Korean, Edit

第 1 章 生物体的组成

推荐文章：【生物学】【生物学索引】(https://jb243.github.io/pages/1457)、【有机化学】生物聚合物：【碳水化合物】(https://jb243.github.io/pages/1389)、 蛋白质、脂质、核酸

1. 生物体的定义

2. 水和碳

3. 生物聚合物

4. 碳水化合物

5. 蛋白质

6. 脂质

7. 核酸

a. 生物聚合物的疏水性指数

b. 烫发和二硫键

c. 生物聚合物库

1.生物体的定义

⑴ 定义1. 生物体生长、运动、繁殖、对刺激作出反应，并进行新陈代谢。

① 火是生物体，而驴不是吗？

⑵ 定义2. 如果满足以下所有条件，则定义为生物体：

① 拥有一组共同的生物分子。

② 维持体内平衡。

③ 具有进化能力。

④ 需要水。

2.水和碳

⑴H₂O

①极性：氧具有较高的电负性，吸引氢的电子，产生轻微的负电荷。相反，氢一侧带有轻微的正电荷。

② 氢键：氢与负电性原子（即F、O、N）之间的分子吸引力。

○ 水分子因氢键而凝聚。

○ 水分子可以在四个位点形成氢键

图 1. 水中的氢键

③ 氢键带来的高热容：在温度调节中发挥重要作用

④ 因其极性而成为优异的溶剂（即通用溶剂）

○ 溶解其他极性物质（例如盐、醇、酸、碱）。

○ 促进化学反应。

○ 水化壳：围绕溶质的水分子层，使离子在水中显得更大。

⑤ 冷冻膨胀

○ 原因：冰形成六方晶体。

○ 在大气压下，水的密度始终大于冰。

图 2. 水和冰的密度随温度的变化

⑵ C（碳）

① 碳可以与四个原子键合，用作生物聚合物的主链。

② 碳构成了生物质的很大一部分。

③有机化学：碳的化学。

○ 以碳为基础的分子称为有机化合物。

○ 由碳和氢组成的化合物称为碳氢化合物（例如 CH₄）。

④ 来自火星的陨石含有碳酸盐和碳氢化合物链。

○ 但是，无法证实这些是由生物体产生的生物聚合物。

⑶ 功能组

图 3. 功能组类型

3. 生物聚合物（高分子）

⑴ 地球生物体含有同一组大分子（例如碳水化合物、蛋白质、脂质、核酸）。

⑵ 聚合物的形成：所有聚合物都是通过单体的脱水反应（产生水）制成的。⑶聚合物的降解：聚合物通过水解分解成单体。

⑷ 聚合物的优点： 降低渗透压并维持细胞内较低的单体浓度。

4. 生物聚合物 1. 碳水化合物（多糖） = (CH₂O)_n

⑴ 功能：主要能源、结构作用

①能量来源：4 kcal/g

② 水溶性分子

⑵ 糖苷键：糖之间的脱水反应。

图 4. 葡萄糖中的糖苷键

⑶ 单糖: 葡萄糖(6C)、果糖(6C)、半乳糖(6C)、其他(3C ~ 7C)

