第三课： 生物分子
高中生物新课程必修一第三章知识总结第三章
高中生物新课程必修一第三章知识总结第三章第三章：细胞的基本结构和功能细胞是生命的基本单位，是构成生物体的最小结构。
了解细胞的基本结构和功能对于理解生物体的组成和功能十分重要。
本章将介绍细胞的组成、结构和功能，以及细胞膜的特性和功能，帮助学生全面了解细胞的基本知识。
1. 细胞的组成和结构细胞包括细胞膜、细胞质和细胞核三个主要部分。
细胞膜是由磷脂分子和蛋白质组成的双层结构，具有选择性通透性和细胞辨识功能，起到维持细胞内外稳定环境的作用。
细胞质是细胞内液体，包含多种细胞器，如线粒体、内质网和高尔基体等。
细胞核是细胞的控制中心，存储和传递遗传信息。
2. 细胞的功能细胞具有营养摄取、消化吸收、排泄代谢、调节内外环境和繁殖等多种功能。
细胞营养摄取通过细胞膜进行物质的主动或被动运输，细胞消化吸收则通过细胞器内部进行，将摄入的物质转化为能量和其他生物分子。
细胞排泄代谢通过细胞膜、溶酶体等结构实现废物的排出。
调节内外环境是细胞维持稳态的基本功能，比如细胞膜上的受体传递信号，细胞核中的基因调控等。
细胞繁殖包括有丝分裂和减数分裂两种方式，确保后代遗传信息的传递。
3. 细胞器的结构和功能细胞器是细胞内的功能区域，包括线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、叶绿体等。
线粒体是能量合成的主要场所，通过细胞呼吸转化有机物质为三磷酸腺苷（ATP）。
内质网是一种蛋白质合成和转运的系统，受到多种刺激可以发生增殖和质膜蛋白的合成。
高尔基体是质膜蛋白的修饰、包装和运输的场所。
溶酶体主要参与细胞内的物质降解和消化过程。
叶绿体是植物细胞的特有细胞器，参与光合作用将太阳能转化为化学能。
4. 细胞的分裂和生长细胞的分裂是细胞繁殖的关键过程，包括有丝分裂和减数分裂两种方式。
有丝分裂包括前期、中期、后期和末期四个阶段，从一个母细胞分裂为两个子细胞，确保后代继承相同的遗传信息。
减数分裂是生殖细胞中进行的特殊分裂过程，通过两次分裂形成精子或卵子。
细胞的生长是指细胞体积和质量的增加，包括细胞体的合成和溶液的吸收。
分子生物学课程(现代生物学精要速览中文版)
《分子生物学课程》教案2007～2008学年第 1 学期授课专业：生物技术课程名称：分子生物学主讲教师：何宁佳查幸福赵爱春课程说明一、课程名称：分子生物学二、总课时数：45三、先修课程：基因工程原理四、使用教材：PC Turner, AG McLennan, AD Bates&MRH White, 《Instant notes in Molecular Biology》, 科学出版社，2004年1月第八次印刷五、教学参考书：1 PC特纳、AG麦克伦南、AD贝茨、MRH怀特，《分子生物学-现代生物学精要速览中文版》，科学出版社，2004年8月第七次印刷。
2 朱玉贤，李毅编著《现代分子生物学》，第二版，高等教育出版社，2004年1月第3次印刷。
六、考核方式：理论课采用闭卷考试的方法，总成绩，平时成绩30%，中期考试10%，期末考试60%七、教案编写说明：教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。
任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。
教案可以按每堂课（指同一主题连续1~2节课）设计编写。
教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。
2、教学课型表示所授课程的类型，请在相应课型栏内选择打“√”。
3、题目：标明章、节或主题。
4、教学内容：是授课的核心。
将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。
5、教学方式既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。
教学手段指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。
6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。
7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。
8、日期的填写系指本堂课授课的时间。
课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案课时教案。
分子生物学课程教学讲义 朱玉贤
分子生物学课程教学讲义朱玉贤第一讲序论二、现代分子生物学中的主要里程碑分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
