细胞核讲课用.ppt

第八章 细胞核Cell nucleus教学目的和要求1.掌握核被摸、核孔复合体的化学组成、结构掌握核被摸、核孔复合体的化学组成、结构模型及功能模型及功能2.掌握染色质与染色体的概念、化学组成、构掌握染色质与染色体的概念、化学组成、构建过程及染色体的形态结构建过程及染色体的形态结构3.掌握核仁的形态结构和功能，核纤层的结构掌握核仁的形态结构和功能，核纤层的结构与功能，核骨架的化学构成及功能与功能，核骨架的化学构成及功能4.了解细胞的核型与染色体带型，细胞核与疾了解细胞的核型与染色体带型，细胞核与疾病的关系病的关系本章内容包括:第一节第一节 核膜核膜第二节第二节 染色质与染色体染色质与染色体第三节第三节 核仁核仁第四节第四节 核骨架核骨架第五节第五节 细胞核的功能细胞核的功能第六节第六节 细胞核与疾病细胞核与疾病细胞核的一般特征细胞核是真核细胞最重要的细胞器，是细胞生命活动的细胞核是真核细胞最重要的细胞器，是细胞生命活动的细胞核是真核细胞最重要的细胞器，是细胞生命活动的细胞核是真核细胞最重要的细胞器，是细胞生命活动的控制中心，是真核细胞与原核细胞最大的区别控制中心，是真核细胞与原核细胞最大的区别控制中心，是真核细胞与原核细胞最大的区别控制中心，是真核细胞与原核细胞最大的区别1. 1.数量：绝大多数种类细胞数量：绝大多数种类细胞数量：绝大多数种类细胞数量：绝大多数种类细胞1 1个，肝细胞、心肌细胞可有个，肝细胞、心肌细胞可有个，肝细胞、心肌细胞可有个，肝细胞、心肌细胞可有2 2个，破骨细胞个，破骨细胞个，破骨细胞个，破骨细胞6~506~50个，骨骼肌几百个。

个，骨骼肌几百个个，骨骼肌几百个个，骨骼肌几百个2. 2.大小：高等动物细胞核的直径常在大小：高等动物细胞核的直径常在大小：高等动物细胞核的直径常在大小：高等动物细胞核的直径常在5~105~10   mm，，，，大小随大小随大小随大小随细胞的类型及生理状态而异细胞的类型及生理状态而异细胞的类型及生理状态而异细胞的类型及生理状态而异3. 3.形态：细胞核的形状与细胞的形状及发育时期有关，形态：细胞核的形状与细胞的形状及发育时期有关，形态：细胞核的形状与细胞的形状及发育时期有关，形态：细胞核的形状与细胞的形状及发育时期有关，多为圆形或椭圆形，粒细胞分叶核，单核细胞马蹄形多为圆形或椭圆形，粒细胞分叶核，单核细胞马蹄形多为圆形或椭圆形，粒细胞分叶核，单核细胞马蹄形多为圆形或椭圆形，粒细胞分叶核，单核细胞马蹄形核4. 4.结构：间期核的结构包括核膜、核仁、染色质及核基结构：间期核的结构包括核膜、核仁、染色质及核基结构：间期核的结构包括核膜、核仁、染色质及核基结构：间期核的结构包括核膜、核仁、染色质及核基质5. 5.动态变化：细胞核的结构随细胞周期进程发生周期性动态变化：细胞核的结构随细胞周期进程发生周期性动态变化：细胞核的结构随细胞周期进程发生周期性动态变化：细胞核的结构随细胞周期进程发生周期性变化。

