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三域系統

指数 三域系統

三域系統是由美国微生物学家和生物物理学家卡尔·乌斯等人在1977年提出的細胞生命形式的分類,將原核生物分成了兩大類,起初稱為真細菌和古細菌。乌斯依據16S 核糖体RNA序列上的差別,認為這兩類生物和真核生物一起從一個具有原始遺傳機製的祖先(最後共同祖先)分別演化而來,因此將三者各置為一個「域」,作為比「界」高一級的分類系統,并分別命名為細菌域、古菌域和真核域。乌斯最初使用术语“界”来指代三个主要种系发生分组,并且这个命名法被广泛使用,一直到术语“域”在1990年被采用。 然而,rRNA樹有可能將演化太快的類群放錯位置(比如微孢子蟲)。有人認為生物的根源應該在真細菌之內,很多真細菌的類群在古細菌之前分支出來,很晚古細菌和真核生物才彼此分開。.

37 关系: 域 (生物)基因原核生物原核生物界卡尔·乌斯古菌多腺苷酸化微孢子蟲微生物学内含子共生體學說系統發生樹細胞壁细菌细胞细胞核真核生物組織蛋白生物分类学生物物理学甲硫氨酸界 (生物)质粒胞壁酸脱氧核糖核酸MRNARNA聚合酶TRNA核糖体泛素最後共同祖先操縱子16S 核糖体RNA5'端帽

域 (生物)

在生物分類學上,域(domain、superregnum、superkingdom、empire或regio)是美国微生物学家和生物物理学家卡爾·沃斯设计的三域系統中最高的分類單元,較界的層級高。在三域系統中生物的演化樹包含細菌、古菌與真核生物三個域,此分類主要基於基因組的分子證據分析。.

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基因

基因一词来自希腊语,意思为“生”。是指控制生物性状的遗传信息,通常由DNA序列来承载。基因也可视作基本遗传单位,亦即一段具有功能性的DNA或RNA序列。弄清其序列本身的过程叫基因测序。基因的结构由增强子,启动子及蛋白编码序列组成:即基因产物可以是蛋白质(蛋白质编码基因)及RNA,从而控制生物个体的性状(差異)表现。在一个个体当中所有的基因总和叫基因组。在一个物种中所有等位基因的总合叫基因库。在大多数真核生物中,基因分为细胞核基因及线粒体基因,绿色植物的叶绿体也含有独立于细胞核的叶绿体基因组。人類約有一万九千至兩萬两千個基因。 在真核生物中,染色体在体细胞中是成对存在的。每条染色体上都带有一定数量的基因。一个基因在细胞有丝分裂时有两个对列的位点,称为等位基因,分别来自父与母。依所攜帶性状的表現,又可分为显性基因和隐性基因。 一般来说,同一生物体中的每个细胞體都含有相同的基因(除了已经分化的免疫细胞),但并不是每个细胞中的所有基因携带的遗传信息都会被表現出来。控制基因表达的因素分为传统的遗传学(增强子,启动子序列相关)因素及表观遗传学(DNA甲基化,组蛋白乙酰化和脱乙酰化及RNA干扰相关)因素。職司不同功能的細胞或不同的细胞类型中,活化而表現的基因也不同。在某一细胞类型当中所有被表达的基因叫转录组,所有编码蛋白质的基因叫蛋白质组。通过即时聚合酶链式反应或染色质免疫沉淀-测序可得到转录组及蛋白质组的信息。用电脑处理基因序列的学科叫生物信息学。 人类基因组计划(human genome project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的生物信息学项目。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)的30亿个碱基对形成的核苷酸序列,从而繪製人类基因组圖譜,並且辨識其载有的基因,达到破译人类遗传信息的最终目的。该计划起始于1990年于2000年完成。.

