第十一章 细胞核与染色体-细胞生物学
细胞生物学第十一章细胞增殖习题及答案 done
第11章细胞增殖及其调控1.高等生物内所有细胞依繁殖状态可分为哪几类?各有何特征?答:大体可以分为四类:(1)G1期细胞(DNA合成前期):细胞代谢活跃,细胞生长、体积增大,主要进行大部分蛋白质和RNA的合成工作。
(2)S期细胞(DNA合成期):此阶段细胞内完成DNA的复制,以及组蛋白、非组蛋白合成与核小体结构的复制。
(3)G2期细胞(DNA合成后期):此阶段的细胞做分列前的最后准备,合成周期蛋白、微管蛋白等。
(4)M期:细胞进入分裂过程,分裂中,细胞内生化合成活动减弱,例如:RNA合成停止,蛋白质合成减少,此期仍有少量非组蛋白合成。
又分前、中、后、末四个状态。
(a)前期主要事件:染色体凝缩,分裂极确定,核仁解体和核膜消失。
(b)中期此期染色体全部移到赤道板位置排列“染色体列队”,是由于以两极对染色体牵引为动态平衡所致。
(c)后期此期主要事件:染色体着丝粒粒区纵向断裂,一分为二。
两姐妹染色单体分别趋向两极。
(d)末期此期的主要事件:子核形成的胞质分裂。
胞质分裂是指核分裂以外的细胞质部分分裂。
动物细胞是以中部缢缩方式,而植物细胞是以形成细胞壁方式进行胞质分裂的。
2.运用3H—TdR的脉冲标况技术如何测定推测细胞周期?答:此内容不考,飘过。
P.S.要看看细胞周期同步化的内容。
3.简述细胞周期中DNA、RNA,组蛋白和非组蛋白的合成概况。
答:见习题1。
4.细胞周期中有哪几个重要的检验点,各有何作用?答:所熟知的有3个检验点:(1)G1->S的检验点:检查G1期的蛋白质、RNA合成工作是否完成。
细胞增殖行为会在G1期之后发生分歧,分为周期细胞和G0期细胞或终端分化细胞。
(2)G2->M期的检验点:检查M期之前的物质、能量准备工作,并进行G2向M期的转变。
该过程由CDK激酶进行调控,CDK1使组蛋白H1磷酸化,促进染色质凝集;使核纤层蛋白磷酸化,使核纤层解聚;核仁蛋白磷酸化,促使核仁解体等等。
(完整版)细胞生物学知识点总结
细胞生物学目录第一章绪论第二章细胞生物的研究方法和技术第三章质膜的跨膜运输第四章细胞与环境的相互作用第五章细胞通讯第六章核糖体和核酶第七章线粒体和过氧化物酶体第八章叶绿体和光合作用第九章内质网,蛋白质分选,膜运输第十章细胞骨架,细胞运动第十一章细胞核和染色体第十二章细胞周期和细胞分裂第十三章胚胎发育和细胞分化第十四章细胞衰老和死亡第一章绪论1.原生质体:被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质,包括细胞核和细胞质细胞质:细胞内除核以外的原生质,即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分原生质体:除去细胞壁的细胞2.结构域:生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域3.装配模型:模板组装,酶效应组装,自组装4.五级装配:第一级,小分子有机物的形成第二级,小分子有机物组装成生物大分子第三级,由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构第四级,由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细胞器第五级,由各种细胞器组装成完整细胞6.支原体:目前已知的最小的细胞第二章细胞生物的研究方法和技术1.显微镜技术:光镜标本制备技术、2.光镜标本制备技术步骤:样品固定、包埋与切片、染色3.电子显微镜种类:透射电子显微镜,扫描电镜,金属投影,冷冻断裂和冷冻石刻电镜,复染技术,扫描隧道显微镜4.细胞化学技术:酶细胞化学技术,免疫细胞化学技术,放射自显影5.细胞分选技术:流式细胞术6.分离技术:离心技术,层析技术,电泳技术第三章质膜的跨膜运输1.细胞功能:外界与通透性障碍,组织和功能定位,运输作用,细胞间通讯,信号检测2.膜化学组成:膜脂,膜糖,膜蛋白3.膜脂的三个种类:磷脂,糖脂,胆固醇4.脂质体用途:用作生物膜的研究模型,作为生物大分子与药物的运载体5.膜糖功能:细胞与环境的相互作用,接触抑制,信号转导,蛋白质分选,保护作用。
