Study guide to accompany Biology, Ruth A. Bernstein and Stephen Bernstein pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Harcourt Brace Jovanovich

作者:Maureen C Danks

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1982

价格:0

装帧:Unknown Binding

isbn号码:9780155054424

丛书系列:

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• 生物学
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生物学探索之旅：理解生命奥秘的指南 本书旨在为广大学习者提供一套全面而深入的生物学学习辅助材料，帮助您在理解生命基本原理的过程中，建立坚实的概念基础，并培养分析和解决问题的能力。我们相信，生物学不仅仅是一系列需要记忆的知识点，更是一个充满活力、不断发展的科学领域，它解释着我们自身以及我们所处世界的运作方式。 第一部分：生命的基石——分子与细胞 我们将从最微观的层面开始，探索生命的物质基础。 化学的语言： 生命由物质构成，理解生命的运作离不开对基本化学原理的掌握。我们将详细介绍构成生命的元素，如碳、氢、氧、氮等，以及它们如何形成复杂而多样的分子。在这里，您将学习到原子结构、化学键的类型（如共价键、离子键、氢键）及其在分子稳定性和反应中的作用。水，作为生命的溶剂，其独特的性质——极性、内聚力、附着力、高比热容和高蒸发热——如何支持生命活动，将得到详尽的阐述。无机离子，如钠、钾、钙等，在细胞信号传导、维持渗透压等方面的关键作用也将被一一揭示。 生物大分子的奇迹： 生命活动的核心在于复杂的大分子。我们将深入剖析四类主要的生物大分子： 碳水化合物： 从最简单的单糖（如葡萄糖、果糖）到双糖（如蔗糖、乳糖）和复杂多糖（如淀粉、糖原、纤维素），我们将探讨它们的结构、功能以及在能量储存和细胞结构中的作用。特别会关注植物和动物如何储存能量，以及纤维素在植物细胞壁中的结构支撑作用。 脂质： 这一类分子包括脂肪、磷脂、类固醇等。您将了解脂肪作为高效的能量储存形式，磷脂如何构成细胞膜的基本骨架，以及胆固醇和其他类固醇激素在信号传导和细胞膜流动性调节中的重要性。 蛋白质： 作为生命的“工作分子”，蛋白质的功能极其多样，几乎参与所有生命过程。我们将详细解析蛋白质的氨基酸组成、一级到四级结构（由氨基酸序列到多条肽链的组装），以及这些结构如何决定蛋白质的特定功能，如酶催化、运输、结构支持、信号传递和免疫防御。我们将介绍主要的蛋白质类别及其代表性功能，并探讨蛋白质折叠异常与疾病的关系。 核酸： DNA和RNA是生命的遗传信息载体。我们将深入学习核酸的基本组成单位——核苷酸，DNA的双螺旋结构及其如何储存遗传密码，以及RNA的不同类型（mRNA, tRNA, rRNA）在蛋白质合成中的作用。DNA复制、转录和翻译的详细过程，将是理解遗传信息流动和蛋白质合成的关键。 细胞：生命的结构与功能单位： 细胞是构成所有生物体的基本单位。我们将从细胞的普遍特征入手，然后区分原核细胞和真核细胞。 细胞膜： 这个动态的边界控制着物质进出细胞，其磷脂双分子层和嵌入其中的蛋白质构成了选择性通透的结构。我们将详细探讨膜的流动镶嵌模型，以及物质跨膜运输的方式，包括被动运输（扩散、易化扩散、渗透作用）和主动运输，以及囊泡运输（内吞作用、外排作用）在宏分子和颗粒物运输中的作用。 细胞质： 细胞质是细胞器所在的半液体环境。我们将探索细胞质基质的功能，以及遍布其中的细胞骨架（微丝、中间纤维、微管）如何提供细胞形状、运动和内部物质运输的支持。 细胞器： 每个细胞器都有其独特的功能，共同维持细胞的生命活动。 细胞核： 遗传物质的所在地，是细胞的控制中心。我们将讨论核膜、核孔复合物以及染色质和染色体。 核糖体： 蛋白质合成的场所，由rRNA和蛋白质组成。 