变化第一节 核膜一、核膜的化学成分一、核膜的化学成分二、核膜的结构与区域化作用二、核膜的结构与区域化作用三、核孔复合体与核三、核孔复合体与核-质间的物质运输质间的物质运输四、核纤层的结构与功能四、核纤层的结构与功能一、核膜的化学组成一、核膜的化学组成核膜的化学成分主要为蛋白质和脂类，所含的核膜的化学成分主要为蛋白质和脂类，所含的酶类和脂类与内质网相似酶类和脂类与内质网相似一）蛋白质（一）蛋白质1.含量：约占含量：约占65%~75%2.种类：种类：20多种蛋白质，包括组蛋白、基因表达多种蛋白质，包括组蛋白、基因表达调节蛋白、调节蛋白、DNA和和RNA聚合酶、聚合酶、RNA酶以及酶以及电子传递有关的酶类等电子传递有关的酶类等二）脂类（二）脂类卵磷脂（磷脂酰胆碱）和脑磷脂（磷脂酰乙醇卵磷脂（磷脂酰胆碱）和脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）含量低；胆固醇和甘油三酯含量高胺）含量低；胆固醇和甘油三酯含量高二、核膜的结构与区域化作用（一）核膜的结构（一）核膜的结构1.外核膜：与粗面内质网相延续，胞质面附着核外核膜：与粗面内质网相延续，胞质面附着核糖体以及与核定位有关的微管和中间纤维糖体以及与核定位有关的微管和中间纤维。

2.内核膜：与外核膜在核孔位置相延续，核质面内核膜：与外核膜在核孔位置相延续，核质面有核纤层有核纤层3.核间隙：内外膜之间的腔隙，与内质网腔相通；核间隙：内外膜之间的腔隙，与内质网腔相通；充满液态不定形物，含多种蛋白质和酶充满液态不定形物，含多种蛋白质和酶4.核孔：内外膜融合处的孔（复合体），一个哺核孔：内外膜融合处的孔（复合体），一个哺乳动物细胞有乳动物细胞有3000~4000个核孔细胞核的超微立体模式图细胞核的超微立体模式图细胞核的超微立体模式图细胞核的超微立体模式图The nuclear envelope超微结构，切面图冷冻断裂法制备的核被膜，显示核孔复合体三、核孔复合体与核-质间的物质运输（（（（一）核孔复合体的结构一）核孔复合体的结构一）核孔复合体的结构一）核孔复合体的结构1. 1.胞质环胞质环胞质环胞质环 (cytoplasmic ring) (cytoplasmic ring) ：胞质：胞质：胞质：胞质面环状结构，相连面环状结构，相连面环状结构，相连面环状结构，相连8 8条蛋白纤维条蛋白纤维条蛋白纤维条蛋白纤维伸向胞质伸向胞质伸向胞质伸向胞质2. 2.核质环核质环核质环核质环 (nuclear ring)(nuclear ring)：核质面环：核质面环：核质面环：核质面环状结构，相连状结构，相连状结构，相连状结构，相连8 8条蛋白纤维伸向条蛋白纤维伸向条蛋白纤维伸向条蛋白纤维伸向核质，末端形成核蓝。

核质，末端形成核蓝核质，末端形成核蓝核质，末端形成核蓝3. 3.辐辐辐辐(spoke)(spoke)：包括柱状亚单位、腔：包括柱状亚单位、腔：包括柱状亚单位、腔：包括柱状亚单位、腔内亚单位和环带亚单位内亚单位和环带亚单位内亚单位和环带亚单位内亚单位和环带亚单位4. 4.中央拴中央拴中央拴中央拴 (central plug)(central plug)：可能是被：可能是被：可能是被：可能是被运输的物质运输的物质运输的物质运输的物质核核孔孔复复合合体体(1)胞质环胞质环(cytoplasmic ring) (2)核质环核质环(nuclear ring)(3)辐辐(spoke)(4)中央拴中央拴(central plug)其它成分被抽提后核孔复合体胞质面（其它成分被抽提后核孔复合体胞质面（A））与核质面（与核质面（B）的结构）的结构AB（二）核孔复合体的物质运输功能（二）核孔复合体的物质运输功能核孔复合体是核内外物质交换的主要通道不同核孔复合体是核内外物质交换的主要通道不同物质可通过被动运输和主动运输出入核膜物质可通过被动运输和主动运输出入核膜1.被动运输：无机离子（如被动运输：无机离子（如K+、、Cl-、、Ca2+、、Mg2+）和小分子物质（如单糖、氨基酸等））和小分子物质（如单糖、氨基酸等）2.主动运输：大分子物质（如主动运输：大分子物质（如RNA、蛋白质），、蛋白质），是一个信号识别与载体介导的耗能过程。