6.膜蛋白类型:整合蛋白,外周蛋白,脂锚定蛋白7.膜蛋白功能:运输蛋白,酶,连接蛋白,受体(信号接受和传递)8.不对称性的研究方法:冰冻断裂复型,冰冻蚀刻9.膜流动性研究方法:质膜融合,淋巴细胞的成斑成帽效应,荧光漂白恢复技术10.膜流动性的重要性:酶活性,信号转导,物质运输,能量转换,细胞周期11.影响膜脂流动性的因素:脂肪酸链,胆固醇,卵磷脂/鞘磷脂比值12.影响膜蛋白流动的因素:整合蛋白,膜骨架,细胞外基因,相邻细胞,细胞外配体、抗体、药物大分子13.膜骨架的主要蛋白:血影蛋白,肌动蛋白和原肌球蛋白,带4.1蛋白,锚定蛋白14.转运蛋白质包括:载体蛋白,通道蛋白15.协同运输的方向:同向协同,反向协同第四章细胞与环境的相互作用1.细胞表面结构:细胞外被、膜骨架、胞质溶胶2.细胞外被功能:连接,细胞保护,屏障3.糖萼:由细胞表面的碳水化合物形成的质膜保护层,又称为多糖包被。
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)
第十一、二章细胞核与染色质、核糖体
细胞生物学章节习题-第十一、十二章一、选择题1、以下哪个特征是活性染色质的标志?(D )A. H3 N端第9个赖氨酸的甲基化B. H3 N端第27个赖氨酸的甲基化C. 有大量的组蛋白H1结合D. 具有DNase I超敏感位点2、每个核小体基本单位包括多少个碱基(B )。
A. 100bpB. 200bpC. 300bpD. 400bp3、关于核孔复合体的运输错误的是( B )A. 分为主动运输和被动运输B. 主动运输和被动运输都需要核定位序列C. 主动运输的有效孔径比被动运输大D. 小GTP酶Ran在核质间穿梭4、下面那个有关核仁的描述是错误的?(C )。
A. 核仁的主要功能之一是参与核糖体的生物合成B. rDNA定位于核仁区内C. 在细胞内的位置通常是固定的D. 核仁中的核酸部分主要是rRNA基因及其转录产物。
5、核纤层蛋白(lamin)是(A )A. 一个具有多成员的蛋白家族B. 核纤层蛋白表达并不具有组织特异性C. 核纤层蛋白具有激酶活性,可以直接磷酸化MPFD. 核纤层蛋白参与细胞凋亡过程E. 以上答案都不对6、下面哪些关于核仁的描述是错误的?(CD )(多选)A. 核仁的主要功能之一是参与核糖体的生物合成B. rDNA定位于核仁区C. 细胞在G2期,核仁消失D. 细胞在M期末和S期重新组织核仁7、下列特性使端粒酶不同于其他的DNA聚合酶?(AD )A. 该酶带有自身的模板B. 从5’到3’方向合成DNAC. 端粒酶对热稳定D. 端粒酶的一个亚基是RNA分子8、以下哪种RNA转录产物的加工方式可导致翻译后产生氨基酸序列不同的蛋白质(C )A. RNA 5’端加帽B. RNA 3’端聚腺苷酸化C. RNA的可变剪切D. RNA 的细胞质定位9、在核糖体中执行催化功能的生物大分子是(C )A. 蛋白质B. DNAC. RNAD. 糖类10、维持细胞核正常形状与大小的结构是(C )A. 核膜B. 核孔复合体C. 核纤层D. 核小体11、利用染色体的功能元件可构建人造染色体。
细胞生物学 第章 细胞核与染色体(共97张PPT)
2. 核质环(nuclear ring):位于核孔复合体核质一侧,上面伸出
8条纤维,纤维的末端形成一个直径为60nm的小环(8个颗粒结构)
,构成笼子状的结构
(二) 核孔复合体的结构
3. 幅:由核孔边缘伸向中心,呈辐射状八重对称。
(3)环带亚单位(annular subunit):在“
柱状亚单位”内,靠近核孔复合体中
2. 被动扩散
➢
➢
核孔复合体的有效直径为9~10 nm,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。
注意:有些小分子蛋白因具有信号序列,是通
过主动运输进入;小分子物质在核被膜两侧不
一定均匀分布。
二、核孔复合体
(四) 核孔复合体的功能
2. 主动运输:完成生物大分子的核质分配,具有高度的选择
成熟的mRNA出核
核输出信号 (Nuclear Export Signal,NES):
RNA分子的出核转运需要蛋白分子的帮助,这
些蛋白因子本身含有 出核信号。
