生物化学1234剖析.ppt

PCR方法原理 聚合酶链锁反应（Polymerase chain reaction，PCR） 核心思路：利用一种人工的方法，执行反复进行的程序，而且使用DNA聚合酶来扩增特定的DNA片段。 嗜热细菌水生栖热菌（Thermus aquaticus）的DNA聚合酶因为可以适应分离双键所使用的高温，而成为不可或缺的材料 * * PCR方法原理 需求材料 DNA模板（template）含有需要扩增的DNA片段 2个引物（primer）决定了需要扩增的起始和终止位置 DNA聚合酶（polymerase）复制需要扩增的区域 脱氧核苷三磷酸（dNTP）用于构造新的互补链 缓冲体系，提供适合聚合酶发挥功能的环境 * * PCR方法原理 * * * * 1935年，双分子片层模型，J.F.Danielli和H.Davson提出。 1950年代，单位膜模型，罗伯特森（J.D.Robertson）提出。 1972年，流动镶嵌模型，美国加州大学的辛格（S. J. Singer）和尼克森（G. L. Nicolson）提出。流动镶嵌模型（Fluid Mosaic Model）是目前被最广泛接受和认可的观点。这种观点主张，构成膜的蛋白质和脂类分子具有镶嵌关系，而且膜的结构处于流动变化之中。脂双层分子之亲水头端的内层（面对细胞质之面）与外层（面对外界之面）之结构不对称原因，主要在于脂双层分子两亲水头端的化学组成不同。含氨基酸的磷脂（磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇）主要分布在膜的近胞质的内层，而磷脂酰胆碱的大部分和全部糖脂都分布在膜的外层。 膜的另一种主要成分是蛋白质，蛋白质分子有的嵌插在脂双层网架中，有的则粘附在脂双层的表面上。根据在膜上存在位置的不同，膜蛋白可分为两类，一是通过强疏水或亲水作用同膜脂牢固结合不易分开的，称为整合蛋白（Integral protein）或膜内在蛋白；二是附着在膜的表层，与膜结合比较疏松容易分离的，称为膜周边蛋白（Peripheral protein）或外在蛋白。 功能： 维持细胞的结构完整性，保护细胞内成分 细胞内外选择性物质运输的通道和桥梁 细胞抗原-抗体特异性识别的物质基础和位置 细胞表面绒毛、纤毛、鞭毛的着生位点 分隔不同的酵素群，使各种代谢反应不相干扰 磷脂分子的流动性受着一些因素的影响，主要影响因素有：温度；细胞膜磷脂分子的脂肪酸链；胆固醇，卵磷脂/鞘磷脂比值，比值越高，膜流动性越大；脂双层中嵌入的蛋白质越多，膜流动性越大； * * 核膜将细胞核完全包覆，使内侧的遗传物质与外侧的细胞质分离。并阻挡大分子在核质与细胞质之间自由扩散。细胞核的外膜与另一种膜状构造粗糙内质网相连，两者皆缀有核糖体。内外膜之间的空间称为核膜间隙，这些空间与粗糙内质网中的内腔相连 典型的哺乳类细胞核膜上，拥有约3000到4000个核孔，这些核孔含有8个形状有如甜甜圈的环状对称构造，同时嵌于内外膜之中。伴随这些环状构造的核篮（nuclear basket），则向内延伸进入核质；另外还有一系列的丝状构造伸入细胞质中。这些构造的功能是用来与核运输蛋白结合。 * （观察显示当rDNA失去作用时，会使核仁的结构混杂在一起，使上述模型获得支持。） （染色质 是遗传物质DNA和组蛋白在细胞间期的形态表现。是核中进行RNA转录的部位；电镜下，染色质由颗粒与细丝组成，现已证明，染色质的基本结构为串珠状的染色质丝。染色质的结构单体为核小体，直径约10nm的扁圆球形，是由DNA双股螺族链规则重复地盘绕，相邻以1.5～2.5nm的细丝相连，核心由4组组蛋白（ H2A,H2B,H3,H4 ）构成，DNA缠绕在核心的外周，核小体之间为连接DNA，上有H1，1个核小体上共有200个碱基对，构成染色质丝的一个单位。DNA链于相邻核小体间走行的部分称连接段，含10～70个碱基对，并有组蛋白H1附着。这种直径约10nm的染色质丝在其进行RNA转录的部位是舒展状态，即表现为常染色质；而未执行动能的部位则螺旋化，形成直径约30nm的染色质纤维，即异染色质。人体细胞核中含46条染色质丝，其DNA链总长约1m，只有以螺旋化状态才能被容纳于直径4～5μm的核中。） * * 线粒体一般呈短棒状或圆球状，但因生物种类和生理状态不太一样，还可呈显出环状、线状、哑铃状、分杈状、扁盘状或其它形状。（成型蛋白（shape-forming protein）介导线粒体以不同方式与周围的细胞骨架接触或在线粒体的两层膜间形成不同的连接可能是线粒体在不同细胞中呈现出不同形态的原因。） 不同生物的不同组织中线粒体数量的差异是巨大的。有许多细胞拥有多达数千个的线粒体（如肝脏细胞中有1000-2000个线粒体），而一些细胞则只有一个线粒体（如酵母菌细胞的大型分支线粒体）。然后还是特殊的哺乳动物成熟红细胞