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普通生物学核心知识梳理

普通生物学核心知识梳理核心结论理解生命的层次性与统一性，掌握生物大分子、细胞、代谢、遗传、进化与生态的核心机制。生命的化学基础糖类天然单糖均为D型，体现手性特性双糖连接方式不同：蔗糖（α-1,2）、麦芽糖（α-1,4）、乳糖（β-1,4）多糖：淀粉（α-1,4）可消化，纤维素（β-1,4）不可消化，反刍动物依赖微生物纤维素酶脂类磷脂两性：亲水头部和疏水尾部，在水中自发形成双分子层胆固醇调节膜流动性，合成类固醇激素；缺乏受体导致高胆固醇血症蛋白质组成蛋白质的20种氨基酸均为L型肽键连接成多肽，经折叠形成功能蛋白四级结构：氨基酸序列、α螺旋/β折叠、三维结构、亚基组装镰刀型红细胞贫血症显示一级结构决定功能核酸DNA双螺旋反向平行，A-T配对，G-C配对RNA以U代替T，单链，参与基因表达双螺旋结构稳定又灵活，可复制和转录细胞结构与功能细胞核核膜双层，外膜与内质网相连，核孔选择性运输分子核仁合成核糖体RNA，组装核糖体内质网与高尔基体粗面内质网附着核糖体，合成分泌蛋白；光面内质网合成脂类和解毒高尔基体修饰、分选、包装蛋白质，形成糖蛋白和溶酶体溶酶体含水解酶，酸性pH保持酶活性，破裂后酶失活保护细胞线粒体双层膜，内膜褶皱增加面积，进行有氧呼吸基质含三羧酸循环，内膜含电子传递链有自己的DNA和核糖体，支持内共生学说叶绿体双层膜，类囊体堆叠成基粒，光反应在类囊体膜上，暗反应在基质有自己的DNA和核糖体，支持内共生学说质膜与跨膜运输流动镶嵌模型，磷脂双分子层+镶嵌蛋白质简单扩散：小非极性分子直接穿过协助扩散：顺浓度梯度，需通道蛋白或载体蛋白主动运输：逆浓度梯度，消耗ATP，如钠钾泵胞吞胞吐：大分子物质通过囊泡运输细胞代谢与能量转换细胞呼吸有氧呼吸糖酵解：糖酵解在细胞质，葡萄糖→2丙酮酸，净生成2ATP和2NADH三羧酸循环：在线粒体基质，乙酰辅酶A氧化，每圈产3NADH+1FADH2+1GTP氧化磷酸化：电子传递链泵出质子，ATP合酶合成ATP，共36-38ATP无氧呼吸乳酸发酵：缺氧时丙酮酸→乳酸，如剧烈运动肌肉酸痛酒精发酵：酵母菌等，丙酮酸→乙醛→乙醇光合作用光反应光系统II（P680）裂解水产生O2和质子，电子经传递链到光系统I光系统I（P700）还原NADP+为NADPH，电子传递呈Z形暗反应（卡尔文循环）CO2固定：RuBP+CO2→2个三碳化合物，Rubisco催化还原：利用ATP和NADPH将三碳化合物还原为G3P再生：大部分G3P再生RuBP，少部分合成葡萄糖C3与C4植物C3植物有光呼吸浪费；C4植物先固定为四碳化合物，抑制光呼吸遗传的分子基础DNA是遗传物质格里菲斯肺炎双球菌转化实验证明存在转化因子艾弗里实验用DNA酶处理，证明转化因子是DNA赫尔希-蔡斯噬菌体侵染实验，用同位素标记DNA和蛋白质DNA复制半保留复制：每条链作模板，子代含一条旧链一条新链复制过程：需引物，DNA聚合酶5'→3'方向，前导链连续，滞后链有冈崎片段端粒：真核线性DNA末端，端粒酶延长，细胞分裂次数有限基因表达转录：RNA聚合酶结合启动子，合成RNA，真核生物需加工（加帽、加尾、剪接）剪接：内含子切除，外显子连接，可变剪接产生多种蛋白质翻译：核糖体上，tRNA携带氨基酸，密码子与反密码子配对，起始密码子AUG，终止密码子UAA/UAG/UGA基因突变碱基替换：同义突变、错义突变、无义突变插入缺失：可导致移码突变染色体变异：结构异常（缺失、重复、倒位、易位），数目异常如唐氏综合征（21三体）孟德尔遗传定律分离定律自由组合定律进化生态学