当人们意识到同一生物不同世代之间的连续性是由生物体自身所携带的遗传物质所决定的，科学家为揭示这些遗传密码所进行的努力就成为人类征服自然的一部分，而以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代社会中最具活力的科学。
从1847年Schleiden和Schwann提出\细胞学说\，证明动、植物都是由细胞组成的到今天，虽然不过短短一百多年时间，我们对生物大分子--细胞的化学组成却有了深刻的认识。
孟德尔的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识，而Morgan的基因学说则进一步将\性状\与\基因\相耦联，成为分子遗传学的奠基石。
Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。
在蛋白质化学方面，继Sumner在1936年证实酶是蛋白质之后，Sanger利用纸电泳及层析技术于1953年首次阐明胰岛素的一级结构，开创了蛋白质序列分析的先河。
而Kendrew和Perutz利用X 射线衍射技术解析了肌红蛋白（myoglobin）及血红蛋白（hemoglobin）的三维结构，论证了这些蛋白质在输送分子氧过程中的特殊作用，成为研究生物大分子空间立体构型的先驱。
1910年，德国科学家Kossel第一个分离了腺嘌呤，胸腺嘧啶和组氨酸。
1959年，美国科学家Uchoa第一次合成了核糖核酸，实现了将基因内的遗传信息通过RNA翻译成蛋白质的过程。
同年，Kornberg实现了试管内细菌细胞中DNA的复制。
1962年，Watson（美）和Crick（英）因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型而与Wilkins共获Noble生理医学奖，后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。
分子生物学第九章--分子生物学研究方法电子教案精选全文
可编辑修改精选全文完整版•第九章分子生物学研究方法1．课程教学内容(1)核酸技术1—基本操作(2)核酸技术2—克隆技术(3)核酸技术3—测序(4)基因表达和表达分析基因定点诱变(5)蛋白质与核酸的相互作用(6)其他（热点）技术2．课程重点、难点基因克隆技术、杂交技术、测序技术、蛋白质与核酸的相互作用检测技术3．课程教学要求掌握基因克隆技术、杂交技术、测序技术、蛋白质与核酸的相互作用检测等各种技术的原理。
本章内容•核酸的凝胶电泳•DNA分子的酶切割•核酸的分子杂交•基因扩增•基因的克隆和表达•细菌的转化•DNA核苷酸序列分析•蛋白质的分离与纯化•研究DNA与蛋白质相互作用的方法一、核酸的凝胶电泳基本原理：当一种分子被放置在电场当中时，它们会以一定的速度移向适当的电极。
电泳的迁移率：电泳分子在电场作用下的迁移速度，它同电场的强度和电泳分子本身所携带的净电荷成正比。
由于在电泳中使用了一种无反应活性的稳定的支持介质，如琼脂糖和丙烯酰胺，从而降低了对流运动，故电泳的迁移率又同分子的摩擦系数成反比。
在生理条件下，核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基团，是呈离子化状态的。
从这个意义上讲，DNA和RNA的多核苷酸链可叫做多聚阴离子，因此，当核酸分子放置在电场中时，它就会向正极移动。
在一定的电场强度下，DNA分子的这种迁移率，取决于核酸分子本身大小和构型。
分子量较小的DNA 分子，比分子量较大的分子，具有较紧密的构型，所以其电泳迁移率也就比同等分子量的松散型的开环DNA分子或线性DNA分子要快些。
Gel matrix (胶支持物) is an inserted, jello-like porous material that supports and allows macromolecules to move through.Agarose (琼脂糖):(1) a much less resolving power than polyacrylamide,(2)but can separate DNA molecules of up to tens of kbDNA can be visualized by staining the gel with fluorescent dyes, such as ethidium bromide (EB 溴化乙锭)Polyacrylamide (聚丙稀酰胺):(1)has high resolving capability, and can resolve DNA that differfrom each other as little as a single base pair/nucleotide.(2)but can only separate DNA over a narrow size range (1 to a fewhundred bp).Pulsed-field gel electrophoresis (脉冲电泳)(1)The electric field is applied in pulses that are orientedorthogonally (直角地) to each other.