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原核生物

原核生物(英文:prokaryote)是通常由單一原核细胞形成的生物。相对于真核细胞,原核细胞一般没有细胞内膜、没有核膜包裹的成型细胞核,细胞内无染色体,DNA链未螺旋化,並以游離的形成存在於細胞質中,细胞质内也无任何有膜的细胞器(如粒線體或葉綠體)。有些分類學者將原核生物歸於原核生物域(Prokaryota),但現行的三域系統不採此說,而是將古菌域和細菌域的生物視為原核生物,原核生物本身不作為生物分類的層級。 大部分原核生物为单细胞生物。根据《伯杰氏细菌鉴定手册》,原核生物分为四大类,“有细胞壁的革兰氏阴性真细菌”,“有细胞壁的革兰氏阳性真细菌”,“无细胞壁的真细菌”,“古细菌”。环境中常见的原核生物有细菌、放线菌、古细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次氏体和蓝细菌等光合性细菌。 Prokaryota亦拼寫為"procaryotes-ß"Campbell, N. "Biology:Concepts & Connections".

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原核生物界

原核生物界(Kingdom Monera)是。1969年提出的五界系统(five kingdoms, 动物界、植物界、真菌界、原生生物界与原核生物界)仍然使用此概念。1970年代中期,明确了古菌与细菌的亲缘距离不比古菌与真核生物的距离更近,这导致了原核生物界这一概念被一部份人放弃。取而代之的是三域系统。 注意,原核生物界(Monera)在起初的一段时间里,并不包括蓝藻,而是因蓝藻具有光合作用而把它分入植物界。.

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卡尔·乌斯

卡尔·理查德·乌斯(Carl Richard Woese,),生于纽约州锡拉丘兹,美国微生物学家和生物物理学家。乌斯因在1977年由对16S 核糖体RNA系统发生分類學分析定义了古菌(生物的一个新的域)而知名,这个由乌斯开创的16S 核糖体RNA技术彻底改变了微生物学的学科。他还是RNA世界学说的创始人,虽然当时该理论还不叫那个名字。 乌斯在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校担任斯主席,和微生物学教授。.

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古菌

古菌(Archaea,来自,意为“古代的东西”)又稱古細菌、古生菌或太古生物、古核生物,是单细胞微生物,构成生物分类的一个域,或一个界。这些微生物属于原核生物,它們與细菌有很多相似之處,即它们没有细胞核与任何其他膜结合细胞器,同時另一些特徵相似於真核生物,比如存在重复序列与核小体。 过去曾经将古菌和细菌一同归为原核生物,并将其命名为“古细菌”,但这种分类方式已过时。事实上古菌有其独特的进化历程,并与其它生命形式有显著的生化差异,所以现在将其列为三域系统中的一个域。在这个系统中,古菌、细菌与真核生物各为一个域,并进一步划分为界与门。到目前为止,古菌已被划分为公认的四个门,随着进一步研究,还可能建立更多的门类。在这些类群中,研究最深入的是泉古菌门与广古菌门。但对古菌进行分类仍然是困难的,因为绝大多数的古菌都无法在实验室中纯化培养,只能通过环境宏基因组检测来分析。 古菌和细菌的大小和形状非常相似,但少数古菌有不寻常的形状,如嗜鹽古菌拥有平面正方形的细胞。尽管看起来与细菌更相似,但古菌与真核生物的亲缘关系更为密切,特别是在一些代谢途径(如转录和转译)有关酶的相似性上。古菌还有一些性状是独一无二的,比如由依赖醚键构成的细胞膜。与真核生物相比,古菌有更多的能量来源,从熟悉的有机物糖类到氨到金属离子直到氢气。(如)可以以太阳光为能源,其它一些种类的古菌能进行;但不像蓝藻与植物,没有一种古菌能同时做到这两者而进行光合作用。古菌通过分裂、出芽、断裂来进行无性生殖,但没有发现能产生孢子的种类。 一开始,古菌被认为都是一些生活在温泉、盐湖之类极端环境的嗜极生物,但近来发现它们的栖息地其实十分广泛,从土壤、海洋、到河流湿地。它们也被发现在人类的大肠、口腔、与皮肤。尤其是在海洋中古菌特别多,一些浮游生物中的古菌可能是这个星球上数量最大的生物群体。现在,古菌被认为是地球生命的一个重要组成部分,在碳循环和氮循环中可能扮演重要的角色。目前没有已知的作为病原体或寄生虫的古菌,他们往往是偏利共生或互利共生。一个例子是,生活在人和反刍动物的肠道中帮助消化,还被用于沼气生产和污水处理。嗜极生物古菌中的酶能承受高温和有机溶剂,在被生物技术所利用。.

