第13章 DNA生物合成(简明生物化学)
Dna A辨认复制启始点，然后引物酶进入（DnaG 蛋白） ，加上解螺旋酶、 DnaB蛋白和DnaC蛋 白等，与DNA的起始复制区域形成引发体。
DNA聚合酶Ⅲ 由其β亚单位辨认引物，新链的 第一个脱氧核苷酸与引物的3-OH形成磷酸二酯键， 开始复制
滚动环式：单向复制，低等生物如质粒 共价闭环双链分子的正链由核酸内切酶在一特
定位点切开，游离出的5’-磷酸基末端固定在细胞膜 上，然后以环状负链为模板，从正链的3’-OH末端 延长形成正链。不需要另外合成引物。
3′ 5′
5′
3′
领头链
5′Leabharlann 5′ 随从链3′ 3′
5′
（二）引发体的生成
复制过程需要引物--短链RNA
拓扑异构酶 单链结合蛋白 解链酶 引物酶及引发体 DNA聚合酶 DNA连接酶 引物
冈崎片段
领头链 3′ 5′
随从链 3′
5′
五、 DNA连接酶（ligase）
• 催化两段DNA之间的连接
′
5P
3′ OH
+ 5′ P
γ
P O-
β
O PO Oα-
3′
OH
DNA
ligase +AMP
5′ P
PPi
O 3′ OH
一种是全部轻的14N-14N。为1∶1； 3代：仍有两种分子，但14N-14N增多，为
1∶3； 4代：两者比为1∶7。
DNA半保留复制的证据
细菌 （含15N-DNA)
普通培养基
第一代
普通培养基
普通DNA
普通DNA 重DNA
第二代
重DNA
细菌DNA双链
密度梯度离心
15N-DNA
14N-DNA
3、意义： DNA在代谢上的稳定保证了遗传信息的稳定性。
相邻链3’-OH对活化的磷原子发生亲核攻击
第三节 DNA生物合成过程
一 复制的起始
（一）DNA解成单链 原核生物从一个固定的起始
点开始，同时向两个方向进行的，称为双向复制
θ复制
起点
起点
起点
原核生物DNA的双向 复制
真核细胞染色体比较复杂，可能有多个复制起点， 同时形成多个复制单位
复制叉----复制开始后由于DNA双链解开，在两 股单链上进行复制，形成在显微镜下可看到的叉 状结构，称为复制叉
第二节 DNA复制的酶学
1.底物：dNTP(dATP, dGTP, dCTP, dTTP) 2.聚合酶：DNA聚合酶（DNA依赖的DNA
聚合酶) DNA--pol 3.模板：单链的DNA母链 4.引物：寡核苷酸引物（RNA) 5.其他酶和蛋白质因子：解链酶，解旋酶，
单链结合蛋白，连接酶
DNA聚合酶的活性
5′至3′的聚合活性
5′→ 3′方向
核酸 外切酶活性
5′→ 3′外切酶活性 3′→ 5′外切酶活性
一、聚合酶催化的反应
5′至3′的聚合活性（ 5′→ 3′ ）
N1 N2
N3
3′ OH
＋ 5′
OH
5′ p p
PPP
γβα
N1 N2 N3
5′ p
p
p
3′ OH
＋ PPi
核酸外切酶活性 3′→5′外切酶活性
称； 多起点双向式：真核生物染色体DNA的复制； θ型双、单向式：环状DNA的复制。有双向和单向
（单向的形成一个复制叉，双向的形成两个复制 叉），有对称和不对称（一个叉完成1/5，其余4/5 由另一个叉完成）； D-环式：单向复制。在固定点解开后一条链先复 制，待复制到一定距离时，露出另一链的复制起 点，才开始另一链的复制；
（3）DNA用密度梯度平衡离心法进行高速长时间离 心，由于15N-DNA的比重大于14N-DNA，在氯化铯 溶液中离心时分别处在不同密度的层次中（重在下， 轻在上），结果：
0代：两条单链全为重的（处于下层）； 1代：全部为一轻一重的杂合分子（处于上层
和下层之间一个单层）； 2代：一种是15N-14N，与第1代的一样；另
（二）真核生物（DNA-pol）：
• DNA聚合酶α：与随从链的合成有关。需要 以缺口双链或带引物的单链DNA为模板， 引物是DNA或RNA短链，RNA引物由引物 合成酶合成
• DNA聚合酶β：核酸外切酶活性，与修复有 关
• DNA聚合酶γ：存在于线粒体。以RNA为模 板，以DNA短链为引物
• DNA聚合酶δ：与领头链的合成有关。具有 3’→5’外切酶活力
（一）复制延长的生化过程
原核生物复制延长的速度很快