第三节 染色质
一、染色质的概念及化学组成
二、染色质的基本结构单位——核小体
三、染色质包装的结构模型
四、常染色质与异染色质
五、活性染色质
一、染色质的概念及化学组成
四、常染色质与异染色质
单一序列DNA 和中度重复序列DNA(如组蛋白基因和tRNA基因);
,大约106个微带沿纵轴构建成子染色体。
四、常染色质与异染色质
(一) 常染色质
指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低,处于
伸展状态,用碱性染料染色时着色浅的那些染
色质。
特征:DNA包装比约为1 000~2 000分之一;单
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-细胞核与染色体思维导图知识大纲
细胞核与染色体10.1 细胞核概述一、细胞核的概念细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器,是真核细胞中遗传信息储存的场所,是真核细胞与原核细胞最根本的区别。
除极少数高度特化的细胞外,真核细胞均具有细胞核。
例外高等植物韧皮部成熟的筛管细胞哺乳动物成熟的红细胞二、细胞核的组成核被膜、染色质/染色体、核仁、核基质三、细胞核的功能细胞核是真核生物遗传物质的主要储存场所,是细胞遗传与代谢的调控中心。
细胞核通过复制、分裂将遗传信息传递给子细胞。
细胞核中还进行遗传信息的转录,进行初始转录产物的加工,并经由核孔进入细胞质中转译,以此调控细胞的生命活动。
四、细胞核的意义真核细胞与原核细胞最大的区别即含有完整的细胞核,使遗传物质与细胞质相分离。
遗传物质的复制在细胞核中进行,而遗传物质的表达则拥有严格的阶段性与区域性,受到多个层次的调控,这对于真核细胞复杂的生命过程至关重要。
10.2 核被膜一、核被膜的概念核被膜是指包被于细胞核最外层的,分离核、质的界膜。
能够选择性控制物质进出细胞核,分为内外两层。
核被膜的组成核被膜的组成:外膜、核周腔、内膜、核纤层、核孔二、核被膜的功能(1)核被膜将细胞分为核、质两大功能区域,使遗传信息的表达具有严格的阶段性与区域性,避免核、质之间相互干扰,同时起到保护遗传物质的作用。
(2)核被膜构成核、质间选择性屏障,细胞核通过核孔复合体调控核、质间物质运输与信息交流。
三、核被膜周期性解体与重建真核细胞有丝分裂时,核被膜于前期解体,末期重现,进行规律性的解体与重建。
(1)有丝分裂前期:核被膜非随机、有区域特异性的解体,形成单层膜泡,核孔复合体消失,核纤层去组装。
(2)有丝分裂末期:核被膜围绕染色体重建,旧核膜与膜泡参与这一过程。
首先附着于染色体表面,并相互融合形成双层核膜,同时膜上的某些功能区域相互融合,与蛋白质组装形成核孔复合体。
(3)核被膜的解体与重建受到细胞促进成熟因子(MPF)的调控,与核纤层蛋白、核孔复合体蛋白磷酸化与去磷酸化有关。
(细胞生物学(王金发版)章节总结)第十一章 细胞核与染色体
第十一章细胞核与染色体11.1细胞核概述11.1.1细胞核的结构组成、特性11.1.2细胞核物质的运输11.1.3分子伴侣11.2染色质与染色体11.2.1染色质结构与组装11.2.2染色体结构与组装11.3细胞核其它结构11.3.1核仁11.3.2基质11.1细胞核概述11.1.1细胞核的结构组成、特性(1)细胞核功能储存遗传物质,进行遗传物质的传递;基因的选择性表达,控制细胞的新陈代谢。
(2)细胞核组成①核被膜由外核膜、核周腔、内核膜、核孔复合体、核纤层组成。
外核膜与ER 连续,表面有核糖体;核周腔充满不定型物质;内核膜下为核纤层,支撑核膜,形成一定的形态;核孔复合体由很多核孔蛋白组成,控制物质运输。
核膜一方面作为保护性屏障,将DNA隔离与单独的空间内,有利于DNA 的复制、转录、mRNA的加工等过程不受细胞内的活动的影响,保证了核的正常功能;另一方面,作为染色体的定位和酶分子的支架,保证了细胞核内各项活动的有序性。
②DNA纤维(见下)③核仁(见下)④核基质(见下)⑤核质11.1.2细胞核物质的运输(1)核孔复合体由多拷贝的核孔蛋白组成的蛋白复合体。
中央运输蛋白、环形辐条、胞质环、胞质纤维、核质环、核蓝、内辐条环、外辐条环、近侧纤维。
