㈠ 考研選細胞生物學,生物化學、細胞生物學、分子生物學沒接觸過,得重新從頭開始學,怎麼樣好學嗎難不難
本人學生物的,真的求求你別學,誰學生物誰後悔,基本找不到方向 科研難度大,畢業都困難 背的東西太多了,而且讀研都不一定是最好的,要是行還點讀個博吧
㈡ 在你眼中,我國的分子生物學怎麼樣
中國的分子生物水平限制在10年內的話是可以比較的。而且這種比較需要指出的是,所謂的“比較前沿”(即所有人都在做的世界熱點領域)。在動物克隆方面,中國在世界上處於領先地位。相對於數學、物理化學,生物學的水平可能更接近國際頂級水平。
也有一些生物學家和科學家,他們並不是研究身體的細胞,他們研究的是我們身體裡面的蛋白質和其他的營養物質,然後把這些東西研究透,然後研究出來分子生物學的東西,這些東西對人體的健康有非常大的幫助。雖然分子生物學的發展是非常神秘莫測的一門學科,但目前發展勢頭不錯的。
㈢ 生物化學與分子生物學專業怎麼樣
生物化學與分子生物學專業主要是從微觀即分子的角度來研究生物現象,涉及物理、化學、數學、生物學等多學科的交叉。生物化學與分子生物學滲透於生物學的其他專業之中,屬於基礎性研究專業。
專業介紹
生物化學與分子生物學專業是在多年開展生物化學、生物信息學、基因工程、發酵工程和分子生物學等課程教學,以及生化葯物、基因工程葯物、免疫學、植物與微生物相互作用、轉基因抗逆植物等相關科研工作的基礎上,以研究明確生物體的生物化學代謝過程為基礎、利用分子生物學手晌橡段揭示其代謝變化的機理為生長點,重點開展資源生物活性物質例如葯物、酶類、抗生素類、毒素類等的分離提純、富集、結構鑒定、改造或創造,探討免疫處理無脊椎動物和重要農作物激發並增強其潛在抗病、抗環境污染、抗旱等能力的的方法和分子機制,預測和證實一些特殊大分子物質的結構與功能,明確動物尤其是昆蟲系統進化過程中的分子機理等,為大力推進相關學科的快速發展,尤其是為醫葯、食品、農業及資源物質的保存、開發與利用提供堅實的理論依據及技術基礎。
培養目標
培養具備生物科學的基本理論、基本知識和基本技能,受到良好的專業技能訓練;具備進一步攻讀碩士研究生和博士研究生的良好潛質,同時具備運用所掌握的理論知識和技能的科學技術人才。
研究方向
生物化學與分子生物學專業目前具有四個穩定的研究方向,分述如下:
1、生物化學與生物工程葯物
採用先進的生物化學和基因工程技術研究具有潛在預防和治療人類疾病的功能葯物,包括採用生物化學分離技術從動物、植物、微生物中分離提純具有葯用功能的酶、蛋白質、肽、多糖、糖蛋白等有效成分,研究其生化性質及葯理學活性,尤其是在溶解血栓、抗輻射、消炎和延緩衰老及免疫抗體方面的作用;利用基因重組技術將功能蛋白質基因克隆到原核或真核表達系統中,構建工程菌株、獲得目標基因工程葯物等。主要包括兩方面:
(1)生物活性葯物的獲得,利用先進的生物技術,高效率分離純化或制備與人類健康密切相關的生物活性葯物(如溶血栓的纖溶酶、降血脂的多糖、抑癌作用的低分子量殼聚糖等),同時不斷提高分離、純化和鑒定方法的微量化和精細化,明確活性葯物的性質、組分、結構以及相關基因和蛋白質序列,並通過基因克隆或定點突變獲得優化或改造,不慶余斷提高產量或增強活性;(2)腫瘤標志物的發掘與鑒定,運用蛋白組學的先進方法通過腫瘤標志物與癌症病人的血清反應特徵來實現癌症的早期診斷。
2、分子免疫學:
本研究方向旨在建立使動物和植物獲得對生物協迫和非生物協迫如病害、毒物、乾旱、鹽鹼、低溫等不利環境條件具有免疫能力或高抗能力的方法或技術體系,明確其免疫抗性的分子機制,同時探討免疫應答過程中的信號分子及其作用方式,並對免疫制劑以及免疫疫苗進行研究與開發,以達到推廣利用的目的;此外,利用分子生物學技術獲得相關抗性功能基因,將其導入目標動物或植物體進行表達,以獲得具有增強免疫力或高抗能力的新品種。主要包括兩個方面:
(1)動物分子免疫:以家蠅和中國明對蝦為對象,研究動物在抵抗病原體過程中的先天免疫應答機制,主要包括抗菌因子的作用及其產生、釋放的信號通路和調控過程;(2)植物抗病性的免疫誘導:以馬鈴薯、草莓和棉花等為主要對象,研究利用動植物或微生物的活性物質預先誘導處理植物、或轉入外源抗病基因並誘導其表達,使植物增強抗病性並促進植物生長和增產的方法、機理、以及田間實際應用的效果。
3、分子遺傳與行為學
本研究方向主要以DNA同源重組和基因敲除技術為基本手段,從動物行為、神經解剖、細胞、生化、分子等不同層次和多個水平上研究揭示動物體的嗅覺、生殖、肥胖、以及學習與記憶等各種行為的分子遺傳學機制。
4、遺傳多樣性與分子進化
本研究方向主要研究昆蟲系統進化的分子機理與適應性進化。綜合昆蟲細胞核內、外遺傳物質的分子進化信息,包括mt基因組全序列、核18S rDNA、28S rDNA全序列和功能基因Hox基因序列等蘊涵的信息、以及宏觀形態學結果,探討昆蟲綱直翅目的系統進化、各類群之間的系統發生和譽謹滾演化關系。
課程介紹
高級生物化學
在分子水平上揭示生命物質的組成結構及運動規律;是現代生物科學領域內各學科共同需要的基礎知識,本課程內容主要包括以下部分:(1)糖綴合物(2)蛋白質(蛋白質結構基本組件;蛋白質結構的層次體系,蛋白質結構的測定,蛋白質的降解,蛋白質的折疊等)(3)酶(4)生物膜與信號轉導,同時將盡量結合最新進展,涵蓋動態與前沿知識,並介紹生物化學領域的最新研究進展。
分子生物學
本課程首先介紹分子生物學的含義,它在生命科學中的位置、發展現狀及展望以及DNA結構、復制、轉錄、翻譯、調控、突變、修復和重組。同時兼顧學科發展動向,著重涉及當今分子生物學應用技術即分子克隆工具酶、 電泳技術、載體、DNA及RNA制備、構建DNA文庫、遺傳轉化、基因表達、PCR、還介紹了蛋白質合成及分析。旨在使研究生了解現代分子生物學理論的新進展並為相關學科從分子水平上闡明問題提供知識和技術。
現代生物學綜合實驗
本課程重點培養學生應用生物學(尤其是生物化學與分子生物學)實驗手段,從事生物有相關實驗的綜合實驗能力。本課程歡迎學生結合研究方向,選擇相關材料,有目的地從事本課程實驗,但要求學生提前一學期與任課教師聯系,以便作適當的准備和安排。內容包括兩大部分即基因工程部分和蛋白質部分:基因序列的獲取與PCR引物的設計;PCR法基因擴增技術;大腸桿菌感受態細胞的制備;外源基因的氯化鈣法轉化;質粒的鹼裂解法小量提取;陽性克隆的酶切鑒定;目的蛋白的IPTG誘導表達;目的蛋白的分離純化;SDS-PAGE測定蛋白質的相對分子量;目的蛋白的western-blot鑒定;目的蛋白ELISA檢測等。
生物科學專題
本課程講授糖生物學、核酸化學、蛋白質結構與功能、基因工程、蛋白工程和發酵工程等生物化學與分子生物學的最新研究進展。同時要求學生研讀最新研究文獻,並進行討論,撰寫進展報告等,使學生能夠掌握本學科發展動態,做好科研選題。
生物統計學與軟體應用
生物統計學是一門介於生物學與數理統計學之間的邊緣學科,以數理統計方法研究和解決生物學問題,是現代生物學研究的重要手段之一。本課程主要介紹生物統計的基本原理和方法,內容涉及假設檢驗、方差分析、非參數檢驗、回歸與相關分析等基本統計分析方法並採用上機操作練習為主的方法,介紹數據分析軟體對試驗或調查資料進行圖表繪制和常用的統計分析。幫助學生從大量的數據中發現規律,發掘出蘊涵的信息。掌握常用數據分析軟體的基本應用。
生物信息學
生物信息學是應用先進的數據管理技術、分析模型和計算軟體對各種生物信息(特別是分子生物學信息)進行提取、存儲、處理和分析,為探索復雜生命現象及其規律提供有力的工具。面向研究生開設的課程內容包括:生物信息學的發展趨勢及其研究內容與方法;生物信息網路資源及常用的搜索工具;雙序列比對;核酸及蛋白質資料庫等