真核生物复制有多个复制起点
（二）复制的半不连续性和冈崎片段
领头链是连续合成的，而随从链则是不连续合成
冈崎片段：冈崎用电子显微镜看到了DNA复制过 程中出现一些不连续片段，这些不连续片段只存 在于NA复制叉上其中的一股。后来就把这些不 连续的片段称为冈崎片段
称二聚体，α、ε、θ组成核心酶活性：聚合活性、 3′→ 5′外切活性
α+ε+θ polⅢ（核心酶） polⅢ（核心酶）+τ polⅢ’ polⅢ’+γ+δ polⅢ*（全酶）
α具有聚合酶活力，ε具有校对功能，θ 是组建 核心酶因子，τ 是二聚化因子，γ和δ是延长因子，β 识别引物并引导聚合酶结合，复制起始时被释放。 pol只作用于有缺口的双链DNA，pol’可作用于有引 物的长单链DNA，pol*是天然的聚合酶
1、Watson和Crick的半保留复制模型： DNA双螺旋的两条链碱基通过A-T、
G-C之间的氢键联结，并且两条链互补。因 此，Watson和Crick提出DNA的半保留复制 模型：
双螺旋揭开，每条链作为模板，以四
种脱氧核苷三磷酸（dNTP）为底物，在依 赖于DNA的DNA聚合酶催化下，按照A-T、 G-C配对方式，合成与两条模板链脱氧核苷 酸对应的两条新链，然后以一新一旧脱氧多 核苷酸组成的双链分别进入子细胞。
三、复制中解链和DNA分子的 拓扑学变化
（一）解链酶 领头链 rep蛋白 Dna B 随从链 解链酶Ⅱ
3′ 领头链
5′ 3′ 随从链 5′
SSB rep蛋白
3′ 5′
解链酶Ⅱ
SSB：单链结合蛋白
（二）DNA拓扑异构酶 既能水解，又能连接磷酸二酯键 拓扑酶Ⅰ：切断DNA双链中的一股（原核 生物中只能消除负超螺旋，真核生物中能消 除正、负超螺旋）
拓扑酶Ⅱ：切断DNA双链（同上） （三）单链DNA结合蛋白（SSB）
维持模板处于单链状态 保护单链的完整
四、引物酶和引发体
引物酶：RNA聚合酶 - Dna G
引发体：Dna A辨认复制启始点，然后Dna B在 Dna C帮助下结合解链区，并在DNA拓扑异构酶 协助下沿DNA链5’ →3’方向解链，并由SSB蛋白 保护单链。在复制起点解链后Dna G合成RNA引 物。
第四节 DNA的损伤修复
突变-----DNA分子上碱基的改变 自发突变、人工诱变
一 突变的意义 突变是进化、分化的分子基础 只有基因型改变的突变 致死性的突变 突变是某些疾病的发病基础
三 复制的终止
（一）原核生物复制终止及不连续片段连接 复制有终止点ter 领头链是不间断延长的，随从链是 生成一个个的 冈崎片段，最后连接成一条完整的DNA链。 • polⅠ 5′→ 3′外切酶活性水解引物 • polⅠ聚合活性填补空隙 • DNA连接酶连接缺口。
3′
5′
3′
5′
polⅠ
polⅠ
拓扑异构酶 松弛螺旋。
• 复制过程中各酶和蛋白质因子的作用
拓扑异构酶
单链结合蛋白 解链酶
引物酶及引发体 DNA聚合酶 DNA连接酶 引物
冈崎片段
领头链 3′ 5′
随从链 3′
5′
二 复制的延长
原核生物为pol Ⅲ
真核生物为DNA 聚合酶α和δ，其中α与随从链 的合成有关，δ与领头链的合成有关
2、模型的试验证明： 1958年Meselson和Stahl用密度梯度离心法
结合同位素标记法进行证明试验：
（1）将大肠杆菌在含标记的15NH4Cl的培养基 内，繁殖12代，保证DNA上的N都是15N；
（ 2 ） 将 上 述 培 养 好 的 细 菌 转 入 到 含 14NH4Cl 的 培养基中继续培养，并在细菌刚转入14NH4Cl中 （0代）以及在此培养基中分裂1、2、3、4代时 分别取样分析；
N1 N2
N3
N1 N2 N3
3′ OH 5′ p p
＋ 5′
PPP
γβα
OH
5′ p
p
p
3′ OH
＋ PPi
2、形成磷酸二酯键的能量来自α-与β-磷酸基之间高能键的 裂解
3、聚合反应可逆，但随焦磷酸的水解可推动反应的完成 4、DNA链由5’向3’方向延长 5、需要有游离的3’-羟基，即需要引物链
二、 DAN聚合酶结构
E.coli复制起始点oriC跨度为245bp，包含有三组 串联重复序列和两对反向重复序列
1、复制的起点：