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多腺苷酸化

多腺苷酸化(Polyadenylation)是指多聚腺苷酸與信使RNA(mRNA)分子的共價鏈結。在蛋白質生物合成的過程中,這是產生準備作翻譯的成熟mRNA的方式的一部份。在真核生物中,多聚腺苷酸化是一種機制,令mRNA分子於它們的3'端中斷。多聚腺苷酸尾(Poly-A Tail)保護mRNA,免受核酸外切酶攻擊,並且對轉錄終結、將mRNA從細胞核輸出及進行翻譯都十分重要。一些原核生物的mRNA都會被多聚腺苷酸化,但多聚腺苷酸尾的功能則與真核生物有所不同。 當脱氧核糖核酸(DNA)在細胞核內轉錄成核糖核酸(RNA)的過程中及完成後,多聚腺苷酸化就會出現。當轉錄停止後,mRNA鏈會由核酸外切酶及RNA聚合酶切開。切開位點的附近有著AAUAAA序列。當mRNA被切開後,會加入50-250個腺苷到切開位點的3'端上。這個反應是由多聚腺苷酸聚合酶完成的。.

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微孢子蟲

微孢子蟲(學名:Microsporidia)為一門。它是由孢子形成的單細胞寄生蟲。目前多於一百萬種微孢子蟲中的1500種版命名。微孢子蟲只能寄生於動物宿主。大部份的動物物種都可以被微孢子蟲寄生,包括人類。它多數感染昆蟲,也是甲殼和魚的常見疾病。一般的来说,已经命名的微孢子蟲會專門感染指定的物種。而部分物種可能會感染人類,它們多是伺機感染原,在人體免疫力下降時才造成感染。 約有10%的物種是脊椎動物的病原。.

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微生物学

微生物學是研究微生物的一門學科。微生物包括病毒、原核生物和簡單的真核生物。目前,微生物學的最主要工作是用生物化學和遺傳學方法完成的。由於很多病原(像是造成植物病害的四大病原:病毒、真菌、線蟲、細菌)都可以算是廣義的微生物,微生物學也和病理學、免疫學和流行病學密切相關。微生物學家對生物學和醫學做出過基礎性貢獻,尤其在生物化學、遺傳學和細胞生物學領域。.

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内含子

内含子(Intron)是一个基因中非编码DNA片段,它分开相邻的外显子。更精确的定义是:内含子是阻断基因线性表达的序列。DNA上的内含子会被转录到前体RNA中,但RNA上的内含子会在RNA离开细胞核进行转译前被剪除。在成熟mRNA被保留下来的基因部分被称为外显子。真核生物的基因含有外显子和内含子,是前者区别原核生物的特征之一。 内含子可能含有“旧码”,就是在演化过程中丧失功能的基因部分。正因为内含子对转译产物的结构无意义,它比外显子累积有更多的突变。 内含子在选择性剪接扮演重要角色,一个基因可以因此而产生多种不同的蛋白质。归根到底,是在剪接过程中同一段DNA,有时被看作外显子,有时则是内含子。 有一种特殊的内含子,被称作自剪接内含子(核酶),它可以通过自身作用被切除,來离开mRNA。 内含子和外显子的比例因种而异。河鲀的内含子比较少。 但内含子与“垃圾DNA”不同,垃圾DNA亦即那些基因以外的序列,还未被发现有任何功能的DNA,但可能是参与基因调控和选择性剪接的调控。但若内含子对应的mRNA片断没有被除去,可能会发生非常大的突变。如一种植物,科学家抑制了剪切酶的活性而保留了其mRNA中一段内含子。结果,该植物的雌蕊发育不正常。而雄蕊却出现了雌蕊的特征。 “马赛克基因”,就是说编码的DNA片断(外显子)被非编码区域(内含子)隔开,该概念是1977年由Hogness,Mandel和Chambon提出。.

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共生體學說

共生体學說(Symbiogenesis),也叫內共生學說(endosymbiotic theory),是關於真核生物細胞中的一些自主細胞器,線粒體和葉綠體起源的學説。根據這個學説,它們起源於共生於真核生物細胞中(之内)的原核生物。這種理論認爲線粒體起源於好氧性細菌(很可能是接近於立克次體的變形菌門細菌,特別是(Pelagibacterales)),而葉綠體源於内共生的光合自營原核生物的藍細菌。這個理論的證據非常完整,目前已經被廣泛接受。.