图 5. C₆H₁₂O₆ 的结构异构体

⑷ 二糖

⑸ 低聚糖: 参考C3 ~ C12

⑹ 多糖：糖原、淀粉、纤维素、甲壳素、肽聚糖

① 糖原

○ α-连接葡萄糖的聚合物，具有明显更多的支链，作为动物体内相对短期的能量来源。

○ α 1 → 4 联动、α 1 → 6 联动

② 淀粉

○ α-连接葡萄糖的聚合物，可作为植物的长期能源。

③ 纤维素

○ β-连接葡萄糖的聚合物，形成细胞壁，是地球上最丰富的碳水化合物。

○ β 1 → 4 联动

④ 甲壳素

○ NAG（N-乙酰葡糖胺）：葡萄糖的第二个碳上的官能团被胺基取代。

○ 甲壳素是 NAG 的聚合物：形成昆虫和甲壳类动物的外骨骼。

○ β 1 → 4 联动

图 6. NAG 的结构

⑤ 糊精

○ α 1 → 4 联动

○ 请记住，右旋糖酐是一个品牌名称。

⑺ α联动和β联动

图 7. α 葡萄糖（左）和 β 葡萄糖（右）

① α键：葡萄糖分子以不颠倒的方式连接的一种键，产生轻微扭曲的三维结构，形成α螺旋。

② α-连接葡萄糖：第一个碳上的-OH基和第四个碳上的-OH基方向相同，使结构不稳定→储能。

③ β联动

○ 一侧的葡萄糖分子上下翻转，排列第一个和第四个碳，在三维空间中形成直线结构。

○ β-连接葡萄糖链通过强氢键紧密结合。

④ β-连接葡萄糖：第一个碳上的-OH基和第四个碳上的-OH基方向相反，使结构稳定→结构形成。

⑻淀粉

① 直链淀粉是一种无支链的α-连接葡萄糖聚合物，由第一个碳与第四个碳键合而成。

②支链淀粉是一种具有支链的α-连接葡萄糖聚合物，由第一个碳与第六个碳键合而成。

③ 淀粉不溶，因为α-葡萄糖链通过氢键形成紧密的晶体。

④ 大多数消化酶只能分解α键，因为空间结构相对开放，酶更容易进入。

图 8. 直链淀粉和支链淀粉

⑼ 纤维素

① 地球上最丰富的碳水化合物。> ② β 1 → 4 联动

图 9. β-葡萄糖链之间的氢键

③纤维素酶

○ 【反刍动物的瘤胃】(https://jb243.github.io/pages/82)：反刍动物第一胃和第二胃中的微生物合成纤维素酶。

○ 白蚁的肠道：毛毛虫是一种共生微生物，可合成纤维素酶。

5. 生物聚合物 2. 蛋白质 = 氨基酸聚合物

⑴ 特点

① 组成元素：C、H、O、N、S

② 功能

○ 代谢活动中的酶。

○ 细胞内和细胞外结构的形成：构成身体干重的一半。

○ 肌肉收缩。

○ 免疫功能。

○ 激素或信号蛋白。

○ 细胞内的信号转导。

○ 物质跨膜运输。

○ 能量转换和储存：4 kcal/g，主要在胎儿。

○ DNA 复制、修复和重组。

○ 转录、翻译。

○ 蛋白质运输和分泌。

③蛋白质：由一种或多种多肽组成。

④ 多肽：由氨基酸之间的肽键组成。

⑤ 肽键：氨基（-NH₂）与羧基（-COOH）之间的脱水反应。

图10. 两种氨基酸之间的脱水反应

⑵ 氨基酸

① 共有20种氨基酸：包括硒代半胱氨酸（Sec）在内21种。

表 1. 氨基酸的符号（参考）

② 结构：中心碳、氨基、羧基、R基团

③ 所有氨基酸具有相同的主链，但侧链有20种（记为R）。

○ 其他不参与蛋白质合成。

○ 包括硒代半胱氨酸等微量氨基酸，数量可超过20种。

④ 两性离子：充当酸或碱。与等电点相关。

⑤ 氨基酸的性质因侧链而异。

○ 非极性氨基酸：Ala、Ile、Leu、Met、Phe、Pro、Trp、Val、Gly

○ 极性、不带电氨基酸：Asn、Cys、Gln、Ser、Thr、Tyr

○ 带正电荷的氨基酸：Arg、His、Lys

○ 带负电的氨基酸：Asp、Glu

○ 含有-OH基团的氨基酸：Ser、Thr、Tyr。磷酸基团可以添加到-OH基团上，使其可用于信号转导。

○ Ser、Thr：参与信号转导中的磷酸化级联。

○ Tyr：存在于信号转导的酪氨酸激酶受体中。

○ 含硫氨基酸：Cys、Met。只有Cys形成二硫键。

○ 含苯基氨基酸：Phe、Trp、Tyr

○ 苯基在 280 nm 处显示吸光度。使用紫外光谱仪定量蛋白质的机制。

○ TCA循环中不使用的氨基酸：Leu、Lys

⑥【氨基酸滴定】(https://jb243.github.io/pages/1352#footnote_link_67_55)

