Sachverhalt:
A. Am 5. Dezember 2004, gegen Mitternacht, lenkte X._ seinen BMW 325i durch die Badenerstrasse in Schlieren in Richtung Zürich und überschritt dabei die signalisierte Höchstgeschwindigkeit von 60 km/h äusserst massiv. Unmittelbar vor dem Kesslerplatz liess er bei einer Geschwindigkeit von mindestens 145 km/h das Gaspedal los und betätigte leicht die Fussbremse. Da er sehr nahe an der Kurvengrenzgeschwindigkeit von 152 bis 175 km/h in die Linkskurve fuhr, reichte die Reifenhaftung nicht mehr aus, um zusätzlich zur Querbeschleunigung (Kurvenfahrt) auch noch eine Verzögerung der Fahrtrichtung (Bremsen) zu bewältigen, weshalb das Heck des Fahrzeugs ausbrach. Es kam hierauf zu einer Kollision mit insgesamt sechs stehenden Fahrzeugen.
B. Das Bezirksgericht Zürich verurteilte X._ am 12. Dezember 2006 wegen grober Verletzung der Verkehrsregeln im Sinne von <ref-law> in Verbindung mit <ref-law> und Art. 4a Abs. 1 lit. a und Abs. 5 VRV und <ref-law> zu zwei Jahren Gefängnis.
C. Gegen dieses Urteil erhob X._ - beschränkt auf den Strafpunkt - Berufung, und erklärte die Staatsanwaltschaft Zürich-Limmat Anschlussberufung.
D. Mit Urteil vom 27. September 2007 stellte das Obergericht des Kantons Zürich die Rechtskraft des Schuldspruchs wegen grober Verkehrsregelverletzung im Sinne von <ref-law> fest und bestrafte X._ mit 2 Jahren Freiheitsstrafe. Den Vollzug der Freiheitsstrafe schob es im Umfang von einem Jahr auf und setzte die Probezeit auf zwei Jahre fest. Im Übrigen, d.h. im Umfang von einem Jahr, liess es die Freiheitsstrafe vollziehen. Zudem erteilte es X._ für die Dauer der Probezeit der teilbedingten Freiheitsstrafe die Weisung, keine anderen Motorfahrzeuge als jene der Kategorie F zu lenken.
E. X._ gelangt mit Beschwerde in Strafsachen an das Bundesgericht mit den Anträgen, das Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 27. September 2007 sei aufzuheben, die ausgefällte Strafe von zwei Jahren auf sechs Monate zu reduzieren, ihm für die gesamte Freiheitsstrafe den bedingten Strafvollzug unter Ansetzung einer Probezeit von zwei Jahren zu gewähren und von der erteilten Weisung Umgang zu nehmen. Ausserdem ersucht er um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.
F. Das Obergericht des Kantons Zürich sowie die Oberstaatsanwaltschaft haben in ihren Eingaben vom 28. April 2008 auf eine Stellungnahme zur Beschwerde verzichtet.

Erwägungen:
1. Im Verfahren vor Bundesgericht wendet sich der im Jahre 1985 geborene Beschwerdeführer zunächst gegen die Dauer der ausgesprochenen Freiheitsstrafe von zwei Jahren und rügt dabei eine Verletzung der Strafzumessungsregeln nach <ref-law> sowie einen Verstoss gegen das Gleichbehandlungsgebot (<ref-law>) und das Willkürverbot (<ref-law>). Er bringt vor, die Festlegung der Einsatzstrafe im obersten Drittel des zulässigen Strafrahmens sei insbesondere auch mit Blick auf andere, vergleichbare Fälle unverhältnismässig streng und rechtsungleich ausgefallen. Der Beschwerdeführer verweist in diesem Zusammenhang beispielhaft auf zwei Urteile anderer Gerichte. Sein Verschulden werde zu stark gewichtet und die zu seinen Gunsten sprechenden Strafzumessungskriterien würden nicht bzw. nicht aus-reichend berücksichtigt.
1.1 Das Bundesgericht hat die Grundsätze der Strafzumessung und die an sie gestellten Anforderungen wiederholt dargelegt. Darauf kann hier verwiesen werden (vgl. nur <ref-ruling> E. 2.1 S. 19 f.; <ref-ruling> E. 6.1 S. 20 f.; <ref-ruling> E. 2c S. 105, je mit Hinweisen).
