三、生命科學

　　(一)生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

　　1.細胞

　　細胞是一切生命體的基本單位，植物和動物的發(fā)育過程就是新細胞形成的過程。細胞內(nèi)部有細胞核，外部是細胞質(zhì)和最外層的細胞膜。細胞質(zhì)主要由蛋白質(zhì)和核糖核酸(RNA)構(gòu)成，細胞核中最重要的物質(zhì)是脫氧核糖核酸(DNA)。

　　2.蛋白質(zhì)

　　蛋白質(zhì)是一類極為復雜的含氮化合物，它是構(gòu)成生物體的主要成分，是構(gòu)成細胞的基本物質(zhì)材料，占生物體干物質(zhì)重的50%。所有的蛋白質(zhì)都含有碳、氫、氧、氮四種元素。組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，它具有生物功能的多樣復雜性，因而是重要的生命物質(zhì)，在生命活動中起著重要作用。

　　3.核酸

　　核酸同生物的生長、發(fā)育、繁殖、遺傳和變異有著密切的關(guān)系。核酸的基本單位是核苷酸，每個核苷酸分子由戊糖、磷酸和含氮堿基組成。組成核苷酸的戊糖有兩種：核糖和脫氧核糖。組成核酸的含氮堿基有尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(c)、腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)。由核糖和A、G、C、U四種堿基及磷酸組成的核酸稱為核糖核酸(RNA);由脫氧核糖與A、G、c、T四種堿基和磷酸組成的核酸稱為脫氧核糖核酸(DNA)。

　　在DNA分子結(jié)構(gòu)中，堿基的配對規(guī)律為：A與T配對，G與C配對，反之亦然。

　　4新陳代謝

　　只要生命存在，生物體就要和外部環(huán)境不斷進行物質(zhì)和能量交換，這就是新陳代謝。這個過程包括從外部攝取養(yǎng)料，轉(zhuǎn)換成自身的物質(zhì)，并儲存能量，同時也要將自身的一些物質(zhì)分解，向外排出物質(zhì)和釋放能量。如綠色植物借光合作用以水、二氧化碳和無機鹽等無機物制造有機物，并放出氧;非綠色植物可分解現(xiàn)成的有機物，釋放出二氧化碳和水。

　　(二)基因的概念

　　基因是DNA中的最小遺傳功能單位�；�因在DNA分子中是以特定順序排列的、含有幾百到幾千個核苷酸的特定區(qū)段，是傳遞指揮DNA復制命令和控制性狀遺傳指令的作用因子，也稱遺傳因子。(三)生命的遺傳和變異

　　生物最為引人注目的特征.就是能夠通過繁殖將本物種的性狀特征傳遞下去.產(chǎn)生與親代相似的子代。即遺傳現(xiàn)象。遺傳過程實質(zhì)上是遺傳物質(zhì)傳遞的過程。遺傳信息的傳遞是依靠DNA的復制過程進行的。DNA主要存在于細胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細胞質(zhì)中進行的。而將DNA攜帶的遺傳信息傳遞到細胞質(zhì)中去的物質(zhì)就是RNA。RNA是傳達DNA信息的信使。DNA傳遞遺傳信息遵守“中心法則”，即遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再從RNA傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。也可以從DNA傳遞給DNA.即完成DNA的復制過程。

　　變異和遺傳一樣.也是生物運動的普遍規(guī)律。變異是指同種生物世代之間或同代不同個體之間的性狀差異。變異可分為遺傳的變異和不遺傳的變異。不遺傳的變異是僅由環(huán)境條件直接引起的變化，如動植物因營養(yǎng)不足而發(fā)育不良，因環(huán)境污染而器官畸變等，一般是定向的。在生物進化上，只有遺傳的變異才是自然選擇的材料。遺傳的變異通過遺傳物質(zhì)的改變而變化，包括基因突變和染色體畸變，一般是不定向的。

　　(四)人類基因組計劃

　　人類基因組計劃是與曼哈頓原子計劃、阿波羅登月計劃并稱的人類科學史上的重大工程。人類基因組計劃的目標是測定和繪制人體的24條染色體(22條常染色體和X、Y性染色體)上30多億個堿基對的全序列。

　　2000年6月26日,人類基因組計劃已繪制出覆蓋面達97%的人類基因組“工作框架圖”。2001年2月12日,六國科學家共同宣布.經(jīng)過初步測定和分析，人類基因組共有32億個堿基對，組成大約3萬～3.5萬個蛋白編碼基因，遠小于原先l0萬個基因的估計。2003年4月14日，中、美、英、日、法、德六國政府首腦聯(lián)名發(fā)表聲明,宣布人類基因組序列圖提前繪成。

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