细胞核(整合)2013-11

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细胞核的结构和功能的知识点总结

细胞核的结构和功能的知识点总结

细胞核的结构和功能的知识点总结一、细胞核的结构。

1. 核膜。

- 双层膜结构,将细胞核内物质与细胞质分开。

- 核膜上有核孔,核孔是大分子物质(如mRNA、蛋白质等)进出细胞核的通道,具有选择性。

例如,核内转录形成的mRNA可以通过核孔进入细胞质,细胞质中的某些蛋白质(如组成染色体的组蛋白等)可以通过核孔进入细胞核。

2. 染色质。

- 主要由DNA和蛋白质组成,是极细的丝状物。

- 在细胞分裂时,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的染色体。

染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。

- 染色质中的DNA是遗传信息的载体,蕴含着细胞的遗传信息,这些遗传信息决定了细胞的结构和功能,也决定了生物个体的性状。

3. 核仁。

- 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

在细胞有丝分裂过程中,核仁会周期性地消失和重建。

例如,在细胞分裂前期,核仁逐渐解体;在末期,核仁又重新出现。

4. 核液(核基质)- 是细胞核内的液体部分,含有多种酶等物质,为细胞核内的代谢活动提供了液体环境。

二、细胞核的功能。

1. 是遗传信息库。

- 细胞核中的染色质(体)含有DNA,DNA分子携带了大量的遗传信息。

这些遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。

例如,在细胞分裂过程中,亲代细胞的染色体经过复制后平均分配到两个子细胞中,使得子细胞获得了与亲代细胞相同的遗传物质。

2. 是细胞代谢和遗传的控制中心。

- 通过控制酶和蛋白质的合成来控制细胞的代谢过程。

例如,细胞核中的基因通过转录形成mRNA,mRNA进入细胞质后指导蛋白质的合成,而酶大多是蛋白质,这些酶可以催化细胞内的各种化学反应,从而控制细胞的代谢。

在细胞的生长、发育、衰老和凋亡等生命活动过程中,细胞核都起着关键的控制作用。

细胞核-课件PPT课件

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胞器
4)细胞壁成分为肽聚糖
真核细胞
2) 有由核膜包被的细 胞核
3) 有由膜包被的各种 细胞器
4)植物的细胞壁主要成 分为纤维素
相 有细胞膜;有核糖体;有遗传物质
同 点
第18页/共28页
课堂巩固练习
1.细胞核是下列哪种生理活动的主要场所(

A.蛋白质合成
B.有氧呼吸
C.DNA的储存和复制
D. D胞

蓝 细 菌
第15页/共28页

支 原 体
真核细胞与原核细胞
细胞大小 细胞核
细胞质
细胞壁 细胞膜 有氧呼吸场所 光合作用场所 举例
原核细胞
第16页/共28页
真核细胞
真核细胞与原核细胞
细胞大小 细胞核
细胞质
细胞壁 细胞膜 有氧呼吸场所 光合作用场所 举例
原核细胞 小
细胞核是遗传信息 库,是细胞代谢和 遗传的控制中心
核膜 染色质 核仁 核液
第13页/共28页
原核生物
包括细菌、蓝藻(蓝细菌) 和放线菌 大小约为真核细胞的1/10 细胞质只有核糖体 没有核膜 有细胞壁和荚膜鞭毛的结构 有氧呼吸的酶附着在质膜上 蓝细菌有光合膜
鞭毛 荚膜 细胞壁 细胞膜 拟核 核区 细胞质
有核
无核
不分裂
开始分裂
蝾螈的 有核
分裂
受精卵
受精卵横 将有核一边
缢,一边 的一个细胞
有核一边 核挤到无核
无核
的一边
发育(慢) 发育(快)
细胞细核胞与核细控胞的制分细裂胞、的分分化裂有、什分么关化系。?
第3页/共28页
资料3 变形虫切割、核移植实验
无核部分
死亡