(2)Separate DNA molecules according to their molecule weight, as wellas to their shape and topological properties.(3)Can effectively separate DNA molecules over 30-50 kb and up toseveral Mb in length.二、DNA分子的酶切割Restriction endonucleases (限制性内切酶) cleave DNA molecules at particular sitesRestriction endonucleases (RE) are the nucleases that cleave DNA at particular sites by the recognition of specific sequences.RE used in molecular biology typically recognize (识别) short (4-8bp) target sequences that are usually palindromic (回文结构), and cut (切割) at a defined sequence within those sequences. e.g. EcoRIThe random occurrence of the hexameric (六核苷酸的) sequence: 1/4096 (4-6=1/46)(1) Restriction enzymes differ in the recognition specificity: target sites are different.(2) Restriction enzymes differ in the length they recognized, and thus the frequencies differ.(3) Restriction enzymes differ in the nature of the DNA ends they generate: blunt/flush ends (平末端), sticky/staggered ends (粘性末端).(4) Restriction enzymes differ in the cleavage activity.三、核酸的分子杂交原理：带有互补的特定核苷酸序列的单链DNA或RNA，当它们混合在一起时，其相应的同源区段将会退火形成双链的结构。
【医学教案】医学生物化学与分子生物学教学设计
蛋白质的一级结构
氨基酸序列及其编码
蛋白质的空间构象
二级、三级和四级结构的特点与功能
蛋白质结构与功能的关系
构象与功能的联系，如酶、激素、抗 体等
核酸结构与功能
核酸的基本组成单位
核苷酸的结构和种类
核酸的生物学功能
遗传信息的储存、传递和表达
DNA的双螺旋结构
碱基配对、双链方向和螺距等
• 遗传性疾病的基因治疗：通过基因编辑技术修复或替换病变基因，达到治疗遗传性疾病的目的。 • 肿瘤免疫治疗：利用基因编辑技术敲除肿瘤细胞表面的免疫抑制因子，增强免疫细胞的识别和杀伤能力。 • 农作物遗传改良：通过基因编辑技术改良农作物性状，提高产量和品质。
细胞治疗技术原理及应用举例
原理
细胞治疗技术是指通过细胞移植、细胞培养和细胞修饰等手段，利用细胞的自我更新和分化能力，对受损组 织或器官进行修复或替代治疗的技术。根据细胞来源和治疗方法的不同，细胞治疗可分为干细胞治疗和免疫 细胞治疗等。
医学生物化学
研究生物体内化学过程及其与医 学关系的科学，包括生物大分子 的结构与功能、物质代谢及其调 节等。
分子生物学
研究生物大分子，特别是蛋白质 和核酸的结构、功能、遗传信息 传递以及基因表达调控的科学。
教学目标与要求
知识目标
掌握医学生物化学与分子生物学的基 本概念、原理和方法，理解其在医学 领域的应用。
信号传导途径的分类
根据信号分子的性质和受体的类型，细胞信号传导途径可分为离子通道介导的信号传导、 G蛋白偶联受体介导的信号传导、酶联受体介导的信号传导等。
信号传导途径的组成
典型的信号传导途径包括信号分子、受体、信号转导蛋白和效应器四个主要组成部分。
《生物化学》(张洪渊)川大
《生物化学》（张洪渊）川大《生物化学》（张洪渊）讲义-川大第一章绪论（1-2节）一. 如何学好生化课 1.生物化学的特点.内容分布：生物化学这门课，从教材上看，通常都分为上下两集，上集谈的是生物分子的结构、性质、功能，很少涉及它们的变化，这些生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸、酶、激素、维生素以及抗生素等，叫做静态生化，以DNA结构为例。