是一个信号识别与载体介导的耗能过程3.亲核蛋白入核转运亲核蛋白入核转运亲核蛋白（亲核蛋白（karyophilic protein）：在细胞质内）：在细胞质内合成、在细胞核内发挥功能的一类蛋白质合成、在细胞核内发挥功能的一类蛋白质转运条件：转运条件： 胞质中有核转运受体（入核素），它可以与亲胞质中有核转运受体（入核素），它可以与亲核蛋白及核孔复合体结合核蛋白及核孔复合体结合 核内有核内有RanGTP酶，它是酶，它是G-蛋白，能水解蛋白，能水解GTP提供能量，核转运受体，使其释放亲核蛋提供能量，核转运受体，使其释放亲核蛋白至核内白至核内 亲核蛋白有核定位信号（亲核蛋白有核定位信号（nuclear localization signal, NLS），对亲核蛋白的转运起引导作用对亲核蛋白的转运起引导作用 n n （二）核膜的功能（二）核膜的功能（二）核膜的功能（二）核膜的功能1. 1.区域化作用：使遗传物质处于更区域化作用：使遗传物质处于更区域化作用：使遗传物质处于更区域化作用：使遗传物质处于更稳定的环境，得到更有效的保稳定的环境，得到更有效的保稳定的环境，得到更有效的保稳定的环境，得到更有效的保护。

护2. 2.合成生物大分子：核外膜上的核合成生物大分子：核外膜上的核合成生物大分子：核外膜上的核合成生物大分子：核外膜上的核糖体是合成蛋白质的场所糖体是合成蛋白质的场所糖体是合成蛋白质的场所糖体是合成蛋白质的场所3. 3.控制核内外物质和信息交流：控制核内外物质和信息交流：控制核内外物质和信息交流：控制核内外物质和信息交流：（（（（1 1）对不能自由出入核内的物质）对不能自由出入核内的物质）对不能自由出入核内的物质）对不能自由出入核内的物质起到屏障作用；起到屏障作用；起到屏障作用；起到屏障作用；（（（（2 2）核孔复合体可选择性的运输）核孔复合体可选择性的运输）核孔复合体可选择性的运输）核孔复合体可选择性的运输核糖体蛋白、核糖体蛋白、核糖体蛋白、核糖体蛋白、RANRAN等大分子物等大分子物等大分子物等大分子物质；质；质；质；（（（（3 3）核膜受体有调控基因表达的）核膜受体有调控基因表达的）核膜受体有调控基因表达的）核膜受体有调控基因表达的作用四、核纤层的结构与功能（一）核纤层的结构（一）核纤层的结构（一）核纤层的结构（一）核纤层的结构衬于内核膜的核蛋白纤维网，属中间纤维衬于内核膜的核蛋白纤维网，属中间纤维。