细胞核优秀课件

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技能训练
细胞核中,实现核质间频繁的物质交换和信息交流
的结构是
(C)
A、核膜
B、核仁
C、核孔
D、核质
请批评指正 谢谢!
美西螈(英文名称:Axolotl),又名墨西哥钝口螈,俗称六 角恐龙,是水栖的两栖类,是墨西哥的特有种,因其独特的
外貌及幼体性成熟而著名。根据肤色不同分为白美西螈和黑 美西螈。
白色美西螈
控制中心 D.DNA主要存在于细胞核内
技能训练
染色体的主要化学成分是( B)
A.DNA和RNA
B.DNA和蛋白质
C.RNA和蛋白质 D.蛋白质和脂质
技能训练
细胞核内行使遗传功能的是( C)
A.核膜
B.核孔
C.染色质
D.核仁
技能训练
下列对细胞核功能的阐述中,较为全面的是( C ) A、是遗传的信息库 B、细胞代谢和遗传的控制中心 C、A和B都正确 D、没有细胞核,细胞就不能分裂
细胞核 细胞核
第三章 第3节 细胞核——系统的控制中心
实验1 美西螈核移植实验
黑美西螈 白美西螈
胚胎细胞
取核
卵细胞
去核
由此你认为生物的性状的 遗传主要有什么控制?
核移植
黑美?西螈
实验2:
无核
有核 不分裂
开始 分裂
蝾螈的 有核
分裂
受精卵
操作:
操作:
用头发将蝾螈 将有核一边的
的受精卵横缢 一个细胞核挤
DNA:贮存遗传信息、 遗传信息的载体。 控制遗传、代谢
DNA分子
染色质 高度螺旋 分裂前、细长 解开螺旋
染色体 分裂时、短粗
染色质和染色体: 同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。

细胞核

细胞核

细胞核(nucleus)是遗传信息的载体,细胞的调节中心,其形态随细胞所处的周期阶段
而异,通常以间期核为准。

细胞核外被核膜。

核膜由内外二层各厚约3nm的单位膜构成,中间为2~5nm宽的间隙(核周隙);核膜上有直径约50nm的微孔,作为核浆与胞浆间交通的孔道,其数目因细胞类型和功能而异,多者可占全核表面积的25%;在肝细胞核据估算约有2000个核
孔。

核浆主由染色质构成,其主要成分为脱氧核糖核酸(DNA),并以与蛋白质相结合的形式存在,后者由组蛋白与非组蛋白组成。

染色质的NDA现在已可用多种方法加以鉴定和
定量测定医学教,育网|搜集整理。

核内较粗大浓缩的、碱性染料深染的团块状染色质为异染色质,呈细颗粒状弥散分布的、用普通染色法几乎不着色的染色质则为常染色质。

一部分异染色质也可以上述两种状态存在。

从生化角度看,异染色质不具遗传活性,相反,常染色质则大部分具遗传活性。

间期核的染色质模式还反映细胞的功能状态。

一般而言,大而淡染的核(浓缩染色质少)提示细胞活性(如蛋白质和酶的合成)较高;小而深染的核(浓缩染色质较多)则提示细胞
活性有限或降低。

细胞核PPT课件

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细胞核的形态存在差异(物种和类型不同)
圆形或椭圆形(大部分) 杆状 枝状 带状
2
数目: 通常一个核、极少无核、有的多核
哺乳动物成 筛管细胞 熟红细胞
(无核)
(无核)
骨骼肌细胞 (多核)
3
结构
核基质 染色质 核被膜
核仁
细胞核功能: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
4
电镜下细胞核(间期)的组成:核膜、核仁、 染色质、核基质。
核纤层
膜 外 蛋 膜白


核周腔
合 孔
镶 内嵌
膜 膜蛋
白体







染色质(纤维)
25
核纤层的功能与对核膜,染色质的支持及核的构造有关
1.核纤层为核膜提供支架,与核膜的行为 密切相关。
2.核纤层与染色质及核的组装有密切关系。
26
第三节 染色质
一、染色质的化学组成
D N A:主要成分,为遗传物质的分子基础。
核膜 核仁 染色质 核基质
5
第二节 核膜与核孔复合体
一、核膜(核被膜) 二、核周池 三、核孔复合体 四、核纤层
6
间期的细胞核的形态结构
7
核被膜是包围在细胞核外的界膜,将细胞分隔成细 胞质和细胞核两个区域。
核被膜由两层单位膜组成,分为外层核膜和内层核膜。
8
外核膜
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、微丝相连起固定核位置的作用。细胞分裂 间期,与中等纤维,微管等细胞骨架相连,促使核膜生长。
核孔复合体(NPC)的结构—核篮
14
核孔复合体的功能
是核质物质与信息交换的亲水通道 1.双功能性运输通道 2.双向性运输通道:

