第11章细胞核与染色质
《细胞生物学》题库+第十一章+细胞增殖及其调控
《细胞生物学》题库第十一章细胞增殖及其调控一、名词解释1.MPF2.细胞周期蛋白3.APC4.复制起点识别复合体5.DNA复制执照因子学说6.G0期细胞7.癌基因8.长因子9.细胞周期10.联会复合体11.抑癌基因二、选择题1.G1期PCC(染色体超前凝集)为( ),S期PCC为( ),G2期PCC为( )。
A.粉末状，细单线状，双线状B.细单线状，粉末状，双线状C.双线状，细单线状，粉末状D.双线状，粉末状，细单线状2.周期蛋白中有一段相当保守的含100左右氨基酸序列,称为。
A.破坏框B.PEST序列C.周期蛋白框D.PSTAIRE序列3.破坏框主要存在于周期蛋白分子中。
A.G1期 B.S期 C.G2期 D.M期4.G1中序列,与G1期周期蛋白的更新有关。
A.PEST序列B.PSTAIRE序列C.破坏框D.周期蛋白框5.CDK激酶结构域中,有一段保守序列,称( ),此序列与( )结合有关。
A.信号肽,破坏框B.信号肽,周期蛋白C.PSTAIRE,周期蛋白D.PSTAIRE,破坏框6.APC活性受到监控。
A.纺锤体检验点 B.检验点 C.Mad2 D.cdc2o7.S期起始的关键因子是。
A.cyclinA B.cyclinB C.cyclinD D.cyclinE8.染色质在期获得DNA复制执照因子。
A.G1 B.M C.S D.G29.复制起点识别复合体的蛋白质为。
A.Acp B.Orc C.Mcm D.Pcc10.第一个被分离出来的cdc基因是( ),又称( )。
A.cdc2 CDK2B.cdc1 CDK1C.cdc2 CDK1D.cdc1 CDK211.RNA和微管蛋白的合成发生在。
A.G1期 B.S期 C.G2期 D.M期 E.G0期12.有丝分裂器的形成是在。
A.间期 B.前期 C.中期 D.后期 E.末期13.对药物的作用相对不敏感的时期是。
A.G1期 B.S期 C.M期 D.G2期 E.G0期14.CyclinA的合成发生在。
分子生物学 第11章
反式作用因子从功能上分析，其结构可包含不同区 域：DNA结合域、转录激活域、连接区
（一）蛋白质直接和DNA结合
在DNA结合结构域中具有一些特殊结构基序： 1. 螺旋-转角-螺旋结构基序
2. 锌指结构基序
3. 螺旋-突环-螺旋结构基序
4. 亮氨基拉链结构基序
5. 碱性结构域 6. Β折叠
•基元，基序或模序（motifs or modules） •在许多蛋白质中，有两个或三个具有二级结构的肽 段在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象， 称为基序。有的将这种规则的二级结构的聚集体称 为超二级结构，它们可直接作为三级结构的“建筑 块”或域结构的组成单位，是蛋白质发挥特定功能 的基础。 •类型：αα、ββ、αβα、锌指结构、亮氨酸拉链…
第11章 真核生物的基因表达调控
真核生物基因表达与调控与原核生物有很大不同
•原核生物同一群体的每个细胞都和外界环境直接接 触，它们主要通过转录调控，以开启或关闭某些基 因的表达来适应环境条件（主要是营养水平的变 化），故环境因子往往是调控的诱导物。 •而大多数真核生物，基因表达调控最明显的特征时 能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从 而实现“预定”的，有序的，不可逆的分化和发育 过程，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范 围内保持正常的生理功能。
1. 螺旋-转角-螺旋（Helix-turn-helix, HTH)
•HTH是第一个被确立的DNA结合结构。 很多细菌的调节蛋白是以螺旋-转角-螺旋这种基序 存在，如Lac阻遏蛋白，Trp阻遏蛋白、分解代谢激 活蛋白（CAP），λ噬菌体阻遏蛋白（Cro），噬菌 体434阻遏蛋白。在酵母中涉及交配型的a1和a2蛋 白以及在高等真核生物中的Oct-1和Oct-2也属于此 类型。
细胞生物学第四版课后题答案全
细胞生物学（第四版）课后思考题答案仅供参考目录第一章绪论 (1)1、根据细胞生物学研究的内容与你掌握的生命科学知识，恰当的评价细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系。
(1)2、如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义？ (1)3、试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件，以及它今后发展的主要趋势。
..14、当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些？为什么？ (1)第二章细胞的统一性和多样性 (1)1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？ (1)2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？ (2)3、怎样理解“病毒是非细胞形态的生命体”？试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。
