2017年解放軍文職招聘體育-運動生理學3-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育
發(fā)布時間：2016-06-11 10:48:37第二節(jié) 人體生理機能的調節(jié)1、神經調節(jié)神經調節(jié)（neuroregulation）是指在神經活動的直接參與下所實現的生理機能調節(jié)過程，是人體最重要的調節(jié)方式。神經活動的基本過程是反射。反射活動的結構基礎是反射?。╮eflex arc）。反射弧包括感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器五個環(huán)節(jié)。感受器能接受刺激，并產生神經沖動；傳入神經將感受器所產生的神經沖動傳入中樞；中樞在腦和脊髓，能對各種刺激進行分析判斷；傳出神經則將中樞對刺激所作出的反應信息傳遞效應器；效應器對刺激產生相應的生理反應。2、體液調節(jié)人體血液和其它體液中的某些化學物質，如內分泌腺所分泌的激素（hormone），以及某些組織細胞所產生的某些化學物質或代謝產物，可借助于血液循環(huán)的運輸，到達全身或某一器官、組織，從而引起某些特殊的生理反應。這種調節(jié)過程是通過體液的運輸而實現的，因而稱為體液調節(jié)（humoral regulation）。被調節(jié)的細胞或組織稱為靶細胞或靶組織。許多內分泌細胞所分泌的各種激素，就是借體液循環(huán)的通路對機體的功能進行調節(jié)的。也有些內分泌腺本身直接或間接地受到神經系統(tǒng)的調節(jié)，在這種情況下，體液調節(jié)是神經調節(jié)的一個傳出環(huán)節(jié)，是反射傳出通路的延伸。這種情況可稱為神經-體液調節(jié)。例如，腎上腺髓質接受交感神經的支配，當交感神經系統(tǒng)興奮時，腎上腺髓質分泌的腎上腺素和去甲腎上腺素增加，共同參與機體的調節(jié)。除激素外，某些組織、細胞產生的一些化學物質或代謝產物，雖不能隨血液到身體其它部位起調節(jié)作用，但可在局部組織液內擴散，改變鄰近組織細胞的活動。這種調節(jié)可看作是局部性體液調節(jié)，或稱為旁分泌（paracrine）調節(jié)。神經調節(jié)的一般特點是比較迅速而精確，體液調節(jié)的一般特點是比較緩慢、持久而彌散，兩者相互配合使生理功能調節(jié)更趨于完善。3、自身調節(jié)自身調節(jié)（autoregulation）是指組織、細胞在不依賴于外來的神經或體液調節(jié)情況下，自身對刺激發(fā)生的適應性反應過程。例如，骨胳肌或心肌收縮前的長度能對收縮力量起調節(jié)作用。在一定范圍內肌肉的初長度增加時，肌肉的收縮力量會相應增加，而肌肉的初長度縮短時收縮力量就減小。一般來說，自身調節(jié)的幅度較小，也不十分靈敏，但對于生理功能的調節(jié)仍有一定意義。有時一個器官在不依賴于器官外來的神經或體液調節(jié)情況下，器官自身對刺激發(fā)生的適應性反應過程也屬于自身調節(jié)。4、生物節(jié)律：指各種生理功能活動會按一定的時間順序發(fā)生周期性變化，又稱生物的時間結構。
解放軍文職招聘考試第六講 生命與化學-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育
