漫谈生命与信息 李衍达 20094
漫谈生命与信息 李 衍 达 2009.4
生命的信息系统 19世纪40年代开始,生物学的研究进入分 子水平 °对于生命的本质问题的研究到了原子 分子水平
一、生命的信息系统 • 19世纪40年代开始，生物学的研究进入分 子水平 • 对于生命的本质问题的研究到了原子—— 分子水平
世界上大约有 动物100多万种 植物30多万种 微生物10多万种 每种生物都有十分精巧的结构,有 它特殊的食性与行为
•世界上大约有 –动物 100多万种 –植物 30多万种 –微生物 10多万种 •每种生物都有十分精巧的结构，有 它特殊的食性与行为
第一期 39888 第二期 第三期 动物胚胎比较图 从左到右为鱼,蝾螈,龟,鸡,猪,牛,兔,及人胚胎的第一至三期一
动物胚胎比较图 从左到右为鱼，蝾螈，龟，鸡，猪，牛，兔，及人胚胎的第一至三期
T细胞、红细胞、血小板(电镜)
T细胞、红细胞、血小板（电镜）
ttp://pe、xxy8c0m 人的寿命大约 为100 天象的寿命约 为120年 海龟可活到 300岁 树木有些可活 至几千年
人的寿命大约 为100年 大象的寿命约 为120年 海龟可活到 300岁 树木有些可活 至几千年
是谁安排了 这一切 7DNA螺旋链结装现50周耳 (2003 了即明边斯·丸显克 詹姆斯茨系 DNA脱氧核糖核酸 953年4月25日 分子中含有脱氧核糖的分 年仅25岁的沃森与同在 子量在百万以上的一类大核 剑桥大学的研究伙伴克 酸,主要组成为核苷酸, 里克在英 然》杂志 存在于细胞核、线粒体 发表了关于DNA的结构 叶绿体中,也可以游离态存 和自我复制机制的论文 在于细胞质中,是储藏 开创了分子生物学的时代 制和传递遗传信息的主要物 质基础,其特质决定了有机 英国科学家富兰克林和威尔金 生物体的出生,发育及终结 折通过x射线行射获得DNA品 体结构照片证实了这一发现 NA的结构为一对包 磷酸盐和核糖的多 1962年 核苷酸的长链相互盘 沃森、克里克和威尔金斯 共同获得当年的 绕而成的双螺旋链 诺贝尔生理学或医学奖 合旭编译(新华/法新4月24日发
• 是谁安排了 这一切？ (2003)
基因:核苷酸序列(或DNA)中的一段 子序列,可以编码转换成某一种蛋白质 (或RNA),从而具有一定的功能 丝结构基因”—编码某种蛋白质。 调节基因”和“操纵基因”——控制生物 的各种遗传性状,调节基因如何表达、实现 它的功能,如: 传感基因、调节基因、激体RNA、受体基 因等,它们的作用都是起调节与控制作用
• 基因：核苷酸序列（或DNA）中的一段 子序列，可以编码转换成某一种蛋白质 （或RNA），从而具有一定的功能。 – “结构基因”——编码某种蛋白质。 – “调节基因”和“操纵基因”——控制生物 的各种遗传性状，调节基因如何表达、实现 它的功能，如： 传感基因、调节基因、激体RNA、受体基 因等，它们的作用都是起调节与控制作用
。4结构基因”:主要作用是编码所需的氨基酸 以及构成蛋白质所需的氨基酸序列 大肠杆菌中用于蛋白质合成的遗传密码 第一位5端 第 位 第三位3端 Phe r Phe L 终止密码终止密码 er 终止密码 Pro g Pre L Pro Arg r Ser lle Thr A Ser lle Thr Met LVS Arg Al sp Ala Asp Ala Glu y u
• “结构基因”：主要作用是编码所需的氨基酸 以及构成蛋白质所需的氨基酸序列。 大肠杆菌中用于蛋白质合成的遗传密码 第一位 5’端 第 二 位 第三位 3’端 U C A G U Phe Phe Leu Leu Ser Ser Ser Ser Tyr Tyr 终止密码 终止密码 Cys Cys 终止密码 Trp U C A G C Leu Leu Leu Leu Pro Pro Pro Pro His His Gln Gln Arg Arg Arg Arg U C A G A Ile Ile Ile Met Thr Thr Thr Thr Asn Asn Lys Lys Ser Ser Arg Arg U C A G G Val Val Val Val Ala Ala Ala Ala Asp Asp Glu Glu Gly Gly Gly Gly U C A G
生物体这种充分利用资源来表示信息的 能力是符合信息理论的,也是令人惊叹 的 生物界在遗传密码上是完全一致的(至 今只发现个别例外)——生命的高度统 基因工程
• 生物体这种充分利用资源来表示信息的 能力是符合信息理论的，也是令人惊叹 的。 • 生物界在遗传密码上是完全一致的（至 今只发现个别例外）——生命的高度统 一性。 基因工程