内质网： 包括粗面内质网（与蛋白质合成和修饰相关）和滑面内质网（与脂质合成、解毒和钙离子储存相关）。 高尔基体： 蛋白质和脂质的进一步修饰、分类和包装，并形成囊泡运往细胞内外。 溶酶体： 含有消化酶，负责分解细胞内的废物和外来物质。 液泡： 在植物细胞中尤为重要，可以储存水、营养物质、废物，并维持细胞膨压。 线粒体： 细胞的“能量工厂”，通过细胞呼吸产生ATP。我们将深入探讨线粒体的结构（膜、基质）及其能量代谢的关键过程。 叶绿体（仅限植物和藻类）： 光合作用的场所，将光能转化为化学能。我们将研究叶绿体的结构（类囊体、基粒、基质）以及光合作用的光反应和碳反应。 中心体： 在动物细胞中参与细胞分裂。 细胞通讯： 细胞并非孤立存在，它们需要相互交流来协调活动。我们将介绍细胞信号传导的基本机制，包括信号分子、受体、信号转导通路以及最终的细胞响应。 第二部分：生命的多样性与演化 在理解了生命的基本组成单位后，我们将视角扩展到生命体的多样性和它们的演化历程。 新陈代谢：生命的能量流动与物质转化： 酶： 作为生物催化剂，酶极大地加速了几乎所有的生化反应。我们将深入研究酶的结构、活性位点、底物特异性，以及影响酶活性的因素，如温度、pH值、底物浓度和抑制剂。您将学习到酶促反应的动力学，以及活性调节机制，如变构调节和共价修饰。 能量代谢： 生命活动需要能量。我们将详细讲解ATP的合成途径，包括底物水平磷酸化和氧化磷酸化。 细胞呼吸： 这是大多数生物体获取能量的主要方式。我们将逐一分析糖酵解、丙酮酸氧化、柠檬酸循环（克雷布斯循环）和氧化磷酸化（电子传递链和化学渗透）的各个阶段，理解葡萄糖和其他燃料分子如何被分解，释放出能量并生成ATP。厌氧呼吸（发酵）作为一种在缺氧条件下获取能量的替代途径，也将被讨论。 光合作用： 植物、藻类和某些细菌利用光能合成有机物。我们将详细介绍光合作用的两大阶段：光反应（水的光解、电子传递、ATP和NADPH的生成）和碳反应（卡尔文循环，利用ATP和NADPH将二氧化碳转化为糖）。 物质代谢的整合： 我们将探讨不同代谢途径之间的联系，以及它们如何相互调控以满足细胞的能量和合成需求。 细胞分裂：生命的延续与生长： 有丝分裂： 这是体细胞增殖的方式，确保子细胞获得与亲代细胞相同的遗传物质。我们将详细描述有丝分裂的各个时期（前期、中期、后期、末期）及其关键事件，以及细胞周期的调控机制。 减数分裂： 这是生殖细胞（配子）形成的特殊分裂方式，通过两次连续分裂产生遗传物质减半的子细胞，为有性生殖提供基础。我们将深入讲解减数分裂I和减数分裂II的过程，以及同源染色体联会、交叉互换等重要事件，它们是产生遗传多样性的关键。 遗传学：生命的蓝图与传递： 孟德尔遗传定律： 从豌豆杂交实验开始，我们将学习分离定律和自由组合定律，理解基因、等位基因、基因型和表型的概念。 基因的分子基础： 我们将回到DNA和RNA，学习基因的结构，DNA的复制机制，以及遗传信息如何从DNA转录到RNA，再翻译成蛋白质。您将深入了解遗传密码的特性、转录和翻译过程中的关键分子（RNA聚合酶、核糖体、tRNA）以及过程的调控。 基因突变与变异： 基因的改变（突变）是遗传多样性的根本来源。我们将讨论不同类型的基因突变（点突变、插入、缺失）及其对蛋白质功能和生物体性状的影响。染色体变异，如易位、缺失、重复和倒位，也将被分析。 基因表达的调控： 细胞并非所有的基因都同时表达。我们将探讨在原核和真核生物中，基因表达是如何被精确调控的，包括转录水平、翻译后修饰等。 分子遗传学技术： 基因工程、DNA测序、PCR等现代分子生物学技术，如何帮助我们理解和操纵遗传物质，它们在科研和医学中的应用也将被提及。 演化：生命形式的变迁： 达尔文的自然选择： 我们将学习自然选择的核心思想：变异、遗传、过度繁殖和适者生存。 演化的证据： 化石记录、比较解剖学（同源器官、同功器官）、胚胎学、生物地理学和分子生物学证据，都为演化理论提供了强有力的支持。 演化机制： 除了自然选择，遗传漂变、基因流和突变也是影响种群基因频率改变的重要因素。 物种形成： 我们将探讨不同类型的物种形成模式，如地理隔离和生殖隔离。 