(二)基本方法
1.观察描述法:观察是动物学研究最基本的方法,通过观察从客观世界中获得原始第一手材料。科学观察的基本要求是客观地反映所观察的事物,并且是可以检验的。观察结果必须是可以重复的。只有可重复的结果才是可检验的,从而才是可靠的结果。观察需要有科学知识。观察切不可为原有的知识所束缚。描述即将观察的结果如实地记录下来。包括:文字描述、绘图(生物图)、摄影、摄像、仪器记录等。
2.比较法:没有比较就没有鉴别。没有比较就无从揭示生命的统一性和多样性之间的关系。
没有比较就无法处理生物界从简单到复杂,从低等到高等的大量材料。
只有通过对不同种属动物从宏观的形态结构到微观的细胞、分子水平的比较,才能对有关动物学的各种问题进行研究并得到正确的结论。
3.实验方法:实验是在人为干预、控制研究对象的条件下,对生命现象进行观察研究的方法。
4.人工模拟生命:动物药理实验、动物病理实验、计算机模拟(输入动物声音,探索高级神经思维活动的规律)。
(三)动物学课程的教学要求
用生物学的观点和比较分类、归纳求同、演释推理的方法,掌握动物的体制结构,形态机能,生活习性和生活规律等基础知识,并加深对以动物代谢和适应为中心,发育为骨干,及动物界的个体发育与系统发育的统一、形态与机能的统一、机体与环境的统一的动物学原理的理解。
(四)学习动物学的目的
动物学是农业科学的基础。动物学的新理论、新概念对农牧业的生产和人、畜的医疗保健事业,必然具有促进作用。因此,学习动物学的目的,就在于揭露和掌握动物生命活动的客观规律,为进一步利用、控制和改造动物提供理论依据。
对于动物科学和动物医学专业,简明扼要地介绍动物界的一般现象和规律,使学生具备一定的动物学基本知识,为进一步学习专业有关课程奠定必要的基础。
动物体的基本结构
思考题:
1.细胞的基本结构和机能是什么?2.组成细胞的物质有哪些?其功能各是什么?3.什么是原核细胞?什么是真核细胞?4.简述细胞膜的流动镶嵌假说。5.物质通过细胞膜运输有哪些形式?6.
简述各主要细胞器的构造和功能。7.细胞分裂有哪些形式?8.简述有丝分裂和减数分裂的过程,二者有何不同?9.简述减数分裂的特点和生物学意义。10.名词解释:细胞周期、同源染色体、拟核、染色体联会、胞饮、胞吐、吞噬。
第一节 细 胞
细胞是构成生物体的结构和功能的基本单位。除了病毒,生物有机体都是由单个或许多个细胞构成。
一、细胞的一般特征
(一)细胞的形状和大小:细胞的形状和大小取决于其遗传性、生理功能、对环境的适应以及分化状态等。
1.细胞的大小:绝大多数细胞体积都很小。体积小,表面积大,有利于和外界进行物质交换,对细胞生活有特殊意义。
如一个30mm边长的正方体表面积5400mm2,若分成27个小正方体(边长10mm),则表面积为16200mm2,是原来的3倍。也有少数细胞肉眼可见,如鸵鸟卵细胞直径约50mm。
2.细胞的形状:细胞形状与其担负的功能和所处的位置有关,与机能相适应。
游离的细胞多为圆形或椭圆形,如血细胞和卵;排列紧密的细胞有扁平、方形、柱形等;具收缩功能的肌细胞多为纺锤形或纤维形;具传导机能的神经细胞星形,有长的突起。
(二)细胞的共同特征
1.细胞的结构:细胞膜、细胞质(含各种细胞器)和细胞核。
具有核被膜和各种细胞器的细胞,称为真核细胞。只有拟核、没有细胞器的细胞,称为原核细胞。分别称为原核生物和真核生物。
2.细胞的机能:①利用能量和转变能量,从化学能到热能和机械能。②生物合成,从小分子到大分子,如蛋白质、核酸。③自我复制和分裂繁殖。④协调有机体整体生命。
二、细胞的化学组成
(一)元素:107——92——24
主要化学元素是:碳、氢、氧、氮占96%。
少量几种元素是:硫、磷、钠、钙、钾、铁等。
极微量的其它化学元素:钡、硅、矾、锰、钴、铜、锌、钼等,0.1%。
各元素的比例基本恒定,对维持正常de 生理活动是必要的。
(二)组成细胞的物质
:有机物:糖类,脂类、蛋白质、核酸、维生素、激素。
无机物:矿物质和水。
