细胞核

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第八章 细胞核
核孔复合体 核孔概念：核内外核膜融合之处形成的环状开口。 核孔数量：典型的哺乳动物细胞核核膜上分布有3000～4000
个核孔 ，活动旺盛的细胞核孔数目较多。
结构组成：由多个蛋白质颗粒以
特定方式排列而成的蛋白分子复合 物，也称为核孔复合体 （nuclear pore complex，NPC）。
4.核纤层参与DNA的复制
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第八章 细胞核
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外核膜 核周间隙 内核膜
核 纤 层
核孔复合体
胞质
离子、小分子 被动运输
蛋白质 核质间的物质运输 Cell Nucleus
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第八章 细胞核
第二节 染色质与染色体
一、染色质与染色体的组成成分 二、常染色质与异染色质 三、染色质经组装形成染色体 四、染色体的形态结构 五、核型与带型
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第八章 细胞核
二、核仁的结构
（一）核仁的纤维中心是分布有rRNA基因染色质区
人间期细胞核仁组织区及10 条染色体的rDNA袢环 Cell Nucleus
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第八章 细胞核
二、核仁的结构
（二）核仁的致密纤维组分包含处于不同转录阶段的
rRNA分子
结构特点：核仁内电子密度最高的区域，由致密的纤
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第八章 细胞核
第三节 核 仁
一、核仁的主要成分
二、核仁的结构 三、核仁的功能 四、核仁周期
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第八章 细胞核
概述
核仁（nucleolus）：真核细胞间期细胞核中最明显的结构，
光镜下为均匀、海绵状的球体。
数目：每个细胞中有核仁1～2个，甚至多个。
光面内质网
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第八章 细胞核
捕鱼笼式（fish-trap）结构模型
核孔复合体的结构模型
核孔复合体胞质面的结构
核孔复合体核质面的结构
核孔复合体模式图和电镜照片 Cell Nucleus
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第八章 细胞核
核纤层
概念：位于内核膜内 侧与染色质之间的一 层由高电子密度纤维 蛋白质组成的网络片 层结构。
大小：蛋白质合成旺盛的细胞核仁大，如卵母细胞、分泌细胞；
不具备蛋白合成能力的细胞核仁小。
位置：在细胞核中的位置通常不固定，在生长旺盛的细胞中，
常趋向核的边缘。
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第八章 细胞核
一、核仁的主要成分
核仁的主要化学组成为RNA、DNA、蛋白质和酶类等。 蛋白质占80%； RNA占10%，主要是rRNA基因及其转录产物； DNA约占8%，主要是存在于核仁染色质中的DNA。
极小的核仁进一步合并最终形成核仁。
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第八章 细胞核
第四节 核基质
一、核基质的组成成分与形态结构 二、核基质的功能
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第八章 细胞核
一、核基质的组成成分与形态结构
主要成分：蛋白质，少量RNA。 核基质蛋白可分为两类： 核基质蛋白（nuclear matrix protein），是各类 细胞共有的蛋白成分； 核基质结合蛋白（nuclear matrix associated protein）， 组成与细胞类型、分化状态、生理 及病理状态有关
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第八章 细胞核
二、核膜的结构
3.核纤层与染色质凝集成染色体相关
细胞分裂间期，染色质与核纤层紧密结合，染色质不
能螺旋化为染色体

细胞分裂前期，核纤层蛋白解聚，染色质与核纤层蛋
白丧失，染色质逐渐凝集成染色体
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第八章 细胞核
二、核膜的结构
维构成环形或半月形结构。
主要成份：主要含有正在转录的rRNA分子，核糖体
蛋白及某些特异性的RNA结合蛋白。
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第八章 细胞核
二、核仁的结构
（三）核仁的颗粒组分由正在加工的rRNA及蛋白 质构成
结构特点：呈致密颗粒，位于核仁的外周。
主要成分：由正在加工、成熟的核糖体亚单位前体
颗粒构成， 颗粒成分的数量决定核仁