进化树： 理解生物分类和亲缘关系如何通过构建进化树来反映。 生物多样性：生命的丰富多彩： 生物分类学： 我们将学习现代生物分类系统，认识界、门、纲、目、科、属、种等各个分类等级，并了解不同生物类群（细菌、古菌、真菌、植物、动物）的基本特征和生活方式。 微生物的世界： 细菌和古菌作为最早出现的生命形式，在地球生态系统中扮演着至关重要的角色，它们的多样性和生理功能将得到介绍。 植物的王国： 从藻类、苔藓植物、蕨类植物到种子植物（裸子植物和被子植物），我们将了解植物的演化历程、结构特征、繁殖方式以及它们在生态系统中的作用。 动物的王国： 从简单的无脊椎动物到复杂的脊椎动物，我们将探索动物界巨大的多样性，了解不同动物门类的基本解剖学、生理学和行为特征。 真菌的王国： 探讨真菌的异养生活方式、营养方式（腐生、寄生、共生）以及它们在分解有机物和疾病中的作用。 第三部分：生命系统的整合与互动 在掌握了生命的基本单元和演化原理之后，我们将进一步考察生命系统是如何运作和相互作用的。 植物的生理学： 水分和矿物质的吸收与运输： 根系如何吸收水分和无机盐，以及木质部如何将这些物质运输到植物体的各个部分。 光合作用的深入： 光合作用的详细过程，包括卡尔文循环的调控和C4、CAM植物的适应性策略。 蒸腾作用： 植物如何通过气孔释放水分，以及蒸腾拉力在水分运输中的作用。 养分的运输： 韧皮部如何将光合作用产生的有机物（如蔗糖）运输到植物体的其他部位。 植物激素： 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等植物激素如何调控植物的生长、发育和对环境的响应。 植物的繁殖： 有性繁殖（开花、传粉、受精、种子形成）和无性繁殖的机制。 动物的生理学： 稳态： 动物体如何维持内部环境的相对稳定，例如体温、血糖、pH值等。我们将介绍反馈调节机制（负反馈和正反馈）。 循环系统： 血液如何携带氧气、营养物质、激素和废物，以及心脏和血管网络的功能。 呼吸系统： 气体交换的机制，氧气进入血液，二氧化碳排出体外的过程。 消化系统： 食物如何被分解成可吸收的营养物质，以及各个消化器官的功能。 排泄系统： 肾脏如何过滤血液，排出代谢废物和多余水分，维持体内水分和电解质平衡。 神经系统： 神经元如何传递电化学信号，构成复杂的神经网络，实现信息的接收、处理和传递，从而控制行为和生理活动。 内分泌系统： 激素如何作为化学信使，通过血液循环调控各种生理过程。 运动系统： 骨骼、肌肉和关节如何协同工作，实现身体的运动。 免疫系统： 身体如何抵御病原体和有害物质，维护健康。我们将介绍先天免疫和适应性免疫的机制。 繁殖系统： 两性生殖系统的结构和功能，以及激素在生殖过程中的作用。 生态学：生命与环境的互动： 个体、种群、群落、生态系统与生物圈： 我们将层层深入，理解不同尺度的生命组织。 种群动态： 种群增长模型（指数增长、逻辑斯谛增长）、年龄结构、出生率和死亡率等因素如何影响种群大小。 群落结构与组织： 物种组成、物种丰富度、物种多样性指数，以及群落中的营养关系（捕食、竞争、寄生、共生）。 生态位与生物相互作用： 探索不同物种在群落中的角色及其相互关系。 能量流动与物质循环： 生产者、消费者和分解者在生态系统中的能量传递过程，以及碳、氮、磷等关键元素的生物地球化学循环。 生态系统类型： 陆地生物群落（森林、草原、沙漠等）和水生生态系统（海洋、淡水）的特点。 生物多样性与保护： 探讨生物多样性的重要性，以及面临的威胁和保护策略。 全球变化与生态系统： 全球气候变化、环境污染等如何影响生态系统的稳定性和功能。 本书不仅旨在传授知识，更致力于激发您对生物学的好奇心和探索精神。通过系统化的学习，您将能够更清晰地认识生命的复杂性与精妙，理解不同生命形式之间的联系，并更深刻地体会生物学在解决现实世界问题（如疾病治疗、环境保护、农业发展等）中的重要作用。我们鼓励您积极思考，勤于提问，将所学知识与日常生活和科学进展相结合，开启属于您自己的生物学探索之旅。

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