第十章细胞核与染色体
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形状: 多呈球形或卵圆形 体积: 约占细胞总体积的10% 结构：①核被膜、②核仁、③核基质、④染色质、
⑤核骨架 功能：①遗传、②发育
第十章细胞核与染色体
第一节 核被膜与核孔复合体
一、核被膜 构成：①内核膜 ②外核膜 ③ 核周隙 外核膜：内质网的一部分，胞质面附有核糖体。 核周隙：宽20－40nm，与内质网腔相通 内核膜：光滑，与核纤层连接，含核纤层蛋白B受
第十章 细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第一节 核被膜与核孔复合体 第二节 染色质 第三节 染色体 第四节 核仁 第五节 染色质结构和基因转录 第六节 核基质与核体
第十章细胞核与染色体
数目：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）
着丝粒包含3个结构域 1、着丝点（动粒）结构域
位于着丝粒的表面，包括三层板状结构和围绕外层的 纤维冠 2、中央结构域 位于着丝粒结构域的下方。其中含有高度重复的卫星DNA。 3、配对结构域 位于着丝粒结构的内层，中期两条染色单体在此处相互 连结。
第十章细胞核与染色体
二、染色体DNA的三种功能元件 ➢ 复制起始位点：大多数染色体含有许多起始位点，
转录是不活跃的 异染色质是在雌性哺乳动物的间期X染色体上发现
的。所有雌性哺乳动物每个细胞中两条X染色体 中总有一条是永久性地失活 巴氏小体：雌性哺乳动物细胞中一条异固缩化的X 染色体。 人的胚胎发育到16天以后， 出现巴氏小体。 常染色质：与异染色质相对
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
体 作用：天然选择性屏障；介导物质交换和信息交
流
第十章细胞核与染色体
核纤层：位于内核膜的内表面的纤维网络，可支 持核膜，并与染色质及核骨架相连
核孔复合体 核被膜在细胞周期中的崩解与装配：新核膜来自
旧核膜，可能有一种直径200nm左右的单层小膜 泡直接参与了核膜的形成
第十章细胞核与染色体
二、核孔复合体 核孔由至少50种不同的蛋白质构成，称为核孔复合体
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
通过核孔的物质主动运输与信号序列有关 核定位信号（NLS）：引导蛋白质进入细胞核的一段信
号序列。受体为importin – 第一个被确定的NLS是病毒SV40的T抗原，序列为：
pro-pro-lyslys-lys-Arg-Lys-val。 – NLS对连接的蛋白质无特殊要求，完成输入后不被切
保证整条染色体能快速复制 ➢ 着丝粒：保证复制后染色体的每份拷贝在细胞分
裂时能被分配到每个子细胞中去 ➢ 端粒：位于染色体两端，含有重复的核苷酸序列，
度保守
作用： 1. 维持染色体的稳定性。 2. 起细胞分裂计时器的作用。端粒核苷酸复制和基
因DNA不同，每复制一次减少50~100bp，其复制要 靠具有反转录酶性质的端粒酶来完成，正常体细胞 缺乏此酶，故随细胞分裂而变短，细胞随之衰老。
第十章细胞核与染色体
着丝粒和着丝点是两个不同的概念，前者指中期染色 单体相互联系在一起的特殊部位，后者指主缢痕处两 个染色单体外侧与纺锤体微管连接的部位。
第三节 染色体
真核生物的DNA包装成为染色体 染色体是指处于有丝分裂期的致密的染色质
第十章细胞核与染色体
一、中期染色体的形态结构
组成：着丝粒、次缢痕、核仁组织区、随体、端粒 核仁组织区（NORs）：构成核仁，位于染色体的次
缢痕区，但并非所有的次缢痕都是NORs 端粒（telomere）：由高度重复的短序列组成，高
构成核心颗粒； – ③DNA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，两端被H1锁合； – ④相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA。
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
构三 模、 型染
色 质 包 装 ຫໍສະໝຸດ Baidu 结
第十章细胞核与染色体
四、常染色质和异染色质 间期核中染色质可分为异染色质和常染色质 异染色质：间期染色质最浓缩的形式称之，它的
– 核心组蛋白：H2A、H2B、H3、H4 – 连接组蛋白：H1 结构：高度保守，尤其是H4。 H1是多样性，具有属和组织特异性
