第一章 生命科學(xué)
第一節(jié) 生物學(xué)是研究生命的科學(xué)
一、什么是生命
二、結(jié)構(gòu)層次
第二節(jié) 科學(xué)研究的方法
一、生物學(xué)是一門重要的科學(xué)
二、歸納
三、演繹
第三節(jié) 如何從事科學(xué)研究
一、檢驗(yàn)假說
二、設(shè)立對(duì)照
三、結(jié)果預(yù)測(cè)
四、發(fā)展理論
五、科學(xué)研究的內(nèi)容與方法
第四節(jié) 達(dá)爾文的進(jìn)化論是科學(xué)研究的典范
一、查理士·達(dá)爾文
二、達(dá)爾文的證據(jù)
三、自然選擇假說
四、達(dá)爾文之后的進(jìn)化論：更多的證據(jù)
第五節(jié) 生命科學(xué)的四大主題
一、細(xì)胞理論
二、遺傳學(xué)
三、生物多樣性
四、生物統(tǒng)一性
第二章 生命的化學(xué)基礎(chǔ)
第一節(jié) 25種元素構(gòu)成了生物體
第二節(jié) 原子和分子
一、原子由亞原子粒子組成
二、原子的化學(xué)性質(zhì)是由電子決定的
三、分子因化學(xué)鍵而維系在一起
四、弱化學(xué)鍵在生命化學(xué)中起重要作用
五、化學(xué)反應(yīng)中有化學(xué)鍵的斷裂和形成
第三節(jié) 水是生命的源泉
一、水的極性賦予水獨(dú)特的性質(zhì)
二、水的電離
第四節(jié) 碳骨架和生物分子多樣性
一、碳構(gòu)成生物大分子的基本骨架
二、官能團(tuán)決定了有機(jī)化合物的性質(zhì)
第五節(jié) 生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能
一、生物大分子
二、蛋白質(zhì)對(duì)生命的構(gòu)成和活性是必需的
三、核酸貯藏和傳遞遺傳信息
四、糖類儲(chǔ)存能量和提供分子構(gòu)建材料
五、脂質(zhì)是形形色色的疏水分子
六、研究大分子結(jié)構(gòu)的方法
第三章 地球上生命的起源
第一節(jié) 關(guān)于生命起源的不同觀點(diǎn)
一、上帝創(chuàng)造說——神創(chuàng)論
二、外星球起源說
三、自然起源學(xué)說
第二節(jié) 地球上的生命源自非生命物質(zhì)
一、宇宙大爆炸和地球的起源
二、化學(xué)進(jìn)化產(chǎn)生原始生命
三、地球上的生命在哪里起源
四、繁殖和遺傳物質(zhì)的起源——RNA世界
第三節(jié) 細(xì)胞的進(jìn)化
一、原核細(xì)胞
二、真核細(xì)胞
第四章 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
第一節(jié) 生物體由細(xì)胞組成
一、一切生物體都由細(xì)胞構(gòu)成
二、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位
三、細(xì)胞的起源與進(jìn)化
四、細(xì)胞理論
五、觀察細(xì)胞
第二節(jié) 細(xì)胞的共同特點(diǎn)
一、具有相同的遺傳物質(zhì)DNA
二、具有相似的質(zhì)膜
三、都具有細(xì)胞質(zhì)
四、具有共同的能量代謝途徑
第三節(jié) 原核細(xì)胞的特點(diǎn)
一、原核細(xì)胞的共同特點(diǎn)
二、原核細(xì)胞的種類
第四節(jié) 真核細(xì)胞的特點(diǎn)
一、細(xì)胞膜
二、細(xì)胞核
三、內(nèi)膜系統(tǒng)
四、線粒體與葉綠體
五、非膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
六、細(xì)胞連接
第五節(jié) 真核細(xì)胞的蛋白質(zhì)分選
一、蛋白質(zhì)分選信號(hào)
二、細(xì)胞中蛋白質(zhì)的運(yùn)輸方式和途徑
三、各類細(xì)胞器的蛋白質(zhì)分選
四、蛋白質(zhì)分泌途徑
第六節(jié) 原核細(xì)胞的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)
一、信號(hào)識(shí)別顆粒途徑
二、分泌途徑依賴的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑
三、雙精氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)途徑
第五章 細(xì)胞膜
第一節(jié) 細(xì)胞膜的起源與進(jìn)化
一、原始細(xì)胞的起源
二、細(xì)胞膜的起源
三、細(xì)胞膜的進(jìn)化
第二節(jié) 細(xì)胞膜的化學(xué)組成
一、細(xì)胞膜由雙層脂質(zhì)膜組成
二、細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)
三、細(xì)胞膜的糖類
第三節(jié) 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)
一、一個(gè)世紀(jì)的探索
二、生物膜的不對(duì)稱性
三、生物膜的流動(dòng)性
第四節(jié) 細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)
一、細(xì)胞膜的被動(dòng)運(yùn)輸
二、細(xì)胞膜的主動(dòng)運(yùn)輸
三、胞吞
四、胞吐
五、原核分泌系統(tǒng)
第六章 細(xì)胞通訊
第一節(jié) 細(xì)胞的通訊方式
一、細(xì)胞通訊的種類
二、細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的進(jìn)化
第二節(jié) 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
一、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的步驟
二、信號(hào)分子
三、受體
四、第二信使
五、磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)
六、終效應(yīng)分子
七、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑網(wǎng)絡(luò)
第三節(jié) 細(xì)胞接觸通訊
一、細(xì)胞連接依賴的細(xì)胞通訊
二、黏附分子介導(dǎo)的細(xì)胞通訊
三、突觸
四、細(xì)胞與外基質(zhì)的連接與通訊
第四節(jié) 植物細(xì)胞間通訊
一、植物細(xì)胞間通訊的特點(diǎn)
二、植物激素介導(dǎo)的細(xì)胞間通訊
三、胞間連絲介導(dǎo)的通訊
第七章 能量與代謝
第一節(jié) 生命與能量
第二節(jié) 兩個(gè)定律控制能量變化
一、熱力學(xué)第一定律
二、熱力學(xué)第二定律
第三節(jié) 自由能的變化決定化學(xué)反應(yīng)的方向
第四節(jié) ATP是能量的流通貨幣
第五節(jié) 酶是生物催化劑
一、活化能和反應(yīng)速率
二、酶是生物催化劑
第六節(jié) 代謝及其調(diào)控
第七節(jié) 生物化學(xué)途徑的進(jìn)化
第八章 細(xì)胞呼吸捕獲化學(xué)能
第一節(jié) 細(xì)胞捕獲化學(xué)鍵中的能量
一、細(xì)胞呼吸“燃燒”葡萄糖獲得能量
二、細(xì)胞呼吸中電子從葡萄糖(有機(jī)燃料)
傳遞到氧氣
三、電子傳遞過程中的氧化還原反應(yīng)釋放
能量并貯藏于ATP
四、氫載體NAD+在氧化還原反應(yīng)中使
電子來回穿梭
五、氫載體把電子傳遞到O2逐步釋放能量
六、細(xì)胞生成ATP的兩種機(jī)制
第二節(jié) 細(xì)胞呼吸的過程
一、糖酵解通過氧化葡萄糖生成丙酮酸獲取化學(xué)能
二、丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A
三、Krebs循環(huán)
四、電子傳遞鏈和氧化磷酸化
五、有氧呼吸的產(chǎn)率
六、細(xì)胞呼吸的調(diào)控
第三節(jié) 發(fā)酵使細(xì)胞在無氧條件下產(chǎn)生
ATP
一、乙醇發(fā)酵
二、乳酸發(fā)酵
第四節(jié) 其他分子的代謝也提供能量
第九章 光合作用
第一節(jié) 對(duì)光合作用的認(rèn)知是科學(xué)研究的
范例
第二節(jié) 光合作用在葉綠體內(nèi)進(jìn)行
一、葉綠體的結(jié)構(gòu)
二、光合色素捕獲太陽光中的能量
三、光合系統(tǒng)
