《分子生物學復習》課件

分子生物學復習本課件旨在幫助大家復習分子生物學的核心概念和應用，涵蓋從生命化學基礎到現(xiàn)代生物技術(shù)等方面。讓我們共同回顧，探索生命奧秘！分子生物學概述定義研究生命現(xiàn)象的分子基礎，包括生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能和相互作用。核心內(nèi)容核酸、蛋白質(zhì)、基因表達、細胞結(jié)構(gòu)與功能、代謝與調(diào)控、基因工程等。生命的化學基礎水生命活動的重要介質(zhì)，參與溶解、運輸、溫度調(diào)節(jié)等。碳水化合物能量來源，細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分，如糖類和多糖。脂類構(gòu)成細胞膜，儲存能量，如脂肪、磷脂和類固醇。蛋白質(zhì)生命活動的主要執(zhí)行者，具有多種功能，如催化、運輸、免疫等。核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸類型DNA和RNA，都是由核苷酸單體組成的多聚體。核酸功能DNA儲存遺傳信息，RNA參與蛋白質(zhì)合成，傳遞遺傳信息。DNA的復制1解旋DNA雙鏈解開，形成復制叉。2引物合成引物酶合成RNA引物，為DNA聚合酶提供起始點。3延伸DNA聚合酶沿著模板鏈，以5'到3'方向合成新的DNA鏈。4連接連接酶連接DNA片段，形成完整的DNA雙鏈。轉(zhuǎn)錄與RNA轉(zhuǎn)錄以DNA為模板，合成RNA的過程。RNA種類mRNA、tRNA、rRNA等，分別參與蛋白質(zhì)合成。翻譯與蛋白質(zhì)合成1mRNA2核糖體3tRNA4氨基酸5蛋白質(zhì)基因表達的調(diào)控1轉(zhuǎn)錄調(diào)控影響基因轉(zhuǎn)錄的效率，如啟動子、增強子、抑制子等。2翻譯調(diào)控影響mRNA的翻譯效率，如核糖體結(jié)合位點、miRNA等。3蛋白質(zhì)降解控制蛋白質(zhì)的壽命，如泛素-蛋白酶體系統(tǒng)。突變與DNA修復1自發(fā)突變復制錯誤，化學修飾等。2誘發(fā)突變物理因素、化學因素、生物因素等。3DNA修復修復受損或突變的DNA，保證遺傳信息的穩(wěn)定性。原核細胞的基因表達調(diào)控乳糖操縱子可誘導型基因調(diào)控，根據(jù)環(huán)境變化調(diào)節(jié)基因表達。色氨酸操縱子可阻遏型基因調(diào)控，根據(jù)代謝需求調(diào)節(jié)基因表達。真核細胞的基因表達調(diào)控染色質(zhì)結(jié)構(gòu)DNA與組蛋白結(jié)合，影響基因的表達效率。轉(zhuǎn)錄因子識別啟動子，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄起始。RNA加工剪接、加帽、加尾等，影響mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率。細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能細胞膜的轉(zhuǎn)運機制被動運輸不需能量，順濃度梯度或電化學梯度進行。主動運輸需要能量，逆濃度梯度或電化學梯度進行。胞吞作用細胞膜包裹物質(zhì)，形成囊泡進入細胞內(nèi)部。胞吐作用細胞內(nèi)部的物質(zhì)包裹在囊泡內(nèi)，釋放到細胞外。細胞器的結(jié)構(gòu)與功能細胞核儲存遺傳信息，控制細胞活動。線粒體細胞的能量工廠，進行呼吸作用。葉綠體植物細胞的光合作用場所，進行光合作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)合成、加工和運輸?shù)膱鏊?。細胞能量代謝1糖酵解葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量ATP。2三羧酸循環(huán)丙酮酸氧化分解，產(chǎn)生CO2和少量ATP。3氧化磷酸化電子傳遞鏈，產(chǎn)生大量ATP。光合作用光反應光能轉(zhuǎn)化為化學能，產(chǎn)生ATP和NADPH。暗反應利用ATP和NADPH，將CO2固定合成有機物。細胞信號傳導信號接收細胞膜上的受體接受外界信號。信號傳遞信號在細胞內(nèi)傳遞，形成信號通路。信號轉(zhuǎn)導信號通路最終激活靶蛋白，產(chǎn)生生物學效應。細胞分裂與細胞周期1間期細胞生長、DNA復制，為分裂做準備。2分裂期細胞核分裂，細胞質(zhì)分裂，產(chǎn)生子細胞。細胞分化與發(fā)育受精卵細胞不斷分裂，形成多細胞胚胎。組織分化細胞逐漸特化，形成不同的組織。器官形成不同的組織結(jié)合，形成各種器官。免疫系統(tǒng)與基因工程免疫系統(tǒng)識別和清除病原體，保護機體健康?；蚬こ虒蜻M行操作，改變生物性狀，應用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領域。DNA復制與修復的分子機制復制起始在特定的位點起始復制，形成復制叉。復制延伸DNA聚合酶以模板鏈為藍本，合成新鏈。修復機制多種修復系統(tǒng)，識別和修復受損或突變的DNA?；虮磉_的調(diào)控機制1轉(zhuǎn)錄調(diào)控啟動子、增強子、抑制子等影響轉(zhuǎn)錄效率。2翻譯調(diào)控核糖體結(jié)合位點、miRNA等影響mRNA的翻譯效率。3蛋白質(zhì)降解泛素-蛋白酶體系統(tǒng)控制蛋白質(zhì)的壽命。癌癥的分子基礎1基因突變抑癌基因失活，癌基因激活。2細胞周期失控細胞不受控制地增殖，形成腫瘤。3血管生成腫瘤細胞誘導血管生成，獲得營養(yǎng)供應。4轉(zhuǎn)移腫瘤細胞擴散到其他部位，形成新的腫瘤。病毒的分子生物學病毒結(jié)構(gòu)由核酸和蛋白質(zhì)外殼組成，無細胞結(jié)構(gòu)。病毒復制利用宿主細胞的資源，進行自身復制。微生物的分子生物學細菌單細胞原核生物，廣泛分布于自然界。真菌真核生物，包括酵母菌、霉菌等，在生物技術(shù)中應用廣泛。植物分子生物學光合作用植物進行光合作用，利用光能合成有機物。植物激素調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，如生長素、赤霉素等?？鼓嫘灾参锏钟h(huán)境脅迫的能力，如干旱、鹽堿等。動物分子生物學神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)細胞的結(jié)構(gòu)和功能，以及神經(jīng)信號傳遞。免疫系統(tǒng)動物免疫系統(tǒng)，識別和清除病原體。發(fā)育生物學動物胚胎發(fā)育過程，細胞分化和器官形成。人類基因組計劃30億基因數(shù)量人類基因組包含約30億個堿基對。2萬基因總數(shù)人類基因組包含約2萬個基因。生物信息學應用序列比對比較不同序列的相似性，推斷進化關(guān)系。基因表達分析分析不同條件下基因的表達水平，揭示基因功能。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測預測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，理解蛋白質(zhì)的功能。分子生物學的前沿進展基因編輯技術(shù)精確地編輯基