细胞生物学课件：细胞核1

1) 亲核蛋白质的核输入
亲核蛋白质（karyophilic protein) 在细胞质中合成，运到核内执行功 能的蛋白质。如DNA聚合酶、RNA聚合 酶、组蛋白、核糖体蛋白等。
亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序 列,保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体 被转运到细胞核内.这段具有“定向”、“ 定位”作用的序列被命名为核定位序列或 核 定 位 信 号 （ nuclear localization sequence 或 nuclear localization signal,NLS）。
隙宽：20-40nm,充满液态物质, 为蛋白质和酶。此间隙与内质网有临时通 道，可进行核—质物质交换。
核膜上的圆形小孔，是核—质的 通道，不与核周隙相通。
核孔复合体
(nuclear pore complex)
核孔是由一组蛋白质颗粒 和纤维物质以特定方式排列形 成的复合结构，称为核孔复合 体。
Cytoplasmic face（胞质面）
Nuclear face
核被膜中核孔复合体的排列模式图
孔环颗粒：8对，位于核孔周围、 内外核膜的周缘，呈辐射状 排列
组 成
周边颗粒：8个，位于两层膜的 交界处，通过纤丝与相对的 内外孔环颗粒相连
中央颗粒：1个，在核孔的中央， 以细纤丝与孔环颗粒相连
细 纤 丝：连接各种颗粒并组成 网状结构
滴漏样核孔复合体结构模型 ①胞质环(cytoplasmic ring)： 伸出八条短而卷曲的丝状物，对称
状。
新模型的特点两侧不对称的结来自特点，与功 能的不对称性相一致。
核篮和胞质丝状物可能介导了 运送物资与核孔复合体之间的相互 作用。
二、核膜的功能
（一）区域化作用 内 环 境 相 对 稳 定 ； DNA 复 制 、 转 录 与蛋白合成有时空间隔，对真核细 胞的进一步演化具有重要意义。
（二）维持核的形态
分布，并伸向细胞质。 ②核质环(nucleoplasmic ring): 伸出八条细长丝状物，伸入核内
50-70nm，在丝状物末端形成一个直径 60nm的小环，形似捕鱼笼样结构，称 为核篮(nuclear basket)。
③辐（spoke）： 由核孔边缘伸向中心，呈辐射状
八重对称。
④中央栓(Central plug)： 位于核孔的中心，呈颗粒状或棒
NBP (importin) 的作用方式
①NBP本身是核孔复合体的组分之一 结合亲核蛋白质直接转运到核内；
②NBP作为一种停泊受体,在细胞质内与 NLS结合，然后把亲核蛋白质运输到核 孔复合体再向核内转运；
③NBP作为一种穿梭受体，在细胞质内与 亲核蛋白质结合，一起穿过核孔复合体， 在核内解离，然后再返回细胞质。
NLS序列可存在于亲核蛋白的不同部位 ，并且在指导亲核蛋白完成核输入后不被 切除。
❖ Active transport
➢通过核孔摄取蛋白示意图
核孔复合体的主动运输是一种 载体介导的过程，是通过一些能和 NLS 特 异 性 结 合 的 蛋 白 (NLSbinding protein, NBP)来完成的。 NBP在被转运的亲核蛋白质与核孔 复合体运输装置之间作为一种接头 分子而起作用。
核纤层的功能： 1）支持和固定核膜，稳定核的形状 2）对染色质的有序排列起一定作用
3）参与核膜的解体和重建
细胞有丝分裂 前期：核纤层蛋白磷酸化，核纤层
蛋白解聚成单体，导致核崩 解、破裂。 末期：核纤层蛋白去磷酸化，使核 膜重建。
Breakdown and reformation of nuclear envelope during mitosis
第八章 细 胞 核
（nucleus）
细胞核概述 第一节 核被膜 第二节 染色质和染色体 第三节 核仁 第四节 核基质 第五节 细胞核功能与疾病
电镜下显示细胞核、核仁、常染色质、异染色质
概述
一、细胞核最基本的功能
1.贮存遗传信息（DNA） 2.复制、转录遗传信息并指导
蛋白质合成 3.是细胞生命活动的调控中心
其内表面有一层电子密度高 的蛋白质细丝附着，称为核纤层。
核纤层 染色质
膜外 蛋 膜 白 核周腔
复 核
合
体
孔
内
膜
镶
嵌
膜
蛋
白
B
B
B
B
B
B
B
核纤层nuclear lamina
由核纤层蛋白构成，分别称lamina A.B.C。其中lamina B与核内膜上的镶 嵌蛋白结合在一起， lamina A和 lamina C 又挂靠着 lamina B，染色质 纤维一个或几个部位与lamina A和 lamina C连接在一起，核纤层蛋白还可 以与核基质中的蛋白质形成联接。
Process of Nuclear Import
2）RNA及核糖体亚基的核输出
注入 胶体金颗粒 tRNA或5SrRNA
蛙卵核内
细胞质
RNP: ribonucleoprotein NES: (nuclear export signal) Exportin: transport receptor which can recognize NES and then carry RNPs through nuclear envelope to the cytoplasm.
（三） 某些生物合成功能
（四） 核质之间的物质运输
1、被动扩散：无机离子和小分子物质 可以自由通过
2、大分子物质通过核孔复合体的主动 运输
Molecules enter and exit the nucleus through nuclear pore complex
Bidirectional traffic
二、细胞核的大小、形态、数目
1.大小 核质指数（NP） NP= Vn/(Vc－Vn)= Vn/Vp
（Vc为细胞体积，Vn为细胞核体积）
2.形态 圆形、椭圆形、少数不规则。
3.数目 一般为单核、有双核、多核。
核膜
核仁 染色质 核基质
第一节 核被膜
（nuclear envelope)
The nuclear envelope（核被膜）
一、核被膜的结构
外核膜（outer nuclear membrane) 内核膜（inner nuclear membrane) 核周间隙（perinuclear space) 核 孔（nuclear pores) 核纤层（nuclear lamina)
较核膜内层厚，其表面附核 糖体，形似粗面内质网,并与其相通， 膜可与胞质中的某些微管、微丝相连起 固定核位置的作用。