生物化学 第十三章 复制

一、半保留复制（semi-conservation replication）（一）证据：1.用氮15标记大肠杆菌DNA，然后在氮-14中培养，新形成的DNA是杂合双链，即双链中一条是重链（约重1％），一条是轻链。

第二代则有一半全是轻链，一半是杂合双链。

2.大肠杆菌DNA在用氚标记的胸苷复制近两代，放射自显影，未复制部分银密度低，由一条放射链和一条非放射链组成；已复制部分有一条双链是放射的，一条双链有一半是放射的。

这证明大肠杆菌DNA是环状分子，以半保留方式复制。

（二）特点：子代保留一条亲代链，而不是将它分解。

这说明DNA是相对稳定的。

双螺旋DNA（或RNA）是所有已知基因的复制形式。

二、复制的起点和单位（一）基因组能独立进行复制的单位称为复制子。

原核生物是单复制子，真核生物是多复制子。

每个复制子有起点。

通过测定基因出现的频率可以确定起点位置，距离起点越近的基因出现的频率越高。

起点有发动复制的序列，也有决定拷贝数的序列。

起点的结构是很保守的。

（二）复制终止点：已发现Ecoli的与复制终止有关位点，其中含有23bp的保守序列，由tus蛋白与此位点结合参与复制的终止。

真核生物中似乎没有复制终止点。

（三）复制多数是双向、对称的，但也有例外。

通过放射自显影可以判断复制是双向还是单向：先在低放射性培养基中起始复制，再转移到高放射性培养基中，如是双向复制，其放射自显影图是中间银密度低；单向复制则为一端低。

（四）单向复制有一些特殊方式：1.滚动环：噬菌体φX174DNA是环状单链分子，复制时先形成双链，再将正链切开，将5’连接在细胞膜上，从3’延长，滚动合成出新的正链。

2.取代环：线粒体DNA复制时是高度不对称的，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代，呈D环形状。

这是因为两条链的复制起点不同，另一条链的起点露出才能复制。

三、有关的酶（一）反应特点：1.以四种dNTP为底物2.需要模板指导3.需要有引物3’-羟基存在4.DNA链的生长方向是5’-3’5.产物DNA的性质与模板相同（二）大肠杆菌DNA聚合酶1.DNA聚合酶I：单链球状蛋白，含锌。

