细胞核 (nucleus)－医学细胞生物学.ppt

第八章 细胞核 (胞核的结构组成• 核膜• 染色质• 核仁• 核基质四 核仁一 核膜二 核纤层和核骨架三 染色质和染色体五 细胞核的功能第一节 核 膜• 核膜 （ 又称 核被膜（ 为 双层膜结构一、核膜的化学组成类似内质网二、核膜的亚微结构不对称双层膜 核周间隙 、 核孔 、核纤层核周间隙异染色质核纤层核孔复合体细胞质外核膜 内核膜 核糖体膜整合蛋白• 外核膜（ 粗面内质网相连，外表面附着核糖体• 内核膜（ 核糖体附着，内侧有一层致密的纤维蛋白网络，称为核纤层，有支持核膜的作用一）核膜的双层膜结构核周间隙指内外核膜之间的腔隙，宽约 20内质网腔相通二）核周间隙 （ 三）核孔（ 孔复合体（ 胞质环 （ ， 外环• 胞质颗粒 、 胞质纤维• 核篮• 核质环 （ ， 内环• 核篮纤维• 终环• 中央栓 （ 轮辐 （ 构模型 — 捕鱼笼式（四） 避免生命活动的彼此干扰 （ 使 无机离子及小分子物质 — 以自由扩散，被动转运方式通过核孔复合体中央水性通道；• 类等大分子 核孔复合体选择性主动转运核转运受体与核定位信号• 核转运受体 (存在于核孔复合体上，介导选择性主动转运• 核定位信号 (存在于被转运核蛋白上的一些短的氨基酸序列片段，为核转运受体识别的位点，引导蛋白质进入细胞核。

主动转运过程中，核孔复合体上的酶水解 明核定位信号位于某核蛋白尾部的实验• 核孔复合体上还存在识别 转录产物 核孔复合体的选择性转运具有双向性 — 核输入与核输出：细胞质 细胞核合成生物大分子外核膜上附着核糖体，参与蛋白质合成3. 在细胞分裂中参与染色体的定位与分离第二节 核纤层和核骨架一、核纤层（ 贴内核膜的一层高电子密度纤维蛋白网，核内与核骨架相连，核外与细胞质中间纤维相连• 核纤层由核纤 层蛋白 （ 成• 核纤层的作用：固定核孔位置 ;二、 核骨架（ 称 核基质（ ，为间期核内除染色质、核膜、核仁外的由非组蛋白组成的纤维网架结构，形态类似细胞骨架一）核骨架的形态结构及化学组成：核基质蛋白和核基质结合蛋白（二）核骨架的功能：1. 与 2. 与基因表达有关 3. 与 4. 与细胞分裂有关 5. 与细胞分化有关第三节 染色质和染色体• 染色质 （ :间期细胞核内由 组蛋白 、 非组蛋白及少量 是间期遗传物质存在的形式 • 染色体 （ :细胞在有丝分裂或减数分裂过程中 , 由染色质盘绕压缩而成的棒状结构 ， 是分裂期遗传物质存在的形式 • 染色质与染色体是细胞核内 同一种成分 在细胞周期 不同时相 的 不同表现形式。

一、染色质和染色体的化学组成• 组蛋白• 非组蛋白• 少量 1:1）（一） 每条中期染色体含 2条线形的双螺旋 序列分为：单一序列： 单拷贝，占 60%重复序列： 多拷贝中度重复序列： 拷贝数 104 20%高度重复序列： 拷贝数大于 105，占 10%，多分布于着丝粒及端粒• 多个复制起始点序列：多个成串激活，同时复制，保持遗传连续性• 一个着丝粒序列：连接姐妹染色单体，确保遗传稳定性• 两个 端粒序列：位于染色体端部，保持染色体独立及稳定功能性染色体 的三个 复制起点着丝粒间 期 有丝分裂期 间 期复制眼动 粒（二）组蛋白（ 核小体组蛋白 (4，帮助 1，在构成核小体时 予染色质极性• 真核生物染色体的基本结构蛋白，富含带正电荷的碱性氨基酸，属碱性蛋白质，可以和带负电荷的酸性 特异性）• 没有种属及组织特异性• 可以进行化学修饰 :乙酰化、磷酸化和甲基化• 在细胞周期的Ｓ期与ＤＮＡ同时合成组蛋白的 特点：（三）非组蛋白（ 对 从而调控基因的表达（ 与其磷酸化修饰关系密切 ） 、 促进染色质高级结构的形成等 • 种类多 ， 有种属和组织特异性 二、染色质的种类• 常染色质（ 间期核内处于分散状态，具有活跃 性染料染色时着色浅。

