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基本概念介紹

基本概念介紹. 生命是什麼？ 生命的密碼 ~DNA 解讀生命的執行者 ~RNA 生命舞台的主演者 ~ 蛋白質 DNA 、 RNA 、蛋白質的三角關係 其他重要生物分子. 生物. 組織器官. 細胞. 染色體. DNA. 生命是什麼？. 薛丁格 首先提出「 遺傳密碼 」 (Genetic code). 由大到小的生命體系：. 電子顯微鏡下的染色體. 生命是什麼？. 染色體 (Chromosome). 是負責傳遞生物特徵的遺傳物質 位在每個細胞的細胞核中，通常要經染色才能 在顯微鏡下清楚顯現

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Presentation Transcript

  1. 基本概念介紹 • 生命是什麼？ • 生命的密碼~DNA • 解讀生命的執行者~RNA • 生命舞台的主演者~蛋白質 • DNA、RNA、蛋白質的三角關係 • 其他重要生物分子

  2. 生物 組織器官 細胞 染色體 DNA 生命是什麼？ • 薛丁格首先提出「遺傳密碼」(Genetic code) • 由大到小的生命體系：

  3. 電子顯微鏡下的染色體 生命是什麼？ 染色體(Chromosome) • 是負責傳遞生物特徵的遺傳物質 • 位在每個細胞的細胞核中，通常要經染色才能 在顯微鏡下清楚顯現 • 高等生物的細胞有雙套染色體， 例：人有23對 • 染色體中，有許多DNA細絲及 蛋白質分子，其中有功能的 DNA，即是基因(gene)

  4. 人體23對染色體所含DNA如同23冊30億個字母的百科全書人體23對染色體所含DNA如同23冊30億個字母的百科全書 生命是什麼？ • 2000年6月公佈人類基因序列草圖 • 人類基因序列的解讀需要相當長的時間 • 基因(體)科學－ 「二十一世紀的科學」

  5. 生命的密碼~DNA • DNA序列中，具有特定生物功能的DNA或其片段稱為「基因」(gene) • 所有不同的基因組合作用才能發揮生物的功能，稱為「基因體」(genome) • DNA的基本構造單位：核苷酸(nucleic acid) 　分三個部份： • 環狀的碳水化合物 • 磷酸根離子 • 鹼基

  6. A G T C U 鹼基的分子結構 生命的密碼~DNA • DNA的四種鹼基：ACGT • 腺嘌呤(Adenine)、胞嘧啶(Cytosine)、鳥糞嘌呤(Guanine)及胸腺嘧啶(Thymine)

  7. 生命的密碼~DNA • 鹼基對 • 單條DNA鏈上的鹼基與另一條互補DNA上的鹼基配對，亦即C總是與G配對，A總是與T配對 • 形成雙螺旋DNA的階梯狀結構 • 這種固定配對的特性，對生物學有莫大的重要性 鹼基序列

  8. 生命的密碼~DNA • 解釋DNA生物功能的兩大特色 • 雙股結構：自我複製的機制 • 互補性質：雙股的方向彼此是永遠反向而行

  9. 解讀生命的執行者~RNA • 核糖核酸(RNA)能解碼看不出意義的DNA文字 • 特性： • RNA與DNA第一大差別在於：RNA比DNA多了一個氫氧基在糖的結構中 • 是單鏈分子，對酸、鹼、及較高溫度的環境相當敏感而不穩定 • 功能： • 是DNA解碼產生蛋白質過程中的中間物質 • 是細胞核內、外傳遞訊息的物質 • 告知哪些基因需要活化

  10. 生命舞台的主演者~蛋白質 • 蛋白質的主要成份－「胺基酸」是一種含有鹼及酸在同一分子上的物質 • 特性：表現出生物體的功能 • 功能： • 辨識其他分子的立體形狀，而改變與它們契合的分子結構及生物功能 • 人體內防止感染的免疫系統，要視 蛋白質彼此辨識的能力有多強而定

