精卵→→囊胚→原肠胚→中胚层形成后的胚胎。

种的命名方法:1768年,瑞典林奈在《自然系统》双名法命法:①属名(名词,第一个字母大写)+种名(形容词,第一个字母要小写)+命名人(姓名、姓氏或其缩写)。②书写规则:印刷体,学名用斜体排版,命名人姓氏用直体排版;手写体,学名下加下划线。③种本名尚未确定时用:属名+sp. 。④属名的更改:学名的属名更改后,在学名的初定名人姓氏上加括号。

生物分类方法:

1.人为分类法:人们按照自己的意愿,根据生物体的简单特征,将生物进行分类的方法就是人为分类法。该法不能如实反映生物之间的亲缘关系,如粮食、油料作物,芳香植物等,但由于方便实用,至今在生产栽培和经济利用上仍有重要价值。

2.自然分类法:用科学的方法从形态、生理、遗传、进化等方面的相似程度和亲缘关系来确定动物在动物界中的系统地位。这种分类方法能反映彼此之间亲缘关系以及种族发生的历史,基本上反映了动物界的自然类缘关系,所以称之谓自然分类法。

分类的阶元(等级)界Kingdom,门Phylum,亚门Sub-phylum,总纲Super-class,纲Class,亚纲Subclass,总目Superorder,目Order,亚目Suborder,总科Superfamily(-oidea),科Family(—idae),亚科Subfamily(—inae),属Genus,亚属Subgenus,种Species,亚种Subspecies。

动物的分门:1.原生动物门(Protezoa)2.多孔动物门(Porifera海绵动物门) 3.腔肠动物门(Coelenterata);原口动物→4.扁形动物门(Platyhelminthes)5.线形动物门(Nemathelminthes)6.环节动物门(Annelida)7.软体动物门(Mollusca)8.节肢动物门(Arthropoda );后口动物→9.棘皮动物门(Echinodermata ) 10.脊索动物门(Chordata脊索动物门又分为半索亚门、尾索亚门、头索亚门和脊椎亚门)。

原生动物的定义:原生动物是一个完整的、能营独立生活的、单细胞结构的有机体,整个身体由单个细胞组成。体形一般很微小,需在显微镜下才能看到。原生动物是动物界最低等的类群,约3万种,大都由一个细胞构成,因此又称为单细胞动物,也有多细胞群体,但各个细胞具有相对的独立性。无论是形态结构还是生理功能,原生动物在各类动物中是最简单、最原始的,反映了动物界最早祖先类型的特点。

原生动物门的主要特征:

  一、结构:具有一般细胞所有的基本结构:细胞膜、细胞核、细胞质、细胞器(线粒体、核糖体、内质网等)。这种单细胞又是一个具有一切动物特性和生理机能的、独立完整的有机体。如具有运动、消化、呼吸、排泄、感应、生殖等机能。以上生理机能是由各种特殊的细胞器来完成。如:运动胞器:纤毛、鞭毛、伪足。摄食胞器:胞口、胞咽、食物泡。 感觉胞器:眼点。 调节体内水分的胞器:收集管、伸缩泡。

 二、运动方式:许多原生动物利用鞭毛、纤毛或伪足运动,也有不少原生动物固着生活。

 三、营养方式:多为异养性营养,有的能够摄取固体食物,有的则营腐生性营养,有的寄生种类和一部分自由生活种类通过体表渗透作用吸收营养;也有少数种类,含有叶绿素,能够进行光合作用而营自养性营养。

四、分布海水、淡水和潮湿的土壤中都有分布,营共生和寄生生活的种类也不少,有些寄生原虫往往是人、畜某些严重寄生虫病的病原体。

 五、包囊的形成:在不良环境下能形成包囊,在失去大部分结构后缩成一团,并分泌胶质在体外形成包囊膜,使自身与外界环境隔开,新陈代谢水平降低,处于休眠状态。等环境条件良好时又长出相应结构,脱囊而出,恢复正常生活。

  六、生殖方式:某些原生动物没有有性生殖,但大多数原生动物兼有无性和有性生殖两种方式。

  七、主要分四纲,鞭毛纲、纤毛纲、肉足纲、孢子纲。

   分纲  运动器官    营养方式 代表动物

   鞭毛纲  鞭毛   植鞭亚纲,自养   眼虫

   动鞭亚纲,异养     锥虫 (渗透、吞食)

   纤毛纲  纤毛    异养  草履虫

   肉足纲  伪足    异养  变形虫

   孢子纲   无  异养  疟原虫

  (一)鞭毛纲(Mastigophora)

   主要特征:是以鞭毛运动。鞭毛的数目一般1—2根,有的种类有4—8根或更多。


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