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关键词： Stochastic simulation   TCA cycle   stationary probability   Markov chain   Chapman-Kolmogorov Equation  

摘要： Biochemical systems are robust in nature. We define robustness of a biochemical system as the property where during time evolution, a closed system returns to its initial state. In this study, we propose some mathematical formulations to analyse the robustness of a closed biochemical system. We have provided a tentative guideline towards applying the theory to a non-closed system. We know that a biochemical system evolves with time as a continuous-time Markov process. When this Markov chain is irreducible, it can be proved theoretically that the system will always return to its initial state, and also the expected time of return can be determined. This return time depends upon the stationary probability distribution, which is determined as the solution of an eigenvalue equation xQ=0 where Q is the transition rate matrix. We calculate this expected return time for five different closed systems: unidirectional cyclic linear chains, bidirectional cyclic linear chains and three real biological systems, and verify the theoretical results against the average return time obtained by stochastic simulation.

关键词： 课堂资源   问题导向式教学   在线学习   课程考核   定时答疑  

摘要： 生物化学授课过程中,教师通过丰富课堂资源、进行问题导向式教学、加强在线学习、建立多元化的课程考核方式及设定定时答疑制度等多种方法,激发学生学习兴趣,提升生物化学教学和学习效果,建设"笑起来""动起来"的活跃的课程。同学们普遍认为,生物化学课程内容充实有趣,教学形式多样,并且在课堂上学到了很多前沿知识。

关键词： 生物化学   发展过程   实际运用  

摘要： 生物化学是一门交叉性学科,具有生物与化学的双重特点,它与我们的生活密切相关。所以,我们要加大科研力度,不断发挥生物化学的积极作用,以给人们的生活提供便利。生物化学的发展不是一蹴而就的,它经历了漫长的发展阶段。

关键词： 生物化学实验   G蛋白偶联受体   绿色荧光蛋白  

摘要： 将蛋白质动态运动观察运用于本科生物化学教学实验中。该实验利用G蛋白偶联受体内吞原理,结合绿色荧光蛋白和荧光蛋白显微成像技术,观察受体蛋白的内吞过程及其下游招募蛋白在细胞中的动态运动。该实验操作性强、结果清晰直观,拓展了生物化学本科教学实验内容,有助于学生更深刻理解蛋白质的运动特性及功能机制,并提高学生设计实验和进行综合性实验的能力。

关键词： 稿件登记   英文姓名   生物物理   征稿简则   英文标题   稿件审理费   中文标题   论文发表   文献类型   生物化学  

摘要： (2019年1月修订)1征稿范围与栏目设置1.1征稿范围本刊为国内外公开发行的全国性学术期刊,月刊,每月20日发行.征稿的学科范围是生物化学、分子生物学、生物物理学、细胞生物学、神经科学、免疫学,以及基因组学、蛋白质组学、系统生物学等相关学科领域.1.2栏目设置本刊设有综述与专论、研究快报、研究报告、技术与方法、要文聚焦、学术争鸣、新技术讲座等栏目.同时也刊登学术会议简讯、征文通知、书讯等.综述与专论:深入评介生物化学与生物物理学及相关学科研究进展.要求选题重要新颖.

关键词： Discovery   Studio软件   分子对接   刚性对接   维生素H   链霉亲和素  

摘要： 借助Discovery Studio(简称:DS)软件,探讨了分子对接中的刚性对接在课堂教学中的运用,促使学生对配体与受体间相互作用机制及其强弱关系有更感性的认识,进而提高课堂教学质量。同时,有利于学生在课后自行练习,深化对分子间非键作用的认识。

关键词： 创新   生物化学与分子生物学   教学实践  

摘要： 随着近代医学的快速发展,新时期对医学院的学生也提出了更高的要求。基于此,探析生物化学与分子生物学教学的创新具有非常重要的现实意义。文章阐述了生物化学与分子生物学的重要性,分析了当前阶段课程教学存在的问题,并提出创新生物化学与分子生物学教学实践的策略,希望对提升学生综合能力有积极作用。

关键词： 生物化学  

ISBN: (纸本)9787534993138

摘要： 全书共十四章，包括绪论、蛋白质和核酸化学、酶、维生素、糖代谢、生物氧化、脂类代谢、蛋白质的营养作用和氨基酸代谢、物质代谢的调节和细胞信号转导、核苷酸代谢与基因信息的传递、蛋白质的生物合成、常用分子生物学技术、水与无机盐代谢、肝脏的生物化学。书后附有生物化学基础实验，一共包括三个实验。