專業英語
本課程講授生命科學領域內相關專業的英語知識。主要內容包括生物化學與分子生物學專業英語、遺傳學專業英語、生態學專業英語、植物學專業英語、細胞生物學專業英語、微生物學專業英語等幾個子專題。通過指導學生閱讀有關專業的英語書刊及論文,使他們進一步提高外語文獻資料的閱讀和英文科技論文的寫作能力。
分子生態學
分子生態學是應用現代分子生物學的原理、技術和方法,解決生命系統與環境系統相互作用的生態機理及其分子機制的一門新興綜合學科。本課程概述了分子生態學的產生背景、研究內容、研究方法和基本原理,分析分子生態學的研究及發展趨勢。重點從基因系統生態、蛋白質適應、代謝調節、相互作用組學等方面講述生態進化和生態適應的基礎,並結合自己多年的研究成果,介紹有關作物分子栽培、化感生態、生物修復的分子機理和生物基因安全等方面的最新進展。
分子遺傳學
本課程講授分子遺傳學的一些基本知識,通過學習,讓學生了解遺傳物質在生命系統中的儲存、復制、表達及調控過程。主要內容包括遺傳物質的分子結構和性質,基因組和染色體,DNA的復制、修復和突變,DNA的轉錄和翻譯,原核及真核生物基因表達調控的分子機理,遺傳重組與轉座等。通過本課程的學習,可以使學生對遺傳的分子本質及調控機理有一個全面的了解,為科學研究工作打下堅實的基礎。
植物營養的分子遺傳基礎
植物營養的分子遺傳基礎是探索關於植物營養學與植物分子遺傳學交叉點的理論、方法的最新研究進展。其研究目標是以植物分子遺傳的原理和方法改良植物營養性狀,從生物學途徑解決農業生產中的土壤、植物營養問題。本課程將結合實際應用研究,主要介紹(1)植物營養分子遺傳研究進展;(2)植物營養性狀的分子遺傳學改良原理;(3)植物適應氮素營養脅迫的分子遺傳學特性;(4)植物適應磷素營養脅迫的分子遺傳學特性;(5)植物適應鉀素營養脅迫的分子遺傳學特性;(6)植物適應鐵、銅、錳、鋅、硼等微量元素營養脅迫的分子遺傳學特性;(7)植物對鋁、鉛、汞、鎘、砷等毒害的分子應答。以助於學生掌握植物營養的分子遺傳的基礎知識、研究方法並了解最新進展。
植物生態學
植物生態學是研究植物與環境相互關系規律的科學,是生態學中發展得最為完善的一個分支。本課程將通過課堂教學、野外實踐觀測,使學生能夠掌握現代植物生態學研究的前沿領域和最新理論和方法,了解和把握學科發展動態。主要介紹:植物個體與環境因子的生態關系(包括光、溫、水、大氣及土壤等因子);植物種群生態;植物生殖生態;植物群落生態;植物生態系統;應用生態學等。
細胞工程學
細胞工程是現代生物工程中涉及面極其廣泛的一門生物技術,本課程系統講述細胞工程領域的主要技術原理與方法,全面介紹細胞工程知識體系的基本內容,並及時反映該領域的最新進展,為學生將來從事細胞工程領域的研究和開發工作奠定基礎。
高級生物統計學
本課程將根據實際應用,主要介紹生物統計應用注意點以及試驗數據的收集和試驗設計方法。內容涉及統計分析方法的基本假定條件和原理、多元統計分析方法(多元回歸相關、通徑分析、因子分析、典範相關、聚類分析等)以及各種現代試驗設計方法。並採用上機操作學會相關的多元分析。幫助學生提高試驗數據處理的能力。
蛋白質組學
21世紀生命科學實際上已進入了後基因組時代,蛋白質組學是後基因組時代功能基因組學的新興學科,也是生命科學最重要、最熱點的研究領域之一。本課程主要講述內容包括:蛋白質樣品的全息制備,雙向凝膠電泳,電泳圖譜的圖像分析,生物質譜技術和蛋白質鑒定,蛋白質組研究中的定量方法,蛋白質組研究中的翻譯後修飾分析,亞細胞蛋白質組學,蛋白質組研究中的非凝膠技術,蛋白質相互作用和蛋白質晶元,蛋白質組生物信息學,以及蛋白質組學在生命科學各領域研究中的應用。通過本課程的學習,使學生掌握蛋白質組學的基本理論和研究方法,並能夠開展相關研究。