而下集则讲的是这些生物分子的来龙去脉，即合成与分解，叫动态生化，以DNA的复制为例。
.特点：概念性描述性的内容居多，很少有推导性或计算性的内容，因此，它不同于理科而更近似于文科，记忆的东西多，女生常常比男生学得好，巧妙记忆成为学好生化的一个重要方法，学完生化课后，你们应该有一种意外的惊喜，阿，我的脑子咋变得这样好使呢？ 2.师生合作.老师备课：由于生物化学是我院最重要的课程（课时多以及研考跑不掉），所以我得竭尽全力准备，既要完成大纲规定的内容又不能照本宣科，注意理论和实践、经典与前沿的融合，使生化课变得兴趣盎然而不是枯燥无味，要做到这些，备课是相当辛苦的，且听我来表一表，我在四川大学上了320节生化课（200节理论，120节实验），上课笔记成了现在的讲课笔记的一部分，后来临时抱佛脚，又到南大进修了200学时的生化理论课（生化专业用）以及120学时的理论课（非生化专业用），讲课教师叫杨荣武，是个教书天才（合作文章（在我几十篇文章中，这是最得意的一篇）、同学的师弟、上海生化所），听课笔记真是一摞一摞，从中精炼出我们现在的6-70学时理论课（难呐），还要增补一些名人趣闻、科学前沿之类的味精，总的算来，我给你们讲一节课，自己要听7节课，再准备三小时，代价不菲，所以我常挂在嘴边的一句话就是，你们一定要学好这门课，学不好很对不起人，在你最对不起的人里面，我应该列在前三名。
.学生学习：看小说似的预习几遍，尤其上课要用心听讲（省时省力），当场或课后整理笔记（重要性），择重记忆（注意方法），几个小窍门：早上多吃糖（原因，脑血糖），站立听课（肾上腺，恐怖电影，我讲课）。
听课记录新2024秋季高中生物学必修人教版分子与细胞第3章细胞的基本结构《第三节细胞核的结构和功能》
听课记录新2024秋季高中生物学必修人教版分子与细胞第3章细胞的基本结构《第三节细胞核的结构和功能》教学目标（核心素养）1.1 知识与技能：学生能够准确描述细胞核的结构，理解细胞核在遗传信息储存、复制和表达中的关键作用。
1.2 科学思维：通过分析细胞核结构与功能的关系，培养学生的逻辑推理能力和批判性思维，理解结构与功能相适应的生物学原则。
1.3 科学探究：通过资料分析和讨论，引导学生探究细胞核在细胞生命活动中的作用，培养信息提取、整合和运用的能力。
1.4 社会责任：增强学生对生物体复杂性和多样性的认识，培养尊重生命、关注生物伦理的意识。
导入教师行为：•展示一张动物细胞和植物细胞的显微照片，引导学生观察并提问：“在这两种细胞中，有一个共同且显著的结构是什么？它位于细胞的哪个位置？你认为它可能具有哪些重要功能？”•简要介绍细胞核的重要性和本节课的学习目标。
学生活动：•观察图片，识别出细胞核，并指出其位置。
•思考并讨论细胞核可能的功能，提出初步假设。
过程点评：•导入环节通过直观的图片展示和提问，成功吸引了学生的注意力，激发了他们的好奇心和探究欲。
同时，也为学生后续的学习活动提供了方向。
教学过程教师行为：•细胞核结构讲解：利用多媒体展示细胞核的结构图，详细讲解核膜、核孔、染色质（或染色体）等组成部分及其功能。
•功能分析：结合科学史话（如DNA双螺旋结构的发现、遗传信息的传递等），分析细胞核在遗传信息储存、复制和表达中的作用。
•资料分析：提供关于细胞核功能研究的最新资料或案例，引导学生分组阅读、讨论并总结细胞核的多方面功能。
•讨论交流：各小组分享讨论成果，全班进行交流，教师适时引导、点评，深化学生对细胞核功能的理解。
学生活动：•认真听讲，记录细胞核结构的要点和功能。
•分组阅读资料，积极参与讨论，整理总结细胞核的功能。
•勇于发言，分享小组讨论结果，与全班同学交流观点。
过程点评：•教学过程注重知识的系统性和逻辑性，通过结构讲解、功能分析和资料分析等多个环节，帮助学生全面深入地理解细胞核的结构和功能。
微生物分子生物学
生命科学与技术学院研究生课程简介 课程名称：微生物分子生物学（170.522） 英文名称：Microbial Molecular Biology 课程类型：■讲授课程 □实践（实验、实习）课程 □研讨课程 □专题讲座 □其它 考核方式： 考试 教学方式：讲授 适用专业：微生物学，生物化工等专业 适用层次： 硕士■ 博士 □ 开课学期： 秋季 总学时/讲授学时： 32 / 32 学分：2 先修课程要求：微生物学，分子生物学，生物化学 课程组教师姓名 职 称 专 业 年 龄 学术专长 杨洋 副教授 微生物学 38 微生物分子生物学 徐莉 副教授 微生物学 39 微生物分子生物学
课程教学目标： 微生物分子生物学是研究微生物核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能的关系及其对生命活动影响的学科，它又是一门实验性、逻辑性和研究性非常强的学科，它是以各类微生物为材料的分子生物学研究, 试图揭示所有生命类型的普遍规律和共性, 同时也会发现微生物特有的生命特征和现象。本课程主要从分子水平上阐述微生物基因表达及其调控机理的知识体系，使学生在分子水平上对微生物生命现象尤其是微生物基因表达及其调控的研究前沿和研究进展有一个全面系统的了解和认识。 讲授该课程的目标在于不仅仅使学生能够学习和掌握微生物分子生物学的基本知识和基本理论，而且更能够把握本学科的研究前沿和发展趋势，领会科学研究的精髓，掌握科学研究的基本方法，提高学生的科学素养和创新性的思维能力。
