《生物信息学》第一章生物信息学的生物学基础（可编辑）

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1、《生物信息学》第一章生物信息学的生物学基础生物信息学生物信息学BioinformaticsBioinformatics总结第一节引言??从人类基因组计划说起第二节生物信息学及其发展历史第三节生物信息学主要研究内容1、生物分子数据的收集与管理2、数据库搜索及序列比较3、基因组序列分析4、基因表达数据的分析与处理5、蛋白质结构预测第四节生物信息学当前的主要任务1、基因组2、蛋白质组3、蛋白质结构4、药物设计编编号号名名称称第一章生物信息学引论第一章生物信息学引论第二章生物信息学的生物学基础第二章生物信息学的生物学基础第三章生物信息学数据库资源第三章生物信息学数据库资源第四

2、章DNA和蛋白质序列分析第四章DNA和蛋白质序列分析第第五五章章系系统统发发生生分分析析第六章基因表达数据分析第六章基因表达数据分析第七章其他常用生物信息学工具第七章其他常用生物信息学工具第第八八章章电电子子克克隆隆的的原原理理和和应应用用第九章基本生物信息学工具的开发与应用第九章基本生物信息学工具的开发与应用第二章生物信息学的生物学基础第二章生物信息学的生物学基础调查:调查:咱们已经具备了怎样的生咱们已经具备了怎样的生物学基础?物学基础??普通生物学细胞遗传进化分子生物学??研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能和相互关系??研究生物大分子在生命活动中的重要性、规

3、律性,从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘生物信息学生物信息是:核酸和蛋白质提纲细胞蛋白质核酸研究手段Question1生命活动的基本单位是什么???细胞生命的精致生命不息,细胞活动不止细胞细胞活动不止细胞两类细胞:原核细胞:细菌、蓝细菌、原绿藻真核细胞:如真菌、动物、植物思考:原核和真核细胞的区别???细胞原核细胞原核细胞主要特点:1.遗传物质仅一个环状DNA或RNA2.无细胞核,无核膜3.无细胞器,无细胞骨架4.以无丝分裂或出芽繁殖代表生物:支原体,细菌,兰藻,螺旋藻人类未来的蛋白质食物新来源细胞真核细胞真核细胞主要特点:1.遗传物质主要聚集在染色体上2.有细胞核,

4、有核膜3.有细胞器,有细胞骨架4.有丝分裂和减丝分裂代表生物:酵母,动物和植物等。细胞真核细胞真核细胞三大结构体系1.细胞核系统:遗传信息表达系统2.骨架系统:细胞质,细胞核等的骨架系统3.膜系统:质膜,内膜系统,细胞器细胞真核细胞真核细胞细胞真核细胞真核细胞?细胞的主要构成部分:?细胞核?细胞膜?细胞器?细胞质细胞细胞核细胞核真核细胞中的细胞控制中心包含遗传信息(染色质)与细胞质中的其它细胞器通讯细胞细胞膜细胞膜细胞膜的最重要的特征是??半透性细胞细胞器细胞器线粒体:能量加工厂内质网:蛋白质和脂肪合成场所高尔基体:加工和包装的场所溶酶体:水解酶催化降解的场所细胞真核

5、细胞的分裂真核细胞的分裂细胞真核细胞真核细胞思考题:遗传物质基本一样的细胞,为什么形成细胞群的功能千变万化?细胞分化,基因表达模式,蛋白的修饰Question2生命活动的执行者是什么???蛋白质蛋白质20种标准氨基酸20种标准氨基酸氨基酸名称英文缩写简写氨基酸名称英文缩写简写GlyGSerS甘氨酸丝氨酸AlaAThrT丙氨酸苏氨酸ValVAsnN缬氨酸天冬酰胺IleIGlnQ异亮氨酸谷酰胺LeuLTyrY亮氨酸酪氨酸PheFHisH苯丙氨酸组氨酸ProPAspD脯氨酸天冬氨酸MetMGluE甲硫氨酸谷氨酸TrpWLysK色氨酸赖氨酸CysCArgR半胱氨酸精氨酸蛋白质

6、20种标准氨基酸20种标准氨基酸按照侧链化学性质的不同分为:?极性氨基酸(容易与水分子形成氢键)Ser、Thr、Cys、Asn、Gln、Tyr、Gly?带电氨基酸His、Arg、Lys(+)碱性氨基酸Asp、Glu(-)酸性氨基酸?疏水性氨基酸Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Trp、Pro和Met蛋白质蛋白质的结构蛋白质的结构蛋白质蛋白质的结构蛋白质的结构蛋白质的一级结构(primarystructure)?蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的序列(包括二硫桥的位置)蛋白质蛋白质的结构蛋白质的结构?1953年,桑格所测定的牛胰岛素序列蛋白质蛋白质的结构蛋白质的

7、结构蛋白质的二级结构(secondarystructure)二级结构主要有以下几种形式:(i)?螺旋(ii)?折叠?平行折叠反平行折叠(iii)?转角?连接作用”U”型结构(大多Phe,Gly组成)(iv)无规卷曲-没有确定规律性的肽链构象,但仍是紧密有序的稳定结构(v)无序结构多肽链中有60%的区段为?螺旋和?折叠蛋白质蛋白质的结构蛋白质的结构?螺旋肽链主链骨架围绕中心轴盘旋成螺旋状的结构。蛋白质蛋白质的结构蛋白质的结构?折叠在多肽链之间或一条肽链的肽段之间靠氢键联结而成的锯齿状片层结构蛋白质蛋白质的结构蛋白质的结构?转角在球状的蛋白质分子中,肽链