内容简介
此次编写的简明教程涵盖细胞生物学、生物化学、分子生物学、医学遗传学四个学科的知识体系。组成生物个体的基本单元是细胞,而细胞的组成成括有机、无机小分子,生物大分子等。本教材以生物大分子和细胞为主线,循序,从生物个体的物质化学组成、生物分子的动态变化,到生物分子组成的细胞结构能、生命的延续及遗传疾病等,内容广泛丰富,但主线明确,层次清晰。全书通过六篇、三十二行阐述,分别是篇 细胞的分子基础,篇 细胞的结构能,第三篇 细胞的交流,第四篇 细胞的生命周期,第五篇 细胞的新陈代谢,第六篇 细胞与分子的研究技术。每一部分都采用框图形式,简述1~2个生物大分子结能异常导致的疾病等。
目录
一、细胞的基本组成
二、细胞的分类及非细胞生命形态
三、细胞的基本结构
一、蛋白质的分子组成
二、蛋白质的分子结构
三、蛋白质结构能的关系
四、蛋白质的理化质与分离纯化
一、酶的分子结构能
二、酶的工作原理
三、酶促力学
四、酶的调节
一、核酸的化学组成
二、核酸的一级结构
三、DNA的空间结构能
四、RNA的结构能
五、核酸的理化质
六、核酸酶
一、基因与基因组
二、遗传信息的传递规律
三、DNA的生物合成
四、DNA损伤
五、DNA损伤修复
一、基因突变
二、染色体畸变
三、人类遗传疾病
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摘要与插图
章细胞的概念与分子基础
;;(一)细胞的概念
;;细胞是组成所有生命有机体的基本单位,也是生命活动的基本单位。细胞大约于38亿年前形成,经历了从无机小分子形成有机小分子而形成生物大分子的过程。生物大分子形成的多分子体系为细胞的形成奠定了重要的物质基础,逐渐形成以绕的、具有自我能力的原始细胞。所有生物的细胞都是从这个祖先细化而来,并逐渐形成了结能相对简单的原核细胞,原核细胞为真核细胞。大约7亿年前由单个真核细胞聚集、分化形成简单的多细胞生物,然后经过复杂的分化过程形成各种各样的动植物,不仅体现了生命的多样和统一,更体现了生命的复杂。随着显微镜技术、分子生物学的发展,人们逐步解析了细胞的结构、分子组成及能等。
;;;;pan style="font-family:宋体">.细胞是生物体的结构单位细胞(cen)是由多种生物分子组成的体系,形成以绕的结构,具有自我增殖扩增的能力(图1.1),因此细胞既是具有形态的结构单位,同时也能单位。细胞内含以绕的亚单位,如溶酶体、线粒体等,是高度有序、完整的结构。细胞的形态多样、种类繁多.是组成生命体多样的物质结构基础。
;;2.细胞是生命体能单位细胞是生命活动能基础,具有多种生物能:①细胞内发生多种多样的化学反应,为生命体提供所需的能量、生物分子等。②细胞由DNA储存遗传信息,能够完整地传递遗传信息,是物种繁衍的基础。③细胞能够增殖扩增等。
;;(二)细胞的分子基础
;;细胞的形态能等虽多样化,但是组成细胞的物质基础却极为相似,组成细胞的主要元素是c、H、0、N等,这些元一步组成生物小分子和生物大分子。
;;;;pan style="font-family:宋体">.生物小分子生物小分子主括无机化合物和有机小分子。
;;;;(1)无机化合物:主要是水和无机盐,其中水是细胞中含量多的成分,细胞各种生化反应都是在水溶液行。无机盐均以离子的形态存在,如Na’、l(+、ca“、cl一、PO。。等。无机化合物能主要是维持细胞内外渗透压和pH、与生物大分子结合行使生物能等。
;;;;(2)有机小分子:是组成生物大分子的亚单位,主括氨基酸、核苷酸、脂肪酸、单糖等。其主能是用于形成生物大分子、细胞信息传递能分子等,如核苷酸不仅是核酸的组成单位,也辅助很多蛋白质发能。
;;;;2.生物大分子生物大分子由有机小分子构成,种类繁多。主括核酸、蛋白质和多糖。氨基酸是蛋白质的组成单位,核苷酸是核酸的组成单位,脂肪酸是形成脂肪、构成细胞膜的基本组分等。
;;3.生物大分子能
;;(1)核酸:携带遗传信息的核酸(nucleic-acid)是生物遗传的物质基础。核酸是由核苷酸作为基本组成单位聚合而成。核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类。RNA通过DNA的转录而来,与遗传信息的表达相关,而DNA则携带着决定生命活动的遗传信息(见第四章)。
;;;;(2)蛋白质:蛋白质(protem)是20种基本氨基酸形成的多聚体,而且具有的三维空间构象。蛋白质能取决于其结构(或构象)并与其构象的改变密切相关(见章)。蛋白质是构成细胞的主要成分,它决定细胞的形状和结构,并执行细胞各种各样的生能。
;;;;(3)多糖复合物:多糖由各种单糖组成,多糖(或寡糖)常与蛋白或脂质相连,形成糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂和脂多糖等复合结构,广泛存在于细胞表面、细胞间质等。由于组成多糖的单糖种类、连接方式的不同,形成的糖链结构具有复杂,为多糖复合物提供大量的生物学信息。在细胞抗原、细胞识别、细胞黏附及信息传递中发挥重要作用,比如人类ABO血型抗原,免疫球蛋白IgG等。
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