(2)运输特性被动运输、主动运输。
核孔的大小可调节,运输具有双向性。
主动运输需信号肽。
(3)运输机制①向内运输机制运输物质:核蛋白。
运输机制:核定位信号,位于多肽序列的任何部分,不被切割掉;输入蛋白;核孔复合体作用。
运输流程:输入蛋白α亚基及输入蛋白β亚基与核蛋白结合为一个复合物,其中α亚基与核蛋白的核定位信号相结合,而输入蛋白β亚基与核孔复合体相互作用,介导复合物入核,这一过程需要ATP;复合物进入核质后,结合一种称为Ran的GTPase,Ran-GTP与β亚基相互作用,导致复合体的解体,α亚基和β亚基-Ran-GTP重新回到细胞质,然后在细胞质的Ran-GTP激活蛋白的作用下,GTP水解,将β亚基释放,重新结合α亚基即可再次运输核蛋白,而Ran-GDP则通过NPC进入核质,在核内Ran核苷酸交换因子的作用下,重新形成Ran-GTP。
第11章-细胞核与染色质(翟中和第四版)
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 )
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。
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)。
• 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
肝细胞和 心肌细胞 可有双核
植物成 熟筛管 细胞无 细胞核
a
a破骨细
胞可有
a
6-50个
细胞核
a a
本章主要内容
• *核被膜 • *染色质 • 染色质的复制与表达 • *染色体 • *核仁与核体 • 核基质
DNA 3 种构型
三种DNA构型中,大沟的特征在遗传信息表 达过程中起关键作用,调控蛋白都是通过其分 子上氨基酸侧链与沟中碱基对两侧潜在的氢 原子供体(=NH)或受体(O和N)形成氢键而识别 DNA遗传信息的。
另外, Z型DNA同细胞癌变有一定的关系。
二、染色质蛋白
• 组蛋白(histone)
– 与DNA 结合没有序列特异性
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;
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 第11章 细胞核
授课教师:
2014-11-10
第9章
细胞核
1
细胞核基本概况
1、细胞核是细胞生命活动的控制中心: 贮存遗传信息 进行DNA复制 进行RNA转录 它的出现是生命进化史的飞跃,也是真核细胞和原核细胞根 本区别,是细胞遗传与代谢的调控信息中心-克隆技术。 2、形态:与细胞形态相适应,大多为球形或卵圆形。少数杆 状、折叠状、锯齿状等。 3、数目:通常一个细胞一个核,有些为双核或多核。被病毒 感染的宿主细胞发生融合成多核。 4、大小:核质比表示,多数细胞的核质比约为10%,随生物 不同而异,与生物种类、细胞类型、发育阶段、生理状态及 染色体倍数等有关。 5、结构组成:核被膜、染色质和染色体、核仁及核骨架等 几部分。(间期核)
7
2014-11-10
第9章 细胞核
8
一、外核膜和内核膜
外核膜(outer nuclear
membrane ):面向 胞质,形态结构和生化性质与粗面内质网相 似,并与之连接,其外表面也有核糖体附着。 利于核被膜与内质网间的物质交流及核被膜 的更新,外核膜表面存在中间纤维,与细胞 核在细胞质中的空间定位有关。
第9章 细胞核
37
组蛋白
2014-11-10
第9章 细胞核
38
非组蛋白
是一类酸性蛋白,带负电荷,富含天门冬氨酸、谷 氨酸等酸性氨基酸,数量少种类多,只与DNA的特 定序列结合。 在整个细胞周期中均能合成,具有与特异性DNA 序 列识别和结合的特性,故有种属和组织特异性也称 序列特异性DNA结合蛋白质。 非组蛋白的功能: 1)参与染色体的构建: 2)协助启动DNA复制: 3)调控基因的转录:调节基因表达(磷酸化)。
细胞生物学课后答案