关键词： 学生能力培养   视角   高校   生物化学   教学改革  

摘要： 随着科学技术的不断进步和发展,生物化学作为一门以研究生物体为对象的基础科学被人们越来越重视,高校所开设的这门课程如何进行教学改革和优化也被提上日程。在传统的生物化学教学中,通常以教师讲课为主体,对学生能力培养的重视程度不够。基于此,本文选取了学生能力培养作为切入点,对高校生物化学的教学改革展开讨论,希望以此有助于进一步完善高校生物化学的教学改革,为其他相关课程奠定基础。

关键词： 随机模拟算法   矩方程   二阶正态矩闭合近似   二阶Poisson矩闭合近似   有效性区间  

摘要： 由于分子动力学的离散性及热力学涨落,细胞内化学反应动力学本质上是随机的.因此研究生化反应的随机动力学行为是非常重要的.化学主方程(chemical master e-quation,CME)是研究这类问题的通用工具.但是,对于涉及多种反应物的复杂系统,化学主方程很难精确求解.Gillespie所提出的随机模拟算法(stochastic simulation algo-rithm,SSA)是数值模拟化学反应过程的一种精确而有效的方法.CME的常用近似方法有化学 Langevin 方程(chemical Langevin equation,CLE),线性噪音近似(linear noise approximation,LNA),矩闭合近似(moment-closure approximation,MA),矩展开近似(mo-ment expansion approximation)以及近似的有效介观速率方程(effective mesoscopic rate equations,EMREs).本文主要利用以上方法对由零阶,一阶反应构成的简单系统、Lotka-Volterra(LV)系统、toggle switch系统、Goodwin振子的随机动力学行为与确定性动力学行为进行比较.在分析随机系统时,本文主要模拟每个系统的单个样本轨道以及分析系统状态的统计平均和稳态分布.含有二阶反应以及更高阶反应的系统的矩方程组是不封闭的,因此本文给出了矩近似方法并分析了不同矩近似方法的有效性,即矩近似方法在哪些系统体积下可以有效地近似矩方程组.本文共分四章:第一章给出了本文的研究背景,介绍了 SSA、CLE、LNA、近似EMREs、矩展开方法以及矩闭合近似方法(normal MA,Possion MA,CMN-MA)的基础知识.第二章研究了由零阶和一阶反应构成的简单系统以及阻尼振荡的LV系统的动力学行为.对于只含有零阶和一阶反应的反应系统,随机均值等同于确定性浓度,矩方程组是封闭的.另外,本章还研究了阻尼振荡的LV系统的随机动力学行为.阻尼振荡的LV系统的稳态分布显示该系统的随机行为与确定性行为是不一致的.由于阻尼振荡的LV系统的矩方程组是不封闭的,本章利用LNA、近似的EMREs、二阶normal MA以及二阶Possion MA近似由CME得出的矩方程组,并给出了近似方法的有效性分析.LNA以及近似的EMREs得出的二阶矩出现负值,二阶normal MA以及二阶Possion MA得到的一阶矩与SSA得到的随机均值相差较大,因此以上几种方法都是无效的.第三章研究了周期振荡的LV系统以及toggle switch系统.确定性LV系统是周期振荡的.LV系统的随机模拟结果显示,要么一种反应物的灭绝导致另一种反应物的灭绝,要么一种反应物的灭绝,导致另一种反应物的无限增长.我们还探讨了系统平均灭绝时间与系统体积的关系.确定性toggle switch系统是双稳的,而随机toggle switch系统的稳态分布是一个双峰分布,因此它也是双稳的.另外本章将二阶normal MA以及二阶Possion MA的数值模拟结果与随机均值比较,分析了两种矩闭合方法的有效性.最后一章研究了经典的Goodwin振子和酶M-M方式降解的Goodwin振子的随机动力学行为.不论Hill系数是多少,两个反应系统的随机行为都是振荡的(持续振荡或者阻尼振荡).大量数值实验表明:在噪音存在的情况下,当Hill系数大于6时,经典的Goodwin振子是持续振荡的;当Hill系数大于等于1时,酶M-M方式降解的Goodwin振子是持续振荡的.虽然两个系统每一次的样本轨道都是振荡的,但是随机均值收敛到一个稳定点.本章同样利用二阶normal MA以及二阶Possion MA近似两个反应系统的矩方程组,并给出了不同Hill系数下,适用于两种方法的系统体积有效性区间.最后总结了本文的主要贡献并提出了若干有待解决的问题.