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系統發生樹

系統發生樹(phylogenetic tree)又稱演化樹或进化树(evolutionary tree),是表明被認爲具有共同祖先的各物種間演化關係的樹状图。是一種親緣分支分類方法(cladogram)。在图中,每個節點代表其各分支的最近共同祖先,而節點间的綫段長度對應演化距離(如估計的演化時間)。.

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細胞壁

細胞壁()是細胞的外層,在細胞膜的外面,細胞壁之厚薄常因組織、功能不同而異。它可以是坚韧的,有弹性,和有时坚硬的。它给细胞提供既有结构支承和保护,同时也作为一种过滤机制。植物、真菌、藻類和原核生物都具有細胞壁,而支原体属細胞不具有細胞壁。 细胞壁的组成随着不同物种而变化,并可能取决于细胞的类型和发展阶段。陆生植物的初生细胞壁(primary cell wall)的组成是多糖类的纤维素,半纤维素和果胶。在细菌中,细胞壁的组成是肽聚糖。古菌细胞壁有各种组分物组成,并可能由糖蛋白的S层,或多糖组成的。真菌具有葡糖胺的聚合物壳多糖组成的细胞壁,和藻类通常具有糖蛋白和多糖组成的细胞壁。与众不同的是,硅藻具有一个由组成的细胞壁。其他辅助分子往往也锚定到细胞壁中,例如木质素和几丁质。.

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细菌

細菌(学名:Bacteria)是生物的主要類群之一,屬於細菌域。也是所有生物中數量最多的一類,據估計,其總數約有5×1030個。細菌的個體非常小,目前已知最小的細菌只有0.2微米長,因此大多--能在顯微鏡下看到它們;而世界上最大的細菌可以用肉眼直接看見,有0.2-0.6毫米大,是一種叫納米比亞嗜硫珠菌的細菌。細菌一般是單細胞,細胞結構簡單,缺乏細胞核以及膜狀胞器,例如粒線體和葉綠體。基於這些特徵,細菌屬於原核生物。原核生物中還有另一類生物稱做古細菌,是科學家依據演化關係而另闢的類別。為了區別,本類生物也被稱做真細菌(Eubacteria)。古細菌與真細菌在生活環境、營養方式以及遺傳上有所不同。細菌的形狀相當多樣,主要有球狀、桿狀,以及螺旋狀。 細菌廣泛分佈於土壤和水中,或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計,人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。此外,也有部分種類分布在極端的環境中,例如溫泉,甚至是放射性廢棄物中,它們被歸類為嗜極生物,其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌,科學家是在意大利的一座海底火山中發現這種細菌的。甚至在太空梭上也能生長。然而,細菌種類是如此多,科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部份。細菌域下所有門中,只有約一半能在實驗室培養的種類。 細菌的營養方式有自养及异养,其中异养的腐生細菌是生态系统中重要的分解者,使碳循環能順利進行。部分細菌會進行固氮作用,使氮元素得以轉換為生物能利用的形式。細菌也對人類活動有很大的影響。一方面,細菌是許多疾病的病原體,包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而,人類也時常利用細菌,例如乳酪及酸奶和酒釀的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等,都與細菌有關。在生物科技領域中,細菌有也著廣泛的運用。 總的來說,這世界上約有5×1030 隻細菌。其生物量遠大於世界上所有動植物體內細胞數量的總和。細菌還在營養素循環上扮演相當重要的角色,像是微生物造成的腐敗作用,就與氮循環相關。而在海底火山和在冷泉中,細菌則是靠硫化氫和甲烷來產生能量。2013年3月17日,研究者在深約11公里的馬里亞納海溝中發現了細菌。其他研究則指出,在美國西北邊離岸2600米的海床下580米深處,仍有許多的微生物根據這些研究人員的說法:「你可以在任何地方找到他們,他們的適應力遠比你想像的還要強,可以在任何地方存活。.

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细胞

细胞(Cell)是生物体结构和功能的基本单位。它是除了病毒之外所有具有完整生命力的生物的最小单位,也经常被称为生命的积木(病毒仅由DNA/RNA组成,并由蛋白质和脂肪包裹其外)。 in Chapter 21 of fourth edition, edited by Bruce Alberts (2002) published by Garland Science.