衬于内核膜的核蛋白纤维网，属中间纤维衬于内核膜的核蛋白纤维网，属中间纤维脊椎动物细胞中有核纤层蛋白脊椎动物细胞中有核纤层蛋白脊椎动物细胞中有核纤层蛋白脊椎动物细胞中有核纤层蛋白A A、、、、B B、、、、C C三三三三类，哺乳动物和鸟类细胞中有核纤层蛋类，哺乳动物和鸟类细胞中有核纤层蛋类，哺乳动物和鸟类细胞中有核纤层蛋类，哺乳动物和鸟类细胞中有核纤层蛋白白白白A A、、、、B B核纤层蛋白核纤层蛋白核纤层蛋白核纤层蛋白A A：仅见于分化细胞：仅见于分化细胞：仅见于分化细胞：仅见于分化细胞核纤层蛋白核纤层蛋白核纤层蛋白核纤层蛋白B B：存在于所有体细胞：存在于所有体细胞：存在于所有体细胞：存在于所有体细胞（二）核纤层的功能（二）核纤层的功能1.在细胞核中起支架作用，维持核的轮廓；在细胞核中起支架作用，维持核的轮廓；2.连接细胞质骨架和核骨架，是细胞骨架系统的连接细胞质骨架和核骨架，是细胞骨架系统的一部分；一部分；3.细胞周期中参与核膜解体与重建（通过磷酸化细胞周期中参与核膜解体与重建（通过磷酸化与去磷酸化）；与去磷酸化）；4.为染色质提供锚定位点，与为染色质提供锚定位点，与DNA解旋和染色解旋和染色质凝集有关质凝集有关第二节第二节 染色质和染色体染色质和染色体一一 、染色质与染色体的主、染色质与染色体的主要化学成分要化学成分二、常染色质与异染色质二、常染色质与异染色质三、三、染色质染色质组装成染色体组装成染色体四、染色体的形态特征四、染色体的形态特征五、染色体的核型和带型五、染色体的核型和带型概述染色质（染色质（chromatin）：是间期细胞遗传物质的）：是间期细胞遗传物质的存在形式，由存在形式，由DNA、组蛋白、非组蛋白和少、组蛋白、非组蛋白和少量量RNA构成的细丝状结构，弥散分布于细胞构成的细丝状结构，弥散分布于细胞核内。

核内染色体（染色体（chromosome）：是细胞分裂过程中遗）：是细胞分裂过程中遗传物质的存在形式，是染色质反复缠绕凝集而传物质的存在形式，是染色质反复缠绕凝集而成的棒状或粒状结构成的棒状或粒状结构染色质和染色体是遗传物质在细胞周期不同阶染色质和染色体是遗传物质在细胞周期不同阶段的不同存在形式段的不同存在形式一 、染色质的组成成分（一）（一）（一）（一）DNADNA1. 1.遗传信息的携带者，永久性成分，遗传信息的携带者，永久性成分，遗传信息的携带者，永久性成分，遗传信息的携带者，永久性成分，含量稳定含量稳定含量稳定含量稳定一条复制后的染色体含一条复制后的染色体含一条复制后的染色体含一条复制后的染色体含有有有有2 2个个个个DNADNA分子2. 2.染色质染色质染色质染色质DNADNA有三个重要功能序列有三个重要功能序列有三个重要功能序列有三个重要功能序列（（（（1 1）端粒）端粒）端粒）端粒DNADNA序列：保持染色体结序列：保持染色体结序列：保持染色体结序列：保持染色体结构稳定构稳定构稳定构稳定（（（（2 2））））着丝粒着丝粒着丝粒着丝粒DNADNA序序序序列：确保细胞分列：确保细胞分列：确保细胞分列：确保细胞分裂中染色体能平均分配到子细胞中裂中染色体能平均分配到子细胞中裂中染色体能平均分配到子细胞中裂中染色体能平均分配到子细胞中去。

去 （（（（3 3）自主）自主）自主）自主复制复制复制复制DNA(DNA(复制源）序列：复制源）序列：复制源）序列：复制源）序列：是是是是DNADNA复制起始点，确保染色体复制起始点，确保染色体复制起始点，确保染色体复制起始点，确保染色体在细胞周期中能够自我复制，维持在细胞周期中能够自我复制，维持在细胞周期中能够自我复制，维持在细胞周期中能够自我复制，维持染染染染色体在细胞世代传递中的连续性色体在细胞世代传递中的连续性色体在细胞世代传递中的连续性色体在细胞世代传递中的连续性Three key regions of a chromosome（二）组蛋白（（二）组蛋白（histone））1.特性特性（（1）基本结构成分，含量稳定；）基本结构成分，含量稳定；（（2）富含）富含Arg和和Lys的碱性蛋白质，带正电荷；的碱性蛋白质，带正电荷；（（3）与）与DNA非特异性结合，有降低非特异性结合，有降低DNA转录活转录活性的作用性的作用2.类别类别（（1）） H1：有种属和组织特异性，位于核小体连：有种属和组织特异性，位于核小体连接部，功能与染色体构建有关接部，功能与染色体构建有关 （（2））H2A，，H2B，，H3和和H4：构成核小体核心，进：构成核小体核心，进化上高度保守，无种属及组织特异性；化上高度保守，无种属及组织特异性； （三）非组蛋白（三）非组蛋白1.概念：除组蛋白之外的染色质蛋白的总称。