1.2 Die Vorinstanz setzt sich in ihren Erwägungen zur Strafzumessung mit den wesentlichen schuldrelevanten Komponenten auseinander und würdigt sämtliche Zumessungsgründe zutreffend. Dass sie sich dabei von rechtlich nicht massgeblichen Gesichtspunkten hätte leiten lassen oder wesentliche Gesichtspunkte nicht berücksichtigt bzw. die Strafe schematisch zugemessen hätte, ist nicht ersichtlich.
Die Vorinstanz hat die objektive Tatschwere und das subjektive Ver-schulden des Beschwerdeführers entgegen seinen Einwänden als ausserordentlich gravierend einstufen und deswegen eine Strafe im obersten Drittel des Strafrahmens, d.h. konkret im Rahmen von 27-30 Monaten, in Betracht ziehen dürfen. Denn der Beschwerdeführer hat, wie im angefochtenen Entscheid richtig festgestellt wird, mit seiner Fahrt bei einer Geschwindigkeit von mindestens 145 km/h in einer auf 60 km/h begrenzten Zone innerorts ein sehr grosses Risiko einer Unfallverursachung geschaffen. Er hat denn auch, was die Schadensverursachung betrifft, ein eigentliches Feld der Verwüstung hinterlassen. Dass dabei keine Personen verletzt wurden, ist - wie die Vorinstanz zu Recht betont - einzig dem Zufall zu verdanken, zumal auch um die fragliche Tatzeit gegen Mitternacht in bewohntem Gebiet damit zu rechnen ist, dass Menschen unterwegs sind. Insofern hat der Beschwerdeführer mit seinem ganz bewusst und absichtlich herbeigeführten Tempoexzess eine sehr grosse Gefahr für Leib und Leben einer unbestimmt grossen Anzahl weiterer Verkehrsteilnehmer bzw. möglicher Passanten gesetzt. Dass, wie der Beschwerdeführer vorbringt, bei der inkriminierten Fahrt keine Menschen in Sichtweite waren, ändert daran nichts, zumal eine ernstliche Gefahr für die Sicherheit anderer nicht erst bei einer konkreten, sondern bereits bei einer erhöhten abstrakten Gefährdung gegeben ist (siehe dazu <ref-ruling> E. 5.1; <ref-ruling> E. 2a 123 IV 88 E. 3a, je mit Hinweisen).
Die Vorinstanz geht weiter zutreffend davon aus, dass die bisher für junge Täter von 18 bis 20 Jahren vorgesehene Strafmilderung gemäss Art. 64 Abs. 7 aStGB keinen Eingang ins neue Recht gefunden hat (Hans Wiprächtiger, Basler Kommentar, Strafrecht I, 2. Aufl., Basel 2007, Art. 47 Rz. 96 sowie Art. 48 Rz. 5; s.a. Günter Stratenwerth, Schweizerisches Strafrecht, Allg. Teil II, Strafen und Massnahmen, 2. Aufl., Bern 2006, § 6 Rz. 105). Selbstverständlich kann das Gericht unter den Voraussetzungen von <ref-law> das jugendliche Alter bei der Strafzumessung berücksichtigen. Aus dem angefochtenen Entscheid ergibt sich in diesem Zusammenhang deutlich, dass der zum Tatzeitpunkt 19 Jahre alte Beschwerdeführer trotz seines jugendlichen Alters volle Einsicht in das Unrecht seiner Tat hatte. Er habe eingestanden, eine Gefahr verursacht zu haben (dies jedoch verbunden mit der Ausrede, die übersetzte Geschwindigkeit sei auf einen Fahrzeugdefekt zurückzuführen [angefochtenes Urteil, S. 8]). Dass die Vorinstanz unter diesen Umständen davon abgesehen hat, die Strafe wegen des jugendlichen Alters des Beschwerdeführers zu mindern, verletzt kein Bundesrecht.
Inwiefern es sodann unzulässig sein sollte, Bekundungen von wirklicher Einsicht und Reue gestützt auf den Umstand, dass der Beschwerdeführer die in diese Richtung zielenden Fragen stets mit "Nichtwissen" beantwortet hat, zu verneinen, bleibt unerfindlich. Die vorinstanzliche Beurteilung hält insofern ohne weiteres vor Bundesrecht stand. Dass die Vorinstanz das nur rudimentäre und nicht auf Anhieb erfolgte Geständnis des Beschwerdeführers sodann nur sehr leicht strafmindernd gewürdigt hat, ist ebenso wenig zu beanstanden. Denn dieser hat den Schuldspruch der groben Verkehrsregelverletzung erst im Berufungsverfahren anerkannt, wobei er den Tempoexzess anfänglich auf ein technisches Problem mit dem Fahrzeug zurückführte bzw. angab, nicht zu wissen, weshalb er so schnell gefahren sei. Die dem Bundesgericht mit der Beschwerde als Beilage eingereichte, schriftliche Erklärung des Beschwerdeführers vom 23. Juli 2007, heute voll und ganz zu seinem Geschwindigkeitsexzess zu stehen, ist als Novum unbeachtlich.