第二章细胞的统一性和多样性1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念?1)一切有机体都有细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位2)细胞具有独立的、有序的自控代谢体系,细胞是代谢与功能的基本单位3)细胞是有机体生长与发育的基础4)细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性5)没有细胞就没有完整的生命6)细胞是多层次非线性的复杂结构体系7)细胞是物质(结构)、能量与信息过程精巧结合的综合体8)细胞是高度有序的,具有自装配与自组织能力的体系2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式?1)支原体能在培养基上生长2)具有典型的细胞膜3)一个环状双螺旋DNA是遗传信息量的载体4)mRNA与核糖体结合为多聚核糖体,指导合成蛋白质5)以一分为二的方式分裂繁殖6)体积仅有细菌的十分之一,能寄生在细胞内繁殖3、怎样理解“病毒是非细胞邢台的生命体”?试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。
病毒是由一个核酸分子(DNA或RNA)芯和蛋白质外壳构成的,是非细胞形态的生命体,是最小、最简单的有机体。
仅由一个有感染性的RNA构成的病毒,称为类病毒;仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。
病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征,但不具备细胞的形态结构,是不完全的生命体;病毒的主要生命活动必须在细胞内才能表现,在宿主细胞内复制增殖;病毒自身没有独立的代谢与能量转化系统,必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖,是彻底的寄生物。
因此病毒不是细胞,只是具有部分生命特征的感染物。
病毒与细胞的区别:(1)病毒很小,结构极其简单;(2)遗传载体的多样性(3)彻底的寄生性(4)病毒以复制和装配的方式增殖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。
第四章细胞质膜3. 何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合?内在膜蛋白是膜蛋白中与膜结合比较紧密的一种蛋白,只有用去垢剂是膜崩解后才可分离出来。
疏水作用,alpha-螺旋(个别beta-螺旋);静电作用,某些氨基酸带正电荷与带负电磷脂极性头相互作用,带负电氨基酸则通过其他阳离子共价作用:半胱氨酸插入膜双分子层中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?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。
细胞生物学--细胞核与染色质 ppt课件
②传递遗传信息
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6
第一节 核 膜(Nuclear membrane)
一、核膜的结构
•
①外核膜
• (outer nuclear membrane)
•
②内核膜
• (inner nuclear membrane)
•
③核周隙
• (perinuclear space)
•
④核孔复合体
• (nuclear pore complex)
Nuclear face basket inner complex
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11
(一)核孔复合体的结构模型
捕鱼笼模型(Fish trap)
1)胞质环 胞质纤维
2)核质环 核篮纤维 3)中央运输颗粒
(中央栓)
4)辐(spokes) 5)终末环
柱状亚单位 腔内亚单位 环带亚单位
2)和5)构成-核篮
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首先是在SV40病毒的T抗原中发现的
