最典型的原核生物,大肠杆菌,有趣的生物学,你怎么看呢?

发布网友 发布时间：2022-05-23 21:10

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热心网友 时间：2024-03-31 05:23

生物学正变得越来越量化。对细胞和分子生物学中的关键数字进行评估，通过侧面计算，可以让我们对细胞过程有更加深刻的了解。此外，这种计算为新实验技术数据流的定量分析提供了必要因素。然而，这样有用的数字却散布在浩瀚的生物学文献中，研究者们往往不得不像挖矿（BT币）慢慢挖掘，这种体验令人沮丧。

在这里，小编为您收集了一组生物学中的基本数字，这对于细胞中的分子过程产生一个数量级的感觉非常有帮助：

【1】细胞大小(Cell Size)：

A.大肠杆菌（Coli，Bacteria）：

直径：7-1.4um

长度：2-4um

体积：5-5um3

密度与数量：108-109cell/ml时，OD600≈1

B.酵母（ cerevisiae, Yeast）：

直径：3-6um

体积：20-160um3

C.哺乳动物细胞大小：

体积：100-10000um3

* Hela细胞：500-5000um3 （载玻片上贴壁时，直径：15-30um）

【2】细胞内大小(Length Scales Inside Cells)：

A.细胞核体积：≈10%的细胞体积

B.细胞膜厚度：4-10nm

C.平均的蛋白质直径：3-6nm

D.碱基对：2nm (D) x 0.34nm（H）

E.水分子直径：≈0.3nm

【3】细胞周期（Cell Cycle Time）

A.细胞周期时间（指数生长期）：

大肠杆菌Coli：20-40min

出芽酵母：70-140min

HeLa细胞：15-30hr

B.DNA聚合酶复制：

大肠杆菌：200-1000 bases/s

人：40 bases/s (RNA聚合酶转录：10-100 bases/s)

C.核糖体翻译：10-20 aa/s

D.降解速率（增殖状态的细胞）：

mRNA半衰期<细胞周期时间

蛋白质半衰期 ≥ 细胞周期时间

【4】扩散系数（Diffusion Rate）

A.蛋白质的平均扩散系数：在细胞质中= 5-15um2/s

大肠杆菌：10 ms横穿细胞

HeLa细胞：10 s 横穿细胞

* 小分子代谢物质在水中=500um2/s

【5】基因组大小与错误率（Genome Sizes & Error Rates）

A.基因组大小：

大肠杆菌Coli：≈5 Mbp

酿酒酵母cerevisiae: ≈12 Mbp

线虫elegans: ≈100 Mbp

拟南芥thaliana: ≈120 Mbp

小鼠：≈2.5 Gbp

人：≈2.9 Gbp

小麦aestivum:≈16 Gbp

B.蛋白质编码基因：

大肠杆菌：≈4000

酿酒酵母：≈6000

线虫、拟南芥、小鼠、人：≈20000

C.DNA复制错配概率：10-8-10-10/bp

D.错误插入概率：

转录：10-4-10-5/核苷酸

翻译：10-3-10-4/氨基酸