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细胞核

细胞核(nucleus)是存在於真核細胞中的封閉式膜狀细胞器,內部含有細胞中大多數的遺傳物質,也就是DNA。這些DNA與多種蛋白質,如組織蛋白複合形成染色質。而染色質在細胞分裂時,會濃縮形成染色體,其中所含的所有基因合稱為核基因組。細胞核的作用,是維持基因的完整性,並藉由調節基因表現來影響細胞活動。 細胞核的主要構造為核膜,是一種將細胞核完全包覆的雙層膜,可使膜內物質與細胞質、以及具有細胞骨架功能的網狀結構核纖層分隔開來。由於多數分子無法直接穿透核膜,因此需要核孔作為物質的進出通道。這些孔洞可讓小分子與離子自由通透;而如蛋白質般較大的分子,則需要攜帶蛋白的幫助才能通過。核運輸是細胞中最重要的功能;基因表現與染色體的保存,皆有賴於核孔上所進行的輸送作用。 細胞核內不含有任何其他膜狀的結構,但也並非完全均勻,其中存在許多由特殊蛋白質、RNA以及DNA所複合而成的次核體。而其中受理解最透徹的是核仁,此結構主要參與核糖體的組成。核糖體在核仁中產出之後,會進入細胞質進行mRNA的轉譯。.

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真核生物

真核生物(学名:Eukaryota)是其细胞具有细胞核的单细胞生物和多细胞生物的总称,它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。 真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核,因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器,如粒線體、叶绿体、高尔基体等。 由于具有细胞核,因此真核细胞的细胞分裂过程与没有细胞核的原核生物也大不相同。 真核生物在进化上是单源性的,都属于三域系统中的真核生物域,另外两个域为同属于原核生物的细菌和古菌。但由于真核生物与古菌在一些生化性质和基因相关性上具有一定相似性,因此有时也将这两者共同归于新壁總域演化支。 科學家相信,從基因證據來看,真核生物是細菌與古菌的基因融合體,它是某種古菌與細菌共生,異種結合的產物。.

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組織蛋白

組織蛋白(histone )是真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质,其将DNA包装和组织成被命名为核小体的结构单元。它们是染色质的主要蛋白质组分,作为DNA缠绕的线轴,并在中发挥作用。没有组织蛋白,染色体中未缠绕的DNA将非常长(人类DNA中的长宽比超过1000万比1)。例如,每个人类二倍体细胞(含有23对染色体)具有约1.8米长的DNA,但是在组織蛋白上缠绕它具有大约90微米(0.09毫米)的染色质,当在有丝分裂期间复制和浓缩时,其导致约120微米的染色体。.

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生物分类学

生物分類學(biotaxonomy)通常直接稱分類学(taxonomy;taxonomie;taxonomía),是一門研究生物类群间的异同以及异同程度,阐明生物间的亲缘关系、进化过程和发展规律的科学。要將生物分類,首先要知道生物與非生物的定義,但是我們似乎沒有辦法準確定義,以病毒來說,雖然可在其他生物體內寄生並複製,但在生物體外卻沒有一般生物的特徵如製造或攝取營養,生殖等現象。又如引起瘋牛病的朊粒(prion)可以造成感染卻無DNA成分,一直以來,DNA被視為生命遺傳物質,經由與RNA的轉錄轉譯過程,形成蛋白質,再進一步形成組成細胞的各個部分,如細胞膜、胞器等,而細胞則是我們長久以來所認為組成生命體的最小單位。 这种分类应该反映不同生物体间的进化树关系。分类学把生物划分为不同的群,而系统学试图寻找生物之间的关系。占主导地位的分类法是林奈氏分类系统(Linnaean),它包括一个属名和种加词。.

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生物物理学

生物物理学(Biophysics)是生物学和物理学的交叉学科,研究生物的物理特性。生物物理涵盖各级生物组织,从分子尺度到整个生物体和生态系统。它的研究范围有时会与生理学、生物化学、纳米技术、生物工程、、细胞生物学和系统生物学有显著的重叠。它被认为是生物学和物理学之间的桥梁。 物理学和生物学在两方面有联系:一方面,生物为物理提供了具有物理性质的生物系统,另一方面,物理为生物提供了解决问题的工具。.