○ 与各氨基酸的pK_a1、pK_a2、pK_aR、pI、疏水性指数及其在蛋白质中的比例有关。

⑶ 蛋白质的一级结构

① 氨基酸序列。

② 肽键的平面性质。

○ 酰胺面：形成1个肽键。由两个α碳和它们之间的C、O、N、H形成的平面。

○ 在一个平面上命名多个键。

图 11. 命名一个平面中的多个键

○ Φ 键：N - C_α 键»> ○ ψ 键：C_α - C 键

○ ω键：C-N键

○ χ 键：C_α - R（官能团）键

○ C=O键与ω键共振，使C=O和C-N键变为1.5键，从而固定且不可旋转。

图 12. 肽键的平面性质

⑷ 蛋白质的二级结构（Chou-Fasman 规则）

① 氨基酸序列的三维卷曲或折叠，由氨基酸主链原子（H 和 O）之间的氢键驱动。

② α螺旋（α-helix）

图13. α螺旋结构

○ 第N个氨基酸的C=O键与第(N+4)个氨基酸的N-H键形成氢键。

○ 平均每回合 3.6 个残基（尽管存在差异）。

○ 弹性右旋螺旋。

○ 亲水性氨基酸具有吸引力和排斥力，阻碍α螺旋的形成。

○ α螺旋主要由疏水性氨基酸形成。

○ 常见于跨膜蛋白。

○ Gly：官能团R是氢原子，使其较小，不适合形成α螺旋结构。

○ Pro：形成亚氨基，限制氢键 → 不形成α螺旋结构。

③ β褶片（β-pleatedsheet）：又称之字形构象。

图14. Beta褶皱片结构

○ 特点：氢键不仅存在于氨基酸内部，而且存在于氨基酸链之间。

○ 丝等纤维蛋白的常见结构。

○ 蜘蛛网是一种带有 β 折叠片并添加 α 螺旋的结构。

④ 拉马钱德兰图

○ 二级结构的二维表示，水平轴为 Φ 键，垂直轴为 ψ 键。

○ α螺旋结构集中在(-60°,-60°)附近。

○ β褶皱片结构集中在(-120°,120°)附近。

○ 目的：查看残基是否在适当的位置。图中许多岛屿的位置都不合适。

○ 示例

图 15. Ramachandran 图示例

⑸ 蛋白质的三级结构

① 多肽的整体三维结构。

② R基团之间的相互作用导致不同的三维结构，从而决定不同的性能。

③ 离子键

④ 共价键

⑤ 二硫桥：使三级结构更加刚性。

○ 还原剂：破坏二硫键。 β-巯基乙醇、DTT（二硫苏糖醇）等

○ 形成：在真核细胞中，二硫键在粗面内质网中形成；在原核细胞中，它们是由 PDI（蛋白质二硫键异构酶）在细胞质中形成的。

○ 安芬森的实验

○ NEM（N-乙基马来酰亚胺）：与不参与二硫键的半胱氨酸的-SH 基团共价结合。

○ DTT（包括β-甲基乙醇）：-S-S- → -SH + HS-。作为破坏二硫键的还原剂。谷胱甘肽（GSH）也有类似的功能。

○ NEM* → DTT → NEM：量化最初作为 SH 基团存在的量。注意，*代表放射性同位素。

○ NEM → DTT → NEM：对原本以-S-S-（二硫键）形式存在的量进行定量。注意，代表放射性同位素。»> ○ 结论1： 当变性因子被去除后，蛋白质恢复其原始结构。