  11. DNA、RNA、蛋白質的三角關係 (Gene expression) (DNA template) (Transcription) (code) (Translation) DNA、RNA、蛋白質三者的互動關係

  12. DNA、RNA、蛋白質的三角關係 • 轉錄：由DNA製造出RNA的過程 • RNA的轉錄是以DNA為模版， 靠RNA聚合酵素的幫忙而完成 • 轉錄出的RNA需要經過編輯， 才能出現有意義的RNA訊號， 再精準地製造所對應的蛋白質 • RNA與DNA第二大差別：即當DNA序列中出現A鹼基時，配上的卻不是T，而是U（尿嘧啶）

  13. DNA、RNA、蛋白質的三角關係 DNA轉錄成為RNA的示意圖

  14. (產品)蛋白質 DNA、RNA、蛋白質的三角關係 • 轉譯：將DNA密碼轉換成蛋白質的過程 • 依執行功能可將RNA分為： • 信使RNA(mRNA)－－(訂單規格) • 轉移RNA(tRNA)－－(機器) • 核糖體RNA(rRNA)－－(廠房) • DNA位於細胞核內，但蛋白質的合成卻是在細胞質中進行的

  15. DNA、RNA、蛋白質的三角關係 (initial codon) 轉譯： 1.核糖體從mRNA的「開始密碼子」開始進行蛋白質合成

  16. DNA、RNA、蛋白質的三角關係 (anticodon) (initial codon) 轉譯： 2.在tRNA的幫助下，胺基酸開始串成聚胜肽鏈

  17. DNA、RNA、蛋白質的三角關係 (stop codon) 轉譯： 3.當核糖體沿著mRNA移動並遇到「停止密碼子」時，　　　　 聚胜肽的合成即停止

  18. DNA、RNA、蛋白質的三角關係 轉譯： 4. 五個核糖體連在一個mRNA上，每個核糖體與一個逐漸　　　　 變長的聚胜肽鏈結著，直到信息末了，mRNA與核糖體　　　　 分開，合成完畢的聚胜肽被釋放

  19. DNA、RNA、蛋白質的三角關係 • 基因突變 • 蛋白質組成需要由三個鹼基來轉譯，因此在DNA的基因中添加或失落鹼基，將會造成錯誤蛋白質的產生，即所謂基因突變 • 如果突變是增加或刪減到有重要調節功能的DNA基因組內，將會製造出沒有活性或功能不同的蛋白質 • 但並非所有重複次數多的DNA序列都是不好的，例：追求新奇刺激的DNA在第一號染色體上

  20. 其他重要生物分子 • 細胞膜 • 碳水化合物 • 賀爾蒙

  21. 回上層 細胞膜(plasma membrane) • 細胞是細胞膜圍成的一個小球 • 細胞膜是由油脂所組成，免除細胞內物質流失 • 表面有蛋白質及離子管道，具有保護及檢查的功能，補充所需物質及排除一些有些產物 • 雖然病毒或化學物質可被這層膜擋住，但有時還是會經由一些管道通過細胞膜而進入細胞作崇

  22. 回上層 組成分子 簡 繁 醣類 單醣 雙醣 多醣類 組成分子 六碳醣 二分子單醣 由多個葡萄糖分子聚合而成 例如 葡萄糖 果糖 半乳糖 蔗糖 麥芽糖 乳糖 肝醣 纖維素 碳水化合物(carbohydrates) • 醣類：由碳、氫、氧三種元素所組成，故又稱為「碳水化合物」 • 依其組成分子的繁簡分為單醣、雙醣、多醣類

  23. 膽固醇為身體中的一種激素 賀爾蒙(Hormone) • 又稱「激素」，是由各個內分泌腺體所分泌的化學物質，可以刺激身體規律而起勁的運作 • 近代生物學家對生長激素比較有興趣： • 1968年證實視丘是控制賀爾蒙分泌的中樞 • 1972年發現腦下垂體可分泌抑制生長激素的物質

  24. 敬 請 指 教

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