第二章核酸的结构与性质.pptVIP

*三峡大学李晓玲编写与制作*超螺旋结构的生物学意义1.超螺旋形式是DNA分子复制和转录的需要：生物体内DNA结构是处于动态之中。超螺旋的引入就提高了DNA的能量水平，而超螺旋程度的改变介导了DNA结构的变化。即超螺旋多余的能量可能使DNA双股链分开，或局部熔解。这种结构上的变化对DNA分子复制和转录等的启动很重要。2.DNA分子以高度致密的状态存在于核内，使DNA分子体积缩小第94页，共149页，星期日，2025年，2月5日*三峡大学李晓玲编写与制作*2.3染色体的结构和组装主要动、植物种类的染色体数拟南芥5小麦2n=6x=42大豆2n=4x=40棉花2n=4x=52第95页，共149页，星期日，2025年，2月5日*三峡大学李晓玲编写与制作*染色体的组成染色体的主要化学成份是脱氧核糖核酸（DNA）和5种称为组蛋白的蛋白质，还有非组蛋白和RNA组蛋白（histones)是指染色体中的碱性蛋白质，其特点是富含二种碱性氨基酸（赖氨酸和精氨酸），根据这两种氨基酸在蛋白质分子中的相对比例（赖．精）又将组蛋白分为五种小类型。

第96页，共149页，星期日，2025年，2月5日*三峡大学李晓玲编写与制作*组蛋白的类型第97页，共149页，星期日，2025年，2月5日*三峡大学李晓玲编写与制作*组蛋白的特性所有真核生物染色体中均含有这五种组蛋白。组蛋白的含量与DNA含量之比约为1:1。组蛋白中也含有较多的酸性氨基酸，但在这五种组蛋白中，其含量均低于碱性氨基酸，碱/酸比在1.4-2.5之间。组蛋白的等电点(pI)在7.5-10.5之间,这些强极性氨基酸使蛋白质带上大量电荷,成为组蛋白与DNA结合及蛋白质之间的相互作用的主要化学力之一。第98页，共149页，星期日，2025年，2月5日富精氨酸组蛋白（H3和H4），稍富赖氨酸组蛋白（H2A和H2B）及极富赖氨酸组蛋白（H1）三种类型，是根据所含碱性氨基酸的相对比例划分的。这五种组蛋白的氨基酸全顺序均已确定。在各种物种，H3和H4的序列极少有差异，这种生物进行上的高度保守性预示着其功能的重要性。其它三种组蛋白在不同种属之间存在着较大的差异。组蛋白对染色体中DNA的包装有十分重要的作用。组蛋白的特性第99页，共149页，星期日，2025年，2月5日非组蛋白（non-histoneprotein,NHP)是指染色体中组蛋白以外的其它蛋白质，它是一大类种类繁杂的各种蛋白质的总称。估计总数在300-600之间,分子量范围为7000-80000D,等电点为3.9-9.2。对于其中许多单个成分的结构和功能，目前还了解甚少。一些非组蛋白与基因表达及染色体高级结构的维持有关。参与基因复制、转录及核酸修饰的酶类（如各种DNA和RNA聚合酶等)就是一类重要的非组蛋白,它们在核酸代谢中的重要性是不言而喻非组蛋白的特性第100页，共149页，星期日，2025年，2月5日核小体是染色体结构的最基本单位核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）各两个分子构成的扁球状8聚体。一条染色体有一个DAN分子。一个DNA分子就像是一条长长的双螺旋的飘带。DNA双螺旋依次在每个组蛋白8聚体分子的表面盘绕约1.75圈，其长度相当于146个碱基对。组蛋白8聚体与其表面上盘绕的DNA分子共同构成核小体在相邻的两个核小体之间，有长约50～60个碱基对的DNA连接线。在相邻的连接线之间结合着一个第5种组蛋白（H1）的分子。第101页，共149页，星期日，2025年，2月5日*三峡大学李晓玲编写与制作*第102页，共149页，星期日，2025年，2月5日核小体（nucleosome）真核生物染色质包装的基本结构单位，由DNA和组蛋白(histone)构成。由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4各二个分子形成一个组蛋白八聚体，约200bp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面，形成了一个核小体。由核小体形成的串珠状纤维是染色体的一级结构。第103页，共149页，星期日，2025年，2月5日*三峡大学李晓玲编写与制作*第104页，共149页，星期日，2025年，2月5日*三峡大学李晓玲编写与制作*染色质的高级结构一级包装：核小体二级包装：螺线管三级包装：螺线管环（超螺线管）四级包装：染色单体第105页，共149页，星期日，2025年，2月5日