Die weiteren Rügen, die der Beschwerdeführer gegen die vorinstanzliche Strafzumessung erhebt, beziehen sich auf die Berücksichtigung des guten Leumunds, der - abgesehen vom Strafbefehl vom 26. August 2004 - ausgewiesenen "technischen" Vorstrafenlosigkeit, der fehlenden vorgängigen Administrativmassnahmen, dem klaglosen Verhalten seit dem 5. Dezember 2004 sowie der Strafempfindlichkeit. Diese zumessungsrelevanten Kriterien stellt die Vorinstanz mit eingehender Begründung je leicht bzw. sehr leicht strafmindernd in Rechnung. Der Beschwerdeführer hält dafür, die Vorinstanz hätte die erwähnten Faktoren stärker zu seinen Gunsten gewichten müssen. Er beschränkt sich dabei auf eine eingehende Darlegung seiner eigenen Sicht dieser Strafzumessungskriterien, ohne jedoch aufzuzeigen, inwiefern die Vor-instanz ihr Ermessen verletzt haben sollte.
Ohne Grund rügt der Beschwerdeführer schliesslich, die Vorinstanz habe den Strafmilderungsgrund von <ref-law> (geringeres Strafbedürfnis aufgrund der seit der Tat verstrichenen Zeit) zu Unrecht nicht zur Anwendung gebracht. Im Zeitpunkt des vorinstanzlichen Ur-teils lag die strafbare Handlung des Beschwerdeführers weniger als drei Jahre zurück. Von einer verhältnismässigen langen Zeit im Sinne des genannten Strafmilderungsgrunds kann damit nicht gesprochen werden (vgl. Christian Schwarzenegger/Markus Hug/Daniel Jositsch, Strafrecht II, Strafen und Massnahmen, 8. Aufl., Zürich 2007,. S. 84 f.; s.a. Urteil des Bundesgerichts vom 8. Januar 2008 6B_622/2007 E. 3.3). Im Übrigen hat die Vorinstanz - wie bereits bemerkt - das seit dem 5. Dezember 2004 andauernde Wohlverhalten des Beschwerdeführers strafmindernd zu seinen Gunsten berücksichtigt.
Insgesamt erscheinen die Erwägungen der Vorinstanz ohne weiteres als nachvollziehbar und sind die daraus gezogenen Schlüsse einleuchtend. Die ausgefällte Freiheitsstrafe von zwei Jahren erscheint zwar hoch, ist aber nicht unhaltbar hart. Der in diesem Zusammenhang gemachte Hinweis des Beschwerdeführers auf Urteile anderer Gerichte (etwa des Obergerichts des Kantons Aargau) ist unbehelflich (vgl. <ref-ruling> E. 2c). Im Übrigen trifft zwar zu, dass Straftäter nach den gleichen Massstäben möglichst rechtsgleich zu beurteilen sind. Doch selbst gleich oder ähnlich gelagerte Fälle pflegen sich in zumessungsrelevanten Punkten massgeblich zu unterscheiden. Die aus diesen Umständen resultierende Ungleichheit in der Zumessung der Strafe reicht für sich alleine daher nicht aus, um auf einen Missbrauch des Ermessens zu schliessen, soweit die konkret zu beurteilende Strafe - wie hier - innerhalb des gesetzlichen Strafrahmens gestützt auf alle wesentlichen Gesichtspunkte und im Rahmen des richterlichen Ermessens festgesetzt wurde (eingehend <ref-ruling> E. 2a mit Hinweisen). Von einer willkürlichen oder rechtsungleichen Behandlung im Rahmen der Strafzumessung kann deshalb keine Rede sein. Die Beschwerde ist in diesem Punkt unbegründet.