细胞核-ppt课件

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体。
可编辑课件
11
2、染色质和染色体是同种物质吗?它们之间有何区别?
染色质
高度螺旋、变短变粗
染色体
(细胞分裂结束时) 解开螺旋、恢复细长丝 (细胞分裂期)

染色质
染色体
染色质和染色体是同一种物质在细胞
不同时期的两种存可在编辑状课件态。
12
为什么细胞核能控制细胞的代谢和遗传?
因为细胞核中有DNA,而DNA上贮存着遗传信
液泡 叶绿体 细胞壁 可编辑课件
细胞质 内质网
}细胞核
线粒体 高尔基体 内质网 核糖体 细胞膜
1

{ 细胞核
物 细







可编辑课件
模2
细胞核---系统的控制中心
可编辑课件
3
资料一:美西螈核移植实验
黑美西螈 白美西螈
胚胎细胞 卵细胞
取核
去细胞核
黑色个体
美西螈的肤色是由细胞可质编辑还课件是由 细胞核 控制?4
核膜 (双层膜,把核内物质与细胞质分开)
染色质
(由DNA和蛋白质组成,DNA是遗 传信
核仁 (息与的某载种体RN)A的合成以及核糖体的形成 有关)
核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息
交流)
可编辑课件
10
阅读课本P54,思考以下三个问题:
1、 染色质是由—D—NA—和— 蛋白—质—结合形成 的,易被—碱—性染—料—染成深色;染色质是极 细的—丝—状—物 —;并且是—遗—传—信息——的载
细胞核控制着细胞的分裂、分化 细胞核是细胞生命活动的控制中心 生物体形态结构的建成主要与细胞核 有关
总结:细胞核控制着细胞的代谢

细胞核——系统的控制中心 习题带答案详解

细胞核——系统的控制中心  习题带答案详解

1.(2013·山东泰安高一检测)下列关于细胞核结构与功能统一性的叙述中,正确的是()A.核仁中的DNA控制着细胞代谢B.染色质上的DNA储存着大量的遗传信息C.不同细胞的核孔数量是相同的D.原核细胞的核膜也具有两层膜,利于控制物质的进出解析:选B。

核孔是某些大分子物质的通道,在代谢旺盛的细胞中核孔较多;原核细胞无真正的细胞核,即无核膜;核仁中无DNA,DNA主要存在于染色质上,并储存着大量的遗传信息。

2.对染色体和染色质的描述错误的是()A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质B.染色质和染色体的形态结构、化学成分完全相同C.染色体或染色质的主要成分是DNA和蛋白质D.染色体或染色质存在于真核细胞的细胞核中解析:选B。

染色质易被碱性染料染成深色,它主要是由DNA和蛋白质组成的;染色体和染色质是同种物质在不同时期的不同存在形式;染色体或染色质只存在于真核细胞的细胞核中,而在真核细胞的细胞质及原核细胞中都不存在。

3.(2013·山东省东营市部分重点高中高一检测)对下列生物或结构进行化学成分分析,最相似的是()A.艾滋病病毒和染色体B.噬菌体和染色体C.核糖体和染色体D.噬菌体解析:选B。

噬菌体和染色体,都主要由DNA和蛋白质构成。

4.(2013·山西省山大附中高一检测)蛋白质是生命活动的体现者,大量事实表明,在蛋白质合成旺盛的细胞中,往往有较多和较大的核仁,核糖体的数量也很多。

根据这一事实可以推断()A.细胞中蛋白质主要在核仁中合成B.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质D.核仁和核糖体是细胞生命活动的控制中心解析:选B。

核仁与rRNA的合成有关,rRNA是核糖体的组成成分之一。

5.图示说明细胞能正常完成各项生命活动的前提条件是()A.膜的选择透过性B.线粒体供能C.核内有遗传物质D.细胞保持完整性解析:选D。

卵细胞的核单独存在,脑细胞的细胞质也单独存在,两者一段时间后就死亡,而卵细胞的细胞质与脑细胞的细胞核构成的重组细胞仍然能正常分裂和分化,所以能够看出细胞要完成正常的生命活动必须保持细胞结构的完整性。

