生物化学绪论-分子水平思维导图

这是一篇关于生物化学绪论-分子水平思维导图，包含生物分子的分解与合成，反应过程中的能量变化，及新陈代谢的破解与控制、生物化学简史等。

生物化学绪论-分子水平

• 生物信息分子的合成及其调控
  • （遗传信息的贮存、传递和表达）
• 生物分子的结构、性质及功能
  • 生物体的化学组成
    • 元素
      • 主要：C H O N P S Ca K Na Mg Cl
      • 微量：Mn Fe Co Cu Zn Se I Cr Si V F B Mo Sn Ni Br(酶的激活剂或是酶的辅因子)
      • 碳、氢、氧、氮具有易形成共价键的特点
      • 存在：无机物（水和无机盐）有机物
• 生物分子的分解与合成，反应过程中的能量变化，及新陈代谢的破解与控制
• 生物信息分子的合成及其调控
• 水在生物体内的分布及存在形式
  • 自由水
  • 结合水：与体内的蛋白质、粘多糖相结合，难以流动
  • 作用
    • 良好的溶剂，生物体内许多物质都能溶于水
    • 直接参加水解、氧化还原反应
    • 在体内起运输物质的作用
    • 维持机体温度的稳定
    • 润滑作用
    • 对植物来说，水分能保持植物的固有姿态
• 细胞分类
  • 原核：外部是一层起保护作用的细胞壁；在细胞壁内是一层细胞膜，也称为质膜；细胞膜内包裹着细胞质以及核也称为核质或拟核
  • 细胞器
    • 线粒体： 线粒体是三羧酸循环、生物氧化、氧化磷酸化等生物化学反应的场所
    • 内质网： 膜上散布着核蛋白体，蛋白质在结合内质网上的核蛋白体中合成之后，可通过膜进入液泡的空间，有些暂时贮存在细胞内，有些则最后输送到细胞外（粗面）在代谢和解毒上有重要作用（滑面）
    • 高尔基体：高尔基体具有聚集、浓缩和储存蛋白质的作用
    • 溶酶体
    • 叶绿体
    • 微管：微管是由微管蛋白构成的长纤维，它们的功能是起细胞的骨架作用，可维持细胞的形状。纤毛、鞭毛和纺锤体中均有微管存在，它们主要起到运动作用
    • 微丝：微丝是细胞中细长的蛋白质纤维，其功能不仅包括由于收缩作用使细胞质组分有方向性的运动，还能与微管组成细胞骨架、并与质膜内表面的蛋白质结合而影响质膜的流动
    • 胞浆：是蛋白质、核酸、糖类及其它代谢物组成的胶体溶液。许多代谢反应如糖酵解、氨基酸活化和脂肪酸合成在胞浆中进行
    • 细胞膜：含大量脂类、蛋白质的双分子层结构使细胞成型，有通透、屏蔽等作用
    • 细胞核：核内进行DNA复制、RNA转录等生物化学反应
• 生命科学常见系统
  • 病毒
    • 病毒：病毒基因结构和表达的研究阐明了真核基因表达调控的某些原理，如基因重叠、内含子的发现、转录后剪修、重复序列和增强子的存在等
  • 细菌
    • 1、生长快，个体小；2、易培养，易操作；3、代谢作用旺盛；4、基因结构比较清楚；5、具有游离的质粒；6、具有转座子（转座子是一类能够在基因组上移动其位置的DNA序列）；7、能受噬菌体的侵袭
  • 酵母菌
    • 酵母菌自身有转座子和游离的质粒，是基因工程的良好受体菌；酵母菌作为一种低等真核生物，具有许多特殊的性质
      • 四膜虫、果蝇等染色体的端粒结构可以在酵母中发挥功能酵母中某些基因含有内含子，因而具有真核生物特有的转录后加工系统
      • 许多高等动植物的分泌信号也能在酵母中发挥作用
      • 酵母具有糖基化酶系统，具有翻译后加工系统；
      • 酵母中含有类似于致癌基因的结构，这是最近发现与高等生物非常类似的地方，故酵母菌将是研究癌基因的简单模型
  • 四膜虫：RNA催化功能的发现；染色体端粒结构及其复制机制的阐明
  • 线虫：1、容易培养和保存；2、生活周期短，做一次杂交仅需3天时间；3、实验操作简单，结果稳定，受环境因素的影响小；4、突变体性状特征明显，可在显微镜下从形态上加以判断；5、有性别的分化:雌体和雌雄两性体，二者从形态上可以区别。这给遗传分析带来极大的方便；6、成虫个体的细胞数量严格一定（雄虫有1031个细胞，两性虫有959个细胞）
  • 果蝇：1、世代周期短，一般在25℃、10～12天2、体小容易饲养，培养费用低廉3、繁殖力强，有大量的后代可供考察和统计4、分布广泛，许多种类都是世界性的5、染色体数目少，特别便于研究染色体结构细节6、易于获得突变型，这一优点是其它动物所没有的7、果蝇也有复杂的神经中枢，但解析起来较容易，故低级的果蝇是比人类本身更好的遗传模型
  • 转基因动物：转基因动物是指那些在其基因组内稳定地整合，以实验方法导入的外源基因，并能遗传给后代的一类动物
• 生物化学简史
  • 拉瓦锡（生物化学之父）
  • 李比希（提出代谢）
  • 费舍尔（发现酶的专一性）
  • 克雷勃斯（发现三羧酸循环）
  • 鲍林（分子病）
  • 沃森和克里克（DNA分子的双螺旋结构）
• 基本内容
  • 1、发现和阐明构成生命物体的分子基础：生物分子的化学组成、结构和性质
  • 2、生物分子的结构、功能与生命现象之间的关系
  • 3、生物分子在生物体中的相互作用及变化规律