教学大纲： 第一章 绪论 第二章 微生物分子生物学研究技术方法的原理及其应用 第三章 细菌的分子生物学 §3.1细菌的基因组 §3.2细菌DNA复制 §3.3细菌DNA的损伤和修复 §3.4细菌mRNA的转录机制 §3.5细菌蛋白质翻译机制 第四章 放线菌的分子生物学 §4.1 链霉菌属的染色体 §4.2 链霉菌中的质粒、转座因子和噬菌体 §4.3 链霉菌发育与分化的分子生物学研究 §4.4 链霉菌抗生素生物合成的分子生物学研究 第五章 丝状真菌的分子生物学 §5.1 丝状真菌的遗传物质 §5.2 丝状真菌中的质粒 §5.3 丝状真菌的转化系统及其特点 §5.4 丝状真菌模式种的基因组学研究 §5.5 白腐真菌的分子生物学研究 §5.6 食用真菌的分子生物学研究 第六章 古生菌的分子生物学 §6.1 古生菌概述 §6.2 古生菌的DNA复制 §6.3 古生菌的mRNA转录 §6.4 古生菌的蛋白质翻译 第七章 原核微生物基因表达的调控 §7.1 概述 §7.2 转录水平的调控 §7.3 操纵子类型 §7.4 转录后的调控 §7.5 双组份信号传导系统 §7.6 原核生物基因表达调控研究的技术和方法 第八章 真核微生物基因表达的调控 §8.1 概述 §8.2 丝状真菌的基因表达调控 §8.3白腐真菌的基因表达调控 §8.4 酵母菌的基因表达调控 §8.5 真核生物基因表达调控研究的技术和方法
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生物分子 编辑者： 超能贤儿
1.生物分子（碳氧化合物，脂类，蛋白质和核酸）:生物分子是生物为了生存必须的分子，它
是重要的能量来源，储存能量的装置，所有生物用来出生和成长的指令（并最后把这些指令
传给后代）
2.⑴威廉.普劳特是第一个发现尿中有尿素〔Co（NH2）2或H2NCoNH2〕，并且尿素在有水的
情况下，会释放出氨（NH3）
3.所有食品可分为:糖类，脂肪，蛋白质。
4.碳水化合物是由糖类组成的，⑴糖类中最简单的是单糖（见下面第一幅图）；⑵葡萄糖
（C6H12O6）是非常基本的，因为它来自于太阳。所有的生物能最初都是由植物从太阳那里
获取的，植物用阳光和光合作用制造出葡萄糖,而每个细胞都需要葡萄糖来获取能量（这个
过程称为细胞呼吸）。（见下面第二幅图）⑶果糖（C6H12O6）排列方式于葡萄糖不同，而果
糖比葡萄糖甜（见下面第三幅图）。⑷双糖就是两个单糖拼接在一起。⑸蔗糖只是一个葡萄糖
分子和一个果糖分子通过共价键连接在一起。（见下图四）⑹多糖就是存能量的仓库或是结构
化合物。（适用于建造和存储能量）（见下图五）⑺在植物中，纤维素是最常见的结构化合物，
也是一堆葡萄糖（单糖）结合在一起（见下图六）。⑻植物以淀粉的形式储存葡萄糖，可以放
在不同地方（以糖原的形式储存碳原子，短期）。
5.⑴脂类（比碳水化合物小和简单），它们组合在一起，是因为它们不溶于水（非极性）（见
下图一）；⑵脂肪主要由两种化学成分组成:甘油（C3H8O3,是一种酒精）（见下图二）和脂肪
酸（很长的碳—氢链，见下图三）。当三个脂肪酸分子和一个甘油连接时，就成了一个甘油
三酯；⑶如果脂肪酸中的碳原子通过单键来互相连接，这些碳原子至少会和2
个氢原子（其中甚至有和3个氢原子），这使得脂肪酸和氢之间达到了饱和。
但当某
些碳原
子用双
键来连
接时，碳原子的电子会拿不动这些氢原子，也就
是说，它们不能用氢原子
来达到饱和。（不饱和脂
肪酸）；⑷反式脂肪酸（不饱和，却反式键结）；⑸如果把其中一个脂肪
酸换成磷酸基，就会得到一个磷脂（构成细胞膜）（见图四）而因为磷
酸基的一侧是极性的，会吸引水，另一侧是非极性的，它会排斥水，
这使得它们的疏水端会面对面亲水端会对着水（见图五）；⑹类固醇
有四个相互连接的碳环形成的骨干，可有百种变化，可最基本的是胆固醇，它会和磷脂相结
合，形成细胞壁。
6.蛋白质（人体中最复杂、强大、多态化的化学物质）:⑴酶会调节
化学过程，帮助消化食物；抗体可以使免疫系统用来对付病毒；蛋
白质还可以组成内啡肽，使人感受到情感。⑵氨基酸的一端有羧基
（和脂肪酸一样），另一端上有一个氨基。而氨基酸组成的长链叫
做多肽（蛋白质由多肽组成）。⑶蛋白质的形成需要所有必须的氨
基酸（有9种不能自行合成:组氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，赖氨酸，
蛋氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，缬氨酸）。