医学ppt课件大全第二章相关的生物学基础知识

第二章 相关的生物学基础知识 第一节 生命有机体 第二节 染色体（ Chromosome） Vocabulary l Nucleus: 细胞核 ; Nucleolus: 核仁 l Nucleoid: 类核 l Mitosis: 有丝分裂； Meiosis：减数分裂 l interphase：分裂间期 l Histone: 组蛋白； Nucleosome: 核小体 l Chromotasome: 染色小体 l Chromosome: 染色体； l Chromatin: 染色质； eu-; hetero- l Centromere (中心粒） Telomere（端粒） 第一节 生命有机体 一、生命有机体的划分 按照细胞的结构和遗传物质在细胞内的 分布，生命有机体可大致划分为： 原核生物（ Prokaryotes ） 真核生物（ Eukaryotes ） 原核生物（ Prokaryotes ） 遗传物质类核或拟核 习惯上也称为 染色体 遗传物质 集中存在于核膜 包围的细胞核中 ,并与特殊的蛋 白质结合为核蛋 白 染色体 真核生物（ Eukaryotes ） 二、原核细胞与真核细胞的比较 1、基本特征比较 原核细胞与真核细胞基本特征的比较 特 征 原 核 细 胞 真 核 细 胞 细胞质膜 有 有 核膜 无 有 染色体 由一个环状 DNA构成的 DNA与组蛋白及非组蛋白 单个染色体， DNA不与 结合，存在于染色体中， 或很少与蛋白质结合 染色体位于细胞核中 膜包围的细胞器 无 有 核糖体 有 有 核外 DNA 具有裸露的质粒 DNA 线粒体 DNA、 叶绿体 DNA 细胞骨架 无 有 细胞增殖方式 无性分裂 以有丝分裂为主 2、原核细胞和真核细胞在 分子生物学上的区别 A、同时连续 阶段性 区域性 B、 膜分化 C、 信息量 动 物 细 胞 植 物 细 胞 三、生物膜系统 1、 生物膜系统（ biomembrane system） 2、 质膜（ plasma membrane） 3、 内膜系统（ internal membrane） 一、染色体的基本特征 A. 稳定性 B. 连续性 C. 控制性 D. 变异性 第二节 染色体（ Chromosome ） 二、原核细胞染色体 1、大肠杆菌（ Escherichia coli、 E.coli ） 经常被当作是所有生物的 原型 （ archetype） 大肠杆菌的重要性 a、在实验室中容易操作 b、生长迅速，要求营养物质简单，能进行很多 生理生化过程 c、其有性生殖的存在使得遗传学的研究成为可 能 (遗传杂交、遗传性状 存在性状 ） d、能够供应细菌病毒的生长，使病毒的本性即 病毒扩增的 深入研究成为可能 2、大肠杆菌的遗传物质 （ 1） 染色体 DNA 类核中，染色体 DNA成分占 80，其余为 RNA和 蛋白质 4.6 106bp的基因组 DNA 与多种 DNA结合蛋白 质组装成 E.coli的染色体 基因组 DNA为 双链环状 ， 4283 个基因，总长度为 1100 1400m （ 2） 质粒 DNA（ plasmid DNA） 另一类遗传物质 环状 DNA，存在于 染色体之外，能自 我复制 质粒（ Plasmid） ：独立于染色 体外的，能自主复制且稳定遗传 的遗传因子。是一种环状的双链 DNA分子。存在于细菌、放线菌 、真菌以及一些动植物细胞中， 在细菌细胞中最多。 三、真核细胞染色体 1、概述 * 真核 DNA组蛋白 核小体 * 核小体折叠压积 染色质（ chromatin）（ 其它的蛋白质和 RNA） * 大部分细胞生活周期里以染色质的形式存在（ 弥散状） M期染色体形式 * 染色质有两种型 a、常染色质：密度较低，能被表达 b、异染色质：密度较高，不被表达（着丝粒、端粒） 2、组蛋白 （ Histone） 与 Euk.的 DNA结合的一类碱性蛋白质 * 染色体的主要蛋白质组分 * 富含 Lys、 Arg等碱性氨基酸， 11KD 23KD * 核心组蛋白有 H2A、 H2B、 H3和 H4，另一种为 H1 * 保守性强，但 H1的保守性较弱 * 与 DNA紧密结合 * 组蛋白八聚体（ Histone octamer） H2A与 H2B、 H3与 H4的亲和力强， 通过 C端的 疏水氨基酸结合 两个 H3、 H4先形成四聚体 结合两个 H2A 和 H2B的异二聚体 组蛋白八聚体 四、核小体 1974年， Kornberg 核小体（ nucleosome) * 染色体结构的第一个层次，构成染色质的 基本结构 单位 Nucleosomes are the building blocks of chromosomes. The nucleosome is composed of a core of eight histone proteins and the DNA (core DNA, 146 bp) wrapped around them. The DNA between each nucleosome is called a linker DNA. Each eukaryote has a characteristic average linker DNA length (20-60 bp) 1、核小体的组成 146bpDNA 组蛋白 八聚体 核小体的 核心颗 粒 直径约 10nm 组蛋白八聚体 146bp的 核心 DNA 146bp的核心 DNA在组蛋白八聚体上盘绕 1.8圈 核 小体的 结构 核 小 体 的 结 构 * 组蛋白 H1把核小体 “ 封锁 ” 起来 Histone H1 Histone H1 Chromatosome 166 bp, 2 superhelical turn 五、染色体的包装结构 1、多级螺旋模型（ multiple coiling model） DNA（ 压缩 7倍 ） 核小体（压缩 8倍 ） 螺线管（压缩 40倍 ） 超螺线管（压缩 5倍 ） 染色单体 多 级 螺 旋 模 型 （ 1） 首先若干个核小体形成念珠状结构 Nucleosome repeat: Core + linker DNA 200 bp Histone H1 Nucleosome 连接 DNA 100 bp 平均 55 bp The 10 nm fiber is a continuous strong of nucleosomes. 每个核小体单位每个核小体单位 包括：包括： 200bp左左 右的右的 DNA、一、一 个组蛋白八聚体个组蛋白八聚体 、一分子、一分子 H1 （ 2） 30nm纤丝的构成染 色质结构的第二层次 a、组成 高度有序 左手螺旋 每圈包括六个核小体 30 nm fiber (直径 30nm) Solenoid (螺线管） b、体内存在状态