(2)4、试从进化的角度比较原核细胞。
古核细胞及真核细胞的异同。
(2)第三章细胞生物学研究方法 (3)1、举例说明电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用。
(3)2、光学显微镜技术有哪些新发展?它们各有哪些突出优点? 为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜? (3)3、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本的技术之一？ (3)4、研究细胞内大分子之间的相互作用与动态变化涉及哪些实验技术？他们各有哪些优缺点？ (3)5、什么是模式生物？举例说明模式生物的使用在细胞生物学研究中的作用。
(3)6、功能基因组学的基本研究思路与基本方法是什么？为什么说它与细胞生物学的发展密切相关？ (4)第四章细胞质膜 (4)1、从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。
(4)2、膜脂有哪几种基本类型？他们各自的结构特征和功能是什么？ (4)3、何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合? (4)4、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ (4)膜的流动性：生物膜的基本特征之一，细胞进行生命活动的必要条件。
细胞核的结构与功能
细胞核的结构与功能细胞核是细胞内最重要的器官之一，常常被描述为细胞的“控制中心”。
在这个微观器官中，存储着大量的遗传信息，同时也是细胞内许多基本生化反应的中心。
本文将介绍细胞核的结构与功能。
1.结构细胞核位于细胞的中央，通常呈球状或椭球形，直径约为5至10微米。
细胞核由核膜、核孔、染色体、染色质、核仁、核糖体及核质组成。
（1）核膜核膜是一个双层的线性结构，包裹着细胞核。
它由内核膜和外核膜组成。
内核膜与外核膜之间的空间称为外膜腔，内核膜包裹着核质，其中包含了许多核孔结构。
这些核孔可以让大分子物质（如RNA和蛋白质）在细胞核和细胞质之间进行交换，并控制着物质进出细胞核的通道。
（2）染色体染色体是DNA和蛋白质组成的结构，遗传信息存储在其中。
在有丝分裂过程中，染色体会分裂成两个完全相同的染色体。
人类细胞中包含46条染色体（23对），其中一半来自母亲，一半来自父亲。
染色质是染色体上DNA和蛋白质（如组蛋白）的复合物。
这些复合物使得DNA能够卷曲成一系列线段状结构，便于储存和复制遗传信息。
随着细胞内环境的变化，染色质的结构也会发生变化，影响到基因表达。
（4）核仁核仁是细胞核内的一个亚结构，由DNA、RNA和蛋白质组成。
其主要功能是合成核糖体，帮助细胞进行蛋白质的合成。
（5）核质核质是细胞核内未被染色质、核仁或其他结构包裹的空间。
它包含着各种溶液、分子，如水、离子、代谢产物等，为核内反应提供了必要的环境。
2.功能细胞核的主要功能是存储、维护和表达细胞内的遗传信息。
在细胞周期中的不同阶段，细胞核会进行不同的生化反应和细胞分裂。
其主要功能如下：（1）DNA的存储和复制。
细胞核储存着包含所有遗传信息的DNA分子，并在细胞分裂过程中复制该分子。
细胞核内染色体、染色质和核仁等结构也参与到 DNA 复制的过程中。
（2）基因表达和调控。
基因的表达是指基因信息被转录成RNA分子的过程，进而形成蛋白质。
这个过程在细胞核内进行。
染色质和染色体的结构
染色质和染色体的结构染色质是细胞核内能被碱性染料染色的物质，它与染色体是在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。
染色质指间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质的存在形式。
染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质凝聚而成的棒状结构。
二者之间的区别不是在化学组成上，而是在构型上，反映出它们处于细胞周期的不同阶段。
在染色质的主要成分中，DNA和组蛋白是稳定存在的，DNA与组蛋白之比约为1：1。
非组蛋白与RNA的含量则随着细胞生理状态的不同而变化，非组蛋白与DNA含量之比为（0.2~0.8）：1，RNA 与DNA含量之比约为0.1：1。
通常细胞代谢活动越旺盛，非组蛋白和RNA的含量就越高。
细胞中的DNA绝大部分存在于染色质中，并且含量十分稳定。
同一物种的各类细胞中的DNA含量是相同的，细胞不会由于分化而使每条染色质DNA增加或减少。
但是，如果染色体数目发生变化，DNA的量也就会随之改变。
DNA分子是一条相当长的、没有分叉的核苷酸多聚体，所含核苷酸数量巨大，例如，人的每条DNA链平均约含108个核苷酸。
遗传信息就贮存在DNA的序列中。
染色体蛋白质与DNA分子遗传信息的组织、复制和阅读密切相关。
它包括两类蛋白，组蛋白和非组蛋白。
组蛋白在维持染色质结构和功能的完整性上起着关键性的作用。
非组蛋白是一大类非常不均一的蛋白质，目前，对于非组蛋白的认识远不如组蛋白。
如果人体内每一个体细胞的DNA伸展开来，长度可以达到2m，平均每条染色体所含的DNA的长度约为5 cm，而如此长的DNA分子位于直径仅为10μm甚至更小的细胞核中，可见其凝集的程度是非常高的。