核定位信号位于蛋白质的任何部位,通常为 由一段4~8个氨基酸组成的短肽,富含带正 电荷的Lys、Arg及Pro,没有专一性,作用 是帮助核蛋白进入细胞核。
核孔大小:9nm~26nm是可以调控。
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17
• 核定位信号:引导蛋白质进入细胞核的一段信 号序列。
–序列为:pro-pro-lys-lys-lys-Arg-Lysval( SV40中 )
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20
含有丰富亮氨酸核输出信号的货物蛋白的输出模型。
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21
图11-9 hn-RNP介导 的mRNA输出细胞核 的推测模型
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22
(四)、核孔是物质运输的通道
• 对运输颗粒大小的限制(9nm~26nm) • 是信号识别与载体介导过程,消耗ATP(Mg2+-ATP酶)。 • 具有双向性
细胞生物学答案
第一章细胞概述参考答案一、填空题4.能量守恒定律,细胞学说,达尔文进化论 6.支原体 7.原生质体 9.定形的核,拟核 10.核酶(ribozyrne) 11.都有DNA,都有核糖体都是分裂法增殖都有细胞质膜 21.基因组,细胞质膜23.生命活动,1665,胡克,质膜,一团原生质,核膜,质膜,植物细胞有细胞壁(动物细胞没有细胞壁)二、判断题3.正确。
4.正确。
5.错误,还有病毒等非细胞的生命形式。
6.错误。
多以游离水存在。
7.正确。
8.正确。
染色体的个数随生物而异,但是在同一个生物的所有细胞中它是恒定的。
13.正确。
14.部分正确。
过氧化物酶体与溶酶体含有一些酶,胞质溶胶中产生的一些物质或被细胞摄入的物质由这些酶分解。
不过,这些物质中有许多被降解并可利用,并不全是废物。
三、选择题2.E 4.B 5.A 6.E 8.C 9.B 10.C 13.B 14.A 16.C 17.D 18.A 21.C 26.E 27.C 28.B 29.A 30.B 32.D第二章细胞生物学的研究方法一、填空题1.镜筒,真空系统,电力系统 5.自发荧光,诱发荧光,诱发荧光 6.紫外光波长比可见光的波长短 7.突变,克隆化11.物镜和照明系统的位置颠倒 12.0.1µm,0.1nm,3 nm13.分辨出相邻两个点的,最小分辨距离 16.离体条件下观察和研究生命活动的规律 19.体外环境不能与体内的条件完全等同 20.柠檬酸铅,醋酸双氧铀 21.抗原 22.电磁,玻璃 23.重金属 24.显微结构,超微结构 25.线粒体,高尔基体,质膜 26.一半,最大值 28.可以产生抗体的淋巴细胞32.绿色,红色 33.相差显微镜,暗视野显微镜,倒置显微镜 34.100 μm,0.2 μm,0.1 nm,0.001 nm,3 nm,0.1μm二、判断题1.正确。
7.错误。
通过染色是不行的。
8.错误。
前者称为显微结构,后者称为亚显微结构或超微结构。
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( 二 ) 染 色 体 的 骨 架 放 射 环 结 构 模 型
——
五、染色质的类型
1、常染色质(euchromatin) :
结构异染色质
2、异染色质(heterochromatin)
异染色质的特点:
中表现为晚复制、早凝缩。
③分为两类:结构异染色质、兼性异染色质
一起形成。
体细胞中同源染色体紧密配对。
横带纹,染色后呈现出明暗相间的带纹 。
胀泡和环,在幼虫发育的某个阶段,多线染色体的某些带区
疏松膨大,形成胀泡(puff)或巴氏环(Balbiani ring)。
果 蝇 幼 虫 唾 液 腺 多 线 染 色 体
多线染色体的带、间带与胀泡
(二)、灯刷染色体 (lampbrush chromosome)
巴氏小体(barr body)