○ 结论2： 二硫键不可逆地促进三维结构的形成，必须仔细调控。

⑥ 疏水相互作用：由于生物环境是水而产生的力。

⑦ R基团之间的极性键和氢键

⑧ 范德华力

⑨ 其他互动

○ C=O键的伪氢键：n→π*相互作用，存在于45%以上的蛋白质残基中。

○ π-π堆积：芳香环堆积

○ 位阻

○ β-折叠骨架中的 C5 氢键

○ 阳离子-π相互作用

⑩ 特异性相互作用可能太强，导致蛋白质错误折叠，需要蛋白质组装因子（如伴侣蛋白）的帮助。

○ 示例1. 热休克蛋白：防止蛋白质因温度而变性。

⑹ 蛋白质的四级结构：三级结构多肽之间的相互作用。

①运甲状腺素蛋白（四聚体）、血红蛋白（α₂β₂）、胶原蛋白（3螺旋）

⑺ 蛋白质结构测定

① 确定一级结构

○ 方法 1. Edman 降解

○ 在弱碱性条件下与多肽的 N 末端结合，一次降解一种氨基酸。

○ 只能知道 N 端的前 10 个氨基酸。

○ 这是一种非常传统的方法，现在已经很少使用了。

○ 方法 2. 肽酶

○ 适当组合内肽酶和外肽酶，适当降解氨基酸并一一确定。

○ 肽链内切酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等。

○ 外肽酶：羧肽酶等

○ 肽酶的作用机制

○ 方法 3. Ab 阵列

○ 方法 4. 质谱法

○ 第一^第一。电泳和DNA梯子：可以确定它是纯的还是混合物。

○ 第二^第二。胰蛋白酶治疗

○ 第三^第。首先质谱：构建MS谱。

○ 第四^th。第二质谱：构建 MS/MS 谱图。也称为串联 MS、MS/MS、碎片。

○ 第 5。通过频谱重建：信息学领域。

○ 该方法是第一代技术，在考虑翻译后修饰时会变得更加复杂。

② 确定二级结构

○ 方法1. 圆二色性 (CD)