第十章细胞核与染色体
（三）非组蛋白
序列特异性DNA结合蛋白。 • 特性： 1. 具多样性和异质性 2. 能识别特异的DNA序列，识别与结合籍氢
键和离子键 3. 多功能性：帮助DNA折叠；协助DNA复制；
调节基因表达
第十章细胞核与染色体
序列特异性DNA结合蛋白的不同结构模型
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
二、染色质的基本结构单位－核小体 核小体：一种串珠状结构，由核心颗粒和连结线
DNA两部分组成，通过酶消化实验建立。 – ①每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组
蛋白核心和一个H1； – ②由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体，
转变的形态结构 组成：DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA
比例：1:1:0.6:0.1
第十章细胞核与染色体
（一）DNA
3种序列：①单一序列；②中度重复序列 （101~5）；③高度重复序列（>105）。
3种构像：①B-DNA、②Z-DNA、③A-DNA
第十章细胞核与染色体
（二）组蛋白
带正电荷，含Arg，Lys，属碱性蛋白，共5 种，分为：
（NPC） 一般哺乳动物细胞平均有约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。 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 高度保守、如gp210和p62 功能：核质交换的双向选择性亲水通道
双向性：介导蛋白质的入核转运及RNA、RNP的出核转运 双功能：被动扩散与主动运输
除。 核输出信号（NES）：引导RNP输出细胞核，受体为
exportin Ran蛋白，一类G蛋白，调节货物复合体的解体或形成 RNA及核糖体亚单位的出核转运机制
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第二节 染色质
一、染色质的概念及化学组成 1879年，W. Flemming提出Chromatin 染色质和染色体是在细胞周期不同阶段可以相互
⑤核骨架 功能：①遗传、②发育
第十章细胞核与染色体
第一节 核被膜与核孔复合体
一、核被膜 构成：①内核膜 ②外核膜 ③ 核周隙 外核膜：内质网的一部分，胞质面附有核糖体。 核周隙：宽20－40nm，与内质网腔相通 内核膜：光滑，与核纤层连接，含核纤层蛋白B受
第十章 细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第一节 核被膜与核孔复合体 第二节 染色质 第三节 染色体 第四节 核仁 第五节 染色质结构和基因转录 第六节 核基质与核体
第十章细胞核与染色体
数目：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）
着丝粒包含3个结构域 1、着丝点（动粒）结构域
位于着丝粒的表面，包括三层板状结构和围绕外层的 纤维冠 2、中央结构域 位于着丝粒结构域的下方。其中含有高度重复的卫星DNA。 3、配对结构域 位于着丝粒结构的内层，中期两条染色单体在此处相互 连结。
第十章细胞核与染色体
二、染色体DNA的三种功能元件 ➢ 复制起始位点：大多数染色体含有许多起始位点，
转录是不活跃的 异染色质是在雌性哺乳动物的间期X染色体上发现
的。所有雌性哺乳动物每个细胞中两条X染色体 中总有一条是永久性地失活 巴氏小体：雌性哺乳动物细胞中一条异固缩化的X 染色体。 人的胚胎发育到16天以后， 出现巴氏小体。 常染色质：与异染色质相对
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
体 作用：天然选择性屏障；介导物质交换和信息交
流
第十章细胞核与染色体
核纤层：位于内核膜的内表面的纤维网络，可支 持核膜，并与染色质及核骨架相连
核孔复合体 核被膜在细胞周期中的崩解与装配：新核膜来自
旧核膜，可能有一种直径200nm左右的单层小膜 泡直接参与了核膜的形成
第十章细胞核与染色体
二、核孔复合体 核孔由至少50种不同的蛋白质构成，称为核孔复合体
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