高級植物生理學
植物生理學作為一門獨立的學科,所研究的內容和范圍在不斷擴大和深入,最為明顯的是分子生物學和遺傳學的概念與技術已融入植物生理學。因此,21世紀的植物生理學將逐漸發展成為圍繞植物生命活動過程的功能實現與調控,在植物功能基因組、蛋白質組和代謝組的水平上全面探討植物生長發育分子機理的全新學科。本課程包括植物基因、細胞、呼吸作用、光合作用、生物固氮、營養和代謝、植物激素、生長發育、信號傳導、環境與植物的關系等方面的內容。
發育生物學
發育生物學是生命科學中一門新興的學科,是當代最活躍的生命科學研究領域之一,它應用現代生物學技術研究多細胞生物從生殖細胞的發生、受精、胚胎發育、生長、衰老和死亡等生命過程發展的機制。將分子生物學、細胞生物學、遺傳學、生物化學、解剖學、生理學、免疫學、胚胎學、進化生物學以及生態學等多種學科整合在一起,揭示生命活動的本質。它既是重要的基礎生命科學,又有廣闊的應用前景。本課程將關注發育生物學科學研究動態,使學生了解動物和植物發育生物學的進展,完善自身的知識結構體系,把對生命科學的認識延伸到前沿。
開設院校
A等院校:北京大學、華中農業大學、湖南師范大學、武漢大學、蘭州大學、華東理工大學、清華大學、同濟大學、大連理工大學、浙江大學、南京大學、暨南大學、復旦大學、山東大學、大連醫科大學、中國科學技術大學、四川大學、西北農林科技大學、吉林大學、華南農業大學、東北師范大學、華中科技大學、廈門大學、南開大學、中山大學、西南大學、北京師范大學、上海交通大學、汕頭大學、中國農業大學、中南大學
B+ 等: 南京農業大學、西安交通大學、南方醫科大學、四川農業大學、東北農業大學、河北醫科大學、山西大學、山東農業大學、華東師范大學、哈爾濱醫科大學、東北林業大學、福建農林大學、湖北大學、北京林業大學、南京醫科大學、雲南大學、內蒙古大學、東南大學、石河子大學、西南交通大學、天津大學、江南大學、南京林業大學、上海大學、哈爾濱工業大學、南昌大學、華南熱帶農業大學、徐州醫學院、黑龍江大學、廣東醫學院、湖南農業大學、雲南農業大學、南京師范大學、西北大學、東華大學、湖南大學、蘇州大學、江蘇大學、陝西師范大學、廣西醫科大學、北京理工大學、天津醫科大學、華南理工大學、四川師范大學、山西農業大學、華中師范大學
B 等:福建師范大學、首都醫科大學、昆明理工大學、吉林農業大學、遼寧大學、青島農業大學、鄭州大學、電子科技大學、新疆農業大學、安徽大學、河北農業大學、浙江工業大學、江西農業大學、深圳大學、廣西大學、河北大學、寧波大學、中國葯科大學、大連大學、遼寧醫學院、安徽醫科大學、山西醫科大學、貴州大學、福州大學、北京交通大學、南華大學、沈陽葯科大學、北京科技大學、蘭州理工大學、沈陽農業大學、中國醫科大學、首都師范大學、曲阜師范大學、北京工業大學、天津科技大學、新疆醫科大學、河南師范大學、黑龍江八一農墾大學、上海師范大學、雲南師范大學、佳木斯大學、寧夏大學、江蘇科技大學、揚州大學、廣西師范大學、昆明醫學院、廣西民族學院。
就業前景
該專業的畢業生多在實驗室里工作,此外,刑偵和醫學檢驗也會涉及該專業中的DNA分析技術、PCR技術等,因此,該專業畢業生也可以到公安系統或醫療機構工作。如果所學的專業研究方向是有關葯物方面的,就業機會也比較多。
專家建議
生物化學與分子生物學這門學科發展很快,而且涉及面很廣,從長遠來看,發展前景還是不錯的。就往年的招生人數來看,各院校生物化學與分子生物學專業的招生人數並不多,一些著名的重點院校如北京大學、上海交通大學等,競爭非常激烈。
㈣ 生物化學與分子生物學的研究生就業形勢怎麼樣