2. Der Beschwerdeführer richtet sich ferner gegen die Gewährung des lediglich teilbedingten Strafvollzugs. Er rügt eine Verletzung von Art. 42 und 43 StGB sowie von Art. 8 und 9 BV. Im Wesentlichen macht er geltend, eine unbedingte Strafe sei nicht notwendig, um ihn von der Begehung weiterer Delikte abzuhalten. Es sei daher auf einen nur teilbedingten Vollzug zu verzichten und die auszusprechende Strafe in vollem Umfang bedingt aufzuschieben.
2.1 Bei Freiheitsstrafen im überschneidenden Anwendungsbereich von Art. 42/43 StGB (zwischen einem und zwei Jahren) ist der Strafaufschub nach <ref-law> die Regel, die grundsätzlich vorgeht. Der teilbedingte Vollzug bildet dazu die Ausnahme. Er ist nur zu bejahen, wenn der Aufschub wenigstens eines Teils der Strafe aus spezialpräventiver Sicht erfordert, dass der andere Strafteil unbedingt ausgesprochen wird. Damit verhält es sich ähnlich wie bei der Beurteilung der Bewährungsaussichten im Fall eines Widerrufs einer bedingt aus-gesprochenen Freiheitsstrafe. Ergeben sich - insbesondere aufgrund früherer Verurteilungen - ganz erhebliche Bedenken an der Legalbewährung des Täters, die bei einer Gesamtwürdigung aller Umstände eine eigentliche Schlechtprognose noch nicht zu begründen vermögen, so kann das Gericht an Stelle des Strafaufschubs den teilbedingten Vollzug gewähren. Auf diesem Wege kann es im Bereich höchst ungewisser Prognosen dem Dilemma "Alles oder Nichts" entgehen. <ref-law> hat die Bedeutung, dass die Warnwirkung des Teilaufschubs angesichts des gleichzeitig angeordneten Teilvollzugs für die Zukunft eine weitaus bessere Prognose erlaubt. Erforderlich ist aber stets, dass der teilweise Vollzug der Freiheitsstrafe für die Erhöhung der Bewährungsaussichten unumgänglich erscheint. Das trifft nicht zu, solange die Gewährung des bedingten Strafvollzugs, kombiniert mit einer Verbindungsgeldstrafe bzw. Busse (<ref-law>), spezialpräventiv ausreichend ist. Diese Möglichkeit hat das Gericht vorgängig zu prüfen (<ref-ruling> E. 5.5.2 S. 14 f., mit Hinweisen).
2.2 Wie die Vorinstanz festhält, führt der Beschwerdeführer offensichtlich ein geregeltes Familien- und Arbeitsleben und hat er seit der Begehung der hier zu beurteilenden Tat keine neuen Delikte mehr begangen. Diesen positiven Faktoren stünden einige negative (zwar keine Vorstrafe, aber bedenkliches Verhalten beim "Kavaliersstart" sowie Bagatellisierungs- und Hemmungslosigkeitstendenzen) gegenüber. In der vorzunehmenden Gesamtwürdigung würden die positiven Aspekte aber überwiegen, so dass eine günstige Prognose tendenziell zu vermuten sei und dem Beschwerdeführer der bedingte Strafvollzug gemäss <ref-law> deshalb grundsätzlich gewährt werden könnte. Die bisher unterbliebene Schadensdeckung rechtfertige die Verweigerung des bedingten Strafvollzugs nicht. Allerdings würde eine vollumfänglich bedingt aufschiebbare Freiheitsstrafe der Tatschwere und dem Tatverschulden des Beschwerdeführers nicht gerecht. Die Strafe sei deshalb teilbedingt auszusprechen.
2.3 Mit dieser Anwendung von Art. 42 und 43 StGB setzt sich die Vorinstanz in Widerspruch zur neuen bundesgerichtlichen Rechtsprechung. Sie geht selbst davon aus, dass dem Beschwerdeführer grundsätzlich keine ungünstige Prognose gestellt werden kann. Aufgrund ihrer Erwägungen bestehen keine Bedenken an seiner Legalbewährung. Somit ist ein teilweiser Vollzug der Strafe nicht notwendig, um den Beschwerdeführer von der Begehung weiterer Delikte abzuhalten. Die Voraussetzungen für den bedingten Strafvollzug nach <ref-law> sind daher gegeben. Indem die Vorinstanz den Vollzug der Freiheitsstrafe von zwei Jahren nur teilweise (und nicht vollumfänglich) aufschiebt, hat sie Bundesrecht verletzt. Die Beschwerde ist daher in diesem Punkt gutzuheissen.