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甲硫氨酸

硫氨酸(Methionine,又稱蛋胺酸),在所有後生動物中它是一種必需氨基酸。與半胱氨酸一起,甲硫氨酸是兩個含硫蛋白原氨基酸之一。對人而言是唯一的含硫必需氨基酸,有L型及D型兩種,與生物體內各種含硫化合物(如:蛋白質)的代謝密切相關。是体内活性甲基和硫的主要来源。 DL-蛋氨酸可利用化學法生產。蛋氨酸是強肝解毒劑、促進發育劑,當缺乏甲硫氨酸時,會引起食慾減退。甲硫氨酸廣泛應用於營養補充與畜產飼料,由於甲硫氨酸容易被雞吸收而轉變為雞肉蛋白,在雞飼料中添加甲硫氨酸,可少耗飼料,並使雞肉生長健全。目前甲硫氨酸主要有四類:固體甲硫氨酸、液態羥基甲硫氨酸(MHA)、液體甲硫氨酸鈉和固體羥基甲硫氨酸鈣,其中固體甲硫氨酸的市場最大。但在美國甲硫氨酸市場,液態羥基甲硫氨酸(MHA)為第一大。 甲硫胺酸在人體中由mRNA上的起始密碼子(含氮鹼基序列AUG)經核糖體轉譯後生成。.

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界 (生物)

在很长一段时间裡,界(Kingdom)是生物科学分类法中最高的类别。一开始人只將生物分為动物和植物两界,微生物被發現后,也长时期被分入动物或植物界:好动的微生物被分入动物界,有色素的细菌(藻类)被分为植物,有些甚至被同时放入两界。后来,没有细胞核的细菌,終被独立为一界,再后来真菌也因為沒有葉綠體,被分出植物界,也成为独立的一界,最后自立为界的是古细菌。然而,最新的基於生物分子的基因研究发现这种分类法又并不十分正确,因此基於RNA結構和運作機制的不同,引入了域作为生物最高的类别。现有的生物被分入细菌、古菌与真核生物三个域。只有在真核生物中还有界的分法。真核生物域中分六个界:囊泡藻界、古虫界、有孔虫界、真菌界、植物界和动物界。 总共十个界:.

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质粒

質體(英語:Plasmid)是附加到細胞中的非细胞的染色体或核区DNA原有的能够自主复制的較小DNA分子(即細胞附殖粒、又胞附殖粒;辭源:plasm為生殖質,-id表示粒)。大部分的質粒雖然都是環狀構形,然而目前也發現有少數的質粒屬於線性構形,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,乃至於植物的粒線體等胞器中。天然質粒的DNA長度從數千鹼基對至數十萬鹼基對都有。質粒天然存在於這些生物裡面,有時候一個細胞裡面可以同時有一種乃至於數種的質粒同時存在。質粒的在細胞裡從單一到數千都有可能。有時有些质粒含有某种抗药基因(如大肠杆菌中就有含有抗四环素基因的质粒)。有一些質粒攜帶的基因則可以賦予細胞額外的生理代謝能力,乃至於在一些細菌中提高它的致病力。一般来说,质粒的存在与否对宿主细胞在良好環境下的生存没有决定性的作用。它是基因工程最常见的运载体。.

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胞壁酸

肽聚醣(peptidoglycan),存在于細菌(bacteria)的细胞壁上,是它与古菌(eubacteria)的区别,因为古菌胞壁上沒有肽聚醣的存在。 Category:真菌形態學與解剖學.

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脱氧核糖核酸

--氧核醣核酸(deoxyribonucleic acid,縮寫:DNA)又稱--氧核醣核酸,是一種生物大分子,可組成遺傳指令,引導生物發育與生命機能運作。主要功能是資訊儲存,可比喻為「藍圖」或「配方」。其中包含的指令,是建構細胞內其他的化合物,如蛋白質與核醣核酸所需。帶有蛋白質編碼的DNA片段稱為基因。其他的DNA序列,有些直接以本身構造發揮作用,有些則參與調控遺傳訊息的表現。 DNA是一種長鏈聚合物,組成單位稱為核苷酸,而糖類與磷酸藉由酯鍵相連,組成其長鏈骨架。每個糖單位都與四種鹼基裡的其中一種相接,這些鹼基沿著DNA長鏈所排列而成的序列,可組成遺傳密碼,是蛋白質氨基酸序列合成的依據。讀取密碼的過程稱為轉錄,是根據DNA序列複製出一段稱為RNA的核酸分子。多數RNA帶有合成蛋白質的訊息,另有一些本身就擁有特殊功能,例如核糖體RNA、小核RNA與小干擾RNA。 在細胞內,DNA能組織成染色體結構,整組染色體則統稱為基因組。染色體在細胞分裂之前會先行複製,此過程稱為DNA複製。對真核生物,如動物、植物及真菌而言,染色體是存放於細胞核內;對於原核生物而言,如細菌,則是存放在細胞質中的拟核裡。染色體上的染色質蛋白,如組織蛋白,能夠將DNA組織並壓縮,以幫助DNA與其他蛋白質進行交互作用,進而調節基因的轉錄。.