一,研究生入學考試的時候科目與是否跨專業無關,所有的報考該專業的學生考的科目都是一樣的,所謂跨專業難只是因為該專業所考的專業課你可能沒有學到過。另外復試的時候也會有相對應的專業課考試,這些都是跨專業考試的弱勢。
二,據我了解目前來說化學生物類的就業屬於中等,不是特別好的那種,因為目前學生物的人很多,招生物化學的企業很少。很多會找不對口的工作或者去做銷售或者去研究所。不過就哈工大的牌子來說,找工作應該比師大有點優勢。
三,歧視肯定是會有的,不過好在該專業來說在工大不是很熱門的專業,難度可能稍微會降低一些。如果你要確保進該專業最好能比該專業復試線高20分以上。否則本校的考生或者其他牛校的考生即使比你分數低也能把你拉下來。
㈤ 澳洲的生物學專業怎麼樣
澳大利亞留學生物學就業前景
生物技術碩士專業畢業的學生一般可在醫療衛生、農業、環境保護、農林、法律和商業領域獲得良好的職業發展機會。
澳大利亞留學生物學介紹
生物技術專業為目前在分子生物學、蛋白質科技和生物信息學等領域工作,想進一步提升自己的人士開設。另外商業界和法律界人士若想要了解最新的生物科技進展,也可以申請。目前生物科技領域有著極大的市場需求和發展潛力。生物科技學家,尤其擁有出色的研究技能和商業頭腦的科學家,頗受市場重視。澳大利亞昆士蘭大學生物技術專業以研究課題為主,學生接觸的都是生物科技領域最新的研究成果。
昆士蘭大學生物技術專業
澳大利亞昆士蘭大學生物技術專業為目前在分子生物學、蛋白質科技和生物信息學等領域工作,想進一步提升自己的人士開設。另外商業界和法律界人士若想要了解最新的生物科技進展,也可以申請。目前生物科技領域有著極大的市場需求和發展潛力。生物科技學家,尤其擁有出色的研究技能和商業頭腦的科學家,頗受市場重視。澳大利亞昆士蘭大學生物技術專業以研究課題為主,學生接觸的都是生物科技領域最新的研究成果。
入學要求:
學歷要求:
相關專業本科畢業;
語言要求:
1、雅思成績總分6.5分,單項不低於6分;
2、或者托福網考不低於90分,其中寫作不低於21分,其他部分不低於20分;
3、無雙錄取。
如果想知道自己的成績能申請到過澳洲多少排名的院校?可以把你的基本情況(GPA、語言成績、專業、院校背景等)輸入到留學志願參考系統中去,系統會自動從資料庫中匹配出與你情況相似的同學案例,看看他們成功申請了哪些院校和專業,這樣子就可以看到你目前的水平能申請到什麼層次的院校和專業了,對自己進行精準的定位。
㈥ 分子生物學的前景
很好啊。在分子水平上研究生命現象的科學。研究生物大分子(核酸、蛋白質)的結 構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。研究內容包括各種生命過程如光合作用、發育的分子機制、神經活動的機理、癌的發生等。
從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學。自20世紀50年代以來,分子生物學是生物學的前沿與生長點,其主要研究領域包括蛋白質體系、蛋白質-核酸體系 (中心是分子遺傳學)和蛋白質-脂質體系(即生物膜)。
生物大分子,特別是蛋白質和核酸結構功能的研究,是分子生物學的基礎。現代化學和物理學理論、技術和方法的應用推動了生物大分子結構功能的研究,從而出現了近30年來分子生物學的蓬勃發展。分子生物學和生物化學及生物物理學關系十分密切,它們之間的主要區別在於:①生物化學和生物物理學是用化學的和物理學的方法研究在分子水平,細胞水平,整體水平乃至群體水平等不同層次上的生物學問題。而分子生物學則著重在分子(包括多分子體系)水平上研究生命活動的普遍規律;②在分子水平上,分子生物學著重研究的是大分子,主要是蛋白質,核酸,脂質體系以及部分多糖及其復合體系。而一些小分子物質在生物體內的轉化則屬生物化學的范圍;③分子生物學研究的主要目的是在分子水平上闡明整個生物界所共同具有的基本特徵,即生命現象的本質;而研究某一特定生物體或某一種生物體內的某一特定器官的物理、化學現象或變化,則屬於生物物理學或生物化學的范疇。