概念：除组蛋白之外的染色质蛋白的总称2.特性：特性：（（1）为酸性蛋白质，数量少，种类多（）为酸性蛋白质，数量少，种类多（500多多种），具有种属特异性和组织特异性种），具有种属特异性和组织特异性2）与）与DNA特定序列特异性结合，调控基因转特定序列特异性结合，调控基因转录与表达，基因表达活跃的组织非组蛋白含录与表达，基因表达活跃的组织非组蛋白含量高四）（四）RNA是否为固定组份尚有争论是否为固定组份尚有争论二、常染色质与异染色质间期染色质按其染色特性和形态特征分两类：常染间期染色质按其染色特性和形态特征分两类：常染色质色质(euchromatin)和异染色质和异染色质(heterochromatin)常染色质常染色质异染色质异染色质异染色质的类型：异染色质的类型：1.结构异染色质结构异染色质(constitutive heterochromatin) ：在所有类型细胞和各个发育阶段均呈异染：在所有类型细胞和各个发育阶段均呈异染色质状态色质状态——凝集状态，是异染色质的主要凝集状态，是异染色质的主要类型2.兼性异染色质兼性异染色质(facultative heterochromatin)：：只在某些类型细胞和一定发育阶段呈现异染只在某些类型细胞和一定发育阶段呈现异染色质状态，可转化为常染色质。

色质状态，可转化为常染色质三、染色质组装成染色体三、染色质组装成染色体多级螺旋结构模型：多级螺旋结构模型：1.1.染色体的一级结构染色体的一级结构————核小体核小体(nucleosome)成分与结构：成分与结构：核小体核小体核心部核心部连接部连接部H2A、、H2B、、H3、、H4 (各各2分子分子)146 bp DNAH1（（1分子）分子）60 bp DNA2. 染色质的二级结构染色质的二级结构—螺线管螺线管(solenoid) : 核小核小体串绕成的管状结构，每体串绕成的管状结构，每圈有圈有6个核小体，螺个核小体，螺距距11nm，外径，外径30 nm，内径，内径10 nm3.染染色色质质的的三三级级结结构构—超超螺螺线线管管(supersolenoid): 螺螺线线管管进进一一步步螺螺旋旋化化成成外外径径400 nm的的超超螺螺线线管4.染染色色质质的的四四级级结结构构—染染色色单单体体(chromatid): 超超螺线管经复杂折叠成染色单体螺线管经复杂折叠成染色单体DNA→→核小体核小体→→螺线管螺线管→→超螺线管超螺线管→→染色单体染色单体压缩7倍 压缩6倍 压缩40倍 压缩5倍染色体形成过程图解染色体形成过程图解染色体形成过程图解染色体形成过程图解由核小体装配成螺线管的装配过程由核小体装配成螺线管的装配过程染色体结构的多级螺旋结构模型染色体结构的多级螺旋结构模型染色体结构的多级螺旋结构模型染色体结构的多级螺旋结构模型四、染色体的形态结构n染色单体染色单体染色单体染色单体(chromatid)(chromatid)与姐妹与姐妹与姐妹与姐妹染色单体染色单体染色单体染色单体n主缢痕主缢痕主缢痕主缢痕(primary (primary constriction)constriction)n染色体臂染色体臂染色体臂染色体臂(arm)(arm)n着丝粒着丝粒着丝粒着丝粒(centromere)(centromere)与染色体的分类与染色体的分类与染色体的分类与染色体的分类n动粒动粒动粒动粒(kinetochore)(kinetochore)与与与与染色体移动染色体移动染色体移动染色体移动n次缢痕次缢痕次缢痕次缢痕(secondary (secondary constriction)constriction)n随体随体随体随体(satellite)(satellite)n端粒端粒端粒端粒(telomere)(telomere)姐妹染色单体短臂(p)长臂(q)着丝点(动粒)随体主缢痕次缢痕端粒染色单体螺旋折叠结构着丝粒端粒明暗带（一）（一）（一）（一）染色单体染色单体染色单体染色单体(chromatid)(chromatid)与染色体臂与染色体臂与染色体臂与染色体臂(arm)(arm)（二）着丝粒区的相关形态结构（二）着丝粒区的相关形态结构（二）着丝粒区的相关形态结构（二）着丝粒区的相关形态结构1. 1.主缢痕主缢痕主缢痕主缢痕(primary constriction)(primary constriction)：每条染色体的着丝粒部位的狭：每条染色体的着丝粒部位的狭：每条染色体的着丝粒部位的狭：每条染色体的着丝粒部位的狭窄缢痕。