○ 方法 2. 红外光谱：可用于研究柔性肽和蛋白质结构。

○ 方法3. 分子动力学模拟

③ 三级和四级结构的测定

○ 方法1. X射线晶体学：约90%通过此方法测定。允许推断原子的 3D 坐标。

○ 方法2. NMR：约9%通过该方法测定。

○ 方法 3. 冷冻电镜

○ 分辨率较低，但正在稳步提高，可用于衣壳和淀粉样蛋白等大型蛋白质复合物。

○ 将温度降至-200℃固定化蛋白质，观察其3D结构。

⑻ 蛋白质变性

①变性：由于盐浓度、pH值或高温等因素，三维结构发生变化，导致功能丧失。

6. 生物分子 3. 脂质

⑴ 特点

① 主要由碳和氢组成，能量含量高。

② 疏水性：不溶于水，但溶于丙酮、乙醇、苯等。> ③ 隔热作用（如皮下脂肪层）、绝缘、防水。

⑵ 脂肪：甘油三酯通过酯键与三个富含碳氢化合物的脂肪酸尾相连而成。

① 能量含量：9 kcal/g

② 消化酶、脂肪酶，破坏酯键（参考）。

③ 脂肪酸：由偶数个碳组成，因为它们是由乙酰辅酶A生物合成的。

④ 饱和脂肪酸：被氢完全饱和的脂肪酸，仅含有单键。室温下为固体，通常来自动物。

⑤ 不饱和脂肪酸：含有一个或多个双键（顺式构型）。室温下为液体，通常源自植物或鱼类。

⑥ 黄油和人造黄油

○ 黄油：从牛奶中提取的饱和脂肪。

○ 人造黄油：在植物来源的不饱和脂肪中添加氢，将其转化为饱和脂肪而制成。

⑦ 反式脂肪：在氢化过程中添加氢然后除去，形成反式双键而形成。

○ 反式脂肪具有堆积性，因此沸点较高。

○ 反式脂肪具有堆积性，会在体内蓄积，造成健康风险。

图 16. 脂肪酸尾部的_顺式_和_反式_键

⑶类固醇：由3个六元环和1个五元环组成的平面结构的疏水性物质。

① 源自不含单体的脂质（来自胆固醇）。

② 合成类固醇的问题

○ 明显的情绪变化（剧烈的情绪波动）。

○ 抑郁症、肝损伤、高胆固醇、高血压

③ 胆固醇：存在于一些动物细胞膜中。

○ 指带有-OH基团的类固醇。

○ 功能1. 调节动物细胞膜的流动性。

○ 功能2. 各种物质的前体：胆盐、类固醇激素（性激素、肾上腺皮质激素等）、维生素D

○ 功能3. 构成神经的保护鞘

○ 功能4. ROS清除剂

○ 在体内不会被氧化产生能量。

○ 75%的胆固醇是通过合成获得的。

○ 25%的胆固醇是通过饮食获得的。

○ 蛋黄、肝脏、鱿鱼等动物性食物中胆固醇含量丰富，建议每天摄入量不超过300毫克。

○ 可引起动脉硬化和心脏病。

④ 甾醇：存在于一些植物细胞膜中。

⑤ 性激素（雌二醇、雄激素）

图 17. 性激素示例

⑷ 磷脂=1×磷酸头基+1×甘油主链+2×脂肪酸+酯键。构成磷脂双分子层。两性的。

① 磷脂在水溶液中的形式

○ 胶束：球形，单层。含有单一脂肪酸。用于通过血管包装和运输疏水性物质。

○ 脂质体：环状结构，双层。含有两种脂肪酸。应用于药物输送。

② 磷脂多样性和膜不对称性：由连接到磷酸基团的分子类型决定。

○ 卵磷脂：最具代表性的磷脂。含有甘油磷酸酯，为肌肤增添光泽。能在体内长期滞留。

图 18. 磷脂示例：磷脂酰胆碱

③ 磷脂双层：形成细胞的疏水边界。半透膜。> ④ 古细菌通过利用磷脂脂肪酸键中的醚键（-ROR-）代替酯键（-RCOO-）来适应极端环境。

图 19. 古细菌磷脂与细菌和真核生物磷脂之间的差异

⑸ 蜡

① 脂肪酸与长链醇之间的酯键。

② 由40 ~ 60 CH₂ 单元组成，

③ 防止水的进出。

④凯氏带位于植物根部内皮层细胞壁内，富含蜡质，调节水分运输。

⑹ 脂溶性维生素：A、D、E、K

⑺ 类胡萝卜素

① 捕捉光能的辅助颜料。

② 主要反应：β-胡萝卜素 + O₂ → 2 维生素 A

7. 生物分子 4. 核酸：核苷酸聚合物

⑴ 核苷酸=磷酸盐+核苷（如胞苷、尿苷、胸苷）=磷酸盐+糖+含氮碱基

①糖：5碳糖（戊糖）

○ 核糖：2’碳具有-OH基团。高反应性。

○ 脱氧核糖：2’碳上有-H。反应性较小。

② 含氮碱

○ 由碳氮共价键组成的基本环结构。

○ 氮的非共享电子对充当 H⁺ 受体。

○ 这里的“碱”是指酸碱反应中的碱。

○ 芳香族，因此在 260 nm 处有吸光度。

○ 请注意，蛋白质中的苯基在 280 nm 处有吸光度。

○ 核酸纯度：= 260 nm 处吸光度 / 280 nm 处吸光度 = 核酸量 / 总蛋白

○ N-糖苷键：碱基的氮原子与5碳糖之间的键合。糖的第一个碳参与键合。

○ 含氮碱基位于双螺旋内部，以避免亲水环境，因为它们含有疏水性芳香环。

○ RNA 不能像 DNA 那样形成双螺旋，稳定性较差。

③三磷酸盐（3磷酸盐）

○ 含有两个高能磷酸键的结构，提供能量。

○ 三磷酸位于双螺旋的外侧。

○ 原因1. DNA通过二磷酸酯键进行聚合反应，因此DNA聚合酶必须易于接触。

○ 原因 2. 三磷酸是亲水性的，因此往往位于双螺旋的外侧。

④ 【核苷酸的种类】(https://jb243.github.io/pages/1395#footnote_link_67_50)

○ 嘧啶：单环碱基。三种类型

○ 胞嘧啶 (C)

图 20. 胞嘧啶的结构

○ 胸腺嘧啶 (T)

图 21. 胸腺嘧啶的结构

○ 尿嘧啶

图 22. 尿嘧啶的结构

○ 嘌呤：双环碱基。三种类型

○ 鸟嘌呤 (G)

图 23. 鸟嘌呤的结构

○ 腺嘌呤 (A)

图 24. 腺嘌呤的结构

○ 肌苷酸(I)