3. Der Beschwerdeführer wendet sich schliesslich gegen die ihm gemäss Art. 44 i.V.m. <ref-law> erteilte Weisung, für die Dauer der Probezeit der (teil)-bedingten Freiheitsstrafe keine anderen Motorfahrzeuge als solche mit einer Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h (Kategorie F) zu lenken.
3.1 Die Möglichkeit des Richters, gemäss Art. 44 Abs. 2 i.V.m. <ref-law> gegenüber einem zu einer bedingten Strafe Verurteilten für die Probezeit Weisungen hinsichtlich des Führens eines Motorfahrzeugs zu erteilen, bestand schon unter altem Recht (vgl. Art. 41 Ziff. 2 Abs. 1 aStGB; statt vieler vgl. <ref-ruling> E. 3a; <ref-ruling> E. 2; <ref-ruling> E. 2; Stratenwerth, a.a.O., § 5 Rz. 77; Roland M. Schneider/Roy Garré, Basler Kommentar, 2. Aufl., Basel 2007, Vor Art. 42 Rz. 59 sowie Art. 44 Rz. 32 S. 797). Die genannte Weisung ist darauf gerichtet, die Bewährungschancen des Täters zu erhöhen, und soll zugleich seiner Resozialisierung dienen. Sie muss dazu bestimmt und geeignet sein, erzieherisch auf ihn einzuwirken, um damit dem Risiko erneuter Delinquenz vorzubeugen. Liegt die Weisung im Resozialisierungsinteresse des Täters, ist sie unter gegebenen Voraussetzungen anzuordnen (Stefan Heimgartner, Die automobilistischen Sanktionen des revidierten Allgemeinen Teils des StGB, in Schaffhauser [Hrsg.], Jahrbuch zum Strassenverkehrsrecht 2007).
3.2 Nach dem Dafürhalten des Beschwerdeführers verletzt die von der Vorinstanz angeordnete Weisung, während der Probezeit nur Motorfahrzeuge der Kategorie F zu lenken, den in § 399 StPO/ZH verankerten Grundsatz der reformatio in peius sowie § 430 Ziff. 4 StPO/ZH. Die erste Instanz habe keine solche Weisung ausgesprochen, und die Staatsanwaltschaft den entsprechenden Antrag nicht wie erforderlich bereits mit der am 3. Mai 2007 erhobenen Anschlussberufung, sondern erst anlässlich der Berufungsverhandlung und damit verspätet gestellt. Die Vorinstanz hätte auf den fraglichen Antrag deshalb nicht eintreten dürfen.
Diese Rüge erhebt der Beschwerdeführer erstmals vor Bundesgericht, wiewohl er sie bereits im Verfahren vor der Vorinstanz hätte vorbringen können (vgl. angefochtenes Urteil, S. 29). Damit hat er den kantonalen Instanzenzug materiell nicht erschöpft, weshalb auf die Beschwerde in diesem Punkt nicht einzutreten ist. Im Übrigen erwiese sich die Rüge ohnehin als unbegründet, da die Staatsanwaltschaft mit ihrer Anschlussberufung den Weg zu einer schärferen Bestrafung des Beschwerdeführers öffnete, und sie die Anordnung einer solchen Weisung im Rahmen ihrer Berufungsmacht gemäss Art. 411 StPO/ZH rechtzeitig beantragte.