细胞核CaptainLu

细胞核CaptainLu

03
细胞核与细胞分裂
有丝分裂和减数分裂的过程
有丝分裂
细胞核内的DNA复制后,细胞经历两次有丝分裂,产生两个子细胞,每个子细胞 都获得与母细胞相同的遗传物质。
减数分裂
在生殖细胞(精子和卵细胞)形成过程中,细胞核内的DNA复制一次,但细胞分 裂两次,产生四个子细胞,每个子细胞的遗传物质减半。
中心粒和纺锤体的功能
法,提高肿瘤治疗的疗效和生存率。
干细胞治疗
03
通过诱导干细胞定向分化,可以生成具有特定功能的细胞,用
于替代损伤或病变的组织器官。
细胞核在再生医学和干细胞研究中的应用
组织工程
利用细胞核中的干细胞,可以构 建出具有生理功能的组织器官, 为器官移植提供新的来源。
损伤修复和再生
通过研究细胞核在再生过程中的 作用机制,可以为损伤修复和再 生医学提供新的思路和方法。
3
细胞培养和繁殖
利用细胞核移植技术,可以繁殖出具有特定功能 的细胞系,用于药物筛选、疾病模型构建等。
细对细胞核中的DNA进行测序,可以检测出遗传性疾病、肿
瘤等疾病的风险,为个体化医疗提供依据。
肿瘤免疫治疗
02
利用细胞核中的肿瘤抗原,可以开发出针对特定肿瘤的免疫疗
染色质
染色质是细胞核中由DNA和蛋白质组成的网状结构 ,是遗传物质的主要载体。
细胞核的起源和进化
起源
细胞核的起源可以追溯到约10亿年前,当时原核生物进化出了真核生物,遗传 物质从细胞质中分离出来,形成了细胞核。
进化
细胞核的进化与生物的进化密切相关,随着生物的不断进化,细胞核的结构和 功能也不断得到完善和优化,以适应生物不断变化的环境和生存需求。
中心粒
中心粒是细胞内微管组织中心, 负责纺锤体的形成,在有丝分裂 和减数分裂过程中起到关键作用 。

细胞核PPT课件

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电激融合 新的卵细胞发 移植 育成早期胚胎
母羊C子宫
发育 小母羊多利
现象:多利的遗传性状与母羊B几乎完全相同
讨论:生物体的遗传性状主要受什么控制?
主要受细胞核控制
.
5
资料3、用头发将蝾螈的受精卵 横缢为有核和无核的两半。
有核的 → 正常分裂

在蝾螈受精卵上 进行的结扎实验
无核的 → 停止分裂
当有核的分裂到16~32个细胞时, 如果这时一个细胞挤到无核的 一半,这一半也开始分裂。
.
2
资料分析:细胞核具有什么功能?
蝾螈 伞藻
变形虫
.
3
资料1、科学家用黑白两种美西螈(一种两栖动物) 做实验:
黑色美西螈(细胞核) × 白色美西螈(去核)

黑色美西螈

黑色美西螈(去核) × 白色美西螈(细胞核)

讨论:
白色美西螈
美西螈的肤色是由细胞核还是由细胞质控制的?
由细胞核控制
.
ห้องสมุดไป่ตู้
4
资料2、多利羊的培育过程: 母羊B乳腺上皮细胞的细胞核 注入 母羊A(去核)
A、核膜
B、核仁
C、核孔
D、核质
.
15
小结:
1、细胞核的功能; 2、细胞核的形态结构; 3、为什么说细胞核是遗传信息库。
预习:
尝试制作真核细胞的 三维结构模型
.
16
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你保证行了吧。"采薇哼道:"只要你献出两盆太阳之体の圣血来,这邪物壹定会被镇压の更厉害の,佛怒也会烧の更旺,说不定还可以借助你の太阳之血之力,将这邪物给烧死丶""咱想你也不想看到生灵涂炭吧,这邪物要是出世了,你咱都无法挡