• 在哺乳动物体细胞核中,除一条X染色体外, 其余的X染色体常浓缩成染色较深的染色质体 ,此即为巴氏小体。又称X小体,通常位于间 期核膜边缘。1949年,美国学者M.L.Barr等发 现雌猫的神经细胞间期核中有一个深染的小 体而雄猫却没有。在人类,男性细胞核中没 有巴氏小体,而女性则有1个。
一、核基质(nuclear matrix):又称核骨架(nucleoskeleton), 主要是作为骨架, 提供附着或支撑点 •是指除核被膜、染色质、核纤层及核仁以外的核内网架体 系。
核基质
目前对核骨架的认识
• P261
核骨架的功能 • 1. DNA复制:提供DNA聚合酶结合位点 。 • 2. RNA转录:提供RNA聚合酶结合位点。
2、核孔复合体成分的研究 核孔蛋白: gp210 : p62 : 3、核孔复合体的功能 亲水性核质交换通道 双功能性、双向性
双功能性—不同大小的蛋白质以不同方式通过核膜孔
2、通过主动转运进入细胞核 的蛋白质大小 ( 9 - 26 nm)
1、通过自由扩散进入细胞核 的蛋白质大小(< 9 nm)
第十一章 细胞核与染色体
THE CELL NUCLEUS AND CHROMOSOME
主要内容: 第一节 核被膜与核孔复合体
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 第六节 核基质
第一节 核被膜与核孔复合体
1831年,Brown发现于植物。
大小: 形状: 位置: 数目: 结构: 功能:
胶的“核输入受体” (nuclear import receptor)识别并结合。
Ran蛋白:小型GTP结合蛋白
GTP结合蛋白Ran参与“货物蛋白质”的装载和卸 载
货物蛋白质 核输入受体
货物蛋白质 的核定位信 号
卸货
释放的货物 蛋白质
装货
释放的 Ran-GDP
出核转运 蛋白质和RNA的输出需要“核输出受体” ( nuclear export receptor). 它们识别蛋白质上的“核输出信号(nuclear export signal)”
二、染色体DNA的三种功能元件
端 粒
复制起点
着丝粒
复制泡
端粒酶(telomerase)
端粒酶介导的端粒合成
三、核型与染色体显带
1、核型(karyotype) :染色体组在有丝分裂中期的表现,包括 染色体数目、大小、形态特征等。
2、核型分析和核型模式图:p256
3、染色体显带(chromosome banding)技术: G:富含AT碱基的DNA区段表现为亮带, 富含GC碱基的区段 表现为暗带 Q:一般富含AT碱基的DNA区段表现为暗带
普遍存在于动物界的卵母细胞中。 是卵母细胞进行第一次减数分裂时停留在双线期的染色体。
配对的灯刷染色体
染色体区域
表示姐妹染色单 体的染色体小区
灯 刷 染 色 体 的 形 态 结 构
第五节
核仁与核体
核仁的结构模式图
一、核仁的超微结构 电子显微镜下可辨认出有3个特征性的区域 : 1、纤维中心(fibrillar centers,FC): RNA聚合酶和rDNA 2、致密纤维组分(dense fibrillar component,DFC) :新合成
的RNP(指结合蛋白质的rRNA)
3、颗粒组分(granular component,GC):不同加工阶段的RNP
核仁周边染色质
致密 纤维 组分
颗粒组分
纤维 中心
二、核仁的功能——转录rRNA和组装核糖体亚单位
(一) rRNA基因的转录、 rRNA前体的加工、核糖体亚单位的组 装
核糖体的rRNA基因:重复的多拷贝基因
主缢痕 外 板
内 板
间中 隙间
有丝分裂中的着丝粒(centromere)和着丝点(kinetochore)结构
3、次缢痕(secondary constriction): 4、核仁组织区(nucleolar organizing regions, NORs):核糖 体的28S、18S和5.8S rRNA 基因所在部位,与间期细胞核 仁形成相关 5、随体(satellite): 6、端粒(telomere):
第三节 染色质的复制与表达
一、染色质的复制与修复
二、染色质的激活与失活 疏松染色质结构的形成 组蛋白的修饰 位置花斑效应 隔离子:
三、 染色质与基因表达调控 核小体犁
第四节
染色体