發展簡史 結構分析和遺傳物質的研究在分子生物學的發展中作出了重要的貢獻。結構分析的中心內容是通過闡明生物分子的三維結構來解釋細胞的生理功能。1912年英國 W.H.布喇格和W.L.布喇格建立了X射線晶體學,成功地測定了一些相當復雜的分子以及蛋白質的結構。以後布喇格的學生W.T.阿斯特伯里和J.D.貝爾納又分別對毛發、肌肉等纖維蛋白以及胃蛋白酶、煙草花葉病毒等進行了初步的結構分析。他們的工作為後來生物大分子結晶學的形成和發展奠定了基礎。50年代是分子生物學作為一門獨立的分支學科脫穎而出並迅速發展的年代。首先是在蛋白質結構分析方面,1951年L.C.波林等提出了 α-螺旋結構,描述了蛋白質分子中肽鏈的一種構象。1955年F.桑格完成了胰島素的氨基酸序列的測定。接著 J.C.肯德魯和M.F.佩魯茨在X射線分析中應用重原子同晶置換技術和計算機技術分別於1957和1959年闡明了鯨肌紅蛋白和馬血紅蛋白的立體結構。1965年中國科學家合成了有生物活性的胰島素,首先實現了蛋白質的人工合成。
另一方面,M.德爾布呂克小組從1938年起選擇噬菌體為對象開始探索基因之謎。噬菌體感染寄主後半小時內就復制出幾百個同樣的子代噬菌體顆粒,因此是研究生物體自我復制的理想材料。1940年G.W.比德爾和E.L.塔特姆提出了「一個基因,一個酶」的假設,即基因的功能在於決定酶的結構,且一個基因僅決定一個酶的結構。但在當時基因的本質並不清楚。1944年O.T.埃弗里等研究細菌中的轉化現象,證明了DNA是遺傳物質。1953年J.D.沃森和F.H.C.克里克提出了DNA的雙螺旋結構,開創了分子生物學的新紀元。在此基礎上提出的中心法則,描述了遺傳信息從基因到蛋白質結構的流動。遺傳密碼的闡明則揭示了生物體內遺傳信息的貯存方式。1961年F.雅各布和J.莫諾提出了操縱子的概念,解釋了原核基因表達的調控。到20世紀60年代中期,關於DNA自我復制和轉錄生成RNA的一般性質已基本清楚,基因的奧秘也隨之而開始解開了。
僅僅30年左右的時間,分子生物學經歷了從大膽的科學假說,到經過大量的實驗研究,從而建立了本學科的理論基礎。進入70年代,由於重組DNA研究的突破,基因工程已經在實際應用中開花結果,根據人的意願改造蛋白質結構的蛋白質工程也已經成為現實。
基本內容 蛋白質體系 蛋白質的結構單位是α-氨基酸。常見的氨基酸共20種。它們以不同的順序排列可以為生命世界提供天文數字的各種各樣的蛋白質。
蛋白質分子結構的組織形式可分為 4個主要的層次。一級結構,也叫化學結構,是分子中氨基酸的排列順序。首尾相連的氨基酸通過氨基與羧基的縮合形成鏈狀結構,稱為肽鏈。肽鏈主鏈原子的局部空間排列為二級結構。二級結構在空間的各種盤繞和捲曲為三級結構。有些蛋白質分子是由相同的或不同的亞單位組裝成的,亞單位間的相互關系叫四級結構。
蛋白質的特殊性質和生理功能與其分子的特定結構有著密切的關系,這是形形色色的蛋白質所以能表現出豐富多彩的生命活動的分子基礎。研究蛋白質的結構與功能的關系是分子生物學研究的一個重要內容。
隨著結構分析技術的發展,現在已有幾千個蛋白質的化學結構和幾百個蛋白質的立體結構得到了闡明。70年代末以來,採用測定互補DNA順序反推蛋白質化學結構的方法,不僅提高了分析效率,而且使一些氨基酸序列分析條件不易得到滿足的蛋白質化學結構分析得以實現。
發現和鑒定具有新功能的蛋白質,仍是蛋白質研究的內容。例如與基因調控和高級神經活動有關的蛋白質的研究現在很受重視。
