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MacyStudy2周前
几乎任何含碳的有机物质——从木材到石油——都能被某种细菌转化成食物。更令人惊奇的是,一些原核生物完全能依靠无机物质生存:它们可以从大气中的二氧化碳获取碳,从大气中的氮气获取氮,从空气、水和无机矿物质中获取氧气、氢、硫和磷。其中一些原核细胞,就像植物细胞一样,能够进行光合作用,利用阳光的能量从二氧化碳中合成有机分子(图 1-12);而其他一些则从环境中无机物质的化学反应中获取能量(图 1-13)。无论哪种情况,这些原核生物在地球生命的体系中都起着独特且至关重要的作用,因为其他生物体都依赖这些细胞从无机物质中生成的有机化合物。 植物也能从阳光中获取能量,并从大气中的二氧化碳中获取碳元素。但植物自身无法从大气中获取氮气。从某种意义上说,植物甚至在细菌的帮助下才能进行光合作用:正如我们稍后将要讨论的那样,几乎可以肯定的是,执行光合作用的植物细胞内的这些细胞器——叶绿体——是由很久以前在植物细胞祖先的细胞质内找到安身之所的光合细菌进化而来的。 原核生物的世界被分为两个域:细菌域和古菌域。 传统上,所有原核生物都被归为一个大类中。但分子研究表明,原核生物这一类别内部存在着巨大差异,从而将其分为两个截然不同的域——细菌域和古生菌域——据信它们大约在 35 亿年前从一个共同的原核生物祖先分化而来。令人惊讶的是,DNA 测序显示,在分子层面上,这两个域的成员彼此之间的差异程度与任何一个成员与真核生物之间的差异程度相当。日常生活中常见的大多数原核生物——生活在土壤中或使我们生病的生物——都是细菌。古生菌不仅存在于这些环境中,还存在于对大多数其他细胞来说过于恶劣的环境中:浓盐水、火山温泉的高温酸性环境。 海洋沉积物的无氧深处、污水处理厂的淤泥、南极洲冰层下形成的水池,以及牛胃中那种酸性且无氧的环境(在那里它们会分解摄入的纤维素并产生甲烷气体)。这些极端环境与原始地球上的恶劣条件颇为相似,那时生命最初在此环境中进化,而大气中的氧气含量尚未达到丰富状态。 #英语学习 #英语学习打卡 #Alevel #生物 #细胞
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蛋白表达系统是利用生物细胞或无细胞体系将外源基因转录翻译成蛋白质的技术平台,是现代生物技术研究和应用的关键工具。常见的蛋白表达系统包括原核系统(如大肠杆菌)和真核系统(如酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞)。 1、原核表达系统(大肠杆菌) 优点:①成本低,培养简单;②表达速度快,产量高;③技术成熟,工具丰富 缺点:①无法进行复杂的翻译后修饰;②容易形成包涵体,蛋白折叠问题;③不适合表达真核蛋白 适用场景:①简单蛋白;②抗体片段;③工业酶 2、酵母表达系统 优点:①成本较低,生长速度快;②可进行部分翻译后修饰;③适合大规模生产 缺点:①修饰方式与哺乳动物细胞有差异;②表达量可能较低 适用场景:①疫苗;②工业酶;③部分重组蛋白 3、昆虫细胞表达系统 优点:①可进行复杂的翻译后修饰;②表达量较高;③适合表达膜蛋白和分泌蛋白 缺点:①成本较高,培养复杂;②表达速度较慢 适用场景:①结构生物学研究;②疫苗开发 4、哺乳动物细胞表达系统 优点:①翻译后修饰最接近天然蛋白;②适合表达复杂蛋白和抗体 缺点:①成本高,培养时间长;②表达量可能较低 适用场景:①抗体药物;②治疗性蛋白;③疫苗 #蛋白表达系统 #原核表达系统 #酵母表达系统 #昆虫细胞表达系统 #哺乳动物细胞表达
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