發(fā)布時間：2017-05-30 11:40:07第六講 生命與化學引言：人體和化學的關系非常密切，首先生命和人類的演變過程離不開化學，要是沒有化學變化，地球上就不會有生命，更不會有人類，而人類的生存和繁衍更是靠化學反應來維持的。生物進化是生命科學中的一個重大理論課題，如生命的起源就是其中的一個重要領域?；瘜W能夠通過分析、研究有關物質和化學變化現象，并通過化學模擬來揭示生命起源之謎。6-1、生命的起源一、地球上最早出現的生命物質是什么？1.米勒的研究發(fā)現（1953年），實驗設計：CH4、NH3、N2、H2O等封閉在石英管內 模擬原始地球大氣環(huán)境 加熱放電8天8夜 生成了多種氨基酸、有機酸和尿素等按上述同樣的方法也獲得了諸如嘌呤、嘧啶、核糖核苷酸、脫氧核糖核苷酸、脂肪酸等重要的生物分子。2.澳大利亞炭質隕石（1959年9月），經分析發(fā)現了多種氨基酸和有機酸，震動了當時整個的科學界。3.人們的認識與推論 目前一個普遍被人們接受的觀點：宇宙的發(fā)展階段物質粒子 元素宇宙的誕生階段 物理和化學進化 星際分子（150億年前的大爆炸） 物質的形態(tài)逐漸演變 生物小分子生物大分子宇宙的生命生化階段二、先有雞還是先有蛋？ 古老的生物學話題1.蛋白質起源學 蛋白質在生命起源中的關鍵作用美國的Fox（60年代）中科院趙玉芬院士2.核酸起源學 強調核酸在編碼蛋白質系列中的重要作用。（諾貝爾化學獎1989）Cech和Altmon等學者，提出原始生命可能發(fā)生于核酸工程的首先啟動，認為小分子RNA是原始生命系統(tǒng)的主體，具有酸的活性，而RNA又可作為模板來合成DNA，并在蛋白質的介入下，加速了DNA， RNA 蛋白質系統(tǒng)的誕生。3.手性分子起源學自然界中發(fā)現的氨基酸絕大多數是L 構型、絕大多數單糖是D 構型等都是手性生物分子。DNA雙螺旋也是右手螺旋分子等。手性生物分子的某種對映體在生物體中占有絕對優(yōu)勢。4.誰是誰非，是先有雞還是先有蛋，迄今尚未定論。6 2、構成生命的最基本物質 蛋白質與核酸一、蛋白質 生命活動的主要承擔者在所有生物分子中結構最具多樣性，功能最具多樣性，一切生命活動無不與蛋白質有關，其主要特征是：1.蛋白質的組成特征 氨基酸單元（殘基）蛋白質是由各種不同的氨基酸構成的生物大分子，其主要組成元素是C、N、H、0，其次含有S、P、Fe、Cu等。蛋白質中的氨基酸有20種，其組成與結構的共同特征（1）都含有堿性基團氨基（-NH2）和酸性基團羧基（-CooH）而且氨基均連在羧基相鄰的 碳上，故稱 氨基酸，結構通式：H丨NH2 C COOH (R為特征基團)丨R氨基酸結構通式20種天然氨基酸的名稱和結構（2）氨基酸是手性分子（手性中心為 碳原子），不是平面的，而是立體的，其立體構型有L 構型和D 構型兩種，并互為對映關系，（如同左、右手關系），具有旋光異構現象。2.蛋白質的化學鍵特征 肽鍵（或酰胺鍵）什么是肽鍵？ 蛋白質分子中氨基酸連接的基本方式，一般式為：圖：肽鍵與二肽的形成定義？ 分子氨基酸的 羧基（-CooH）與另一分子氨基酸的氨基（-NH2）通過縮合脫水形成酰胺鍵（-C-NH2-），所新生成的化合物稱為肽，肽分子中的酰胺鍵稱為肽鍵。Gly- Gly二肽鍵是由最簡單的二分子甘氨酸縮含脫水而形成，其它肽分別為二肽、三肽、四肽、五肽等，依次類推，稱為多肽，所形成鏈稱多肽鏈。生命世界為什么豐富多彩？ 氨基酸不同的連接方式：2種不同的氨基酸 2肽3種不同的氨基酸 6肽4種不同的氨基酸 24肽20種不同的氨基酸 20100、或10130但實際上有生理活性的蛋白質種類約1010～10112數量級3.蛋白質的結構特征 四級結構層次一級結構：肽鏈中氨基酸（殘基）的數目、種類和連接順序。決定了蛋白質的功能和生理活性，只要有一個發(fā)生變化，整個蛋白質分子就會破壞。如牛催產素、牛加壓素、牛胰島素等均為一級結構。