细胞核2学习教案

1、会计学1第一页，共64页。第1页/共64页第二页，共64页。通常(tngchng)一个核、极少无核、有的多核数目(shm)：哺乳动物(brdngw)成熟红细胞骨骼肌细胞（多核）筛管细胞(无核) (无核)第2页/共64页第三页，共64页。结构(jigu) 细胞核功能(gngnng)：遗传物质贮存、复制和转录的场所，细胞生命活动的控制中心核被膜染色质核仁核基质第3页/共64页第四页，共64页。核 膜核 仁染色质核基质(j zh)电镜下细胞核（间期）的组成(z chn)：核膜、核仁、染色质、核基质。第4页/共64页第五页，共64页。第二节 核膜(h m)与核孔复合体 二、核周池一、核膜(h m)（核

2、被膜）三、核孔复合体四、核纤层第5页/共64页第六页，共64页。间期的细胞核的形态(xngti)结构 第6页/共64页第七页，共64页。第7页/共64页第八页，共64页。 面向细胞质，其表面附核糖体，形似粗面内质网, 膜可与胞质中的某些微管(wi un)、微丝相连起固定核位置的作用。细胞分裂间期，与中等纤维，微管(wi un)等细胞骨架相连，促使核膜生长。 面向核质，无核糖体附着，但内核(ni h)膜上有特异蛋白，如lamin B受体(LBR)，为核纤层(lamin) B提供结合位点，从而把核膜固着在核纤层上。核孔区的核被膜称为(chn wi)孔膜区。外核膜内核膜第8页/共64页第九页，共64

3、页。第9页/共64页第十页，共64页。核内、外膜之间形成(xngchng)的宽约20-40nm的腔隙，也叫膜间腔。二、核周池第10页/共64页第十一页，共64页。中央颗粒（一个）孔环颗粒（八对）辐纤维丝三、核孔复合体 每个核孔周围(zhuwi)有个盘状结构叫核孔复合体，它是由排列成八角的蛋白颗粒所组成，呈八重对称分布的跨膜的辐射状结构，围绕在中央运输体的周围(zhuwi)。第11页/共64页第十二页，共64页。核孔第12页/共64页第十三页，共64页。核孔复合体(NPC)的结构(jigu)核篮第13页/共64页第十四页，共64页。第14页/共64页第十五页，共64页。第15页/共64页第十六页

4、，共64页。1.通过(tnggu)核孔复合体的被动扩散第16页/共64页第十七页，共64页。的核输出）的核输出）第17页/共64页第十八页，共64页。第18页/共64页第十九页，共64页。第19页/共64页第二十页，共64页。包有尾部(wi b)的胶体金颗粒电镜检测(jin c)核定位(dngwi)信号的发现第20页/共64页第二十一页，共64页。第21页/共64页第二十二页，共64页。第22页/共64页第二十三页，共64页。第23页/共64页第二十四页，共64页。四、核纤层(中等(zhngdng)纤维)在高等真核细胞的内层核膜(h m)下，有一个由纤维蛋白形成的网络壳层，叫做核纤层（nucl

5、ear lamina）。核纤层的化学成分叫作核纤层蛋白（lamin），是种类不多的几种多肽。在哺乳动物细胞中有3种，即核纤层蛋白A、B （包括B1、B2）、 C。 核纤层蛋白B与内层核膜(h m)的特定受体结合，核纤层蛋白A，C与染色质上的特殊位点结合。核 孔复 合 体膜蛋白外 膜内 膜 镶 嵌 膜 蛋 白核 周 腔ccccccc核纤层染色质（纤维）第24页/共64页第二十五页，共64页。第25页/共64页第二十六页，共64页。染色质D N A：主要成分，为遗传物质的分子基础。蛋 白 质少量RNA组 蛋 白：、H2A、H2B、H3、H4非组蛋白：富含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。第三节 染色