(推荐)《细胞生物学细胞核》PPT课件

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蛋白质: 20多种,占65-75%。与内质网相似。 脂 类:与内质网相似。
二、核膜的超微结构
核膜 核仁 染色质 核基质
二、核膜的超微结构
1.外核膜
与内质网相通 外表附有核糖体颗粒
2.内核膜
内侧连有核纤层
3.核周间隙
4.核孔
核膜的结构和功能
核膜的结构和功能
三、 核孔复合体与核质间的运输
核孔
•内外核膜融合而成 •一般3000-4000个。 • 细胞核活动旺盛的细胞
10nm
核小体(nucleosome)
球状组蛋白核心
核 小 体
H1
连接DNA (50-60bp)
H1
H B H3 2
H4
H2A10nHm 2A
H B H4
2
H3
H3
H2A
H4
H2B H2B
H4
H2A
H3
DNA双螺旋(146bp、1¾圈)பைடு நூலகம்
组蛋白:2(H2A、H2B、
核心部
H3、H4) 八聚体
核 小 体
一、染色质与染色体的主要化学组成
(二)组蛋白和非组蛋白 1. 组蛋白(histone)
• 特点:带正电荷,属碱性蛋白。
• 种类: ① 核小体蛋白:H2A、H2B、H3、H4; ② 连接蛋白:H1(具有种属和组织特异性)。
• 功能: ① 参与染色体的构建,维持染色体结构; ② 抑制 DNA的复制和转录。
❖ 染色质:是间期细胞核中伸展开的DNA蛋白质纤维。 ❖ 染色体:细胞分裂期,染色质组装成在光镜下可见
的棒状或点状结构。
染色质和染色体是同种物质在不同时期的不同表现形式
一、染色质与染色体的主要化学组成

细胞核

细胞核

时间/d 细胞无核部分的存活个数
讨论:
1.如果你是这位科学家,你怎样解释上述数据?你能得出什么 结论? 细胞无核部分随着培养天数的增加,死亡个数迅速增加,第四天就
没有存活的了,这是因为没有细胞核,细胞的生命活动就无法进行。 而细胞有核部分存活个数和时间都要比无核部分多和长,说明细胞 核对于细胞的生命活动是不可或缺的。
2.有人质疑这生物学家,要求他对这么多细胞 有核部分的死亡作出合乎逻辑的解释。请你尝 试为这位生物学家辩护,替他作出解释。
细胞有核部分出现死亡现象的可能原因有两 方面:一是实验过程中人为因素对细胞造成伤 害,导致部分细胞死亡;二是细胞的正常凋 亡。
细胞核控制着细胞的代谢和遗传
克隆羊多莉的产生的过程
资料1 美西螈核移植实验
黑美西螈 白美西螈 卵细胞
去核
胚胎细胞
取核
白美西螈
核移植
黑美西螈 ? 黑美西螈
资料2:蝾螈受精卵横溢实验
东方蝾螈
资料2:蝾螈受精卵横缢实验
有核
无核 有核 蝾螈的 受精卵 不分裂 分裂 开始分裂 继续分裂 发育(慢) 发育(快)
它由什么组成的?形态是怎样? 特性如何? 主要是DNA和蛋白质 极细丝状
易被碱性染料染成深色
认识染色质
染色质
染色体
染色质和染色体是同一种物质吗?
染色质丝
组蛋白 染色体
DNA
高度螺旋、变短变粗
染色质
(细胞分裂间期) 解开螺旋、恢复细长丝状
染色体
(细胞分裂期)
染色质和染色体是同一种物质在细胞不 同时期的两种存在状态。
横缢
挤一个核到 无核的一边
资料3
变形虫切割、核移植实验
死亡