窄缢痕2. 2.着丝粒着丝粒着丝粒着丝粒( (centromerecentromere) )：位于染色体主缢痕中心部位，由高度重：位于染色体主缢痕中心部位，由高度重：位于染色体主缢痕中心部位，由高度重：位于染色体主缢痕中心部位，由高度重复的异染色质构成，其位置是染色体分类的重要依据：复的异染色质构成，其位置是染色体分类的重要依据：复的异染色质构成，其位置是染色体分类的重要依据：复的异染色质构成，其位置是染色体分类的重要依据：（（（（1 1）中着丝粒染色体）中着丝粒染色体）中着丝粒染色体）中着丝粒染色体（（（（2 2）亚中着丝粒染色体）亚中着丝粒染色体）亚中着丝粒染色体）亚中着丝粒染色体（（（（3 3）近端着丝粒染色体）近端着丝粒染色体）近端着丝粒染色体）近端着丝粒染色体（（（（4 4）端着丝粒染色体）端着丝粒染色体）端着丝粒染色体）端着丝粒染色体3.动粒动粒(kinetochore)：位于着丝粒两侧的特化的圆盘：位于着丝粒两侧的特化的圆盘状结构，由蛋白质构成，是纺锤丝微管的附着部状结构，由蛋白质构成，是纺锤丝微管的附着部位，参与细胞分裂后期染色体向两极的迁移位，参与细胞分裂后期染色体向两极的迁移。

4.着丝粒着丝粒-动粒复合体：是位于着丝粒动粒复合体：是位于着丝粒-动粒区域的高动粒区域的高度有序的整合结构，有三个结构与功能结构域度有序的整合结构，有三个结构与功能结构域1）动粒结构域）动粒结构域(kinetochore domain)：位于着丝粒：位于着丝粒表面，是纺锤丝附着的结构表面，是纺锤丝附着的结构（（2）中央结构域）中央结构域(central domain)：是着丝粒区的主：是着丝粒区的主题，对复合体结构与功能有重要作用题，对复合体结构与功能有重要作用（（3）配对结构域）配对结构域(pairing domain)：姐妹染色单体连：姐妹染色单体连接部位，与姐妹染色单体分离有关接部位，与姐妹染色单体分离有关Pairing domaincentral domainkinetochore domainThree domains of centromere region（三）次缢痕（三）次缢痕次缢痕次缢痕(secondary constriction)是染色体上除主是染色体上除主缢痕之外的缢缩部位，其位置和数量可作鉴缢痕之外的缢缩部位，其位置和数量可作鉴别染色体的标记并非所有染色体都有次缢别染色体的标记。

