医学课件大全第二章相关的生物学基础知识

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,1,第一节 生命有机体,第二节 染色体（Chromosome）,第一节 生命有机体,2,Vocabulary,Nucleus: 细胞核; Nucleolus: 核仁,Nucleoid: 类核,Mitosis: 有丝分裂； Meiosis：减数分裂,interphase：分裂间期,Histone,: 组蛋白；,Nucleosome,: 核小体,Chromotasome: 染色小体,Chromosome: 染色体；,Chromatin: 染色质； eu-; hetero-,Centromere (中心粒） Telomere（端粒）,Vocabulary,3,第一节 生命有机体,第一节 生命有机体,4,一、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,）,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，,5, 原核生物（,Prokaryotes,）,遗传物质类核或拟核,习惯上也称为,染色体, 原核生物（ Prokaryotes ）,6,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,）,遗传物质集中存在于核膜包围的细胞核中,7,医学课件大全第二章相关的生物学基础知识,8,二、原核细胞与真核细胞的比较,1、基本特征比较,二、原核细胞与真核细胞的比较,9,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,原核细胞与真核细胞基本特征的比较,10,2、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,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,11,动 物 细 胞,动 物 细 胞,12,植 物 细 胞,植 物 细 胞,13,三、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,）,三、生物膜系统1、生物膜系统（biomembrane,14,一、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 ）,一、染色体的基本特征第二节 染色体（Chr,15,二、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,二、原核细胞染色体,16,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,a、在实验室中容易操作,17,2、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,4.6,10,6,bp,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11001400,m,2、大肠杆菌的遗传物质,18,医学课件大全第二章相关的生物学基础知识,19,（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。,（2）质粒DNA（plasmid DNA）质粒（Plasm,20,三、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）,三、真核细胞染色体,21,2、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,2、组蛋白（Histone）,22,医学课件大全第二章相关的生物学基础知识,23,*,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,* 组蛋白八聚体（Histone octamer）,24,四、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.,四、核小体,25,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),The nucleosome is composed of,26,医学课件大全第二章相关的生物学基础知识,27,1、核小体的组成,146bp,DNA ,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,1、核小体的组成 组蛋白八聚体146bp的核心DNA146b,28,核小体的结构,核小体的结构,29,核 小 体 的 结 构,* 组蛋白H1把核小体“封锁”起来,Histone H1,核 小,30,Histone H1,Chromatosome,166 bp, 2 superhelical turn,Histone H1Chromatosome,31,五、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,五、染色体的包装结构1、多级螺旋模型（multiple co,32,多 级 螺 旋 模 型,多 级 螺 旋 模 型,33,（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,（1） 首先若干个核小体形成念珠状结构Nucleosome,34,The 10 nm fiber is a continuous strong of nucleosomes.,每个核小体单位包括：200bp左右的DNA、一个组蛋白八聚体、一分子H1,The 10 nm fiber is a continuou,35,（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）,（2） 30nm纤丝的构成染色质结构的第二层次30 nm,36,b、体内存在状态,Nuclear matrix (,核基质),protein complex,30 nm fiber,300 nm,b、体内存在状态Nuclear matrix (核基质),37,从DNA到染色体的过程,Compaction ratio = 10000,从DNA到染色体的过程Compaction ratio =,38,2、骨架放射环结构模型（Scaffold-radial loop structure model）,2、骨架放射环结构模型（Scaffold-radial,39,