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12
减数分裂过程中的特殊性
2024/1/28
同源染色体的配对和分离
在减数第一次分裂前期,同源染色体进行配对(联会),并在后 期分离,分别进入两个子细胞。
非同源染色体的自由组合
在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,增加了遗传物质 的多样性。
染色单体的交叉互换
在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发 生交叉互换,进一步增加了遗传多样性。
转录因子和表观遗传修饰的调控
转录因子和表观遗传修饰(如DNA甲基化、组蛋白修饰等)在细胞核内调控基因的表达 。它们通过改变染色质的结构和可及性,影响特定基因在细胞周期不同时相的转录活性, 从而调控细胞核的功能和细胞周期的进程。
14
04
基因表达与调控在细胞核中的 实现
Chapter
2024/1/28
2024/1/28
23
基因组编辑技术在细胞核中的应用
2024/1/28
CRISPR-Cas9技术
利用CRISPR-Cas9系统对细胞核内特定基因进行精确编辑,实现基 因敲除、敲入和修复等。
TALEN技术
通过设计特定的TALEN蛋白,识别并结合细胞核内目标基因序列, 引导核酸酶进行切割,实现基因编辑。
核仁与核糖体的关系
核仁合成核糖体的亚基,并在细胞核 内组装成完整的核糖体,进而参与蛋 白质的合成。
核糖体的功能
核糖体是细胞内蛋白质合成的机器, 能够将mRNA上的遗传信息翻译成蛋 白质。
2024/1/28
9
核膜与物质交换通道
核膜的结构
核膜是细胞核的外层结构,由两 层磷脂双分子层构成,具有选择
透过性。
2024/1/28
物质交换通道

细胞核细胞生物学课件(共158张PPT)

细胞核细胞生物学课件(共158张PPT)