单个固定的起点：原核生物的染色体和质粒、真核 生物的细胞器DNA都是环状双链分子，具有单个固 定的起点；
多个起点：真核生物染色体是线性双链分子，含有 许多起点多复制子）。
2、复制方向： 直线双向式：单起点，双方向。有对称的和不对
OP O O-
但实际上在切口处5’端的往往是RNA引物切除后留下一个 单磷酸基，不具备羟基亲和攻击的条件，由此：
NAD+ NMN
HO P
ATP AMP+PPi
5′
3′
5′
3′
3′
5′ DNA ligase 3′
生物化学第十三章 基因表达调控
第十三章基因表达调控一、基因表达调控基本概念与原理：1．基因表达的概念：基因表达（gene expression）就是指在一定调节因素的作用下，DNA 分子上特定的基因被激活并转录生成特定的RNA，或由此引起特异性蛋白质合成的过程。
2．基因表达的时间性及空间性：⑴时间特异性：基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格按照特定的时间顺序发生，以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。
故又称为阶段特异性。
⑵空间特异性：基因表达的空间特异性（spatial specificity）是指多细胞生物个体在某一特定生长发育阶段，同一基因的表达在不同的细胞或组织器官不同，从而导致特异性的蛋白质分布于不同的细胞或组织器官。
故又称为细胞特异性或组织特异性。
3．基因表达的方式：⑴组成性表达：组成性基因表达（constitutive gene expression）是指在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。
其基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的，且较少受环境因素的影响。
这类基因通常被称为管家基因（housekeeping gene）。
⑵诱导和阻遏表达：诱导表达（induction）是指在特定环境因素刺激下，基因被激活，从而使基因的表达产物增加。
这类基因称为可诱导基因。
阻遏表达（repression）是指在特定环境因素刺激下，基因被抑制，从而使基因的表达产物减少。
这类基因称为可阻遏基因。
4．基因表达的生物学意义：①适应环境、维持生长和增殖。
②维持个体发育与分化。
5．基因表达调控的基本原理：⑴基因表达的多级调控：基因表达调控可见于从基因激活到蛋白质生物合成的各个阶段，因此基因表达的调控可分为转录水平（基因激活及转录起始），转录后水平（加工及转运），翻译水平及翻译后水平，但以转录水平的基因表达调控最重要。
⑵基因转录激活调节基本要素：①顺式作用元件：顺式作用元件（cis-acting element）又称分子内作用元件，指存在于DNA分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序。
基因的遗传与表达—DNA的生物合成(生物化学课件)
项目一 DNA的生物合成
❖ （二）复制必须具备的基本条件
模板：母链DNA
原料：dNTP(包括dATP、dGTP、dCTP、dTTP) 酶和蛋白质因子： 引物：一小段RNA 能量（ATP）及某些无机离子
项目一 DNA的生物合成 参与DNA复制的酶类与蛋白质因子及其主要作用 1.拓扑异构酶（Topo）
6.DNA连接酶
项目一 DNA的生物合成
作用：在有模板指导的条件下，催化2个DNA片段(两片段间的距离 为1个3' ,5' -磷酸二酯键的键长)的连接。
原理：在一个DNA片段的3' -OH末端和另一个DNA片段的5'-P末端形 成3',5'-磷酸二酯键，从而实现连接。
特点：原核细胞:需辅助因子NAD+ 真核细胞:不需辅助因子NAD+,但需耗能(ATP)
解链酶
项目一 DNA的生物合成
3.单链DNA结合蛋白(DNA结合蛋白)(SSB)
作用：防止重新形成双 链和防止单链模板被核酸酶水解,维持 DNA单链状态和完整性
项目一 DNA的生物合成 4.引物酶 DNA不能从无→有合成，需在一小段RNA基础上合成DNA RNA的合成：需引物酶，它是一种特殊的RNA聚合酶。