生物化学简述dna复制过程DNA复制是指在细胞分裂过程中，DNA分子通过一系列酶的协同作用，复制成两条完全相同的DNA分子的过程。

这个过程是生物体遗传信息传递的基础，也是细胞分裂的前提。

DNA复制的过程可以分为三个主要步骤：解旋、复制和连接。

DNA分子的双螺旋结构需要被解旋。

在细胞分裂的准备阶段，酶复合物会结合到DNA分子的起始位点，解开DNA双螺旋结构，形成一个称为“复制起始点”的开放区域。

该复制起始点是DNA复制的起点，也是DNA复制酶的结合位点。

然后，DNA复制酶开始复制DNA分子。

在复制起始点，一个名为DNA聚合酶的酶复合物结合到DNA分子上，开始合成新的DNA 链。

DNA聚合酶在复制过程中，沿着DNA模板链读取碱基序列，并将对应的互补碱基加入到新合成的DNA链上，形成一个完全相同的DNA分子。

这个过程称为链合成。

在DNA复制过程中，有两个新合成的DNA链是以不同的方式合成的。

一个新合成的链称为“领先链”，它可以沿着DNA模板链连续地合成。

另一个新合成的链称为“滞后链”，它必须以片段的形式合成。

DNA聚合酶在滞后链上合成片段时，需要不断地重新结合到DNA模板链上，形成一个个短的DNA片段。

这些片段称为“Okazaki片段”。

新合成的DNA链需要被连接在一起。

在DNA复制过程中，另一个酶复合物称为DNA连接酶，负责将领先链和滞后链上的DNA片段连接在一起，形成连续的DNA链。

这个过程称为连接。

整个DNA复制过程是一个高度协调和精确的过程。

在细胞分裂过程中，每次DNA复制都需要在正确的时间和位置进行，以确保每个细胞都能获得完整的遗传信息。

此外，DNA复制过程还需要保证复制的准确性，以避免遗传信息的错误传递。

总结起来，DNA复制是生物体遗传信息传递的基础，也是细胞分裂的前提。

它通过解旋、复制和连接三个主要步骤，将DNA分子复制成两条完全相同的DNA分子。

这个过程需要一系列酶的协同作用，以确保复制的准确性和时机的控制。

第十三章 DNA的复制和修复生物体的遗传信息储存在DNA中，并通过DNA的复制由亲代传给子代。

在子代的生长发育中遗传信息自DNA转录给RNA，然后翻译成蛋白质以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。

1958年，F.Crick提出中心法则：（1）以原DNA分子为模板，合成出相同DNA分子的过程。

（2）以某一段DNA分子为模板，合成出与其序列对应的RNA分子的过程。

（3）以mRNA为模板，根据三联密码规则，合成对应蛋白质的过程。

中心法则揭示了生物体内遗传信息的传递方向。

图DNA生物合成有两种方式：DNA复制和反转录DNA体内复制涉及：原核、真核生物的染色体、细菌质粒（环状，双链）、真核细胞器DNA（线粒体、叶绿体）、病毒（双链，环状）DNA的体外复制：分子克隆。

第一节DNA的复制一、 DNA半保留复制1953年，W atson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时就推测DNA可能按照半保留机制进行自我复制。

P321 图191 W atson和Crick提出的DNA双螺旋复制模型在复制过程中，首先亲代双链解开，然后每条链作为模板，在其上合成互补的子代链，结果新形成的两个子代DNA与亲代DNA分子的碱基顺序完全一样，而且每个子代DNA分子中有一条链完全来自亲代DNA，另一条是新合成的。

1958年，Meselson和Stahl用15N标记E.coli. DNA，证明了DNA的复制是半保留复制。

P322 图19-2 DNA的半保留复制。

1963年，Cairns用放射自显影法，在显微镜下首次观察到完整的正在复制的E. coli. 染色体DNA。

P323 图 19-33H-脱氧胸苷标记E.coli. DNA ，经过将近两代时间，用溶菌酶消化细胞壁，将E.coli. DNA转至膜上，干燥，压感光胶片，3H放出β粒子，还原银，在光学显微镜下观察。