带型
荧光或其他染料显示 特异的明暗相间的条 带,用以逐一识别染 色体并排序
核型
全套染色体按序排 列,用以分析染色 体数目和形态
chemical components & double helex
DNA
组蛋白
非组蛋白
RNA
49%
49%
少量
极少量
染色质或染色体
(一) DNA(双螺旋)
(二)染色体蛋白质
•染色体相对分隔的位置是通过染色体 上特异位点附着于内层核膜(核纤层)
来维持的
#18染色体(红色)和#19 染色体(青色)各两份拷贝
在核内分别占据相对独立的 区域
染色体上两个位点(染成黄色和红 色)附着于核被膜内面的核纤层上 (绿色显示核纤层蛋白)
核纤层的作用
1、在间期对核膜起支撑作用。
2、在分裂期调控核膜的解离和重新装配。 3、为间期染色质提供锚定位点,为分裂期染色体
提供构建附着的位点。
第二节 染色质和染色体
chromatin & chromosome
光镜下骨骼肌细胞核(苏木素染色)
透射电镜下超薄切片核内染色质
电镜下呈纤维状的染色质
一、染色质和染色体的形态
morphology
•光镜下能被染料显示,但形态结构不可见-染色质 (chromatin)
•透射电镜观察,超薄切片上呈点状、块状
两类基因:
指导合成蛋白质的基因
指导合成功能RNA的基因,tRNA、rRNA
异染色质与基因表达
• 异染色质的基因表达活性很低
a.大部分异染色质的DNA不含基因
b.异染色质极其紧缩,基因被包装进异染色质
通常就不能表达。
• 如果将一个在常染色质中正常表达的基因用实验 手段移到异染色质中,该基因就停止表达。这种 现象被称为基因沉默(silence of gene)。
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B 参与RNA加工
(3)参与染色体构建
袢环结构
(4)与细胞分化相关
二、细胞核的功能
1.储存遗传信息,完成遗传信息的传代 — 复制
2.RNA的合成 — 转录、加工
三、细胞核与疾病 1.细胞核形态结构异常与肿瘤
细胞核具有高核质比 形状异形性 核孔数量增加 核仁体积大,数目多 组蛋白磷酸化加强
2.染色体异常
D 中央栓 位于核孔复合体的中心
(3)功能
转运各种物质进出细胞核
蛋白合成:mRNA tRNA rRNA (6/min)Ri
复制:DNA+Hp,酶 (106/3min) 转录:聚合酶
水溶性通道 直径 9nm
长15nm 分子量5000 以下的分子可自由转运(被动自由扩散) 水、离子、单糖、核苷酸 大分子通过主动转运过程完成运输
B R出蛋白 exportin
5.核纤层 nuclear lamina
(1)结构
内核膜内表面一层纤维状的蛋白网
外表面与内核膜的特殊部位结合 内表面与染色质的特殊位点结合
(2)分子组成
核纤层蛋白 A,B,C (中间纤维蛋白)
(3)功能
A 在细胞核中起支架作用
数目:1-2
1.结构特点 (1)纤维中心
电镜下为浅染的低电子密度区域 所含主要成分为rDNA 核仁组织者:rDNA rRNA
(nucleolus organizer)
一个核仁组织者 由一个DNA袢环 组成,人类rRNA 基因位于5条不同 染色体上(13、 14、15、21、22) 的次缢痕部位
核仁
(3)动粒 kinetochore
着丝粒两侧由蛋白质构成的特化部位
动粒域:连接微管 中心域:着丝粒区主体 配对域:染色单体相互作用
(4)次缢痕 secondary constriction
部分染色体上存在的着色较浅的缢痕 可作为染色体鉴定标志
(4)随体 satellite
部分染色体上存在的末端球形结构 通过次缢痕与染色体主体部分相连 核仁组织区
核仁变小
rRNA合成停止 核仁消失
rRNA合成重新开始
(2)致密纤维组分
是核仁内电子密度最高的区域 所含主要成分为正在转录的rRNA(+RNA结合蛋白)
(3)颗粒组分
镜下呈致密的颗粒结构,在核仁中占比例最大 所含主要成分为核糖体前体颗粒(rRNA前体颗粒)
核仁基质:核仁中无定形的蛋白质液体
2.功能 (1)rRNA的合成和加工
1993 我国启动“中华民族基因组中若干位点基因 结构的研究”项目 1997 我国启动“重大疾病相关基因的定位、克隆、 结构与功能研究”项目 1999.7 我国注册承担人类基因组1%测序任务 2000.3 我国科学家完成3号染色体测序 2000.6 美国、英国宣布人类基因组草图完成 2001.2 《SCIENCE》、《NATURE》杂志正式发表 人类基因组工作框架图
3.分类
核基质蛋白 (共有) 核基质结合蛋白(功能性) 与细胞类型、分化程度及病理、生理状态有关
4.功能 (1)参与DNA复制
DNA聚合酶结合位点 DNA复制起始点结合 新合成的DNA 结合提高复制效率
(2)参与基因转录和加工
A 参与RNA合成 RNA聚合酶结合位点 新合成RNA结合 转录活性基因结合位点
处理后保留 与核骨架及中间纤维相连
B 通过磷酸化和去磷酸化参与核膜的崩解和 重建
核纤层蛋白去磷酸化
C 与染色质凝集有关
间期:染色质与核纤层结合,染色质不能螺旋化 分裂期:染色质与核纤层蛋白解离,染色质凝集
D 参与DNA复制
6.核被膜功能 (1)为基因表达提供时空屏障 区域化功能分区
(2)核内外物质转运 (3)生物大分子合成
结构:外核膜
内核膜 核纤层 核周隙 核孔
1.外核膜:
面向胞质,与糙面内质网(rER)膜连续 有核糖体(Ri)附着 外表面分布有细胞骨架 - 中间纤维、微管 维持细胞核形态
2.内核膜:
面向核质,与外核膜平行
有特殊蛋白结合核纤层
3.核周隙
perinuclear space
内外核膜之间的腔隙,与rER连通 内外核膜之间的缓冲区
3.染色体的组装
一条染色体包含一个DNA分子,平均长度5cm
人体细胞含DNA 3×109 bp (1个基因组)
分布在24条染色体上(单倍体)
细胞核平均直径 5μm
(1)染色质一级结构-核小体
染色体的基本结构单位
(nucleosome)
组蛋白核心
H2A、H2B、H3、H4 构成圆盘状颗粒
中度重复序列
重复次数101-105 非编码序列:基因调控 编码序列:rRNA,tRNA,组蛋白,核糖体蛋白
高度重复序列
重复次数 >105, 非编码,维系染色体结构 - 端粒、着丝粒
功能性染色体
A 能够进行自我复制
复制源(replication origin)(多个)
B 分裂时两拷贝分离
着丝粒(centromere)(1个)
(连接核小体)
♦有种属和组织特异性
S期合成
与DNA结合,抑制复制、转录
组蛋白修饰影响染色质活性
磷酸化/乙酰化:激活 甲基化:抑制
B 非组蛋白
特性:酸性蛋白,带负电荷
有种属和组织特异性 识别特异的DNA序列 功能:多功能性 作为结构蛋白 参与基因表达调控
2.常染色质和异染色质
(enchromatin,heterochromatin) 异染色质 碱性染料 形态 着色深 螺旋化程度高 卷曲成粗大颗粒 序列特性 功能 部位 高度重复序列 转录不活跃 核被膜内表面 常染色质 着色浅 螺旋化程度低 解旋的细纤维丝 单一序列、中度重复 转录活跃 核中央
一个真核细胞单倍染色体组中所含的全部遗传信 息叫做一个基因组
1986年由美国生物学家杜伯克首次提出 1990年10月美国投资30亿美元启动计划 预计15年完成
主要内容 1.用5-10年的时间绘制23对染色体的图谱 2.用15年时间测定所有染色体的DNA序列
国际化研究项目 美国、英国、日本、法国、德国
核基质 结构组成:
蛋白质、RNA
选择性: 孔径大小可调 信号识别,消耗能量 双向性
A 亲核蛋白的核输入
被转运成分
核定位信号 NLS : 4-8 碱性氨基酸序列 指导亲核蛋白入核 入核后不被切除
输入蛋白受体 输入蛋白 importin
定位: 细胞质基质 功能: 结合 核孔复合体 被转运成分
RanGTP:为转运提供能量
(5)端粒
保证染色体末端复制的完整性 保证染色体末端稳定
5.染色体核型
一个体细胞中的全部染色体,按大小、数目、形 态特征顺序排列所构成的图像
A-T G 带
G-C R 带
(四) 核仁
nucleolus
是真核细胞间期核中最明显的结构 光镜下为均质、无包膜的球形小体 成分:蛋白质、DNA、RNA 大小:蛋白合成旺盛的细胞中较大
30nm染色质纤维
袢环 染色单体
三级结构 — 超螺线管 40×
四级结构 — 染色单体 4~5×
(18个袢环形成微带,106微带)
4.中期染色体形态特征
由姐妹染色单体构成,着丝粒处相连
(1)着丝粒
姐妹染色单体的连接部位
(2)主缢痕 primary constriction
着丝粒存在部位向内的凹陷
rDNA的初级产物为45SrRNA 28S rRNA 45SrRNA 5.8S rRNA 18S rRNA
(2)核糖体的装配
核糖体组成:蛋白质+rRNA 由胞质输入
(五)核基质
nuclear matrix (核骨架)
1.组成
间期核中,除染色质、核仁、核被膜以外的 精密的网架系统
2.成分
纤维蛋白、少量RNA
核小体
组蛋白核心 DNA 146bp 60bp linker
(2)染色质二级结构 — 螺线管
在H1参与下完成 H1是螺线管形成和稳定的关键因素
马鞭草提取物诱导肿瘤细胞凋亡
(引自课题组相关工作)
(3)染色单体
多级螺旋模型
骨架-放射环模型
一级结构 7~10×
二级结构 — 螺线管 6×
核小体
4.核孔(复合体) nuclear pore complex
(1)概述 内外核膜融合产生的圆环状结构 细胞核内外物质转运的通道 代谢活跃细胞中数量多
哺乳动物细胞 3000~4000个/细胞
胞质面
核质面
(2) 结构组成 由多种蛋白颗粒组成 捕鱼笼模型 A 胞质环
面向胞质一侧的环形结构 对称分布有8条纤维,伸向胞质
一、细胞核的结构
(一)概述 双层膜结构
形状: 与细胞形态相适应
大小: 5-10 微米(10%) 数量: 通常一个 位置:通常位于细胞中央
只有处于间期的细胞中,才能观察到细胞核的完整结 构(核被膜、核仁、染色质、核基质)
(二)核被膜 nuclear envelop
化学成分:
蛋白质:20多种 酶类与内质网相似 脂类:与内质网种类相似,含量有差别
数目异常:
结构异常:
染色体发生结构畸变的基础是断裂及断裂后 的重接 缺失、重复、倒位、易位
核被膜
外核膜 内核膜 核纤层 结构:与内质网膜连续,Ri 表面有骨架成分分布 功能:与蛋白合成有关 组成:核纤层蛋白 功能:支架、核膜崩解与重建、染色体凝集 DNA复制
核周隙 核孔 结构:核孔复合体-胞质环、核质环、辐 功能:核内外物质转运 小分子:自由扩散 大分子:主动运输 NLS、受体、RanGTP
C 维持自身在传代中的完整
端粒(telomere) (2个)
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