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,Abbkine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
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