蛋白質-核酸體系 生物體的遺傳特徵主要由核酸決定。絕大多數生物的基因都由 DNA構成。簡單的病毒,如λ噬菌體的基因組是由 46000個核苷酸按一定順序組成的一條雙股DNA(由於是雙股DNA,通常以鹼基對計算其長度)。細菌,如大腸桿菌的基因組,含4×106鹼基對。人體細胞染色體上所含DNA為3×109鹼基對。
遺傳信息要在子代的生命活動中表現出來,需要通過復制、轉錄和轉譯。復制是以親代 DNA為模板合成子代 DNA分子。轉錄是根據DNA的核苷酸序列決定一類RNA分子中的核苷酸序列;後者又進一步決定蛋白質分子中氨基酸的序列,就是轉譯。因為這一類RNA起著信息傳遞作用,故稱信使核糖核酸(mRNA)。由於構成RNA的核苷酸是4種,而蛋白質中卻有20種氨基酸,它們的對應關系是由mRNA分子中以一定順序相連的 3個核苷酸來決定一種氨基酸,這就是三聯體遺傳密碼。
基因在表達其性狀的過程中貫串著核酸與核酸、核酸與蛋白質的相互作用。DNA復制時,雙股螺旋在解旋酶的作用下被拆開,然後DNA聚合酶以親代DNA鏈為模板,復制出子代 DNA鏈。轉錄是在 RNA聚合酶的催化下完成的。轉譯的場所核糖核蛋白體是核酸和蛋白質的復合體,根據mRNA的編碼,在酶的催化下,把氨基酸連接成完整的肽鏈。基因表達的調節控制也是通過生物大分子的相互作用而實現的。如大腸桿菌乳糖操縱子上的操縱基因通過與阻遏蛋白的相互作用控制基因的開關。真核細胞染色質所含的非組蛋白在轉錄的調控中具有特殊作用。正常情況下,真核細胞中僅2~15%基因被表達。這種選擇性的轉錄與轉譯是細胞分化的基礎。
蛋白質-脂質體系 生物體內普遍存在的膜結構,統稱為生物膜。它包括細胞外周膜和細胞內具有各種特定功能的細胞器膜。從化學組成看,生物膜是由脂質和蛋白質通過非共價鍵構成的體系。很多膜還含少量糖類,以糖蛋白或糖脂形式存在。
1972年提出的流動鑲嵌模型概括了生物膜的基本特徵:其基本骨架是脂雙層結構。膜蛋白分為表在蛋白質和嵌入蛋白質。膜脂和膜蛋白均處於不停的運動狀態。
生物膜在結構與功能上都具有兩側不對稱性。以物質傳送為例,某些物質能以很高速度通過膜,另一些則不能。象海帶能從海水中把碘濃縮 3萬倍。生物膜的選擇性通透使細胞內pH和離子組成相對穩定,保持了產生神經、肌肉興奮所必需的離子梯度,保證了細胞濃縮營養物和排除廢物的功能。
生物體的能量轉換主要在膜上進行。生物體取得能量的方式,或是像植物那樣利用太陽能在葉綠體膜上進行光合磷酸化反應;或是像動物那樣利用食物在線粒體膜上進行氧化磷酸化反應。這二者能量來源雖不同,但基本過程非常相似,最後都合成腺苷三磷酸。對於這兩種能量轉換的機制,P.米切爾提出的化學滲透學說得到了越來越多的證據。生物體利用食物氧化所釋放能量的效率可達70%左右,而從煤或石油的燃燒獲取能量的效率通常為20~40%,所以生物力能學的研究很受重視。對生物膜能量轉換的深入了解和模擬將會對人類更有效地利用能量作出貢獻。
生物膜的另一重要功能是細胞間或細胞膜內外的信息傳遞。在細胞表面,廣泛地存在著一類稱為受體的蛋白質。激素和葯物的作用都需通過與受體分子的特異性結合而實現。癌變細胞表面受體物質的分布有明顯變化。細胞膜的表面性質還對細胞分裂繁殖有重要的調節作用。
對細胞表面性質的研究帶動了糖類的研究。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等生物大分子結構與功能的研究越來越受到重視。從發展趨勢看,寡糖與蛋白質或脂質形成的體系將成為分子生物學研究的一個新的重要的領域。
理論意義和應用 分子生物學的成就說明:生命活動的根本規律在形形色色的生物體中都是統一的。例如,不論在何種生物體中,都由同樣的氨基酸和核苷酸分別組成其蛋白質和核酸。遺傳物質,除某些病毒外,都是DNA,並且在所有的細胞中都以同樣的生化機制進行復制。分子遺傳學的中心法則和遺傳密碼,除個別例外,在絕大多數情況下也都是通用的。