用这种方法证明了大肠杆菌染色体DNA是一个环状分子，并以半保留的形式进行复制。

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。

生物化学中复制的名词解释
复制(DNA复制)在生物化学中是一个关键的研究领域。

在生物学中,DNA是遗传物质,它携带了人类的基因组信息,控制了人类的生长、发育和疾病。

在复制过程中,DNA会从一个细胞中被复制到另一个细胞中,以确保遗传信息的传递。

在生物化学中,复制过程涉及到许多不同的步骤。

首先,DNA需要在适当的条件下保持稳定,包括高温、高压和特定的化学物质。

这些条件确保了DNA不会被分解或损坏。

然后,DNA分子需要被分离出来,并使用特定的试剂盒进行复制。

这些试剂盒可以用于将DNA分子从一条链上复制到另一条链上。

在复制过程中,一个重要的步骤是DNA聚合酶的参与。

DNA聚合酶是一种酶,它连接DNA分子的两条链,并将它们互补配对。

这种酶可以在DNA复制过程中发挥关键作用,确保DNA复制的正确性和完整性。

此外,在复制过程中,还需要使用一些其他酶和蛋白质,如DNA连接酶和DNA修复酶,以确保复制过程顺利进行。

复制在生物化学中是一个复杂的研究领域,涉及到许多不同的分子和酶。

这些分子和酶的相互作用和控制对于确保DNA的正确性和完整性至关重要,对于人类的生物学和医学研究以及治疗方法的开发具有重要意义。

生物化学Biochemistry上有一凹下去的颈部上有一凹下去的颈部上有一凹下去的颈部))。

′反密码子tRNA 5′3′A U C mRNA 密码子1 2 3CCA -OH氨酰tRNA合成酶具有很高的专一性，既能识别特异的氨基酸，又能识别携带该氨基酸的特异tRNAAGGAGGU真核细胞真核细胞mRNAmRNA 的结构特点5´ “帽子”Poly A 3´ 顺反子m 7´´m 7G-5G-5´´ppp-N-3 ppp-N-3 ´´ pAAAAAAA-OH密码字典U A CGUCAG U C A G第二位第一位（5ˊ）第三位（3ˊ）UCAGUCAGUCAG兼并性：密码子mRNA密码子第三位碱基 第三位碱基肽链分为5个阶段，合成的方向是端到C C端。

从N端到氨酰tRNA合成酶具有很高的专一性，既能识别特异的氨基酸，又能识别携带该氨基酸的特异tRNAPPiPPi 水解为2分子Pi, 相当于氨基酸的活化,消耗了2个高能键原核生物多肽链合成起始复合物转肽反应转肽反应脱落进位转肽移位在氨基酸的掺人过程中有3个重复的延伸反应四 终止和释放多肽链合成的终止需要终止密码子和释放因子的参与的参与RF 1识别UAA UAA和和UAG ，RF 2识别UAA UAA和和UGA ，RF 3协助二者起作用。

真核只有一个释放因子一个释放因子eRF2eRF2核糖体循环。

生物化学中的DNA复制DNA复制是生物学中的一大重要过程，是生命的基础和基础性过程，研究DNA复制不仅对于发现生命的规律和本质有极大的帮助，而且在医学上也具有重要意义。

本文将从复制机理、复制过程、调控机制等方面来探讨DNA复制的相关知识。

1. 复制机理DNA复制机理是基于三个原则：互补、半保留性和错配修复。

“互补”，指的是DNA分子的两条链互为互补，即A总是和T 结合，G总是和C结合。

“半保留性”，是指DNA分子复制后，每个新生链都保持和原有链的方向相反，并且每条链都包含由原来链中的一条链所对应的信息。

“错配修复”，当基因复制时，少数情况下可能会发生额外的转换，这些转换可能会导致某些碱基对不匹配，错配。

当错误出现时，维护针对动态调整，即基因组筛选出那样的错误以便进行修复。

2. 复制过程DNA复制的过程可以分为三个步骤：（1）解旋：将双链DNA分子由螺旋条分解成两个单链模型，使得DNA链上的核苷酸被暴露。

（2）复制：将每个原始链与已解旋的互补单链模型连接起来，并形成一个新的双螺旋结构。

(3) 充分伸展：在DNA复制的过程中，要求DNA螺旋丝中的两级别含75-200nt的单链DNA，在复制的过程中，DNA母链对模板单链进行了一种特异性伸展，形成一个模板伸展复合体，为DNA复制过程的顺利进行奠定了基础。

3. 调控机制复制的过程需要很多的酶和蛋白质来掌控，以确保该过程的正确性和稳定性。

在DNA复制的过程中，涉及到许多相互协作的酶和蛋白质，包括DNA聚合酶、核心酶、排帽酶、单链DNA结合蛋白等等。

这些酶和蛋白质通过复杂的分子机制来调控复制的过程，以便保证完整性和可靠性。

同时，需要一些辅助调控双链DNA分子的解旋速度，从而确保新形成的双链DNA分子不会出现结构上的问题，如断链等等。

这些机制的存在，对于大多数生物都是相近的，只是在细节上有些许出入。

结论细胞复制的过程非常重要而复杂，需要证明一种复杂的调控机制，其中一些调控机制可能会影响其他调控机制的操作，从而导致复制错误。

生物化学DNA的复制DNA 是生命的遗传物质，承载着生物体生长、发育和繁殖等重要信息。

而 DNA 的复制是生命延续和遗传信息传递的关键过程。

要理解 DNA 的复制，首先得知道 DNA 的结构。

DNA 是由两条互补的核苷酸链组成的双螺旋结构，就像一个扭曲的梯子。

核苷酸是DNA 的基本组成单位，每个核苷酸由一个含氮碱基、一个脱氧核糖和一个磷酸基团组成。

含氮碱基有四种，分别是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C），而且 A 总是与 T 配对，G 总是与 C 配对，这就是碱基互补配对原则。