项目一 DNA的生物合成 复制起始阶段的特点 真核细胞：具有多个
起始位点
原核细胞：仅有一个复制起始位点，但往往是双向复制
项目一 DNA的生物合成
项目一 DNA的生物合成 链的延长
引物合成后，由DNA polⅢ（真核细胞为DNA聚合酶或)催 化，在引物3'-OH末端逐一添加与模板链对应互补的脱氧核苷 磷酸,使新合成的链不断延长。
DNA生物合成
N 端
DNA-pol Ⅰ 木瓜蛋白酶
C 端
小片段 323个氨基酸 个氨基酸
5'→3'核酸外切酶活性
大片段/Klenow 片段 大片段 604个氨基酸 604个氨基酸 DNA聚合酶活性 聚合酶活性 3'→5'核酸外切酶活性 核酸外切酶活性
课程：生物化学 课程：
主讲： 主讲：刘万宏
2.3 DNA聚合酶 聚合酶 第2节：DNA复制的酶学 节 复制的酶学
课程：生物化学 课程：
主讲： 主讲：刘万宏
DNA复制体系 复制体系 第2节：DNA复制的酶学 节 复制的酶学 DNA复制体系 复制体系
复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程,需要多种物质的共同参与 复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程 需要多种物质的共同参与: 需要多种物质的共同参与 底物：dNTP (dATP、dGTP、dCTP、dTTP) ； 底物： 、 、 、 模板(template)：解开成单链的DNA母链； ：解开成单链的 母链； 模板 母链 引物(primer)：提供3´-OH末端的寡核苷酸（RNA分子）； ：提供 ´ 末端的寡核苷酸（ 分子）； 引物 末端的寡核苷酸 分子 聚合酶(polymerase)：依赖DNA的DNA聚合酶，简写为 ：依赖 聚合酶， 聚合酶 的 聚合酶 简写为DNA-pol 或 DDDP； ； 其他的酶和蛋白质因子
Step 2
• 将上述细菌转入普通培养基（含 将上述细菌转入普通培养基（ 14NH Cl）培养； 4 ）培养； • 提取各代细菌中的 提取各代细菌中的DNA分子； 分子； 分子
Step 3
Step 4
• 氯化铯密度梯度离心，分析沉降 氯化铯密度梯度离心， 区域密度。 区域密度。
课程：生物化学 课程：
考研科目,动物生物化学 第13章 DNA的生物合成-复制
真核生物每个染色体有多个起始点， 是多复制子的复制。 习惯上把两个相邻起始点之间的距离 定为一个复制子(replicon) ，复制子是独 立完成复制的功能单位。
（4）复制起始点、复制子与复制叉
3 复制的半不连续性
DNA双螺旋的两条链是反平行 的，催化DNA合成的聚合酶只能沿 着5′→3′方向进行 。
在DNA复制时，一条链的合成方向 和复制叉的前进方向相同，可以连续复 制，叫作前导链（leading strand）。
而另一条链的合成方向和复制叉的前进 方向正好相反，不能连续复制，只能分成几 个片段（冈崎片段）合成，称之为滞后链（ lagging strand）。 前导链连续复制而随从链不连续复制， 就是复制的半不连续复制。
2 双向复制（bidirectional replication）
（1）双向复制的概念 DNA从起始点（origin）向两个方
向解链，形成两个延伸方向相反的复制
叉，称为双向复制。
起始点 起始点
单向复制
起始点 双向复制 复制叉 复制叉 复制叉
DNA的双向和单向复制
(2)原核生物DNA双向复制
ori
几个重要概念
复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用 下，生成与亲代相同的子代DNA或 RNA的过程。 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则 将其所含的遗传信息传给RNA，形 成一条与DNA链互补的RNA的过程。
生物化学第13章DNA的生物合成
DNA聚合酶催化子链的延伸，合成新的DNA链。
终止
DNA复制到达终止信号后，复制过程结束。
DNA复制的调控
调节因子
