生物小论文

 时间:2018-04-28 12:54:44 贡献者:zhuhl690

导读:生命是主要由蛋白质和核酸组成的具有自我更新能力的多分子体系九江市第一中学高一(12)班 朱昊天 关键词:蛋白质 核酸 自我更新 多分子体系 摘要: ㈠恩格斯说过:“生命是主要由蛋

生物科技小论文集锦.doc
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生命是主要由蛋白质和核酸组成的具有自我更新能力的多分子体系九江市第一中学高一(12)班 朱昊天 关键词:蛋白质 核酸 自我更新 多分子体系 摘要: ㈠恩格斯说过:“生命是主要由蛋白质和核酸组成的具有自我更新能力的多分子体系。

” ㈡蛋白质在生物体内具有极其重要的功能 ㈢核酸在生物的遗传方面举足轻重 ㈣细胞中化合物的更新,有利于细胞维持自己的生命;而细胞自身的更新,有利于生命体维持生命。

㈤根据多分子体系的含义可知,细胞即是一种多分子体系。

细胞的各个结构保障了这 种多分子体系。

㈥这句话突出了蛋白质和核酸对生命体的重要意义,指引着细胞生物学向蛋白质和核 酸领域的探索。

正文: 1.蛋白质的重要性 ⑴结构: 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

图 1 是组成蛋白质的氨基酸的结构通式,中间的 C 原子的 4 个化学键分别 连接 1 个氨基(-NH2)、1 个羧基(-COOH)、1 个 H 原子和 1 个侧链基团(记作 R基)。

共有 20 种符合此结构的氨基酸。

一个氨基酸分子的羧基和另一个的氨基相连接,经脱水缩合形成肽键 (-NH-CO-)连接,多个氨基酸如此连接 形成具有一级结构的多肽。

多肽通常呈链状结构, 叫做肽链。

肽链能盘曲、折叠,形成有一定空间结 构(包括二、三、四级结构)的蛋白质分子(见图 2)。

由于肽链中氨基酸的种类、数目、排列次序,以及 肽链的空间结构的多样性使得蛋白质的结构具有多 样性,这就导致蛋白质具有许多对于生命活动极其 重要的功能。

所以说,蛋白质是生命活动的物质承 担者。

⑵功能: 蛋白质的功能有很多。

例如, 结构蛋白能构成生物体;酶是很多 生化反应的催化剂(酶的反应机理 如图 3),而大多数酶的化学本质 是酶(只有极少数酶是 RNA);蛋 白质还有运输功能,例如血管中红 细胞用以运输氧气的血红蛋白;内 分泌系统合成的分泌蛋白具有调 节作用;蛋白质还具有免疫作用 (用以抵御病菌的抗体)。

2.核酸的重要性 ⑴结构:1

实验证明,核苷酸是核酸的基本组成单位,即组成核酸分 子的单体。

1 个核苷酸是有 1 分子含氮碱基、1 分子五碳糖和 1分子磷酸组成的。

根据五碳糖的不同,可将核苷酸 分为脱氧(核糖)核苷酸和核糖核苷酸。

(如图 4)就像氨基酸分子的脱水缩合反应,核苷酸分子 脱水缩合,形成一条长链,每个核酸分子是由几十 个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。

DNA 是由脱 氧核苷酸连接而成的长链(如图 5),RNA 则由核糖 核苷酸连接而成。

多数情况下,DNA 为双链结构, RNA 则为单链结构。

DNA 和 RNA 各含有 4 种碱基,但有所不同。

DNA 的碱基有 A、T、G、C 四种,RNA 的碱基有 A、 U、G、C 四种(如图 6)。

科学家们通过实验,证明了 DNA 分子的双螺 旋结构:DNA 分子是由两条链组成的,这两条链 按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;DNA 分子中 的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基 本骨架,而碱基则排列在内测;两条链上的碱基通 过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规 律(碱基互补配对原则,即 A-T,G-C)。

(见图 7) ⑵功能:一个 DNA(或 RNA)分子的基本骨架是由脱氧核糖(或核糖)和磷酸交替连接 而成的,从头到尾没有变化,而骨架内侧 4 种的排列顺序却是可变的(见图 7)。

研究表明,遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序千变万化,构成了核酸 分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个核酸分子的特异性。