• 异染色质（ ：间期核内处于凝集状态，转录功能缺乏或不活跃的染色质组分，碱性染料染色时着色深异染色质的类型：• 结构异染色质 (所有细胞类型的全部发育阶段均处于永久凝集状态，由高度重复的 转录，在间期核中形成多个染色中心在染色体上多定位于着丝粒、端粒、次缢痕• 兼性异染色质 (功能性在某些细胞类型或一定的发育阶段 , 原来的常染色质聚缩 , 并丧失基因转录活性 , 变为异染色质，如 主异染色质常染色质常染色质 异染色质间期染色程度 浅 深分布 核中央，染色体臂 核膜附近螺旋化程度 低，疏松状态 高，凝集状态一序列和中度重复序列（如组蛋白基因和度重复序列功能状态 转录和翻译活跃 转录和翻译不活跃常染色质与异染色质的比较• 活性染色质 ( 具有转录活性的染色质，为常染色质• 非活性染色质 ( 没有转录活性的染色质，占大多数，包括异染色质与部分常染色质染色质按功能状态不同分为：三、染色质的结构与装配染色质的基本结构单位 — 核小体 (一）染色质的一级结构 1色质纤维由 核小体 串联组成，呈念珠状核小体结构要点：• 每个核小体单位包括约 200一个组蛋白八聚体核心和一个 八聚体由 构成核小体的核心；• 每圈 83 约 140两端被 相邻核心颗粒之间为一段 60小体核心颗粒核心）染色质的二级结构 0色质纤维螺线管（ 由 6个核小体螺旋围成一圈形成， 节其组装与稳定。

螺线管侧面观螺线管顶面观（三）染色质的高级结构• 多级螺旋化模型 (• 放射环模型 (多级螺旋化模型• 一级结构：核小体• 二级结构：螺线管• 三级结构：超螺线管 （ 四级结构：染色单体（ 核小体 螺线管 超螺线管 染色单体压缩 7倍 压缩 6倍 压缩 40倍 压缩 5倍• 非组蛋白构成 染色体骨架 ( 由骨架伸出无数的 放射环模型• 30染色体纵轴，由中央向四周伸出，构成放射环袢环染色体支架四、染色体的结构分裂中期染色体形态及结构较稳定，可作为标准一）染色单体（ 期染色体含两条染色单体，又称姐妹染色单体，以着丝粒相连，由间期复制后组装形成二）着丝粒及动粒着丝粒（ 中期染色单体相互联系在一起的特殊部位，染色体主缢痕处，由高度重复异染色质组成动粒（ 主缢痕两侧的特化圆盘状结构，与纺锤体微管相连，由蛋白构成 着丝粒 包含 3个结构域：• 动粒结构域 ( 中央结构域 ( 配对结构域 (板 (间间隙 (板 (维冠 (粒结构域染色体臂着丝粒（主缢痕）中央结构域配对结构域纤维冠外板中间间隙内板位于有些染色体短臂末端的球形或棒形结构，通过次缢痕与短臂相连，异染色质组成，稳定。

三）次缢痕染色体上除主缢痕外的缢缩部位五）随体（六）端粒（ 色体末端的特化部位， 由高度重复的短序列组成，高度保守四）止染色体末端粘连色体每复制一次，端粒核苷酸减少 50～ 100端粒长度逐渐减少，导致衰老发生端粒的作用：• 多数肿瘤细胞中存在端粒酶活性，可不断复制合成端粒，从而无限增殖而不衰老正常细胞中无端粒酶活性• 核型：一个物种的全套染色体在有丝分裂中期的表型 ,包括染色体数目 、 大小 、 形态特征的总和 • 染色体显带技术：染色体沿纵轴方向显示宽窄深浅不一的条带 根据染料及显色方法不同 ， 有 带等 将染色体用胰蛋白酶处理后 ， 经 五、核型与带型A F 仁• 核仁（ 质、无包膜的球形小体，一个或多个形成核糖体一、核仁的化学组成• 蛋白质• 微量的脂类占 80% ，包括核糖体蛋白、染色质组蛋白和非组蛋白、酶类二、核仁的结构• 核仁相随染色质• 纤维结构• 颗粒成分• 核仁基质1. 核仁相随染色质• 核仁周围染色质： 异染色。