⑵ 多核苷酸> ①磷酸二酯键：核苷酸中第一个糖的3’-OH与第二个糖的5’-ⓟⓟⓟ之间脱水缩合。

② 聚合反应发生在5’-3’方向，为吸热反应。当两个焦磷酸分子 (PPi) 从三磷酸盐中释放出来时，就会提供能量。

③ 5’端有一个游离的磷酸基团，称为γ磷酸基团，暴露出来。

⑶DNA（脱氧核糖核酸）

① 功能：存储遗传信息、RNA转录

② pH增加：当pH超过10时，参与氢键的氢解离，导致双链分离成单链。

③ 温度升高：多核苷酸动能增加，破坏链间氢键，导致分离成单链。

④ T_m：50%双链DNA变成单链的温度。

○ 较高的 G≡C 比率会增加键合强度，从而提高 T_m。

○ 添加更多的 NaCl 可以抵消磷酸基团之间的排斥力，从而提高 T_m。

○ 极低 pH：H⁺ 干扰氢键，降低 T_m。 DNA 和 RNA 在强酸中会降解。

○ 极高 pH：将双链 DNA 分离成单链。

⑤ 复性动力学：研究变性后 DNA 双螺旋恢复的程度。

○ 重复序列频率高的区域首先变性（ds DNA → ss DNA），然后先复性。

○ 高频重复序列：着丝粒等。

○ 中频重复序列：端粒等。

⑥ DNA吸光度实验

○ 260 nm 处，吸光度 1 对应 50 μg/mL dsDNA 浓度。

○ 在 260 nm 处，吸光度 1 对应于 40 μg/mL ssRNA 浓度。

⑦ 嗜热菌：G≡C含量高，组蛋白增多，超螺旋结构。

⑷ RNA（核糖核酸）

① 功能：遗传信息传递和多肽合成。

② pH值升高：RNA中2’-OH基团的H+解离→水合→水解，导致RNA断裂成碎片。

③ 环状RNA比线性RNA更稳定。

⑸ DNA和RNA的比较

表 2. DNA 和 RNA 的比较

① 互补性：当一条链损坏时，允许使用另一条链恢复信息的属性。

② 糖：脱氧核糖的第2个碳上有一个-H基团。核糖在第二个碳上有一个-OH（更具反应性）基团。

③ RNA不稳定

○ 核糖：由于 2’-OH 基团而增加反应性。

○ 单股：无法矫正或修复，易受外界物质影响。

○ 脱氨基过程: 氨基碱基A和C可以进行脱氨基。

○ C碱基失去氨基：变成U碱基。基数变为 I。

○ DNA 可以被校正，但 RNA 不能。

图 25. 胞嘧啶脱氨基

○ 随着 pH 值升高，RNA 会发生水解。

⑹ 真核生物染色质

① DNA作为遗传物质

○ 1871年，Fredrich Miescher首次报道了细胞核中的DNA。» ○ 证据1. 查加夫规则：[A] = [T], [G] = [C]