那么，DNA 是怎么复制的呢？这是一个极其复杂而又精确的过程。

首先，复制的起始阶段很关键。

在这个阶段，会有一些特殊的蛋白质识别特定的 DNA 序列，这些序列被称为复制起点。

一旦找到复制起点，就会解开 DNA 双螺旋的两条链，形成一个所谓的“复制叉”。

接下来，在复制叉处，一种叫做解旋酶的蛋白质会不断地解开DNA 双螺旋的两条链，使它们分离。

这就好比把扭在一起的绳子解开一样。

随着链的解开，单链结合蛋白会迅速结合到单链 DNA 上，防止它们重新结合成双链。

然后，就到了合成新链的阶段。

DNA 聚合酶是合成新链的“主角”。

对于一条链，由于其方向与复制叉移动的方向一致，所以可以连续地合成，这条链被称为前导链。

而另一条链的方向与复制叉移动的方向相反，所以只能不连续地合成，先合成一些小片段，然后再连接起来，这些小片段被称为冈崎片段，这条链被称为滞后链。

在合成新链的过程中，DNA 聚合酶的作用可了不起了。

它不仅能够按照碱基互补配对原则，将正确的核苷酸添加到新链上，还能够检查和纠正错误，保证复制的准确性。

这就像是一个极其细心的工匠，精心打造着每一个细节。

DNA 复制的速度也是相当惊人的。

在快速分裂的细胞中，比如细菌，每秒可以合成几千个核苷酸。

而且，复制的准确性非常高，出错的概率极低。

但即使出现了错误，细胞还有一系列的修复机制来纠正这些错误，以保证遗传信息的准确传递。

生化的复制名词解释生化的复制是指通过生物化学技术，将生物体中的基因或特定组分复制出来，以达到研究、应用等目的的一种过程。

生物体内的基因和其他分子物质具有重要的生理和遗传功能，通过复制这些物质，科学家们可以更好地理解生物体的组织构造、功能特性，并利用这些知识开展各种应用。

I. 历史背景生化的复制源于对基因及其他生物分子的研究。

20世纪初，人们开始意识到基因是遗传信息的载体，但直到1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现了DNA的双螺旋结构，才揭示了了解基因的可能性。

II. DNA的复制DNA是生物体中存储遗传信息的分子。

在细胞分裂过程中，DNA需要被复制以传递给下一代。

DNA的复制是一个复杂的过程，涉及到多个酶和辅助蛋白的协同作用。

简而言之，DNA双链被分离，然后每个链上的碱基会被配对新合成的碱基所取代，最终形成两条完全相同的DNA分子。

III. 基因的复制基因是DNA上携带遗传信息的特定区域，可以决定生物体的特征和功能。

通过生化的复制，科学家们可以将基因从一个生物体中复制并插入到另一个生物体中，实现对遗传信息的研究和操作。

这种方法广泛应用于基因工程、生物农业和生物医学研究等领域。

IV. 蛋白质的复制蛋白质是生物体中具有功能性的分子，参与了生命的各种过程。

通过生化的复制，科学家们可以复制出蛋白质，并进行研究和应用。

例如，人类胰岛素的生化复制为糖尿病患者提供了替代治疗的手段。

V. 应用领域生化的复制在多个领域有着广泛的应用。

在医学领域，科学家们通过复制重要基因和蛋白质，开发新药、治疗疾病、研究人类遗传病等。

在农业领域，通过复制重要基因，可以改良作物、提高产量、增加抗病能力。

在环境保护领域，生化的复制被用来检测和监测污染物、研究生物多样性等。

VI. 生物伦理问题尽管生化的复制在科学和应用方面具有巨大的潜力，但其伦理问题也不可忽视。

例如，基因编辑技术的出现引发了关于人类基因优化和改造的道德争议。