第三節(jié) 光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
一、線性非循環(huán)電子傳遞鏈
二、光反應(yīng)中ATP的化學(xué)滲透生成
三、循環(huán)電子傳遞鏈
第四節(jié) 碳反應(yīng)利用ATP和NADPH把
CO。轉(zhuǎn)化成糖
一、卡爾文循環(huán)
二、光合作用的產(chǎn)物是甘油醛-3-磷酸
三、光呼吸消耗O2并釋放CO2
四、熱帶植物用C4途徑固定CO2
第五節(jié) 光合作用的意義
第十章 細(xì)胞分裂與繁殖
第一節(jié) 染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)量
一、染色體結(jié)構(gòu)
二、染色體數(shù)量
第二節(jié) 有絲分裂
一、細(xì)胞分裂
二、有絲分裂過程
第三節(jié) 有性生殖的減數(shù)分裂
一、減數(shù)分裂
二、第一次減數(shù)分裂
三、第二次減數(shù)分裂
第四節(jié) 動(dòng)植物有性生殖的配子形成
一、動(dòng)物的配子形成
二、植物的配子形成
第五節(jié) 細(xì)胞分裂周期
一、細(xì)胞周期
二、細(xì)胞周期調(diào)控
三、細(xì)胞周期與腫瘤
第六節(jié) 細(xì)胞的分化
一、細(xì)胞的分化潛能
二、細(xì)胞分化的機(jī)制
三、干細(xì)胞
第七節(jié) 細(xì)胞凋亡
一、細(xì)胞凋亡的主要特點(diǎn)
二、凋亡的分子機(jī)制
第十一章 遺傳與基因
第一節(jié) 遺傳
一、孟德爾遺傳方式
二、單基因遺傳和復(fù)等位基因
三、基因的連鎖與交換
四、遺傳標(biāo)記與基因診斷
五、性別決定
六、伴性遺傳
第二節(jié) 遺傳的分子基礎(chǔ)——DNA
一、什么是遺傳物質(zhì)
二、DNA的結(jié)構(gòu)
三、DNA如何復(fù)制
四、什么是基因
第三節(jié) 基因的結(jié)構(gòu)與信息流
一、中心法則與信息流
二、遺傳密碼
三、信息流：轉(zhuǎn)錄，隨后翻譯
四、真核生物轉(zhuǎn)錄物的剪接加工
五、原核生物和真核生物基因表達(dá)的差異
第四節(jié) 基因技術(shù)
一、DNA操作與基因克隆
二、基因工程的流程
三、生物技術(shù)正在掀起一場(chǎng)科技革命
第五節(jié) 基因組
一、遺傳圖和物理圖
二、基因組測(cè)序
三、基因組測(cè)序計(jì)劃
四、基因組學(xué)的研究與應(yīng)用
第六節(jié) 基因的表達(dá)與調(diào)控
一、基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控
二、轉(zhuǎn)錄因子如何識(shí)別基因表達(dá)調(diào)控元件
三、原核生物基因轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控
四、真核生物遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)錄調(diào)控
第七節(jié) 發(fā)育的細(xì)胞機(jī)制
一、發(fā)育是一個(gè)有序調(diào)控的過程
二、發(fā)育模式的決定
三、同源異形基因與發(fā)育模式的調(diào)控
四、干細(xì)胞與體細(xì)胞克隆
第十二章 生物的多樣性
第一節(jié) 病毒
一、病毒的特性
二、亞病毒
三、病毒與人類疾病
第二節(jié) 原核生物界
一、原核生物細(xì)胞的基本特征
二、原核生物的主要類群
三、原核生物與人類生活密切相關(guān)
第三節(jié) 原生生物界
一、變形蟲
二、草履蟲
三、眼蟲
四、衣藻
五、海帶
第四節(jié) 真菌界
一、真菌的基本特性
二、真菌各類群的主要特征
三、真菌與其他生物的共生關(guān)系
第五節(jié) 植物界
一、苔蘚植物
二、蕨類植物
三、裸子植物
四、被子植物
第六節(jié) 動(dòng)物界
一、無體腔的無脊椎動(dòng)物
二、具有假體腔的無脊椎動(dòng)物
三、具真體腔的無脊椎動(dòng)物
四、具脊索的動(dòng)物
第十三章 植物的結(jié)構(gòu)與功能
第一節(jié) 植物的組織
第二節(jié) 植物的營養(yǎng)器官
一、根的結(jié)構(gòu)與功能
二、莖的結(jié)構(gòu)與功能
三、葉的結(jié)構(gòu)與功能