通过核孔的物质主动运输与信号序列有关 核定位信号（NLS）：引导蛋白质进入细胞核的一段信
号序列。受体为importin – 第一个被确定的NLS是病毒SV40的T抗原，序列为：
pro-pro-lyslys-lys-Arg-Lys-val。 – NLS对连接的蛋白质无特殊要求，完成输入后不被切
保证整条染色体能快速复制 ➢ 着丝粒：保证复制后染色体的每份拷贝在细胞分
裂时能被分配到每个子细胞中去 ➢ 端粒：位于染色体两端，含有重复的核苷酸序列，
度保守
作用： 1. 维持染色体的稳定性。 2. 起细胞分裂计时器的作用。端粒核苷酸复制和基
因DNA不同，每复制一次减少50~100bp，其复制要 靠具有反转录酶性质的端粒酶来完成，正常体细胞 缺乏此酶，故随细胞分裂而变短，细胞随之衰老。
第十章细胞核与染色体
着丝粒和着丝点是两个不同的概念，前者指中期染色 单体相互联系在一起的特殊部位，后者指主缢痕处两 个染色单体外侧与纺锤体微管连接的部位。
第三节 染色体
真核生物的DNA包装成为染色体 染色体是指处于有丝分裂期的致密的染色质
第十章细胞核与染色体
一、中期染色体的形态结构
组成：着丝粒、次缢痕、核仁组织区、随体、端粒 核仁组织区（NORs）：构成核仁，位于染色体的次
缢痕区，但并非所有的次缢痕都是NORs 端粒（telomere）：由高度重复的短序列组成，高
构成核心颗粒； – ③DNA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，两端被H1锁合； – ④相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA。
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
构三 模、 型染
色 质 包 装 ຫໍສະໝຸດ Baidu 结
第十章细胞核与染色体
四、常染色质和异染色质 间期核中染色质可分为异染色质和常染色质 异染色质：间期染色质最浓缩的形式称之，它的
– 核心组蛋白：H2A、H2B、H3、H4 – 连接组蛋白：H1 结构：高度保守，尤其是H4。 H1是多样性，具有属和组织特异性
第十章细胞核与染色体
（三）非组蛋白
序列特异性DNA结合蛋白。 • 特性： 1. 具多样性和异质性 2. 能识别特异的DNA序列，识别与结合籍氢
键和离子键 3. 多功能性：帮助DNA折叠；协助DNA复制；
调节基因表达
第十章细胞核与染色体
序列特异性DNA结合蛋白的不同结构模型
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
二、染色质的基本结构单位－核小体 核小体：一种串珠状结构，由核心颗粒和连结线
DNA两部分组成，通过酶消化实验建立。 – ①每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组
蛋白核心和一个H1； – ②由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体，
转变的形态结构 组成：DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA
比例：1:1:0.6:0.1
第十章细胞核与染色体
（一）DNA
3种序列：①单一序列；②中度重复序列 （101~5）；③高度重复序列（>105）。
3种构像：①B-DNA、②Z-DNA、③A-DNA
第十章细胞核与染色体
（二）组蛋白
带正电荷，含Arg，Lys，属碱性蛋白，共5 种，分为：
（NPC） 一般哺乳动物细胞平均有约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。 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 高度保守、如gp210和p62 功能：核质交换的双向选择性亲水通道
双向性：介导蛋白质的入核转运及RNA、RNP的出核转运 双功能：被动扩散与主动运输
除。 核输出信号（NES）：引导RNP输出细胞核，受体为
exportin Ran蛋白，一类G蛋白，调节货物复合体的解体或形成 RNA及核糖体亚单位的出核转运机制
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第二节 染色质
一、染色质的概念及化学组成 1879年，W. Flemming提出Chromatin 染色质和染色体是在细胞周期不同阶段可以相互