染色体是染色质在分裂期紧密卷曲凝缩的结构形式。
染色体的多极螺旋模型是一种较早提出来的解释染色体包装的结构模型。
根据这一模型的解释，由DNA与组蛋白包装成核小体，核小体彼此连接形成直径约为10μm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。
11细胞核和染色体 中山大学研究生入学考试细胞生物学真题各章节专项整理
44.( )染色质中核酸酶超敏感位点常位于两个核小体之间的连接DNA上。（02年）
45.( )同一个体不同组织的细胞中，核仁的大小和数目都有很大的变化，这种变化和细胞中蛋白质合成呢个的旺盛程度有关。（03年）
b.中期染色体含有非组蛋白蛋白质
c.中期染色体的压缩程度比间期染色体的压缩程度低
d.中期染色体也含有蛋白质骨架
三、判断题
34.( )锌指结构模式仅在真核细胞DNA结合蛋白中发现，而α螺旋-转角-α螺旋模式DNA结合蛋白仅在原核细胞中发现。（98年）
35.( )中度重复序列DNA都是非编码序列，即没有结构基因。（98年）
3.根据多级螺旋模型，从DNA到染色体四级包装，共压缩了倍。（99年）
4.核质素是一种亲核蛋白，具有头、尾两个不同的结构域，其具有人核信号。（99年）
5.细胞核内不能合成蛋白质，因此，构成细胞核的蛋白质（包括酶）由合成，然后
由引导进入细胞核。（00年）
6.分子伴侣在信号肽引导的蛋白质运输和定位中具有重要作用，例如伴侣分子Bip在内质网中不仅能够帮助，还担负着作用。（00年）
46.( )核纤层是由核纤层蛋白A,核纤层蛋白B和核纤层蛋白C构成的,其中只有核纤层蛋白A与核膜相连.（04年）
47.( )同源异型框是一类含有60个氨基酸保守序列的蛋白质肽,它们是突变可以改变发育的方向.（04年）
48.( )DNA在进行半保留复制时,核小体组蛋白也要解聚,复制后再进行组装.（04年）
A.凝血缺陷B.不能抵抗组织感染
C.皮上出现水疱D.立即死亡
32.下列哪些特性使端粒酶不同与其他的DNA聚合酶？( )（08年）
细胞核与染色质—《细胞生物学》笔记
细胞核与染色质—《细胞生物学》笔记●第一节细胞核的基本概念●一.定义●细胞核(nucleus, 复数:nuclei)：真核细胞中由双层膜所包被、包含染色质的细胞器，是遗传信息储存和复制、RNA合成和加工、核糖体亚基形成的场所，是细胞遗传与代谢的调控中心。
●二.主要组成●核被膜，核纤层，染色质，核仁，核体。
●第二节核被膜Nuclear envelope●一、核被膜●(一) 核被膜的结构组成●由内外两层平行但不连续的单位膜构成。
由外到内分别为●①外(层)核膜(outer nuclear membrane)●面向胞质的一层膜，厚约7.5nm，表面常附有核糖体颗粒,且常与粗面内质网相连；●②核周间隙(perinuclear space)●内外核膜之间的透明空隙，20~40nm；●③内(层)核膜(inner nuclear membrane)●面向核质的一侧，厚约7.5nm，表面光滑，无核糖体颗粒附着;在内表面有特有的蛋白成分(如核纤层蛋白 B受体lamin B receptor,LBR)●④核纤层(nuclear lamina)●紧贴内核膜下，是一层由纤维蛋白构成的网络结构;可支持核膜,并与染色质及核骨架相连；●⑤核孔(nuclear pore)●内外核膜在某些部位相互融合形成的环状开口;●⑥核孔复合体(nuclear pore complex, NPC)●在核孔上镶嵌着的一种复杂结构;有特有的蛋白成分(如跨膜糖蛋白gp210、Pom121等)。
●(二) 核膜在细胞周期中的崩解与重建●(1)将被³H 标记核被膜的细胞核,移植到正常的去核变形虫中,发现子代细胞核的核被膜中带有放射性标记,证明旧核膜参与了新核膜的构建。
●(2)以非洲爪蟾卵提取物为基础的非细胞核装配体系,成功地模拟出细胞核的构建及解体过程。
●(3)对 HeLa 细胞有丝分裂的研究证明核被膜的去组装不是随机的,具有区域特异性domain-specific。
染色质和染色体
二、染色体的形态和数目
• 一染色体的形态特征: • 染色体是细胞核中最重要的组成部份。几乎所有 的生物细胞中，包括噬菌体在内，在光学显微镜 或电子显微镜下都能看到染色体的存在。 • 染色体是遗传物质的载体。 • 各物种的染色体都有特定的形态特征。 • 有丝分裂的中期，染色体收缩得最粗最短，也最 明显和典型，是观察染色体的最好时期 。
基本概念
细胞(cell)是多细胞生物最小的“建筑”单位，细胞只可能 由另一个细胞通过分裂而产生。 原核生物(prokaryote)是最简单的单细胞生物，如细菌。 原核生物缺乏由膜包被的核，以二等分裂(binary fission)来 繁殖。原核生物的遗传物质是单个环状的DNA分子，DNA 上结合有少量的蛋白质。 真核生物(eukaryote)的细胞中，遗传物质位于有膜包被的 核中，遗传物质分布在各条线状染色体上，每条染色体都 由很多蛋白质和DNA组成。
增大，染色体复制， 初级精母细胞形成
间期
◎ 精原细胞体积
增大，染色体复制， 初级精母细胞形成
间期
◎ 精原细胞体积
增大，染色体复制， 初级精母细胞形成
间期
◎ 精原细胞体积
增大，染色体复制， 初级精母细胞形成
间期
染色体复制， 精原细胞体积增大， 姐妹染色单体形成
返回 再来一次
◎ 同源染色体联
