《生命物质基础》课件

生命物质基础生命物质的基础是生物大分子，它们构成生命的基本结构和功能单元什么是生命组织结构新陈代谢生命体由细胞组成，细胞是生命生命体不断从外界获取物质和能的基本单位，构成复杂的组织器量，进行合成和分解，维持生命官和系统活动生长发育遗传变异生命体能够从幼小个体生长发育生命体能够将遗传信息传递给后为成熟个体，并完成其生命周期代，并通过变异产生新的性状，推动生物进化生命的特征新陈代谢生长发育繁殖应激性所有生命都进行新陈代谢，从生命体通过自身物质和能量的生命体能够通过自身繁殖产生生命体能够对外界刺激做出反环境中获取能量，转化并利用积累，不断生长和发育，从简后代，延续生命应，适应环境的变化单到复杂生命的化学基础无机物有机物蛋白质水是生命体最重要的组成部分，约占生物碳水化合物是生命体的主要能源物质，如蛋白质是生命体重要的组成部分，具有多体总重量的60%-90%葡萄糖、淀粉等种功能，如催化、运输、免疫等无机盐也是生命体的重要组成部分，如钙脂类是生命体的重要储能物质，如脂肪、核酸是生命体的遗传物质，如DNA和、磷、钾、钠等磷脂等RNA，控制着生物体的遗传特性生命的化学成分水无机盐有机物生命体中含量最高的无机物，约占体重的生命活动所需的重要物质，参与细胞代谢和生命体中含量最多的有机物，包括碳水化合60%-70%，是细胞的重要组成部分生物体结构的形成，如骨骼、牙齿的组成成物、脂类、蛋白质和核酸分水在生命中的作用溶剂1溶解生命所需物质运输2运送养分和代谢废物调节3调节体温，维持生命活动水是生命活动最重要的物质基础之一，它占生物体质量的很大一部分水在生命活动中起着至关重要的作用，是生命活动的基础碳在生命中的作用构成有机大分子1碳原子可以形成长链和环状结构，为生命提供结构基础能量储存2碳水化合物储存能量，为生命活动提供能量来源生物多样性3碳的独特化学性质，使生命形式多种多样碳是构成生命的重要元素之一，因为它可以形成稳定且多样的化学键蛋白质的结构和功能蛋白质是由氨基酸组成的生物大分子，是生命活动中不可缺少的重要物质蛋白质的结构非常复杂，包括四级结构、三级结构、二级结构和一级结构蛋白质的功能也非常多样，包括催化、运输、免疫、结构和调节等核酸的结构和功能核酸是生命的重要组成部分，包含脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）DNA主要储存遗传信息，并通过复制传递给下一代RNA在蛋白质合成中发挥重要作用，作为DNA信息的传递者在生命活动中的作用ATP能量货币能量储存12ATP是生物体内普遍的直接能量来源，就像能量货币一样，ATP储存着能量，可以用于细胞进行各种生理活动，包括物可以驱动各种生命活动质合成、肌肉收缩和神经传递能量传递循环利用34ATP可以通过水解释放能量，这些能量可以被其他细胞过程ATP在细胞中不断被合成和分解，形成一个能量循环，确保利用，例如蛋白质合成和细胞运动生命活动持续进行细胞的基本结构细胞膜细胞质细胞膜是细胞的外部边界，控制细胞质是细胞膜与细胞核之间的物质进出，维持细胞内部环境稳物质，包含细胞器和细胞液，是定进行生命活动的主要场所细胞核细胞核是细胞的控制中心，储存遗传信息，指挥细胞的生长、发育和繁殖细胞膜的结构和功能磷脂双分子层蛋白质选择性通透性物质运输细胞膜主要由磷脂双分子层构膜蛋白镶嵌在磷脂双分子层中细胞膜对不同物质的通透性不细胞膜通过被动运输和主动运成，磷脂分子亲水头部朝向内，分为内在蛋白和外在蛋白，同，允许某些物质自由通过，输两种方式，将营养物质运入外两侧，疏水尾部朝向中间，承担着物质运输、信息传递等而阻止其他物质通过细胞，将代谢废物运出细胞形成疏水核心重要功能细胞器的种类和功能细胞核线粒体12细胞核是细胞的控制中心，储线粒体是细胞的能量工厂，通存遗传信息，并参与蛋白质合过有氧呼吸产生ATP为细胞提成供能量内质网高尔基体34内质网是细胞内的蛋白质合成高尔基体负责对蛋白质进行进和加工场所，并参与脂类和糖一步的加工、包装和分泌，并类的合成参与细胞壁的合成细胞核的结构和功能细胞核是细胞的控制中心，包含遗传物质DNA核膜是双层膜结构，将核内物质与细胞质隔开，控制物质进出核仁是核内一个致密的小体，参与核糖体RNA的合成染色质是细胞核中由DNA和蛋白质组成的物质，在细胞分裂时会凝聚成染色体细胞分裂的类型无丝分裂有丝分裂无丝分裂是一种原始的细胞分裂方式，在一些单细胞生物和某有丝分裂是真核生物细胞分裂的一种主要方式，它产生两个子些真核生物的组织中观察到它不像有丝分裂那样有复杂的染细胞，每个子细胞都具有与亲代细胞相同的染色体数目和基因色体变化，而是细胞核直接分裂成两个子核，随后细胞质分裂组成它发生在生长发育、修复和再生中123减数分裂减数分裂是产生配子（精子和卵子）的细胞分裂类型，它涉及两个连续的分裂过程，最终产生四个子细胞，每个子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半它发生在性器官中细胞分裂的过程间期细胞进行物质准备，复制遗传物质，合