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醚(漢語拼音:mí,Ether)是具有醚官能团的一类有机化合物。醚官能团是由一个氧原子连接两个烷基或芳基所形成,醚的通式为:R–O–R。它还可看作是醇或酚羟基上的氢被烃基所取代的化合物。 醚类中最典型的化合物属:乙醚,它常用于有机溶剂与医用麻醉剂。由于其在化学中的常用性(乙醚是最常用的醚类提取溶剂),我们还有时将乙醚直接简称为“醚”。醚类化合物的应用常见于有机化学和生物化学,它们还可作为糖类和木质素的连接片段。.

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膜是许多不同的软的、皮质的隔绝层材料的总称。 膜可以用来分隔不同的物质,也可以用来产生振动。 膜的一个特性是在承受压力时只能够抵抗應力,并把它传到膜的边缘,这个特性的一个非常常见的例子是肥皂泡。 此外,有的物理学理论认为构成宇宙最基本的元素之一是一种类似于膜的结构——P膜,参见M理论。.

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酯(、德文:Ester),是指有机化学中醇與羧酸或无机含氧酸发生酯化反应生成的产物。酯類除了羧酸酯外,也有硝酸、硫酸等無機含氧酸酯。.

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MRNA

#重定向 信使核糖核酸.

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RNA聚合酶

RNA聚合酶(RNA polymerase、RNAP、RNApol、DNA-dependent RNA polymerase,EC2.7.7.6)或稱核糖核酸聚合酶,是一種負責從DNA或RNA模板製造RNA的酶。RNA聚合酶是通過稱為轉錄的過程來建立RNA鏈,以完成這個工程。在科學上,RNA聚合酶是一個在RNA轉錄本3'端聚合核糖核甘酸的核苷轉移酶。RNA聚合酶是一種非常重要的酶,且可在所有生物、細胞及多種病毒中可見。 RNA聚合酶是於1960年分別由山姆·懷斯及霍維茲同時發現。但在此之前,於1959年,諾貝爾獎頒發給了塞韋羅·奧喬亞,因為他的發現當時認為是RNA聚合酶,但其實是核糖核酸酶。.

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TRNA

#重定向 转运核糖核酸.

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核糖体

核糖体,旧称“核糖核蛋白体”或“核蛋白体”,是细胞中的一种细胞器因为在某些场合“细胞器”一词也会被用于专指具有磷脂双分子层膜结构的亚细胞结构,而核糖体虽然已是一种公认的细胞器,却是没有被膜包裹、完全裸露的大分子,所以核糖体有时会被严格地定义为“无膜细胞器”(non-membranous organelles)。,由一大一小两个-zh-tw:次單元;zh-cn:亚基-结合形成,主要成分是相互缠绕的RNA(称为“核糖体RNA”,ribosomal RNA,简称“rRNA”)和蛋白质(称为“核糖体蛋白质”,ribosomal protein,简称“RP”)。核糖体是细胞内蛋白质合成的场所,能读取信使RNA核苷酸序列所包含的遗传信息,并使之转化为蛋白质中氨基酸的序列信息以合成蛋白质。在原核生物及真核生物(地球上的两种具有细胞结构的主要生命形式,前者可细分为古菌、真细菌两类)的细胞中都有核糖体存在。一般而言,原核细胞只有一种核糖体,而真核细胞具有两种核糖体(线粒体和叶绿体中的核糖体与细胞质核糖体不相同)。 核糖体在细胞中负责完成“中心法则”裡由RNA到蛋白质这一过程,此过程在生物学中被称为“翻译”。在进行翻译前,核糖体小次單元会先与从细胞核中转录得到的信使RNA(messenger RNA,简称“mRNA”)结合,再结合核糖体大次單元构成完整的核糖体之后,便可以利用细胞质基质中的转运RNA(transfer RNA,简称“tRNA”)运送的氨基酸分子合成多肽。当核糖体完成对一条mRNA单链的翻译后,大小--会再次分离。 英语中的“核糖体”(ribosome)一词是由“核糖核酸”(“ribo”)和希腊语词根“soma”(意为“体”)组合而成的。.