的大小。
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第八章 细胞核
三、核仁的功能
(一)核仁是rRNA基因转录和加工的场所
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第八章 细胞核
三、核仁的功能
(二)核仁是核糖体亚基装配的场所
28S rRNA 核糖体大亚基 （60S） 5.8S rRNA 5S rRNA 49种蛋白质 18S rRNA 核糖体小亚基 （40S） 来自核仁
第八章 细胞核
二、核基质的功能
(一)核基质参与DNA复制 核基质上锚泊DNA复制复合体； 核基质上结合新合成的DNA ； 核基质上DNA的复制效率提高。
(二)核基质参与基因转录与加工
核基质与基因转录活性密切相关；
核基质参与RNA的加工修饰。
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二、核仁的结构
核仁无膜包裹，电镜下可见三个特征性区域：
纤维中心（fibrillar center，FC） 致密纤维组分（dense fibrillar component， DFC） 颗粒成分（granular component，GC）
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第八章 细胞核
核仁的电镜照片
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第八章 细胞核
二、核仁的结构
（一）核仁的纤维中心是分布有rRNA基因的染色质区 结构特点：包埋于颗粒组分内部的一个或几个低电子密度
的圆形结构体。
主要成分：rRNA基因rDNA的存在部位。
rDNA是染色体上伸展出的DNA袢环，每一个袢环称 为一个核仁组织者。 人类rRNA基因位于5条染色体上，即13、14、15、 21、22号染色体。
分子组成：核纤层蛋 白，属于中间纤维。
A.核纤层与细胞核构建的模式图 B.核纤层的电镜图片 Cell Nucleus
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第八章 细胞核
功能：
维持核的轮廓；
二、核膜的结构
1.核纤层在细胞核中起支架作用
使胞质骨架和核骨架形成连续网络结构 。 2.核纤层与核膜的崩解和重建密切相关 细胞分裂前期，核纤层蛋白被磷酸化解聚，核膜崩解为小泡 ； 细胞分裂末期，核纤层蛋白去磷酸化，重新组装介导核膜重 建。
第八章 细胞核
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第八章 细胞核
概述
细胞核：是真核细胞内最大、最重要的细胞器，是细胞 生命活动的控制中心，是真核细胞和原核细胞的 最大区别。 数量：每个细胞通常只有一个核，但有些细胞为双核甚 至多核，如人的肝细胞和骨骼肌细胞。 大小：高等动物细胞核的直径通常在5～10μ m。在不 同生物体细胞核大小有所不同，生长旺盛的细胞 ，核较大；分化成熟的细胞则核较小。 形态：各不相同，常与细胞形状、细胞类型、发育时期 有关。
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第八章 细胞核
间期细胞核的结构组成：
核膜
核仁
染色质 核基质
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第八章 细胞核
第一节 核膜
一、核膜的化学组成 二、核膜的结构 三、核膜的功能
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第八章 细胞核
核膜的结构
在电镜下，核膜是由内外层核膜、核周隙、核孔复合 体和核纤层等结构组成。
第八章 细胞核
二、核基质的功能
(三)核基质参与染色体构建 DNA袢环结合在核骨架上构建形成染色体； 核基质相关蛋白参与核膜重建。 (四)核基质与细胞分化相关
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第八章 细胞核
第五节 细胞核的功能
一、遗传信息的贮存和复制 二、遗传信息的转录
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来自核仁以外区域
来自核仁
33种蛋白质
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第八章 细胞核
四、核仁周期
核仁周期（nucleolar cycle）：在进行有丝分裂的细
胞中，核仁出现一系列结构与功能的周期性变化。
核仁的周期性变化：
前期：核仁变小，染色质凝集，RNA合成停止；
中期和后期：核仁消失；
末期：rRNA重新开始合成，形成小核仁；
核骨架中还有少量RNA，可维系核骨架三维网络结构的完整性。
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第八章 细胞核
核基质的透射显微镜图像 小鼠成纤维细胞的核基质，首先用去垢剂、高盐提取，然后用核酸酶和低盐处理 去除染色质镶嵌的DNA，可见有残存的纤维状基质构成的核质区和细胞骨架基质 构成的胞质区。 首 页 退 出 Cell Nucleus