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《分子生物学基础》PPT课件

目录分子生物学概述DNA的结构与功能RNA的结构与功能蛋白质的结构与功能基因表达的调控机制分子生物学的应用与展望

01分子生物学概述Chapter

在分子水平上研究生物大分子的结构和功能，以揭示生命现象本质的科学。分子生物学的定义经历了从DNA双螺旋结构的发现到基因组学、蛋白质组学和代谢组学等组学研究的历程，不断推动着生命科学的发展。分子生物学的发展分子生物学的定义与发展

研究DNA、RNA和蛋白质等生物大分子的结构、性质和功能，以及它们之间的相互作用。生物大分子的结构与功能研究基因在转录和翻译水平上的表达调控机制，包括转录因子、表观遗传修饰等。基因表达与调控研究DNA的复制、损伤修复和重组等过程，以及这些过程对生物体遗传信息稳定性和多样性的影响。DNA复制、修复与重组研究生物进化的分子机制，包括基因突变、基因重组和基因流等，以及这些机制在生物多样性和适应性进化中的作用。生物进化与分子遗传学分子生物学的研究内容

分子生物学与相关领域的关系与生物化学的关系：生物化学研究生物体内化学物质的组成、结构和功能，而分子生物学则更侧重于研究生物大分子的结构和功能以及它们之间的相互作用。与细胞生物学的关系：细胞生物学研究细胞的结构、功能和细胞内的各种生命活动，而分子生物学则更侧重于研究控制这些生命活动的基因和分子机制。与遗传学的关系：遗传学研究生物遗传信息传递和表达的规律，而分子生物学则更侧重于研究这些规律背后的分子机制和调控网络。与医学的关系：医学是研究人类疾病发生、发展和防治的学科，而分子生物学则为医学提供了深入认识疾病本质和治疗手段的基础。例如，通过分子生物学技术可以研究疾病的基因和分子机制，开发新的药物和治疗方法。

02DNA的结构与功能Chapter

碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）脱氧核糖和磷酸：构成DNA骨架碱基对：通过氢键连接，形成A-T和C-G碱基对DNA的分子组成

03大沟与小沟双螺旋表面存在大沟和小沟，与蛋白质识别有关01右手螺旋DNA双链呈右手螺旋结构02螺距与直径螺距为3.4nm，直径为2nmDNA的双螺旋结构保留复制DNA复制时，母链保留，子链合成复制的准确性通过碱基互补配对原则保证复制的准确性复制酶与辅助因子DNA聚合酶、引物酶、解旋酶等参与复制过程DNA修复机制包括直接修复、切除修复、重组修复等，维护基因组稳定性DNA的复制与修复

03RNA的结构与功能Chapter

RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和碱基组成。核糖核苷酸碱基磷酸二酯键RNA中的碱基主要有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U）。核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成RNA链。030201RNA的分子组成

信使RNA，负责携带遗传信息并指导蛋白质合成。结构特点包括5端帽子结构、3端多聚A尾和内部编码区。mRNA转运RNA，负责携带氨基酸并识别mRNA上的密码子。结构特点包括三叶草形二级结构和倒L形三级结构。tRNA核糖体RNA，是核糖体的组成成分，参与蛋白质合成。结构特点包括多个茎环结构和特定的功能区域。rRNARNA的种类与结构特点

RNA在基因表达调控中发挥着重要作用。例如，microRNA可以通过与mRNA结合抑制其翻译，从而调控基因表达水平。转录后的RNA需要经过加工才能成为成熟的mRNA、tRNA或rRNA。加工过程包括剪接、修饰和折叠等。以DNA为模板，合成RNA的过程。RNA聚合酶识别DNA模板链上的启动子并开始转录，形成RNA链。在核糖体上，以mRNA为模板，tRNA携带氨基酸进行蛋白质合成的过程。翻译过程包括起始、延长和终止三个阶段。加工转录翻译调控RNA在基因表达中的作用

04蛋白质的结构与功能Chapter

蛋白质的基本组成单元，通过肽键连接成多肽链。氨基酸与蛋白质共价结合的有机或无机小分子，如血红素、磷酸吡哆醛等。辅基有些蛋白质需要结合金属离子才能发挥其功能，如铁、锌、铜等。金属离子蛋白质的分子组成

一级结构二级结构三级结构四级结构蛋白质的结构层次指多肽链中氨基酸的排列顺序，是蛋白质空间构象的基础。整条多肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即整条肽链每一原子的相对空间位置。多肽链在局部区域的折叠和盘绕，形成α-螺旋、β-折叠等构象。由两个或两个以上具有三级结构的亚基通过非共价键缔合而成，如血红蛋白、肌红蛋白等。

催化功能作为生物催化剂，加速生物体内的化学反应。运输功能如载体蛋白，血红蛋白运输氧气等。蛋白质的功能与分类

蛋白质的功能与分类免疫功能调节功能运动功能如激素蛋白，具有调节生物体代谢的作用。如肌球蛋白，参与肌肉收缩等。如抗体蛋白，具有免疫作用。

可分为纤维状蛋白质和球状蛋白质两大类。可分为简单蛋白质和结合蛋白