DNA复制受到多种调节因 子的影响，如细胞周期蛋 白、抑癌基因等。
适应性调节
DNA复制适应环境变化， 如营养状况、细胞应激等。
细胞周期调控
DNA复制与细胞周期密切 相关，受到细胞周期蛋白 激酶的调节。
02
DNA的复制
DNA复制的概述
01
02
03
定义
DNA复制是指DNA双链 在细胞分裂前被复制的过 程，是生命延续的基础。
特点
DNA复制具有高保真性、 半保留性和半连续性等特 点。
意义
DNA复制保证了遗传信息 的准确传递，维复制的过程
起始
DNA复制起始于特定的起始点，需要多种蛋白质 因子的参与。
基因克隆与基因组学
基因克隆
通过DNA合成技术，科学家可以人工合成特定的基因片段， 并将其插入到生物体的基因组中，实现基因的克隆和表达。 这一技术广泛应用于基因功能研究和生物制药等领域。
基因组学
基因组学是研究生物体基因组的学科。控机制，为疾病诊断和治疗提供依据。
DNA的生物合成
• DNA生物合成的概述 • DNA的复制 • DNA的修复 • DNA的重组 • DNA合成的应用
01
DNA生物合成的概述
DNA生物合成的定义
DNA生物合成是指将脱氧核糖核苷 酸按照特定的顺序组装成DNA分子 的过程。
DNA生物合成是生命体系中遗传信息 的复制和传递的基础，对于维持生物 体的遗传稳定性和生长发育至关重要 。
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合成生物学与基因合成
生化·第13章·DNA的生物合成
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生物化学
第十一章 DNA的复制
（一）. 原核生物的DNA聚合酶。
现在已知的原核生物DNA聚合酶有三种： 1 . DNA聚合酶Ⅰ 2 . DNA聚合酶Ⅱ 3 . DNA聚合酶Ⅲ
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
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生物化学
第十一章 DNA的复制
1 、DNA聚合酶Ⅰ
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
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生物化学
第十一章 DNA的复制
(三)、 DNA复制的保真性
DNA复制的保真性至少依赖 三种机理。 1、遵守严格的碱基配对规律。 2、DNA-pol Ⅲ 对碱基的选择功能。 3、复制中出现错误时，DNA-pol Ⅰ 有即时的校读功能。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
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生物化学
第十一章 DNA的复制
连接酶的作用
5' 3'
ATP 3'
3' 把连接的缺口放大，示其化学反应。 O ' 5 5' OH 3' + O¯ P 3' O
ATP
P HO
ADP 5'
5' 连接酶
3' 5'
DNA连接酶
ADP
–O
5'
O
O P O
–O
3'
DNA连接酶的作用方式
+ ppi
或 n1dATP n2dCTP n1dTTP + DNA n2dGTP (模板) +2(n1+n2)PPi
DNA聚合酶 Mg 2+,引物
生物化学课后习题答案-第十三章xt13
第十三章 蛋白质的生物合成一、课后习题1.在蛋白质分子中，通常含量较高的是Ser和Leu，其次是His和Cys，含量最少的是Met和Trp。
一种氨基酸在蛋白质分子中出现的频率与它的密码子数量有什么关系？这种关系得选择其优点如何？2.AUG和UAG是蛋白合成中特定的起始和终止密码，序列同5’-UUAUGAAUGUACCGUGGUAGUU-3’的mRNA中什么样的开放阅读框才能编码一个短肽？写出该短肽的氨基酸序列。