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泛素

泛素(ubiquitin)是一种存在于大多数真核细胞中的小蛋白。它的主要功能是标记需要分解掉的蛋白质,使其水解。当附有泛素的蛋白质移动到桶状的蛋白酶的时候,蛋白酶就会将该蛋白质水解。泛素也可以标记跨膜蛋白,如受体,将其从细胞膜上除去。 1974年,G.格鲁斯坦第一次从小牛胸腺中提取8.5kd的多肽(胸腺生成素),后来在哺乳类的组织、鱼类、昆虫等均有发现。 泛素由76个氨基酸组成,分子量大约8500道尔顿。它在真核生物中具有高度保守性,人类和酵母的泛素有96%的相似性。 人类基因组约有1万9千个编码基因,蛋白转录后经剪接、修饰,可达几十万种,包括细胞的结构蛋白、激素、酶、转录因子等,有序的调节生命活动。蛋白酶降解,如胰蛋白酶将小肠内的食物蛋白消化成小肽、氨基酸,被小肠吸收;细胞内吞作用将外来蛋白吞入细胞,在食物泡内被溶酶体的消化酶吸收,不耗能量。.

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最後共同祖先

最後共同祖先(Last universal ancestor,縮寫為 LUA),又譯最近共同祖先,也被稱為最近普適共同祖先(last universal common ancestor,縮寫為 LUCA)、共通祖先(cenancestor)、原生命(progenote),由演化論推導出來的假設,指地球生物最原始的共同祖先,是地球上所有生命的共同起源。學者一般相信,最後共同祖先在古太古代出現,距今約35億至38億年。最後共同祖先分化出細菌與古菌,演化成各種生命。 查爾斯·達爾文在1859年於他的書物種起源提出的通用進化理論,他說:「所以我可以類推出,所有曾經生活在這個地球上的有機生物,大概都是從一種原始的形式中降生出來的,從第一個有呼吸的生命開始。.

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操縱子

操縱組(operon,又稱操縱子或操縱元)是一組關鍵的核苷酸序列,包括了一個操縱基因(operator),及一個或以上的結構基因被用作生產信使RNA(mRNA)的基元,受一個單一的啟動子控制之下。首个被發現操縱子是乳糖操縱子,由方斯華·賈克柏及賈克·莫諾於1961年發現。 操縱子是與調節子及刺激子有關:操縱子包含了一組受操縱基因調節的基因,調節子包含了一組受單一調節蛋白質的基因,而刺激子則包含一組受單一細胞調節的基因。 最初,操纵子被认为仅存在于原核生物中,但自从1990年代初发现真核生物中的第一个操纵子以来,已经出现了更多的证据表明它们比以前假设的更常见。通常,原核操纵子的表达导致产生多顺反子mRNA,而真核操纵子导致单顺反子mRNA。 操纵子也存在于病毒如噬菌体。例如,有两个操纵子。.

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16S 核糖体RNA

16S核糖体RNA(16S ribosomal RNA),简称16S rRNA,是原核生物的核糖体中30S亚基的组成部分。16S rRNA的长度约为1,542 nt。卡尔·乌斯和乔治·福克斯是率先在系统发育中使用的16S rRNA基因的两个先驱者。 一个细菌的细胞中可包含多个具有不同序列的16S rRNA。.

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5'端帽

5'端帽(five prime cap)是在真核生物中信使RNA(mRNA)的5'端经修改後形成的的雙核苷酸端点。5'加帽的過程對建立成熟的mRNA作翻譯非常重要。加帽確保了mRNA在蛋白質生物合成中進行轉譯的穩定性,並在細胞核中是高度調控的過程。.

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