会， 四分体出现
G2期,25% 4nDNA S期,40% 2-4nDNA M期,10%
G1期,25% 2nDNA
有丝分裂的过程
可分为四个阶段，前期、中期、后期、末期
前期(prophase)
染色体开始逐渐缩短变粗，形成螺旋状。当 染色体变得明显可见时，每条染色体已含有两 条染色单体 (chromatids)，互称为姐妹染色单体 (sister chromatids)，通过着丝粒把它们连接在一 起。至前期末，核仁(nucleoli)逐渐消失，核膜开 始破裂，核质和细胞质融为一体。
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 。
细胞生物学细胞核与染色体
细胞核与细胞质细胞核是真核细胞内最大、最明显和最重要的细胞器。
是区别原核细胞与真核细胞最显著的特征之一。
一般一个细胞只有一个细胞核，但在有些特殊细胞中，有多个细胞核。
细胞核主要由核被膜、核纤层、染色质、核仁及核体组成。
细胞核是遗传信息的储存场所，与细胞遗传及代谢活动密切相关的基因复制、转录和转录初产物的加工过程均在此进行。
核被膜核被膜的形态结构核被膜是包围在细胞核外的界膜，核被膜含有两层核膜，内层核膜的内表面存在一层由中间丝相互交织成的搞电子密度的蛋白质网络结构，为核纤层。
核被膜的外核膜外表面结合有核糖体。
内外核膜之间隔有间隙，为核间隙。
在核膜的许多部位，内外核膜相互融合，成为通道，为核孔。
每一核空由一个极为精密复杂的结构所组成，此结构为核孔复合体。
核被膜是有内外两层大致平行的膜组成，向着胞质侧的一层核膜称为外核膜，常常与糙面内质网相连，其胞质面上附有大量的核糖体。
近核质一侧核膜为内核膜，其内表面光滑，含有一些特异的蛋白质。
内外核膜之间存在间隙，与糙面内质网腔相通。
有贯穿核被膜的细胞质和核质间的环形通道为核空。
靠近核孔的核膜在化学组成上与其它处的核膜不同，特称核孔区，其特征蛋白为一种跨膜糖蛋白gp210.核被膜的功能及生物学意义一方面，核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障，将细胞分成核质结构和功能区域，使得DNA复制，RNA转录在核内进行。
而蛋白质的翻译则局限在细胞质中。
这样既避免了核质间彼此相互干扰，使细胞的生命活动秩序更加井然。
同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。
另一方面，核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。
核被膜并不是完全封闭的，核质之间进行着频繁的物质交换和信息交流。
这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。
核孔复合体的结构核孔是胞质与核质之间物质交换的通道，每一核孔都是由结构精密的核孔复合体构成，组成核孔复合体的蛋白叫核孔蛋白，核孔复合体的数量随细胞种类、转录活性不同而有较大差异。
细胞生物学课后习题
第三章细胞生物学研究方法1.细胞形态结构的观察方法：光学显微镜技术、电子显微镜技术、扫描隧道显微镜2.细胞组分的分析方法：○1离心分离技术○2细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法○3特异蛋白抗原的定位与定性○4细胞内特异核酸的定位于定性○5反射自显影技术○6定量细胞化学分析技术第四章细胞质膜（重点：1、3题，2题可不看）1、膜脂有哪几种基本类型？它们各自的功能？（1）基本类型：甘油磷脂、糖脂、胆固醇（2）功能：甘油磷脂不仅是生物膜的基本成分，其中的某些成分如PI等在细胞信号转导中起重要作用鞘脂：其分子结构与甘油磷脂非常相似，可以与甘油磷脂共同组成生物膜。
胆固醇：除了作为生物膜的主要结构成分外，还是很多重要的生物活性分子的前体化合物，它还可以与发育调控的重要信号分子Hedgehog共价结合。
3、细胞表面有哪几种常见的特化结构？细胞红细胞膜骨架的基本结构与功能是什么？细胞表面特化结构主要包括：膜骨架、鞭毛、纤毛、变形足和微绒毛，都是细胞膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构，分别于维持细胞的形态、细胞的运动、细胞与环境的物质交换等功能有关。
第五章物质的跨膜运输1、比较载体蛋白与通道蛋白的特点。
载体蛋白相当于结合在细胞质膜上的酶，有特异性结合位点，可同特异性底物结合，一种特异性载体只转运一种类型的分子或离子；转运过程类似于酶酶与底物作用的饱和动力学特征；既可被底物类似物竞争性地抑制，又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对pH有依赖性等，因此有人将载体蛋白称为通透酶。
与酶不同的是，载体蛋白对转运的溶质不进行任何共价修饰。
通道蛋白所介导的被动运输不需与溶质分子结合，允许大小和带电荷适宜的离子通过。
绝大多数的通道蛋白形成有离子选择性的、门控的跨膜通道。
因为这些通道蛋白几乎都与离子的转运有关，所以又称离子通道。
与载体蛋白相比，三个显著特征：具有极高的转运速率，离子通道没有饱和值，离子通道是门控的。
2、试述胞吞作用的类型和功能。
2024年医学细胞生物学课件细胞核
医学细胞生物学课件细胞核2024医学细胞生物学课件：细胞核1.绪论医学细胞生物学是一门研究细胞结构和功能，以及细胞在生命过程中的作用的学科。