并非所有染色体都有次缢痕四）随体（四）随体随体随体(satellite)是位于染色体末端与次缢痕连接是位于染色体末端与次缢痕连接的球形或棒状结构，主要由异染色质构成的球形或棒状结构，主要由异染色质构成（五）端粒（五）端粒1.端粒端粒(telomere)是染色体两端的特化部位；是染色体两端的特化部位；2.DNA为富含鸟嘌呤核苷酸的重复序列；为富含鸟嘌呤核苷酸的重复序列；3.维持染色体的完维持染色体的完整性和稳定性，整性和稳定性，与细胞增殖能力与细胞增殖能力相关；参与染色相关；参与染色体在核内的空间体在核内的空间排布及同源染色排布及同源染色体配对用含用含TTAGGG序列的序列的DNA探针进行荧光原位杂交显示人染色体端粒探针进行荧光原位杂交显示人染色体端粒（六）核仁组织区（六）核仁组织区核仁组织区核仁组织区(nucleolar organizer region, NOR)是是染色体上参与核仁形成的区域，是含有染色体上参与核仁形成的区域，是含有rRNA基因的染色体区域基因的染色体区域人染色体中人染色体中13，，14，，15和和21，，22号染色体有核号染色体有核仁组织区，表现为恒定的次缢痕。

仁组织区，表现为恒定的次缢痕How a nucleolus is organizedHow a nucleolus is organized五、染色体核型与带型1. 核型核型(karyotype) ：一个物种所特有的染色体：一个物种所特有的染色体数目和每条染色体所特有的形态（包括染色体数目和每条染色体所特有的形态（包括染色体长度、着丝粒位置、次缢痕的数目及位置、常长度、着丝粒位置、次缢痕的数目及位置、常染色质和异染色质的分布等）特征叫做核型染色质和异染色质的分布等）特征叫做核型人的正常核型是人的正常核型是46，，XX和和46，，XY2.带型带型(band pattern)：染色体经显带处理和染色：染色体经显带处理和染色后显示出的带纹特征（带的数量和分布格局）后显示出的带纹特征（带的数量和分布格局）称为带型称为带型用不同的显带技术显示不同的带纹和带型用不同的显带技术显示不同的带纹和带型非显带核型与显带核型非显带核型与显带核型第三节 核仁一、光镜下的一般特性与化学组成一、光镜下的一般特性与化学组成二、核仁的超微结构二、核仁的超微结构三、核仁的功能三、核仁的功能四、核仁周期四、核仁周期一、光镜下的一般特性与化学组成一、光镜下的一般特性与化学组成1.1.无包膜的球形小体，染色较深，形态、大小及数无包膜的球形小体，染色较深，形态、大小及数目在细胞周期的不同时期变化很大。

目在细胞周期的不同时期变化很大2.2.含蛋白质含蛋白质(80%), RNA, DNA, 脂类二、核仁的超微结构二、核仁的超微结构1.1.核仁染色质：核仁染色质：rDNA(rRNA基因基因)，核仁组织区，核仁组织区(NOR)2.纤维成分：由蛋白质和纤维成分：由蛋白质和RNA构成的纤维交织成海构成的纤维交织成海绵状网架绵状网架3.颗粒成分：由蛋白质和颗粒成分：由蛋白质和RNA构成的颗粒分布于网构成的颗粒分布于网架之间；架之间；4.核仁基质：无定形的蛋白基质核仁基质：无定形的蛋白基质How a nucleolus is organizedHow a nucleolus is organized三、核仁的功能三、核仁的功能1.合成、加工合成、加工rRNArRNA的初始转录产物是的初始转录产物是45S的的rRNA，经过加，经过加工修饰，最终形成工修饰，最终形成5.8S、、18S、、28SrRNA2.装配核糖体亚单位装配核糖体亚单位rRNA与核糖体蛋白在核仁内组装成核糖体的大与核糖体蛋白在核仁内组装成核糖体的大小亚基小亚基大亚基大亚基(60S)28S rRNA5.8S rRNA5S rRNA——来自核仁外来自核仁外DNA49种蛋白质种蛋白质来自核仁来自核仁小亚基小亚基(40S)18S rRNA——来自核仁来自核仁33种蛋白质种蛋白质四、核仁周期四、核仁周期核仁是一种动态结构核仁是一种动态结构, 细胞周期中核仁形态结构细胞周期中核仁形态结构的周期性变化称为核仁周期。