6、质 一、染色质的化学(huxu)组成第26页/共64页第二十七页，共64页。第27页/共64页第二十八页，共64页。端粒及异染色质区中度重复序列：几乎所有高等真核细胞基因组，调控作用单拷贝序列：大多数真核生物的结构基因第28页/共64页第二十九页，共64页。第29页/共64页第三十页，共64页。第30页/共64页第三十一页，共64页。 核糖核酸(h tn h sun)（RNA): tRNA、rRNA、mRNA、hnRNA（核不均一RNA）、 snRNA（核内小RNA）；含量不到DNA量的10%。 这些(zhxi)RNA是染色质中的正常组分还是转录出来的各种RNA的残存，尚有争议。第31页/共6

7、4页第三十二页，共64页。串珠(chunzh)样结构（真核细胞染色质）第32页/共64页第三十三页，共64页。第33页/共64页第三十四页，共64页。2.组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构，相对分子质量100*103，由四个二聚体组成，包括(boku)两个H2A.H2B和两个H3H4。3.146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈。4.两个相邻核小体之间以连接DNA相连，典型长度60bp，不同物种变化值为080bp不等。5.组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序列。6.核小体沿DNA的定位受不同因素的影响。第34页/共64页第三十五页，共64页。球

8、状组蛋白核心(hxn)H4DNA双螺旋(140-160bp、1.75圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B10nm连接(linji)DNA（50-60bp） H1 H1核小体核心(hxn)部连接部DNA分子：140-160bp、1.75圈组 蛋 白：2（H2A、H2B、H3、H4）八聚体组 蛋 白：H1DNA分子：5060bp核小体第35页/共64页第三十六页，共64页。染色质电镜图第36页/共64页第三十七页，共64页。螺线管是染色质的二级结构，6个核小体缠绕(chnro)一圈形成的中空性管. 外30nm; 内10nm,组蛋白H1位于螺线管内侧。将串

9、珠状小体长度压缩1/6；DNA分子长度压缩6倍，螺线管即为30nm的染色质纤维。内10nm外30nm组蛋白（二）二级结构(jigu)：第37页/共64页第三十八页，共64页。（三 ）三级结构(jigu) 超螺线管为染色质的三级结构，它是由螺线管进一步盘曲而形成(xngchng)。将螺线管长度压缩39/40。DNA被压缩40倍。（四）四级结构(jigu) 超螺线管进一步折叠又被压缩4/55/6成为四级结构染色单体。DNA被压缩5倍.（DNA分子长度压缩至1/8001/10 000）。第38页/共64页第三十九页，共64页。核小体（10nm）染色质的四级结构(jigu)模型螺线管（30nm）超螺线

10、管（300nm）染色(rns)单体压缩(y su)6倍压缩40倍压缩5倍DNA压缩7倍组蛋白+一级二级三级四级第39页/共64页第四十页，共64页。间期染色质根据其形态表现和染色性能区分为：1.常染色质（euchromatin) 结构均一疏松(sh sn)，折叠压缩程度低，染色浅； 分布核中央（间期），分裂期位于染色体臂； 单一和中度重复序列DNA； 在复制行为上，早复制、晚聚缩； 具有转录活性。三、常染色质与异染色质第40页/共64页第四十一页，共64页。2、异染色质(heterochromatin) 结构紧密，折叠压缩程度高，着色深； 间期位于核的边缘，分裂期位于着丝粒、端粒或在染色体臂的

11、常染色质之间； 由高度重复DNA序列构成； 在复制行为(xngwi)上，晚复制、早聚缩； 无转录活性。第41页/共64页第四十二页，共64页。兼性异染色质：巴氏小体(失活的X染色体）巴氏小体 某些细胞类型或在一定的发育阶段，原来的常染色质凝缩，并丧失基因转录活性，变为异染色质。 如女性XX,胚胎16前为常染色质,16天后(tin hu)其中一条X染色质由常染色质异固缩为X染色质(兼性异染色质)(性别鉴定 )结构异染色质指的是各种类型细胞(xbo)在整个细胞(xbo)周期内处于凝集状态的染色质，多位于着丝粒区域、端粒和染色体臂的凹入部位，含有大量的重复序列的DNA。多在S期的晚期复制。第42页/

