湖南农业大学：《生化与分子生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第1章 绪论 Introduction（主讲：邓林伟）

第一章 绪论 Introduction

第一章 绪 论 Introduction

一、分子生物学的基本含义 分子生物学是从分子水平研究生 命本质为目的的一门新兴边缘学科， 它以核酸和蛋白质等生物大分子的 结构及其在遗传信息和细胞信息传 递中的作用为研究对象，是当前生 命科学中发展最快并正在与其它学 科广泛交叉与渗透的重要前沿领域

一、分子生物学的基本含义 ⚫ 分子生物学是从分子水平研究生 命本质为目的的一门新兴边缘学科， 它以核酸和蛋白质等生物大分子的 结构及其在遗传信息和细胞信息传 递中的作用为研究对象，是当前生 命科学中发展最快并正在与其它学 科广泛交叉与渗透的重要前沿领域

·分子生物学的发展为人类认识生命 现象带来了前所未有的机会，也为 人类利用和改造生物创造了极为广 阔的前景。 所谓在分子水平上研究生命的 本质主要是指对遗传、生殖、生长 和发育等生命基本特征的分子机理 的阐明，从而为利用和改造生物奠 定理论基础和提供新的手段

⚫分子生物学的发展为人类认识生命 现象带来了前所未有的机会，也为 人类利用和改造生物创造了极为广 阔的前景。 ⚫ 所谓在分子水平上研究生命的 本质主要是指对遗传、 生殖、生长 和发育等生命基本特征的分子机理 的阐明，从而为利用和改造生物奠 定理论基础和提供新的手段

●这里的分子水平指的是那些携带遗 传信息的核酸和在遗传信息传递及 细胞内、细胞间通讯过程中发挥着 重要作用的蛋白质等生物大分子。 这些生物大分子均具有较大的分子 量，由简单的小分子核苷酸或氨基 酸排列组合以蕴藏各种信息，并且 具有复杂的空间结构以形成精确的 相互作用系统

⚫这里的分子水平指的是那些携带遗 传信息的核酸和在遗传信息传递及 细胞内、细胞间通讯过程中发挥着 重要作用的蛋白质等生物大分子。 这些生物大分子均具有较大的分子 量，由简单的小分子核苷酸或氨基 酸排列组合以蕴藏各种信息，并且 具有复杂的空间结构以形成精确的 相互作用系统

由此构成生物的多样化和生物个体精 确的生长发育和代谢调节控制系统。 阐明这些复杂的结构及结构与功能 的关系是分子生物学的主要任务

由此构成生物的多样化和生物个体精 确的生长发育和代谢调节控制系统。 阐明这些复杂的结构及结构与功能 的关系是分子生物学的主要任务

二、分子生物学的主要研究内容 分子生物学主要包含以下三部分研究内容： 1.核酸的分子生物学 核酸的分子生物学研究核酸的结 构及其功能。由于核酸的主要作用 是携带和传递遗传信息，因此分子 遗传学(molecul argenet ics)是其 主要组成部分。由于50年代以来的 迅速发展

二、分子生物学的主要研究内容 分子生物学主要包含以下三部分研究内容： 1.核酸的分子生物学 核酸的分子生物学研究核酸的结 构及其功能。由于核酸的主要作用 是携带和传递遗传信息，因此分子 遗传学（moleculargenetics）是其 主要组成部分。由于50年代以来的 迅速发展

该领域已形成了比较完整的理论体系 和研究技术，是目前分子生物学内 容最丰富的一个领域。研究内容包 括核酸/基因组的结构、遗传信息的 复制、转录与翻译，核酸存储的信 息修复与突变，基因表达调控和基 因工程技术的发展和应用等。遗传 信息传递的中心法则 (central dogma)是其理论体系的 核心

该领域已形成了比较完整的理论体系 和研究技术，是目前分子生物学内 容最丰富的一个领域。研究内容包 括核酸/基因组的结构、遗传信息的 复制、转录与翻译，核酸存储的信 息修复与突变，基因表达调控和基 因工程技术的发展和应用等。遗传 信息传递的中心法则 （centraldogma）是其理论体系的 核心

2.蛋白质的分子生物学 蛋白质的分子生物学研究执行各 种生命功能的主要大分子一蛋白 质的结构与功能。尽管人类对蛋白 质的研究比对核酸研究的历史要长 得多，但由于其研究难度较大，与 核酸分子生物学相比发展较慢。近 年来虽然在认识蛋白质的结构及其 与功能关系方面取得了一些进展 但是对其基本规律的认识尚缺乏突 破性的进展

2.蛋白质的分子生物学 蛋白质的分子生物学研究执行各 种生命功能的主要大分子──蛋白 质的结构与功能。尽管人类对蛋白 质的研究比对核酸研究的历史要长 得多，但由于其研究难度较大，与 核酸分子生物学相比发展较慢。近 年来虽然在认识蛋白质的结构及其 与功能关系方面取得了一些进展， 但是对其基本规律的认识尚缺乏突 破性的进展

3.细胞信号转导的分子生物学 细胞信号转导的分子生物学研究 细胞内、细胞间信息传递的分子基 础。构成生物体的每一个细胞的分 裂与分化及其它各种功能的完成均 依赖于外界环境所赋予的各种指示 信号。在这些外源信号的刺激下， 细胞可以将这些信号转变为一系列 的生物化学变化，例如蛋白质构象 的转变

3.细胞信号转导的分子生物学 细胞信号转导的分子生物学研究 细胞内、细胞间信息传递的分子基 础。构成生物体的每一个细胞的分 裂与分化及其它各种功能的完成均 依赖于外界环境所赋予的各种指示 信号。在这些外源信号的刺激下， 细胞可以将这些信号转变为一系列 的生物化学变化，例如蛋白质构象 的转变

蛋白质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白 相互作用的变化等，从而使其增殖、 分化及分泌状态等发生改变以适应 内外环境的需要。信号转导研究的 目标是阐明这些变化的分子机理， 明确每一种信号转导与传递的途径 及参与该途径的所有分子的作用和 调节方式以及认识各种途径间的网 络控制系统。信号转导机理的研究 在理论和

蛋白质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白 相互作用的变化等，从而使其增殖、 分化及分泌状态等发生改变以适应 内外环境的需要。信号转导研究的 目标是阐明这些变化的分子机理， 明确每一种信号转导与传递的途径 及参与该途径的所有分子的作用和 调节方式以及认识各种途径间的网 络控制系统。信号转导机理的研究 在理论和