3.细菌的基因组通常含有多少个rRNA基因拷贝，他们能迅速地转录以生产大量rRNA装配成核糖体相对对比而言，编码核糖体蛋白的基因只有一份拷贝，试解释rRNA基因和核糖体蛋白基因数量的差别。
4.DNA中的点突变（一个碱基被另一个碱基取代）可能导致一个氨基酸被另一个氨基酸替换。
但在某些情况下，由于密码子的简并性，基因编码的氨基酸序列也可能不会改变。
一种细菌生产的胞外蛋白酶在其活性位点上（—Gly-Leu-Cys-Arg—）有一个半胱氨酸残基。
紫外线照射过后，分离得到两个突变菌株。
菌株1生产以Ser取代活性部位Cys的无活性酶（—Gly-Leu-Ser-Arg—）；而在菌株2内，合成了一条C末端结束在活性部位内的以—Gly-Leu—COO-结尾的截断了的肽链，指出在每一种菌株中可能发生的突变。
5.一双螺旋DNA的模板链中一段序列如下：CTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG（1）写出转录出的mRNA核苷酸序列？（2）写出5’开始的该转录mRNA序列所对应得多肽的氨基酸序列？（3）假设此DNA的另一条链被转录和翻译，所得的氨基酸序列会与（2）中的一样吗？（2）与（3）得出的答案在生物学上有什么意义？6.假设反应从游离氨基酸、tRNA、氨酰tRNA合成酶、mRNA、80S核糖体以及翻译因子开始，那么翻译一分子牛胰核糖酸酶要用掉多少个高能磷酸键？翻译一分子肌红蛋白需要消耗多少个高能磷酸键？7.噬菌体T4 DNA的相对分子质量为1.3×108（双链），假定全部核苷酸均用于编码氨基酸，试问：（1）T4 DNA可为多少氨基酸编码？（2）T4 DNA可为多少相对分子质量等于35000的不同蛋白质编码？（核苷酸对的相对分子质量按618计，氨基酸平均相对分子质量按120计）8.核糖体的基本结构和功能有哪些？9.在蛋白质定向运输时，多肽本身有何作用？高尔基体的功能是什么？参考答案：1.在蛋白质分子中，一种氨基酸出现的频率与它密码子的数量具有一定的正向关系，如：亮氨酸，苏氨酸都有6个密码子，通常在蛋白质分子中出现的几率也最高；而甲硫氨酸和色氨酸只有一个密码子，在蛋白质中出现的频率相对小一些。
生物化学简明教程(第四版)课后习题及答案
1 绪论1．生物化学研究的对象和内容是什么？解答：生物化学主要研究:（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；（2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；（3）生物遗传信息的储存、传递和表达；（4）生物体新陈代谢的调节与控制。
2 蛋白质化学1．用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些？基本原理是什么？解答：（1）N-末端测定法：常采用2,4―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。
（2）C―末端测定法：常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。
3．指出下面pH条件下，各蛋白质在电场中向哪个方向移动，即正极，负极，还是保持原点？（1）胃蛋白酶（pI 1.0），在pH 5.0；（2）血清清蛋白（pI 4.9），在pH 6.0；（3）α-脂蛋白（pI 5.8），在pH 5.0和pH 9.0；解答：（1）胃蛋白酶pI 1.0＜环境pH 5.0，带负电荷，向正极移动；（2）血清清蛋白pI 4.9＜环境pH 6.0，带负电荷，向正极移动；（3）α-脂蛋白pI 5.8＞环境pH 5.0，带正电荷，向负极移动；α-脂蛋白pI 5.8＜环境pH 9.0，带负电荷，向正极移动。
4．何谓蛋白质的变性与沉淀？二者在本质上有何区别？解答：蛋白质变性的概念：天然蛋白质受物理或化学因素的影响后，使其失去原有的生物活性，并伴随着物理化学性质的改变，这种作用称为蛋白质的变性。
变性的本质：分子中各种次级键断裂，使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序的状态，一级结构不破坏。