1.糖类:糖类化合物含碳、氢、氧三元素,又称为碳水化合物。可分为单糖、双糖和多糖三类。①单糖:是不能用水解的方法再降解成更小糖单位的糖类。最重要的单糖是五碳糖和六碳糖,前者如核糖和脱氧核糖,是核酸的组成成分之一;后者如葡萄糖(C6H12O6),是细胞内能量的主要来源。动物血掖中的葡萄糖称为血糖。②双糖:是由两个单糖分子脱去一个水分子聚合而成,植物细胞中最重要的双糖是蔗糖和麦芽糖。两个分子葡萄糖脱掉一分子水结合形成麦芽糖,淀粉被消化时也产生麦芽糖。由一个葡萄糖和一个果糖结合而成蔗糖。蔗糖主要来自甘蔗和菾菜,高等植物多以蔗糖形式转运。③多糖:是由许多单糖分子,脱去相应数目的水分子聚合而成的高分子糖类化合物,植物细胞中最重要的多糖有纤维素、淀粉、果胶等,动物体内的多糖—淀粉不同于植物淀粉,称为糖元。
2.脂类:由碳、氢、氧元素构成,含氢原子的比例高。
①中性脂肪和油:脂肪的能量比同等重量的糖类可高达二倍多。脂肪分子是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成。甘油分子中的三个羟基(-OH),分别与脂肪酸分子中的羧基(-COOH)作用,脱去一分子的水而形成。脂肪分子中的三个脂肪酸,相同或不同。其碳原子数,4至24个,最常见的是16个和18个,偶数。油:液态,不饱和脂肪酸。脂肪:固态,饱和脂肪酸。②蜡。③磷脂:膜,脑、心、肾、肺、骨髓、卵、大豆。④类固醇:胆固醇、植物固醇。⑤萜类:类胡萝卜素、视黄醛(动物感光)。
脂类的功能:●膜组成成分 ●贮存能量 ●保护层 ●活性物质
3.蛋白质:是极其重要的高分子有机化合物,含量仅次于水,占干重的60%。结构物质、贮藏物质、酶。除碳、氢、氧、氮等元素外,还含有硫、磷、碘、铁、锌等元素。
①蛋白质的组成:由很多氨基酸聚合形成的高分子长链化合物。氨基酸有20多种。由于氨基酸的数量、种类、排列顺序等的差异,可形成各种各样的蛋白质。
蛋白质与其它物质的分子或离子结合形成脂蛋白、核蛋白和色素蛋白等。
酶:是生化反应的催化剂,一种酶只能催化一种反应。在一个细胞内约有3000种酶,特定功能和特定酶有关。酶的非蛋白质组分很多,如维生素、核苷酸或某些金属等。酶可以从细胞中分离出来,并保持其活性,这在工农业生产、医疗等方面有广泛的实用价值。
②蛋白质的结构:一级结构:多肽链中氨基酸的数目、种类和线性排列顺序。
二级结构:多肽链向一个方向卷曲形成的立体结构。
α—螺旋:α角蛋白,指甲、毛发、纤维蛋白等。
β—折叠:β角蛋白,蛛丝、蚕丝。
三级结构:球蛋白、肌动蛋白、蛋白质激素、抗体、细胞质和细胞膜中的蛋白。
四级结构:血红蛋白。
蛋白质在重金属离子、酸、碱、乙醇以及高温、X射线等的作用下可发生变性,其空间结构改变,沉淀。
4.核酸:是重要的遗传物质,由许多单个核苷酸经脱水聚合而成的高分子有机化合物。
单个核苷酸由一个含氮碱基、一个五碳糖和一个磷酸分子组成。核酸中仅有五种含氮碱基,它们是两种嘌呤——腺嘌呤(缩写A)和鸟嘌呤(缩写G);三种嘧啶——胞嘧啶(缩写C),胸腺嘧啶(缩写T)和尿嘧啶(缩写U)。
根据所含有的糖的不同,核酸可分为核糖核酸(缩写RNA)和脱氧核糖核酸(缩写DNA)。
DNA主要存在于细胞核内,是构成染色体的遗传物质;RNA则主要存在于细胞质中,而在碱基种类上,DNA含A、G、C、T等四种,在RNA中则以U代替T。在分子结构上,RNA是以单链存在,而DNA则以双链形式存在。
5.维生素:属于小分子有机物。绿色植物能够自身合成维生素,动物必须从食物中摄入,是动物体内必需的一类有机物,否则就会发生维生素缺乏症。
维生素的共同特点:●都是有机物 ●不是能源物质和结构物质 ●需要量很少,但对代谢影响很大,为正常生活所必需的。
根据维生素水解的性质不同,可分为脂溶性和水溶性两大类。前者如维生素A、D、E、K等,后者如维生素B1—B12、C、P等。
6.矿物质(无机盐):无机物对有机体起重要的作用。除了碳、氢,氧、氮和硫之外,生物体内的元素是以盐类的离于形式存在的。例如:一般含有Na+、K+、Ca+、Mg+,Fe+++和C1-、SO4--、HPO4-、HCO3-等。
各种离子对生物体都具有重要的生理作用。例如,维持体液的正常渗透压,酸碱度以及维持神经、肌肉的正常兴奋性等。
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