一、中期染色体的形态结构 1、染色单体(Chromatid): 配对结构域
2、着丝粒 (centromere)
中央结构域 动粒结构域
其输出过程和输入过程相似,只是方向相反
第二节
概念:
染色质
一、染色质是细胞生命活动的基础 化学组成:DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA。 (一)染色质DNA的类型 1、 3种序列:单一序列、中度重复序列、高度重复序列。
DNA多态性
• 概念: DNA序列上碱基的变异 • 种类:序列多态性、长度多态性
(二)非组蛋白
• 序列特异性DNA结合蛋白。
• 带负电,属酸性蛋白。 • 整个细胞周期都合成,组蛋白只在S期合成。 • 能识别特异DNA序列,结合借助于氢键和离子键。
• 特性:多样性;特异性;功能多样性
• 功能:帮助 DNA折叠、复制;调节基因表达。
序列特异性DNA结合蛋白的不同结构 模式(P250):
DNA二级结构的3种构象 :B-DNA、Z-DNA、A-DNA
( 二 ) 、 基 因 组 :
基因在染色体上
二、染色质蛋白质 (一)组蛋白:带正电荷,含Arg,Lys,属 碱性蛋白,共5种,分为:
– 核心组蛋白(core histone):H2A、H2B、H3、
H4;
– 连接组蛋白(linker histone):H1。
• 3. 与染色体构建有关
– 30nm的染色质纤维就是结合在核骨架上,形成 放射环状的结构,在分裂期进一步包装成光学 显微镜下可见的染色体。
在染色体包装时, 为染色质提供锚定位点的非组蛋白。
二、核纤层
核纤层蛋白及核纤层蛋白网络
核纤层在细胞分裂过程中的变化
α螺旋—转角—α螺旋 锌指模式 亮氨酸拉链模式 螺旋—环—螺旋模式 HMG框结构模式
几种主要序列特异性DNA结合蛋白的结构特征
三、染色质的基本结构单位——核小体 核小体是一种串珠状结构,由核心颗粒和连结线 DNA两部分组成
结构要点:
在低盐亲水介质中展开的染色质,示串珠状的核小体(JA,Gall 1981)
核糖体rRNA基因的转录:28SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA
组成一个转录单位。 转录时,RNA产物沿DNA分子排列产物排列呈羽毛状
• 新合成的45SrRNA形成
RNP。甲基化后经RNA
酶裂解形成18s、28s、
5.8srRNA。成熟的rRNA
仅为45srRNA的一半,
丢失的大部分是非甲基
化和GC含量较高的区域。
• 5SrRNA定位在常染色体,合成后被转运至核仁区 参与大亚基的装配 。
核 糖 体 亚 单 位 的 组 装
三、核仁周期(nucleolar cycle)
有丝分裂时,染色质凝集,核仁消失,所有RNA
合成停止
有丝分裂末期, rRNA合成重新开始,核仁重建
第六节
核基质
R :同G-带明暗相间的带型正好相反, 故叫反带。
C:异染色质 T:对染色体末端区的特殊显带法 N:染核仁组织区的酸性蛋白质
四、巨大染色体
(一)多线染色体 (polytene chromosome) 1、1881年意大利的Balbiani发现于双翅目摇蚊幼虫的唾腺细胞
2、特点:
体积巨大,染色体多次复制而不分离。 多线性 ,每条多线染色体由500-4000条解旋的染色体合并在
双向性
3、通过核孔的主动运输具有选择性 入核转运 亲核蛋白: 核定位信号(nuclear localization signal,NLS):
正常的SV40病毒T抗原(几 乎100%进入细胞核)
SV40病毒T抗原核定位信号序列发生突 变(T-抗原滞留在胞质溶胶中)
核输入受体:importin,一个蛋白在进入细胞核之前必须被位于胞质溶
Nucleotide sequence alignment of partial 28S rRNA gene
DNA长度多态性
长度多态性分为
小卫星DNA 微卫星DNA(STR) • 重复单位 10—100bp 2—6bp • 重复次数 几百-几千次 几十次 • 存在部位 染色体近端粒、着丝点 任何 部位
30nm
10nm
• Evidence: • (3)X-ray diffraction studies
3-D of nucleosome