二級結構：是指蛋白質分子中多肽鏈本身的折疊方式，并形成 -螺旋和 折疊結構兩種構型三級結構：是指二級結構再次折疊卷曲形成的高級結構，如球蛋白結構四級結構：是指幾個蛋白質分子（稱亞基）聚集而形成的更高級結構。通常只有那些具有高級結構的蛋白質才有生物活性。4.蛋白質的性質特征 生物功能最具多樣性。正是由于上述特征和廣泛多變的功能，才決定了蛋白質在生理上的重要性，所以被譽為生命活動的主要承擔者。如：在新陳代謝活動的作用：生物的生長、運動、呼吸、免疫、消化、光合作用，對外環(huán)境變化及感覺并作出的反應等。在核酸遺傳信息中的作用。酶蛋白質的催化作用。具有強的吸水性，不會透出細胞膜和血管壁（分子極大的原因）。蛋白質的結構與合成研究獲多項諾貝爾化學獎5.蛋白質的基本變型 三大類白蛋白（1）簡單蛋白質 球蛋白硬蛋白核蛋白（2）復合蛋白質 血紅蛋白糖蛋白酪蛋白（3）衍生蛋白質：水解或變性蛋白質二、核酸 遺傳信息的攜帶者與傳遞者（DNA和RNA）1.核酸的組成定義（見如下表）兩類核酸的基本化學組成比較DNARNA說明嘌呤堿腺嘌呤（A）烏嘌呤（G）腺嘌呤（A）烏嘌呤（G）均含4種堿基，并有三種相同嘧啶堿胞嘧啶（T）胸腺嘧啶（C不同）胞嘧啶（T）尿嘧啶（U不同）戊糖D-2-胞氧核糖（不同）D-核糖（不同）戊糖類型不同酸磷酸磷酸如何定義？有何區(qū)別與聯(lián)系？2.核酸的結構 一級和雙螺旋結構（1）DNA的一級結構 由數量極其龐大的四種脫氧核糖核酸所組成。即由脫氧腺嘌呤核苷酸、脫氧烏嘌呤核苷酸、脫氧腺嘧啶核苷酸和脫氧胸腺嘧啶核苷酸所組成。RNA的一級結構與DNA相似。如DNA分子中核苷酸鏈的一個片段。因為生物的遺傳貯存于DNA的核苷酸序列中，生物界物種的多樣性即寓于DNA分子四種核苷酸千變萬化的不同排列之中。（2）DNA的雙螺旋結構模型 堿基互補配對原則A：DNA分子片段 B：DNA的雙股鏈 C:DNA雙螺旋DNA以雙股核苷酸鏈的形式存在，在雙鏈之間存在著根據其堿基性質的嚴格的兩兩配對關系，并通過氫鍵（H）配對。此即稱為堿基互補配對原則。DNA雙螺旋結構的發(fā)現是生命科學發(fā)展的一個里程碑，奠定了當今分子生物學的基礎。6 3、分子遺傳學的化學基礎一、基因及其本質 DNA（RNA）基因是分子遺傳學中一個重要的概念基因是染色體上呈直線排列的遺傳單位或一個特定的DNA片段。一個基因通常有1000 5000個堿基對，一個DNA分子可以含有多達上萬個基因。人體內有46條染色體，大約含有30億個堿基對，相當于有100萬個基因。二、DNA是如何復制的？ 半保留式復制DNA是遺傳物質的載體，故親代的DNA必須以自身分子為模板準確地復制成兩個拷貝，并分配到兩個子細胞中去，完成其遺傳信息載體的使命。DNA的雙螺旋結構對于維持這類遺傳物質的穩(wěn)定性和復制的準確性都極為重要。三、從DNA到蛋白質 基因的表達、轉錄與調控。1.什么是基因表達？染色體中的DNA分子用來儲存和維持一般有機體的生命所必需的信息，諸如在什么部位（如手、臂、耳、翅、葉、花等）形成什么樣的結構，什么樣的酶應該被制造出來以控制像呼吸和消化這樣的功能等，這些遺傳信息完全取決于DNA分子兩條鏈上的堿基的排列順序，猶如用漢字所表達的信息編碼在電文的數字串上一樣。在后代的生長發(fā)育過程中，遺傳信息自DNA轉錄給RNA，然后翻譯成特異的蛋白質，以執(zhí)行各種生命功能，使后代表現出與親代相似的遺傳性狀，這就是所謂的基因表達。2.什么是基因的轉錄？ 從DNA到RNA的過程?；虮磉_的第一步是以DNA分子為模板合成出與DNA分子堿基互補的RNA分子，這種分子也就具有了從DNA傳遞而來的信息。由于DNA和RNA都是由四種核苷酸（字母）組成的，好像同一種文字的兩種寫法，因此從DNA和RNA的過程，叫做基因的轉錄。