蛋白质变性后的表现：① 生物学活性消失；② 理化性质改变：溶解度下降，黏度增加，紫外吸收增加，侧链反应增强，对酶的作用敏感，易被水解。
蛋白质由于带有电荷和水膜，因此在水溶液中形成稳定的胶体。
如果在蛋白质溶液中加入适当的试剂，破坏了蛋白质的水膜或中和了蛋白质的电荷，则蛋白质胶体溶液就不稳定而出现沉淀现象。
沉淀机理：破坏蛋白质的水化膜，中和表面的净电荷。
第13章DNA合成-yin
第 13 章 DNA的生物合成（复制）
Biosynthesis of DNA / Replication
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南通大学医学院
基因信息的传递
1、基因（gene）、基因组（genomics) 2、基因表达(gene expression)
3、中心法则（the central dogma）
转录 复制
通大医学院 生化教研室
殷冬梅
A G G T A C T G C C A C T G G
T C C A T G A C G G T G A C C
C C A C T G G
G G T G A C C
AT GC GC TA AT CG TA GC CG CG AT CG TA GC GC
+
AT GC GC TA AT CG TA GC CG CG AT CG TA GC GC
通大医学院 生化教研室
殷冬梅
二、复制的半不连续性
DAN复制： 模板指导下连续的脱氧核苷酸的酶促聚合反应过程。 1、模板：单链DNA 2、聚合酶: 依赖DNA的DNA聚合酶；（DNA指导的） （DNA-pol; DDDP） 3、底物：四种脱氧核苷酸, dATP; dGTP; dCTP; dTTP 按碱基配对原则选择底物
形成复制叉
Hale Waihona Puke 真核生物 原核生物oriC
5’ 3’
3’
5’
（多个复制起点）
通大医学院 生化教研室 殷冬梅
通大医学院 生化教研室
殷冬梅
起始点 （82）
基因名称的表示
终止点 （32）
基因产物名称的表示
通大医学院 生化教研室 殷冬梅
第二节 DNA复制的酶学
生物化学《DNA的生物合成》课件
三、DNA复制反应呈半不连续性
The Reaction of DNA Replication Exhibits Semidiscontinuous Replication
参与DNA复制的DNA聚合酶，必须以一段具有3'端自由羟基（3'-OH）的RNA作为引物(primer) ，
才能开始聚合子代DNA链。 RNA引物的大小，在原核生物中通常为50~100个 核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。RNA引 物的碱基顺序，与其模板DNA的碱基顺序相配对。
pol Ⅰ为具有三种酶活性 的单一肽链的大分子蛋白 质，可被特异的蛋白酶水 解为两个片段，其中的大 片段保留了两种酶活性, 即5'→3'聚合酶和3'→5' 外切酶活性，通常被称为 Klenow fragment。
Klenow片段的分子结构
➢ DNA-pol Ⅰ （109kD）
功能： 对复制中的错误进行校读，对复制和修复
3´ T C G A A G பைடு நூலகம் C C T A G C G A C 5´
• 3 5外切酶活性 能辨认错配的碱基对，并将其水解。
• 5 3外切酶活性 能切除突变的 DNA片段。
（一）原核生物至少有三种DNA聚合酶
在原核生物中发现的DNA聚合酶至少有三种， 分别命名为DNA聚合酶Ⅰ（pol Ⅰ），DNA聚 合酶Ⅱ（pol Ⅱ），DNA聚合酶Ⅲ（pol Ⅲ）， 这三种酶都属于具有多种酶活性的多功能酶。 参与DNA复制的主要是pol Ⅲ和pol Ⅰ。
DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的 中心法则。
在RNA病毒中，其遗传信息贮存在RNA分子中。 因此，在这些生物体中，遗传信息的流向是RNA 通过复制，将遗传信息由亲代传递给子代，通过 反转录将遗传信息传递给DNA，再由DNA通过转 录和翻译传递给蛋白质，这种遗传信息的流向就 称为反中心法则。