○ 证据2. X射线衍射分析：罗莎琳德·埃尔西·富兰克林的衍射研究在揭示DNA结构方面发挥了关键作用。

图 26. DNA 的 3D 衍射图

○ 沃森和克里克的结论

图 27. Francis Crick 绘制的 DNA 结构

图 28. Watson 和 Crick 的论文

② DNA的结构

○ 大沟：磷酸基团未暴露，使其易于接触转录因子或酶。

○ 小沟：磷酸基团暴露，允许接触组蛋白。

○ B型DNA：Watson-Crick模型（即体内的DNA）。高相对湿度（92%）。

○ A型DNA：脱水环境（75%）。

○ 示例：双链RNA、DNA-RNA双螺旋（发夹、茎环）

○ Z型DNA：之字形，细长

○ 示例：非表达启动子、高 G≡C 比率的区域（例如着丝粒）

○ DNA形态比较总结

表 3. DNA 形式的比较总结

图 29. A 型 DNA（左）、B 型 DNA（中）、Z 型 DNA（右）

㉠ 小沟、㉡ 大沟

③ RNA结构：大多数具有3D结构的RNA长度小于150 nt。

④ 核小体（beads-on-a-string、bead-on-string）：也称10 nm纤维。

○ 结构

○ 146 bp 的 DNA 以 1.65 圈包裹在组蛋白八聚体（由 H2A、H2B、H3 和 H4 各一对组成）周围。

○ Linker DNA：指H1到H1的DNA。约200个核苷酸。

○ 当用核酸内切酶处理时，H1 到 H1 被切割 → 在电泳中可见。

○ H1：调整核小体结构。每个核小体一个。参与染色质凝聚。

○ 组蛋白和 DNA 结合

○ 组蛋白中超过 20% 的氨基酸是带正电荷的碱性氨基酸（例如 Lys、Arg）。

○ DNA 带负电荷的磷酸基团和带正电荷的组蛋白之间形成离子键。

○ 组蛋白尾：核小体内向外突出的组蛋白分子的 N 末端。

○ 【组蛋白修饰】(https://jb243.github.io/pages/74): 组蛋白乙酰化、组蛋白脱乙酰化、组蛋白甲基化、组蛋白磷酸化

⑤ 30 nm 光纤：10 nm 光纤缠绕、折叠时形成的结构。

图 30. 30 nm 光纤

⑥ 300 nm 纤维：30 nm 纤维以环状形式附着在蛋白质支架周围的结构。

⑦ 染色质

○ 染色质的类型

○ 1 型。 常染色质：未浓缩的染色质。

○ 2 型。 异染色质：浓缩染色质。通常，着丝粒、端粒以异染色质形式存在。

○ 染色质结构

○ TAD（拓扑关联域）：染色质形成环。

○ TAD 的实际形状很复杂，像毛线团一样纠缠在一起。

○ CTCF（11-锌指蛋白，CCTCC 结合因子）：由 CTCF 基因编码的转录因子。»> ○ CTCF 和 PDS5A/B 确定 TAD 的边界和环锚。

○ WAPL（负责从染色体释放粘连蛋白）和 PDS5A/B 决定环的长度。

⑧ 染色体：单个染色单体的宽度为700 nm。

图31. 从核小体到染色体

⑺ 多线染色体（巨染色体）

① 要求 1. 与有丝分裂相关。

② 要求2. DNA重复复制（仅发生S期）而形成的巨型染色体，没有核或细胞质分裂（无分裂期），保持折叠状态。

③ 内复制

○ 定义：无分裂期（M期）的重复合成DNA的过程。不形成姐妹染色单体。

○ 定位：果蝇卵巢保育细胞、卵泡细胞、腹部组织细胞、脂肪体细胞、肠道细胞、前蛹唾液腺细胞。

○ 结果：多倍体的形成

④ 由1000多个相同的DNA分子组成。

⑤ 染色显示暗带和亮带交替。

○ 不太集中的光带是活跃转录的区域。

○ 相反，暗区是转录受到抑制的区域。

⑥ 蓬松：多线染色体中光带局部散开和扩展的区域。

○ 在基因表达旺盛的区域观察到蓬松现象。

○ 泡芙的位置根据发育阶段和内部或外部信号而变化。

⑦ Chromocenter：并非染色体中所有的DNA都是多线性的。

○ 以高度浓缩的异染色质形式存在。

○ 非多线性并表现出最小的转录活性。

○ 唾液腺染色体聚集在染色体中心。

○ 这些区域的DNA约占基因组的30%，基因密度非常低。

○ 在基因表达活跃的区域观察到蓬松现象。

⑧ 示例：双翅目昆虫的唾液染色体

图 32. Calvin B. Bridges 绘制的唾液腺染色体草图

○ 促进化蛹所需胶水的产生。

○ 唾液腺染色体的多线性水平为 1024。

○ 变态过程中唾液腺退化。

⑻ 灯刷染色体

① 要求 1. 与减数分裂相关。

② 要求 2. 当二价染色体在第一次减数分裂期间未能分离时形成。

③ 特点：横向循环

图 33. 横向循环

⑼ 多核

① 要求 1. 与有丝分裂相关。

② 要求 2. 发生核分裂，但不发生细胞质分裂。

⑽ 多倍体

① 要求 1. 与减数分裂相关。

② 要求2. 用秋水仙碱处理抑制同源染色体分离，然后与正常配子结合。

③ 示例：无籽西瓜（3n）

⑾ 多线染色体、灯刷染色体、多核、多倍体的比较

表 4. 多线染色体、灯刷染色体、多核和多倍体的比较

输入：2015.06.22 22:36

编辑：2020.03.21 10:16