第三節(jié) 植物的生殖器官
一、花的形態(tài)與結(jié)構(gòu)
二、種子的結(jié)構(gòu)
三、被子植物果實(shí)的形態(tài)與結(jié)構(gòu)
第十四章 動(dòng)物的結(jié)構(gòu)與功能
第一節(jié) 動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)
一、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)是動(dòng)物體中的普遍現(xiàn)象
二、動(dòng)物體結(jié)構(gòu)有層次之分
第二節(jié) 消化系統(tǒng)
一、消化系統(tǒng)的類型與適應(yīng)性
二、脊椎動(dòng)物的消化系統(tǒng)
第三節(jié) 排泄系統(tǒng)
一、滲透調(diào)節(jié)
二、排泄系統(tǒng)的組成與功能
第四節(jié) 呼吸系統(tǒng)
一、氣體交換
二、呼吸機(jī)制與呼吸調(diào)控
第五節(jié) 循環(huán)系統(tǒng)
一、循環(huán)系統(tǒng)與其他組織的密切聯(lián)系
二、人類的心臟和心血管系統(tǒng)
三、循環(huán)系統(tǒng)的類型與進(jìn)化
第六節(jié) 繁殖、生殖系統(tǒng)和胚胎發(fā)育
一、動(dòng)物的無性繁殖和有性生殖
二、人類生殖系統(tǒng)
三、受精和胚胎發(fā)育
四、輔助生殖技術(shù)
第七節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)
一、神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
二、突觸的結(jié)構(gòu)
三、神經(jīng)沖動(dòng)
四、感覺器官
第八節(jié) 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
一、動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
二、骨的結(jié)構(gòu)
三、肌肉的收縮機(jī)制
四、神經(jīng)調(diào)控肌肉收縮
第九節(jié) 內(nèi)分泌系統(tǒng)與動(dòng)物激素作用
一、內(nèi)分泌系統(tǒng)
二、內(nèi)分泌腺、激素及其主要生理作用
三、激素的作用機(jī)制
四、內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能調(diào)節(jié)
第十五章 生物進(jìn)化
第一節(jié) 生物進(jìn)化思想的產(chǎn)生和發(fā)展
第二節(jié) 生物的遺傳與變異
一、表型可塑性
二、遺傳重組
三、突變
第三節(jié) 生物居群的遺傳結(jié)構(gòu)與自然選擇
一、居群的遺傳結(jié)構(gòu)
二、自然選擇及其在生物進(jìn)化中的作用
第四節(jié) 居群分化與物種形成
一、居群的隔離與分化
二、物種與物種形成
第十六章 生態(tài)與環(huán)境
第一節(jié) 生境與生態(tài)因子分類
一、生境的概念
二、生態(tài)因子分類
三、生物的能量環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境
四、生態(tài)因子及其效應(yīng)
五、生態(tài)因子作用的一般特征
第二節(jié) 種群生態(tài)學(xué)
一、種群生態(tài)學(xué)的基本特征
二、種群的數(shù)量變動(dòng)與調(diào)節(jié)
三、人類種群的增長現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
第三節(jié) 生物群落與生物多樣性
一、生物群落的基本概念
二、生物多樣性的保護(hù)
第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)
一、生態(tài)學(xué)系統(tǒng)
二、生態(tài)系統(tǒng)的概念
三、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
四、生物地球化學(xué)循環(huán)
五、保護(hù)生態(tài)平衡
索引