成蛋白质，为分裂做准备前期染色体螺旋化并缩短变粗，核膜和核仁消失，纺锤体开始形成中期染色体排列在细胞中央，纺锤丝连接到染色体着丝点，构成纺锤体后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，形成两个子染色体末期染色体解螺旋，核膜和核仁重建，细胞质分裂，形成两个子细胞，每个子细胞都具有完整的细胞结构和遗传物质生命的起源假说化学起源说宇宙起源说生命起源于无机物，通过漫长的化学演化过程，最终形成原始生生命来自外太空，通过陨石或彗星等天体物质传播到地球，并逐命渐演化成现在的生命形式•原始地球环境•生命物质的宇宙起源•有机小分子形成•地球生命可能起源于外太空•有机大分子形成•外太空生命物质的地球传播•原始生命诞生•地球生命的演化生命进化的证据生命进化是一个漫长的过程，留下了丰富的化石证据化石记录了生物在不同地质年代的变化，证明了生物的演化过程化石证据比较解剖学胚胎发育分子生物学古代生物遗骸不同生物结构早期胚胎相似DNA序列相似相似生命进化的机制自然选择基因突变隔离共同进化自然选择是指生物个体在生存基因突变是生物遗传物质的改隔离是指不同种群的生物之间共同进化是指不同物种之间相斗争中，具有有利变异的个体变，是生物进化的根本来源，由于地理、生殖或其他因素而互影响，相互适应，共同进化更容易生存下来，并繁殖后代它为自然选择提供了选择材料相互隔绝，导致基因交流受阻的现象例如，植物与昆虫的，而具有不利变异的个体则被，从而形成新的物种协同进化淘汰的过程生态系统的结构生产者消费者分解者包括植物，它们通过光合作用制造有机物，包括动物，它们直接或间接地以生产者为食包括细菌和真菌，它们分解动植物遗体，将为其他生物提供食物和能量，并通过食物链将能量传递有机物转化为无机物，供生产者利用生态系统的能量流动太阳能太阳能是地球上所有生物能量的最初来源，通过光合作用，绿色植物将太阳能转化为化学能储存在有机物中生产者生产者，主要是绿色植物，通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，是生态系统能量流动的起点消费者消费者，包括各种动物，通过摄食生产者或其他消费者，获得能量，能量在消费者之间传递分解者分解者，主要是细菌和真菌，分解动植物遗体和排泄物，释放能量，并将其转化为无机物，供生产者利用生态系统的物质循环生态系统中的物质循环是指各种无机物和有机物在生物群落和无机环境之间不断循环的过程生产者1植物利用太阳能将无机物转化为有机物消费者2动物以植物或其他动物为食，将有机物转化为自身有机物分解者3细菌和真菌将动植物遗体分解为无机物无机环境4无机物被生产者吸收利用，完成物质循环物质循环是一个封闭的循环，保证了生态系统的稳定性和持续发展生态平衡的重要性生物多样性环境稳定生态平衡维持生物多样性，保护生态平衡调节气候，保持土壤肥珍稀物种和生态系统，确保生态力，净化水体，为人类提供清洁系统功能的完整性的环境和可持续发展的基础资源利用经济效益生态平衡维持自然资源的循环利生态平衡保障生态旅游、生物医用，防止资源枯竭和环境污染，药等产业的健康发展，创造经济保障人类的生存和发展效益和社会效益生态环境的保护保护生物多样性减少污染排放节约资源利用倡导可持续发展维护生态平衡，促进物种繁衍控制工业废气，治理大气污染推广循环经济，减少资源浪费保护环境，造福后代，实现人与自然的和谐共处生物多样性的意义生态系统稳定性人类福祉生物多样性有助于维持生态系统的稳定性，提高抵御自然灾害的生物多样性为人类提供食物、药物、纤维、燃料等各种资源，也能力，例如干旱、洪水和病虫害为人类提供娱乐、旅游和精神文化方面的价值生物多样性丰富的生态系统拥有更复杂的相互作用关系，可以更生物多样性丧失会导致人类生存环境的恶化，并给人类经济和社有效地利用资源，并更好地调节环境会发展带来负面影响可持续发展的概念满足需求平衡发展长远眼光满足当前世代的需求，同时又不危及在发展经济的同时，保护环境，促进可持续发展是一个长期的目标，需要后代满足其自身需求的能力，在经济社会公平，实现可持续发展，为子孙从现在开始采取行动，才能为子孙后、社会和环境三个方面实现协调发展后代留下一个美好的地球代创造一个更美好的未来可持续发展的实践节约能源1使用节能家电和灯泡，减少能源消耗，并利用可再生能源保护环境2减少污染排放，保护森林和水资源，并倡导绿色生活方式公平发展3促进社会公平和经济发展，确保资源分配的公平性，并保护弱势群体权益展望未来的生命科学精准医疗合成生物学通过对基因组、蛋白质组等信息利用工程学原理设计和构建新的的分析，制定个性化的治疗方案生物系统，开拓新的生物材料和，实现更高效、更精准的疾病治药物，解决能源、环境等问题疗脑科学生物技术深入研究大脑的结构和功能，探利用生物技术开发新的食品、能究意识、记忆、学习等高级认知源、材料等，推动社会发展，改功能的奥秘，为治疗神经疾病提善人类生活供新思路结语生命科学是一门充满魅力和挑战的学科它揭示了生命的奥秘，为人类的健康和福祉提供了重要的理论基础。