物理學的成就證明,一切物質的原子都由為數不多的基本粒子根據相同的規律所組成,說明了物質世界結構上的高度一致,揭示了物質世界的本質,從而帶動了整個物理學科的發展。分子生物學則在分子水平上揭示了生命世界的基本結構和生命活動的根本規律的高度一致,揭示了生命現象的本質。和過去基本粒子的研究帶動物理學的發展一樣,分子生物學的概念和觀點也已經滲入到基礎和應用生物學的每一個分支領域,帶動了整個生物學的發展,使之提高到一個嶄新的水平。
過去生物進化的研究,主要依靠對不同種屬間形態和解剖方面的比較來決定親緣關系。隨著蛋白質和核酸結構測定方法的進展,比較不同種屬的蛋白質或核酸的化學結構,即可根據差異的程度,來斷定它們的親緣關系。由此得出的系統進化樹,與用經典方法得到的是基本符合的。採用分子生物學的方法研究分類與進化有特別的優越性。首先,構成生物體的基本生物大分子的結構反映了生命活動中更為本質的方面。其次,根據結構上的差異程度可以對親緣關系給出一個定量的,因而也是更准確的概念。第三,對於形態結構非常簡單的微生物的進化,則只有用這種方法才能得到可靠結果。
高等動物的高級神經活動是極其復雜的生命現象,過去多是在細胞乃至整體水平上研究,近年來深入到分子水平研究的結果充分說明高級神經活動也同樣是以生物大分子的活動為基礎的。例如,在高等動物學習與記憶的過程中,大腦中RNA和蛋白質的組成發生明顯的變化,並且一些影響生物體合成蛋白質的葯物也顯著地影響學習與記憶的能力。又如,「生物鍾」是一種熟知的生物現象。用雞進行的實驗發現,有一種重要的神經傳遞介質(5-羥色胺)和一種激素(褪黑激素)以及控制它們變化的一種酶,在雞腦中的含量呈24小時的周期性變化。正是這種變化構成了雞的「生物鍾」的物質基礎。
在應用方面,生物膜能量轉換原理的闡明,將有助於解決全球性的能源問題。了解酶的催化原理就能更有針對性地進行酶的人工模擬,設計出化學工業上廣泛使用的新催化劑,從而給化學工業帶來一場革命。
分子生物學在生物工程技術中也起了巨大的作用,1973年重組DNA技術的成功,為基因工程的發展鋪平了道路。80年代以來,已經採用基因工程技術,把高等動物的一些基因引入單細胞生物,用發酵方法生產干擾素、多種多肽激素和疫苗等。基因工程的進一步發展將為定向培育動、植物和微生物良種以及有效地控制和治療一些人類遺傳性疾病提供根本性的解決途徑。
從基因調控的角度研究細胞癌變也已經取得不少進展。分子生物學將為人類最終征服癌症做出重要的貢獻。
㈦ 生物化學和分子生物學研究生專業怎麼樣
不錯。
生物化學與分子生物學專業屬於生物學下設的一個二級學科,生物化學是研究生物機體的化學組成和生命過程中的化學變化及其規律的學科,分子生物學是以生物大分子的結構與功能及其相互關系為中心,以數學、物理學、化學和生物學的基本概念和方法為基礎,在分子水平上研究生命現象和生命過程的活動規律。生物化學與分子生物學專業是生命科學的前沿和最活躍的學科。
1、研究方向
(01)核酸生物化學、基因工程
(02)蛋白質化學、蛋白質結構功能與蛋白質組學
(03)基因表達調控
(04)基因工程疫苗
(05)結構生物學
(06)代謝組學
(07)細胞與分子機理
(註:各大院校的研究方向略有不同,以北京大學生命科學學院為例)
2、培養目標
研究生畢業生應掌握生物化學與分子生物學系統的理論知識和基本實驗技能,具有堅實的基礎理論和基本實驗操作技術;了解本學科的發展歷史、現狀和所研究領域的最新動態;具有獨立從事本學科有關的科學研究和教學工作的能力。
3、研究生入學考試科目:
(101)思想政治理論
(201)英語一
(609)生物化學與分子生物學
(815)有機化學 或(818)物理化學
(註:以上以北京大學生命科學學院為例,各院校在考試科目中也有所不同)