细胞是生命的基本单位，所有的生物现象都是由细胞的结构和功能所决定的。
细胞核作为细胞的重要组成部分，对于细胞的生长、分化和代谢等方面具有至关重要的作用。
本文将重点介绍细胞核的结构和功能，以及其在医学研究中的应用。
2.细胞核的结构细胞核是细胞中最大的结构，主要由核膜、染色质、核仁和核质组成。
核膜是由两层磷脂双分子层组成的双层膜，上面有核孔，是细胞核与细胞质之间的物质交换的通道。
染色质是由DNA、蛋白质和RNA组成的复合体，是细胞遗传信息的载体。
核仁是细胞核中的一种亚结构，主要由rRNA和蛋白质组成，是细胞合成蛋白质的重要场所。
核质是细胞核中除了染色质和核仁以外的部分，主要由核糖体、mRNA和其他小分子RNA组成。
3.细胞核的功能细胞核是细胞中最重要的调控中心，其主要功能包括遗传信息的传递、基因的表达和调控、细胞的生长和分裂等。
遗传信息的传递是指细胞核中的DNA通过复制和转录过程，将遗传信息传递给下一代细胞。
基因的表达和调控是指细胞核中的基因在特定的时间和空间被激活，产生相应的蛋白质，从而发挥生物学功能。
细胞的生长和分裂是指细胞核通过调控基因的表达，控制细胞的生长和分裂过程，维持细胞内环境的稳定。
4.细胞核在医学研究中的应用细胞核在医学研究中具有重要的应用价值，其主要应用领域包括疾病的诊断和治疗、基因编辑和细胞治疗等。
疾病的诊断和治疗是指通过检测细胞核中的遗传变异和基因表达异常，来诊断和治疗疾病。
例如，通过检测细胞核中的癌基因和抑癌基因的突变，可以诊断癌症；通过调控细胞核中的基因表达，可以治疗某些遗传性疾病。
基因编辑是指通过改变细胞核中的DNA序列，来改变细胞的遗传特性。
例如，通过CRISPR/Cas9技术，可以精确地编辑细胞核中的基因，从而治疗某些遗传性疾病。
细胞治疗是指通过改变细胞核中的基因表达，来治疗某些疾病。
细胞生物学
《细胞生物学》课程期末复习资料《细胞生物学》课程讲稿章节目录：第1章绪论第一节细胞生物学研究内容与现状第二节细胞生物学发展简史第2章细胞的统一性与多样性第一节细胞的基本共性第二节原核细胞和古核细胞第三节真核细胞第四节非细胞形态的生命体---病毒第3章细胞生物学研究方法第一节细胞形态结构的观察方法第二节细胞组分分析方法第三节细胞培养第四节细胞生物大分子动态变化检测第五节模式生物与功能基因组的研究第4章细胞质膜第一节生物膜的结构模型、化学组成和功能特点第二节细胞膜的基本结构特征及其生物学功能第5章物质的跨膜运输第一节膜转运蛋白与小分子物质跨膜运输第二节 ATP驱动泵与主动运输第三节胞吞作用胞吐作用第6章线粒体和叶绿素第一节体与氧化磷酸化第二节绿体与光合作用第三节粒体与叶绿体的半自主性及其起源第7章细胞质基质与内膜系统第一节细胞质基质的结构和功能第二节各种细胞内膜系统的结构和功能第8章蛋白质分选与膜泡运输第一节细胞内蛋白质的分选第二节细胞内膜泡运输第9章细胞信号转到第一节细胞信号转导概述第二节细胞内受体介导的信号转导第三节G蛋白偶联信号通路第四节酶联受体介导的信号转导第五节其它细胞表面受体介导的信号转导第10章细胞骨架第一节微丝与细胞运动第二节微管及其功能第三节中间丝第11章细胞核与染色质第一节核被膜第二节染色质第三节染色质的复制与表达第四节染色体第五节核仁与核体第13章细胞周期与细胞分裂第一节细胞周期第二节细胞分裂第14章细胞增殖调控与癌细胞第一节细胞增殖调控第二节癌细胞第15章细胞分化与胚胎发育第一节细胞分化第二节胚胎发育中的细胞分化第16章细胞死亡与细胞衰老第一节细胞死亡第二节细胞衰老第17章细胞的社会联系第一节细胞连接第二节细胞黏着及分子基础一、客观部分：（单项选择）（一）、选择部分1、在病毒与细胞起源的关系上，下面哪个观点越来越有说服力。
（ C ）A、生物大分子→病毒→细胞B、生物大分子→细胞和病毒C、生物大分子→细胞→病毒D、都不对2、真核细胞和原核细胞的最主要区别是。
细胞核与染色体
一、填空题1.真核细胞除了和外，都含有细胞核。
2.染色体的四级结构分别是：、、、。
3.1831年布朗在中发现了细胞核和核仁。
4.着丝粒DNA具有性，并为所染色。
5. 是第一个被发现的分子伴侣，时值1978年。
6.核质蛋白协助组蛋白与DNA形成正常的核小体，机理主要是降低，从而阻止了错误的装配。
7.亮氨酸拉链的形成是靠。
8.就目前所知，中度重复序列中，除了外，都没有蛋白质产物。
9.保证染色体进行稳定复制和遗传的三个功能序列分别是：、、。
10.组蛋白带电荷，富含氨基酸。
11.成熟的鸟类红细胞中，被H5所取代。
12.精细胞的细胞核中没有组蛋白，但由取代它的作用。
13.细胞核中的组蛋白与DNA的含量之比为，并且组蛋白的合成是在期，与同步进行。
14.染色质的异固缩现象有正异固缩和负异固缩之分，前者染色，后者染色15.人的等5条染色体中存在核仁组织区。
16.核小体的两个基本的作用是：①②。
17.核粒（核小体）中主要而又比较稳定的化学组成是和。
18.多线染色体在结构上有三个特点：①；②；③。
19.一段长 1340nm的染色体DNA，分子质量约2600KD，与等量组蛋白装配可形成约个核小体，进一步包装，可形成长约 nm的螺线管。
20.核仁的主要功能是和。
21.核定位信号是亲核蛋白上的一段肽序列，功能是起蛋白质的。
核定位信号不同于其他的蛋白质运输信号，它是的，在核重建时可反复利用。