的周期性变化称为核仁周期核仁的周期性变化：核仁的周期性变化：前期：核仁解体，前期：核仁解体，RNA合成停止合成停止中期和后期：无核仁中期和后期：无核仁末期：末期：rRNA重新开始合成，核仁逐渐形成重新开始合成，核仁逐渐形成第四节 核骨架一、核骨架的定义、成分与结构一、核骨架的定义、成分与结构1.定义：定义：核骨架核骨架(nuclear scafflod)也称核基质也称核基质(nuclear matrix)，，是指细胞核中除核被膜、染是指细胞核中除核被膜、染色质和核仁以外的物质与结构色质和核仁以外的物质与结构2.成分：核基质蛋白，核基质结合蛋白，少量成分：核基质蛋白，核基质结合蛋白，少量RNA3.结构：直径结构：直径3~4 nm的纤维或核糖核蛋白复合体，的纤维或核糖核蛋白复合体，与核纤层、核孔复合体及胞质骨架相联系与核纤层、核孔复合体及胞质骨架相联系二、核骨架的功能1.作为作为DNA复制的支撑结构，复制的支撑结构，DNA复制过程中酶复制过程中酶（（DNA聚合酶，拓扑异构酶等）与模板均需附聚合酶，拓扑异构酶等）与模板均需附着在核骨架上；着在核骨架上；2.基因复制与转录的场所；基因复制与转录的场所；3.参与染色体和核的构建参与染色体和核的构建第五节 细胞核的功能一、遗传信息的贮存一、遗传信息的贮存真核细胞遗传信息的贮存状态有两个特点：真核细胞遗传信息的贮存状态有两个特点：1.与蛋白质结合成染色体；与蛋白质结合成染色体；2.由核膜包裹在核内。

由核膜包裹在核内二、遗传信息的复制二、遗传信息的复制1.在核膜内复制在核膜内复制2.一个分子有多个复制起始点一个分子有多个复制起始点3.复制过程有解旋酶、拓扑异构酶、引物酶、聚合复制过程有解旋酶、拓扑异构酶、引物酶、聚合酶、连接酶、端粒酶等多种酶和多种蛋白因子参酶、连接酶、端粒酶等多种酶和多种蛋白因子参与三、遗传信息的转录三、遗传信息的转录1.转录是转录是RNA分子的合成方式和遗传信息的分子的合成方式和遗传信息的传递方式传递方式2.转录出转录出mRNA需经过加工成熟后才能进入胞需经过加工成熟后才能进入胞质指导蛋白质的合成质指导蛋白质的合成第六节 细胞核与疾病一、细胞核形态异常与肿瘤一、细胞核形态异常与肿瘤1.1.高核质比和异形性：核大，表面突出或凹高核质比和异形性：核大，表面突出或凹陷，核分叶、出芽、桑椹状、弯月形；核陷，核分叶、出芽、桑椹状、弯月形；核孔数目增加孔数目增加2.2.染色质特征：染色深，近核膜处颗粒状染染色质特征：染色深，近核膜处颗粒状染色质增多，颗粒大小与分布不均色质增多，颗粒大小与分布不均3.3.基因活性特征：基因活性特征：rRNArRNA基因和其他相关基因基因和其他相关基因表达活性增高，组蛋白磷酸化程度增加。

表达活性增高，组蛋白磷酸化程度增加二、染色体异常与疾病1.1.肿瘤细胞普遍存在染色体数目畸变和肿瘤细胞普遍存在染色体数目畸变和/ /或结构或结构畸变2.2.染色体异常是多数临床综合症发病的根本原因染色体异常是多数临床综合症发病的根本原因三、细胞坏死三、细胞坏死(necrosis)(necrosis)过程中细胞核的变化过程中细胞核的变化细胞核脱水、体积缩小，染色质浓缩、染色加深细胞核脱水、体积缩小，染色质浓缩、染色加深，核膜破裂、核碎裂，核物质分解、核消失核膜破裂、核碎裂，核物质分解、核消失。