3.遺傳密碼表 密碼字典什么是遺傳密碼？ 三聯(lián)體密碼作為生命活動主要承擔者的蛋白質是怎樣接收（DNA）遺傳信息的？研究發(fā)現，蛋白質結構與核酸結構雖然完全沒有相似之處，但在核酸中的核苷酸序列與蛋白質中的氨基酸序列之間存在著以 三個核苷酸 按一定的順序決定 一種氨基酸 的對應關系，這就是三聯(lián)體遺傳密碼或密碼子。遺傳密碼表（或稱密碼字典）第一位核苷酸第二位核苷酸第三位核苷酸UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止號終止號半胱氨酸半胱氨酸終止號色氨酸UCAGCUCAGAUCAGGUCAG如何使用這個密碼表？例如表中U、C、A、G分別代表四種核苷酸，左邊的第一個字母代表第一個核苷酸，頂部的四個字母代表第二個核苷酸，右邊的字母代表第三個核苷酸：例如UUU代表苯丙氨酸（1960年首次實驗確定，震動科學界），而UAA、UAG、UGA為終止號，不編碼任何氨基酸。4.中心法則 翻譯 復制 轉錄從RNA到蛋白質的的過程，是由于兩者由不同種類的字母（核苷酸與氨基酸）構成，好像是從一種語言翻譯成另一種語言，因此稱翻譯。DNA通過自我復制以保存其遺傳信息，通過轉錄生成RNA，進而翻譯成蛋白質的過程來控制生命現象，這在生物學稱為 中心法則 如下圖所示DNA 轉錄 DNA自我復制 逆轉錄 自我復制 蛋白質（氨基酸）5.化學對基因工程的貢獻（1）基因工程 DNA重組技術（2）應用馬鈴薯品種改造轉基因鼠、豬、牛、羊、兔、魚等克隆羊 多利 誕生（1997）開始研究克隆大熊貓等特別珍貴的藥用蛋白質生產疫苗（熱點）應用領域包括分子生物學、神經生物學、腦科學、人類基因組計劃臨床診斷和治療等6-4、生物催化與仿生化學 化學新的研究領域一、生物催化劑 酶1.組成定義：酶是一類由生物細胞產生的且以蛋白質為主要成分的，具有催化活性的生物大分子（多數為球形蛋白）2.顯著特點反應快速，比一般的化學催化劑快1010倍以上高效率、專一性（即像一把鑰匙開一把鎖一樣，2000余種）如，尿素（人體內） 脲酶 CO2+NH3在常溫（35℃～40℃），常壓（1atm），接近中性（PH=6～8）的生理條件進行反應。二、生物催化與仿生化學化學家不僅研究生物催化的機理，而且利用酶或模擬酶進行生物轉化或生物合成來制備有用的化學物質，這種模擬生命過程的化學被稱為 仿生化學 。三、生物固氮與化學模擬固氮化學反應：N2(g)+3H2(g) 高溫高壓 2NH3(g)(工藝復雜)化學催化劑空氣中約78%N2，僅自然界中有些細菌和藻類能吸收氮并轉化生成氨，如大豆、三葉草和紫花苜蓿等豆種植物中的根瘤菌具有固氮作用目前的化學模擬固氮：利用銅、鐵等配合物以及銅、鐵和硫的原子簇化合物作為模擬固氮酶（活性部分）四、光合作用 地球上最重要的化學反應1.光合作用機理？還原作用6CO2+12H20 葉綠素 C6H1206+6H20+CO2氧化作用①CO2被還原成糖（獲電子過程）②H20被氧化稱O2(失電子過程)③光能被固定并轉化成化學能（核心問題）在光合作用中葉綠素是核心化合物，含有無機磷酸鹽，參與合成三磷酸腺苷（ATP）形式。2.ATP 生物體內的能量使者什么是ATP？ 三磷酸腺苷（核苷酸）英文名稱的縮寫，是由一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸化合連接而成。ATP是推動生化過程的化學能源。葉綠素因含有無機磷酸鹽，參與合成ATP形成高能鍵，在酶催化劑的作用下，ATP經過水解提供能量促進化學反應的產生。因各種生物活動都有ATP參與，所以ATP被稱為生物體內的能量使者。