22.端粒的功能是保持线性染色体的稳定性，即①；②；③。
23.细胞核内的DNA可能通过锚定在核骨架上。
24.真核生物有三种RNA聚合酶分别起不同的作用，RNA聚合酶I参与的合成，RNA聚合酶Ⅱ参与的合成，RNA聚合酶Ⅲ参与的合成。
25.根据多级螺旋模型，从DNA到染色体四级包装，共压缩了倍。
26.动粒和着丝粒是两个不同的概念，化学本质也不相同，前者是，后者则是27.核质蛋白是一种亲核蛋白，具有头、尾两个不同的结构域，其具有入核信号。
28.构成结构性异染色质的DNA序列，一般是不转录的，原因是缺少转录活动所需的。
细胞生物学-细胞核与染色体
（一） 核被膜的结构(Structure of the Nuclear Envelope)
◆外核膜 ◆内核膜
◆核纤层
◆核周间隙 ◆核孔复合体
核纤层
核纤层由核纤肽（lamin）构成，是一类中间纤维。核纤层 的作用有以下两个方面： 1．保持核的形态 2．参与染色质和核的组装
（二）核被膜在细胞周期中的崩解与装配
核酸酶
DNA合成 RNA合成
切割DNA和/或RNA
DNA连接酶
Poly-A聚合酶 DNA甲基化酶 拓扑异构酶 螺旋去稳定酶
作用于染色质蛋白的酶
在DNA复制和修复时进行DNA连接
在mRNA3＇添加poly A尾 DNA甲基化 将超螺旋DNA转变成松弛型 DNA解旋, 形成稳定的单链 蛋白质切割 组蛋白乙酰化和去乙酰化 组蛋白和非组蛋白的磷酸化 组蛋白甲基化
10nm
被动运输（passive transport）
小于10nm的分子自由出入
主动运输（active transport）
具有入核信号的蛋白的入核 RNA分子 核糖核蛋白颗粒出核
2. 通过核孔复合体的主动运输 生物大分子的核质分配如亲核蛋白的核输入，RNA分子及RNP颗粒的核输出，在 细胞核功能活性的控制中起非常重要的作用。
核定位信号(nuclear localization signals , NLS)
核蛋白输入机理
（ 1 ）亲核蛋白通过 NLS 识别 importinα ，与可溶性 NLS 受体 importinα/ improtinβ异二聚体结合，形成转运复合物；
（2）在importinβ 的介导下，转运复合物与核孔复合体的胞质纤
NLS只是亲核蛋白入核的一个必要条件，某种亲核蛋白是否被转运入核还受到 其它因素的影响。
细胞生物学复习题6-11章
第六章线粒体和叶绿体一、名词解释1、氧化磷酸化2、光合磷酸化二、填空题1、能对线粒体进行专一染色的活性染料是。
2、线粒体在超微结构上可分为、、、。
3、线粒体各部位都有其特异的标志酶，内膜是、外膜是、膜间隙是、基质是。
4、线粒体中，氧化和磷酸化密切偶联在一起，但却由两个不同的系统实现的，氧化过程主要由实现，磷酸化主要由完成。
5、细胞内膜上的呼吸链主要可以分为两类，既和。
6、由线粒体异常病变而产生的疾病称为线粒体病，其中典型的是一种心肌线粒体病。
7、植物细胞中具有特异的质体细胞器主要分为、、。
8、叶绿体在显微结构上主要分为、、。
9、在自然界中含量最丰富，并且在光合作用中起重要作用的酶是。
10、光合作用的过程主要可分为三步：、和、。
11、光合作用根据是否需要光可分为和。
12、真核细胞中由双层膜包裹形成的细胞器是。
13、引导蛋白到线粒体中去的具有定向信息的特异氨基酸序列被称为。
14、叶绿体中每个H+穿过叶绿体ATP合成酶，生成1个ATP分子，线粒体中每个H+穿过ATP合成酶，生成1个ATP分子。
15、氧是在植物细胞中部位上所进行的的过程中产生的。
三、选择题1. 线粒体各部位都有其特异的标志酶，线粒体其中内膜的标志酶是（）。
A、细胞色素氧化酶B、单胺氧酸化酶C、腺苷酸激酶D、柠檬合成酶2.下列哪些可称为细胞器（）A、核B、线粒体C、微管D、内吞小泡3.下列那些组分与线粒体与叶绿体的半自主性相关（）。
A、环状DNAB、自身转录RNAC、翻译蛋白质的体系D、以上全是。
4.内共生假说认为叶绿体的祖先为一种（）。
A、革兰氏阴性菌B、革兰氏阳性菌C、蓝藻D、内吞小泡四、判断题1、在真核细胞中ATP的形成是在线粒体和叶绿体细胞器中。
（）2、线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与转译蛋白质的体系。
（）3、线粒体是细胞的“能量工厂”，叶绿体是细胞的“动力工厂”。
（）4、ATP合成酶只存在于线粒体、叶绿体中。
（）5、线粒体和叶绿体的DNA均以半保留的方式进行自我复制。
细胞核与染色体
The nuclear envelope
二、核孔是物质运输的通道
• 核被膜上有许多环形孔, 称为核孔,是细胞核膜上沟通核质
与胞质的开口, 由内外两层膜的局部融合所形成。
• 核孔的直径为80～120nm。 • 一般典型的哺乳动物细胞约3000-4000个核孔。 • 电镜下观察核孔呈圆形或八角形，一般认为其结构如fishtrap。
第三节 核仁
• 间期细胞核内呈圆球形的结构，一般1~2个。 功能是转录rRNA和组装核糖体单位。 • 蛋白合成旺盛和分裂增殖较快的细胞有较大 和较多的核仁，反之核仁很小或缺如。 • 核仁在分裂前期消失，末期又重新出现。
核仁的结构模式图
一、核仁形态
• ①纤维中心：是致密纤维包围的低电子密度 的 圆 形 结 构 ， 主 要 成 分 为 RNA 聚 合 酶 和
体，构成核心颗粒；
②DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面， 每圈80bp，共1.75圈，约146bp； ③每一分子的H1与DNA结合, 锁住核小体DNA的进出口, 起稳定核小体结构的作用。 ④相邻核心颗粒之间 为一段60bp的连接 线DNA。
• 核小体的装配是染色体装配的第一步。通过核
小体，形成10nm的纤维，是200bp双链DNA
rDNA。
• ②致密纤维组分：呈环形或半月形包围FC，
由致密纤维构成，是新合成的RNP。
• ③颗粒组分：由直径15-20 nm的颗粒构成， 是不同加工阶段的RNP。
Nucleolus
(图11-46)
图11-46 人成纤维细胞中核仁的电子显微镜照片 （a）是完整的核仁；(b)局部观察的照片，主要是致密区
核中与DNA装配形成染色质。
通过核孔的物质运输与信号序列有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 染色质的复制与表达
• 染色体
• 核仁与核体
• 核基质
第一节 核被膜
核被膜位于细胞核最外层，是细胞核与细胞质之间的界膜。
一、核膜
核被膜结构
双层核膜
三部分构成
核孔复合体 核纤层
第一合体
核周间隙 异染色质
(双层膜)
核纤层
电镜图
(异染色质)
（一）核膜结构
核被膜由内外两层平行但不连续的单位膜构成。 外核膜胞质面附有核糖体，与糙面内质网相联。核周隙与内质网 腔相通，外核膜是内质网的一部分。
核被膜内层光滑，内表面紧贴一层致密的核纤层；可支持核膜， 并与染色质及核骨架相连。
核周间隙宽20-40nm，腔内电子密度低，一般不含固定的结构， 与内质网腔相通。 双层核膜在某些部位相互融合，形成环状开口，称为核孔。在核 孔上镶嵌着一种复杂的结构叫做核孔复合体。
（二）核膜的崩解与组装
在真核细胞中，核膜伴随着细胞周期进行有规律的解体与重建。
2．核孔复合体的主动运输
A 对运输颗粒大小的限制。主动运输的功能直径（约10～ 20nm ）比被动运输大，核孔复合体的有效直径的大小是 可被调节的； 是一个信号识别与载体介导的过程复合体，需要消耗 ATP能量，表现出饱和动力学特征； 有核输出与核输入双向性。
B C
1）亲核蛋白的入核转运 （karyophilic protein）
（二）核小体的结构
• 包括200 bp 左右的DNA 超螺 旋和一个组蛋白八聚体以及 一个分子的组蛋白H1 • 组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心颗粒，由4 个异二聚 体组成，包括两 个H2A • H2B 和两个H3 • H4
（二）核小体的结构
• 146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈。组蛋白 H1在核心颗粒外结合额外20bp DNA，锁住核小体DNA的进 出端，起稳定核小体的作用。 • 两个相邻核小体之间以连接DNA（linker DNA）相连，典型 长度60bp，不同物种变化值为0～80bp不等。
1. 带有核定位信号(NSL)片段的蛋白质与受体importin/结合； 2. 复合体与胞质内的纤丝结合； 3. 复合体被送入核内； 4. 与Ran-GTP相互作用,复合体解散； 5. importin被Ran-GTP送回胞质,Ran-GTP 水解成Ran-GDP, RanGDP返回核内,importin回到胞质。
• 形态：一般呈圆球状与卵圆形，随物种和细胞类型不同有 很大变化。
• 组成：核被膜、核纤层、染色质、核仁及核体组成。 • 功能：①遗传 ②发育。
哺乳类成 熟红细胞 无细胞核
a
植物成 熟筛管 细胞无 细胞核
肝细胞和 心肌细胞 可有双核
a
a
破骨细 胞可有 6-50个 细胞核
a a
本章主要内容
• 核被膜 • 染色质
1．通过核孔复合体的被动扩散
<10nm
直径9-10nm
1．通过核孔复合体的被动扩散
NPC作为被动扩散的亲水通道，其有效直径为9～10nm，有的可 达12.5nm，即离子、小分子以及直径在10nm以下的物质原则上 可以自由通过。扩散速度与分子大小成反比。 • 这种有效直径相当于允许相对分子质量在40×103～60×103以 下的蛋白质分子自由穿过核孔。 • 实际上并不是所有符合此条件的蛋白质都可随意出入细胞核。 有许多小分子量的蛋白质，如组蛋白H1，是通过主动运输进入 细胞核的。（其相对分子质量虽只有2.1×103，它本身带有具 信号功能的氨基酸序列）有的小分子量蛋白质本身虽然没有信 号序列，但可以与其它有信号序列的成份结合，一起被主动运 输到核内。
– H2A、H2B、H3 和H4
– 没有种属及组织特异性，进 化上十分保守
• H1 组蛋白
– 有一定的种属和组织特异性
（二）非组蛋白
• 序列特异性 DNA结合蛋白 • 特性
– 多样性 – 识别DNA具有特异性 – 具有功能多样性
α螺旋-转角-α螺旋模式
亮氨酸拉链模式
锌指模式
三、核小体
（一）核小体的发现
Nuclear localization signals
亲核蛋白的入核转运过程
亲核蛋白除了本身具有NLS外，其入核转运还需 要一些胞质蛋白因子的帮助。 目前比较确定的因子有： importinα、importinβ：核定位信号受体。 Ran：一类G蛋白，调节货物复合体的解体或形 成。
蛋白质从细胞质经核孔向细胞核的运输