12、共64页第四十三页，共64页。常染色质异染色质异染色质可以储存信息，也可作为(zuwi)转录的终止点，也可以作为(zuwi)DNA聚合酶的起始点第43页/共64页第四十四页，共64页。第44页/共64页第四十五页，共64页。第45页/共64页第四十六页，共64页。第五节 核 仁 nucleolus一、核仁(h rn)的超微结构(四)核仁(h rn)基质(二)致密(zhm)纤维部分(三)颗粒组分(一)纤维中心第46页/共64页第四十七页，共64页。人的成纤维细胞核仁(h rn)电镜图第47页/共64页第四十八页，共64页。(一)纤维(xinwi)中心纤维中心是被纤维成分不同程度(chngd)包围

13、着的浅染的低电子密度区域，载有rRNA基因（rDNA）此段DNA称核仁组织区（NOR）它是形成核仁的部位。第48页/共64页第四十九页，共64页。 纤维结构：是核仁超微结构中电子密度最高的部分(b fen)，染色较深。呈环形或半月形包围浅染区的纤维中心，通常由致密的纤维构成，见不到颗粒。主要成分为RNA与蛋白质，构成核仁的海绵状网架。(二)致密纤维(xinwi)部分第49页/共64页第五十页，共64页。是核仁的主要结构，位于核仁的边缘部分。由 1520nm的核糖核蛋白(RNP)颗粒(kl)构成，可被RNA酶和蛋白酶消化，这些颗粒(kl)是正在加工、成熟的核糖体亚基的前体颗粒(kl)。（三）颗粒

14、(kl)组分第50页/共64页第五十一页，共64页。或称核仁骨架，是将核仁用RNA酶和DNA酶处理过后(核仁内染色质、纤维结构和颗粒结构均被消化(xiohu)，在电镜下看到的核仁的残余结构。(四)核仁(h rn)基质第51页/共64页第五十二页，共64页。rRNA基因(rDNA，从染色体上伸展出的DNA袢环）存在(cnzi)的部位纤维中心 核仁组织者（DNA袢环）着丝粒次缢痕核仁模型颗粒(kl)成分第52页/共64页第五十三页，共64页。二、核仁(h rn)的功能合成(hchng)RNA和装配核糖体的大、小亚基。转录(zhun l)的终点蛋白质颗粒rDNArRNA基质单位转录单位3nm间隔片段

15、转录的起点RNA聚合酶rDNA转录rRNA(45S rRNA前体、纤维状)颗粒状(18s 5.8s 28srRNA、蛋白质颗粒）剪切加工加工包装核糖体的亚基53第53页/共64页第五十四页，共64页。 （一）rRNA的合成、加工和成熟 rRNA基因(jyn)初级RNA转录本（45srRNA） 32srRNA（28srRNA，5.8rRNA）、20srRNA（18srRNA） 核糖体甲基化加工、成熟。 （二）核糖体亚单位的组装 rDNArRNA 与核仁蛋白质结合加工形成核糖大小亚单位细胞质 80S核糖核蛋白颗粒蛋白质合成第54页/共64页第五十五页，共64页。第55页/共64页第五十六页，共64

16、页。第56页/共64页第五十七页，共64页。RNA聚合酶 rRNA RNA RNA80s核糖体60s亚基40s亚基 rRNA18s rRNA蛋白质：49种蛋白质：33种58s rRNA5s rRNA28s rRNA第57页/共64页第五十八页，共64页。第58页/共64页第五十九页，共64页。第59页/共64页第六十页，共64页。第60页/共64页第六十一页，共64页。60S40SmRNAtRNA多肽(du ti)E部位(bwi)5，3，mRNA A部位(bwi) P部位G因子T因子核糖体的四个活性部位第61页/共64页第六十二页，共64页。间期分裂期细胞分裂期后末期细胞(xbo)有12个或多个核仁。染色质浓缩、rRNA合成(hchng)停止，rDNA袢环逐渐缩回到染色体，核仁缩小继而消失。 核仁组织者染色体解旋，rDNA伸展成袢样，在酶的作用(z