核酸分子的 多样性和特异性,使得核酸成为生命体的遗传物质。

核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有 极其重要的作用。

3.自我更新的意义 细胞的自我更新有两层含义:细胞内各种化合物(主要是蛋白质)的更新;整个细胞自 身的更新,分裂产生新细胞,老细胞凋亡。

细胞中化合物的更新,有利于细胞维持自己的生命;而细胞自身的更新,有利于生命体 维持生命。

4.多分子体系 ⑴含义: 生物大分子相互结合,形成能显示一些生命现象的体系。

该体系内部具有一定的物理、 化学结构,这种独立的结构,可以脱离外界环境的影响,不容易被外界条件破坏,在这种体 系中有蛋白质和核酸同时存在,核酸不具有酶的催化作用,蛋白质不具有复制性能,二者配 合形成完整的调节系统。

多分子体系是原始生命的基础。

原始生命是从小分子无机物、小分 子有机物、大分子有机物、多分子体系演变而来。

⑵细胞: 根据多分子体系的含义可知,细胞即是一种多分子体系。

细胞的各个结构保障了这种多 分子体系。

① 细胞膜:2

细胞膜主要由脂质(主要为磷脂)和蛋白质组成。

图 8 为磷脂分子结构示意图。

红色部分为它的“头部”,由亲水基构成; 黄色部分为它的“尾部”,由疏水基构成。

这种特殊的结构使得它成为生物 膜的主要成分。

图 9 为磷脂双分子层的结构示意图,它的两侧分别为组织间液和细胞质 基质。

磷脂分子的头部朝向两侧,尾部朝向双分子层的中间。

这样的结构使 得磷脂双分子层具有稳定性和一定的流动性。

蛋白质也是构成细胞膜的主要成分。

根据生物膜的流动镶嵌模型,蛋白质分子 有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或 全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整 个磷脂双分子层。

大多数蛋白质分子也是可以运动的。

细胞膜的结构就决定了它的功能。

例如,细胞膜的稳 定性使得它将细胞内的生命物质与外界环境分隔开,并使 得细胞成为相对独立的系统保障了细胞内部环境的相对 稳定;细胞膜的流动性使得它具有控制物质进出的能力, 保证了细胞的多分子体系的稳定。

②细胞质: 细胞质包括细胞质基质和细胞器。

细胞质基质中含有大量生化反应所需的酶。

而细胞器 相当于细胞内的“车间”,都具有一定的结构。

(见图 10) 细胞器:Ⅰ线粒体:线粒体是细胞进行有氧呼吸的主 要场所,是细胞的“动力车间”。

细胞生命 活动所需的能量,大约 95%来自线粒体。

Ⅱ叶绿体:叶绿体是绿色植物能进行光合作 用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养 料制造车间”和“能量转换站”。

Ⅲ核糖体、内质网和高尔基体:核糖体有的 游离在细胞质基质中,合成胞内蛋白;也有 的附着在内质网上,合成胞外蛋白。

内质网 是由膜连接而成的网状结构,是细胞内蛋白 质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。

高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进 行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。

Ⅳ溶酶体:溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞 噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

被它分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以 再利用,废物则被排除细胞外。

Ⅴ液泡:液泡主要存在于植物细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质, 可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。

Ⅵ中心体:中心体见于动物和某些低等植物的细胞,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物 质组成,与细胞的有丝分裂有关。

在细胞质中,除了细胞器外,还有呈胶质状态的细胞质基质,由水、无机盐、脂质、 糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。

在细胞质基质中也进行着多种化学反应。

3

③细胞核: 细胞核(如图 11)主要由 3 个部分组成:核膜(包括核孔)、染色质和核仁。

核膜具有 双层膜结构,把核内物质与细胞质分开;而核 孔能帮助实现核质之间频繁的物质交换和信 息交流。

染色质(或染色体)主要由 DNA 和 蛋白质组成,DNA 是遗传信息的载体。

核仁能 合成 rRNA,而 rRNA 是核糖体的组成部分。

由于遗传物质 DNA 与蛋白质结合而成的 染色质(染色体)储存在细胞核中,所以细 胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控 制中心。

⑶细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个整体,使生 命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。

细胞既是生物体结构的基本单位, 也是生物体代谢和遗传的基本单位。

5.恩格斯这句话的指导意义: 恩格斯这句话是人类生命科学的总纲,突出了蛋白质和核酸对生命体的重要意义,指引 着细胞生物学向蛋白质和核酸领域的探索。

循着这个方向,人类已经把生命探索进入到分子 生物学水平,即将完全揭示人类的基因图谱,并通过克隆、基因重组的现代化的生物技术, 极大的改善人类的健康水平,并更加深入地揭示生命的奥秘。

——文字参考人教版生物必修一课本及课堂笔记 人教版生物必修二课本 百度百科 百度网图片摘自 互动百科(图 1) 百度图片(图 2-11)4

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