亲核蛋白：指在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞 核内发挥功能的一类蛋白质。 大多数的亲核蛋白往往在一个细胞周期中一次性地被转 运到核内，并一直停留在核内行使功能活动，典型的如组 蛋白、核纤层蛋白等；
有一些亲核蛋白需穿梭于核质之间进行功能活动，如 importins。
核定位序列或核定位信号（ NLS ）
2） RNA及核糖体亚基的出核转运
真核细胞中RNA一般要经过转录后加工、修饰成为成熟的 RNA分子后才能被转运出核。 核输出信号（nuclear export signal, NES）：引导RNP 输出细胞核，对蛋白的出核转运起决定作用的氨基酸序列 ，受体为exportin。 由RNA聚合酶I转录的rRNA分子。 由RNA聚合酶Ⅲ转录的5s rRNA与 tRNA 由RNA聚合酶Ⅱ转录的核内异质RNA （hn RNA ）
• 透射电镜显示串珠状11 nm 的核小体结构
螺线管 30nm
串珠 结构
Figure 4-22 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
（一）核小体的发现
• 非特异性微球菌核酸酶消化染色质
（一）核小体的发现
• X 射线晶体衍射揭示核小体三维结构
三、核纤层
第二节 染色质
• 染色质是间期细胞 核内由DNA、组蛋 白、非组蛋白及少 量RNA 组成的线性 复合结构
DNA复制、转录和重组都是在染色质水平上进行
一、染色质DNA
• 染色质和染色体是在细胞周期不同阶段可以互相转变的形 态结构
染色质（间期） 纤维状，直径10-30nm 分散在整个细胞核 DNA+蛋白质+RNA
一般哺乳动物细胞平均有3000个核孔。 细胞核活动旺盛的细胞中核孔数目较多，反之较少。
（一）结构模型—— “fish-trap”(鱼笼)
在电镜下观察，核孔是呈圆形或八角形，现在一般认 为其结构如fish-trap（鱼笼）。
胞质面
核质面
（一）结构模型—— “fish-trap”(鱼笼)
• • • • 胞质环（cytoplasmic ring） 核质环（nuclear ring） 辐（spoke）：柱状亚单位；腔内亚单位；环带亚单位 中央栓（central plug），中央颗粒 （central granule）
四、染色质组装
• 人体细胞46条染色体含DNA约6×109 bp
http://www.chromatintoronto.ca/projects.html
（一）染色质组装的前期过程
• 裸露DNA 组装直径30 nm 螺线管
– H3 • H4 两个异二聚体结合 – 两个H2A • H2B 异二聚体加入 – 组蛋白的去乙酰化，H1组蛋白结合 伴随着核小体的折叠 – 6 个核小体组成一个螺旋 – 进一步的折叠事件
高度重复DNA序列 由一些短的DNA序列串联重复排列。
重复单位 • 卫星DNA • 小卫星DNA • 微卫星DNA 5-100bp 12-100bp 1-5bp 总长 105-107bp 102-105bp 50-100bp 染色体着丝粒 端粒 DNA指纹技术 遍布整个基因组 构建遗传图谱 个体鉴定
（图P232：通过核孔复合体物质运输的功能示意图）
通过核孔复合体物质运输的功能示意图 p232
被动运输 简单扩散 运输离子、小分子及 直径在10nm 以下的 物质。 主动运输 通过转运受体把大分子 运入和运出核孔 从胞质运入核的转运受 体为importins,从核运 入胞质的转运受体为 exportins。
核膜的动态特点
分裂期：双层核膜崩解成单 层泡膜，核孔复合体解体， 核纤层去装配； 分裂末期：核被膜开始围绕 染色体重新形成。
间期存在，分裂期解体
二、核孔复合体
核孔复合体 (Nuclear pore complex, NPC)
核被膜上由内外两层膜局部融合形成的许多核孔， 核孔是由一组蛋白质（至少50种不同的蛋白质）以 一定方式排布形成的复杂结构，可沟通核质和胞质。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编
细胞生物学（第4版）
第11章 细胞核与染色质
细胞核概述
真核细胞中，除高等植物成熟的筛管和哺乳类成熟的红细胞外，都有细胞核。 在原核细胞中，DNA集中，但无核膜包围，故称拟核（nucleiod）。
原 核 细 胞 的 拟 核 真核细胞大多具细胞核
细胞核特征
• 分布：所有真核细胞（高等植物韧皮部成熟的筛管和哺乳 动物成熟的红细胞除外） • 数量：通常一个，成熟的筛管和红细胞（0）、肝细胞、 心肌细胞(1-2）、破骨细胞(6~50）、骨骼肌细胞(数百)、 植物毡绒层细胞(2~4)。 • 大小：占总体积的10%，高等动物一般5-10 um,高等植物 5-20 um,低等植物1-4 um。
• 亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内 含的特殊短肽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。受体为importin。 • 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并不被切除。
（二）染色质组装的多级螺旋模型
根据多级螺旋模型从DNA到染色体经过四级包装
核小体 螺线管 －－基本结构单位 －－染色质二级结构