3.3 Der Beschwerdeführer macht sodann geltend, es sei unzulässig, über den Umweg einer Weisung sinngemäss ein Fahrverbot zu erwirken, wenn die Voraussetzungen gemäss <ref-law> nicht erfüllt seien. Mit dieser Rüge dringt der Beschwerdeführer nicht durch. Das neu gefasste Gesetz sieht neben dem richterlichen Fahrverbot nach <ref-law> ausdrücklich die Möglichkeit vor, das Führen eines Motorfahrzeugs mittels Weisungen während der Probezeit einzuschränken (Art. 44 i.V.m. <ref-law>). Die Vorinstanz hat die Voraussetzungen nach <ref-law> verneint, diejenigen nach Art. 44 i.V.m. <ref-law> hingegen bejaht. Sie hält dabei fest, dass die dem Beschwerdeführer erteilte Weisung, während der Probezeit nur Motorfahrzeuge der Kategorie F zu lenken, darauf angelegt sei, die bessernde Wirkung des (teil)-bedingten Strafvollzugs zu unterstützen, wobei ihr vordringlichster Zweck in der Abhaltung des Beschwerdeführers vor weiteren Tempoexzessen liege. Die Vorinstanz hat die fragliche Weisung zu Recht erteilt; sie ist weder unzumutbar noch will sie dem Beschwerdeführer einen Nachteil zufügen. Vielmehr bezweckt sie, erzieherisch zu wirken und der Gefahr neuer Verfehlungen vorzubeugen (so schon <ref-ruling> E. 1; <ref-ruling> E. 2; <ref-ruling> E. 1). Der angefochtene Entscheid verletzt mithin kein Bundesrecht. Unter diesen Umständen kann offen bleiben, ob ein Fahrverbot nach <ref-law>, dessen Anwendungsbereich sich nach einem Teil der Lehre auf gemeinrechtliche Delikte beschränkt (so Ladina Arquint/Stefan Heimgartner, Basler Kommentar, 2. Aufl., Basel 2007, Art. 67b Rz. 18; Cédric Mizel, Nature et mise en oeuvre des nouvelles déchéances pénales et administratives du droit de conduire, ZStrR 2007, S. 72 ff., 75; Yvan Jeanneret, Les mesures selon le nouveau Code pénal, in Schaffhauser [Hrsg.] Jahrbuch zum Strassenverkehrsrecht 2005, 173 ff., 205; a.M. Stratenwerth, a.a.O., § 13 Rz. 31 ff.), hier überhaupt hätte angeordnet werden können.
3.4 Der Beschwerdeführer rügt schliesslich den Grundsatz "ne bis in idem" als verletzt, da die ausgefällte Weisung der Vorinstanz in etwa die gleiche Strafe bzw. Massnahme enthalte wie der vom Strassenverkehrsamt des Kantons Aargau ins Auge gefasste Führerausweisentzug. Auch diese Rüge erweist sich als unbegründet. Nach bisheriger bundesgerichtlicher Praxis wird die Weisung, während der Probezeit kein Fahrzeug zu lenken bzw. ein solches nur eingeschränkt zu benutzen, nicht dadurch gegenstandslos, dass dem Täter durch die Verwaltungsbehörden der Führerausweis entzogen wird. Denn die beiden Sanktionen, mögen sie für den Betroffenen auch weitgehend die gleichen Folgen haben, verfolgen unterschiedliche Zwecke insofern, als Weisungen in erster Linie die Bewährung und Besserung des Täters während der Probezeit anstreben, Administrativmassnahmen hingegen der Erhöhung der Verkehrssicherheit dienen (<ref-ruling> E. 1; Urteil des Bundesgerichts vom 12. April 2006, 6S.489/2005 E. 1.3; Schneider/Garré, a.a.O., Vor Art. 42 Rz. 60 und Art. 44 Rz. 42; Stratenwerth, a.a.O., § 5 Rz. 77; Andrea Baechtold, Basler Kommentar, Strafrecht I, 2. Aufl., Basel 2007, Art. 94 Rz. 6; a.M. Heimgartner, a.a.O., S. 304). Auf diese Rechtsprechung ist nicht zurückzukommen.
4. Nach dem Gesagten ist die Beschwerde teilweise gutzuheissen, im Übrigen ist sie abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist.
Der Beschwerdeführer wird im Rahmen seines Unterliegens kostenpflichtig (<ref-law>). Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung. Soweit er obsiegt, wird das Gesuch gegenstandslos, im Übrigen war die Beschwerde aussichtslos und ist das Gesuch deshalb abzuweisen (<ref-law>). Bei der Festsetzung der Gerichtskosten ist seinen finanziellen Verhältnissen Rechnung zu tragen. Soweit der Beschwerdeführer obsiegt, hat er Anspruch auf Parteientschädigung. Der Kanton Zürich hat den Rechtsvertreter des Beschwerdeführers für das bundesgerichtliche Verfahren angemessen zu entschädigen (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird teilweise gutgeheissen, das angefochtene Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 27. September 2007 aufgehoben und die Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückgewiesen. Im Übrigen wird die Beschwerde abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen, soweit es nicht gegenstandslos geworden ist.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 800.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Der Kanton Zürich hat dem Rechtsvertreter des Beschwerdeführers, Dr. Hermann Eigenbrodt, für das bundesgerichtliche Verfahren eine Entschädigung von Fr. 1'500.-- auszurichten.
5. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 13. Mai 2008
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Schneider Arquint Hill