细胞生物学笔记-细胞核

中期染色体形态特征

是区别真核与原核的重要标志， 是真核细胞间期核中最明显的结构， 光镜下清晰可见。

细胞核

DNA ，转录RNA 的重要结构。

核在形态上是核物质的集中区域，在功能上是遗传信息的传递中枢，是细胞内蛋白质合成的控制台。 细胞核出现是生物进化史上极为重要的转折点，原核生物与真核生物主要差别就在于有无完整的细胞核。 细胞核是细胞生命活动的调控枢纽；细胞核的主要功能是遗传与发育

组成

染色质/染色体

遗传物质的载体，主由 DNA 和Pr 构成，

具有储存和传递遗传信息的作用。

核基质

又称核骨架，

即细胞核中除去染色质、核膜与核仁以外部分。 主要指核内纤维网架

核 仁

裸露在核内的一团稀疏的中间

有DNA 分子袢环通过的海绵状结构

核被膜

位于间期胞核与胞质间的一层界膜 化学成分：内质网相似，双层生物膜

核纤层

外核膜

核周间隙 核孔 内核膜 与内质网相连,有核糖体,与中间丝相连 与内质网腔相通

核孔复合体构成 内外核膜融合 与核纤层 核骨架相连 位于核内膜内缘

：与核仁的形成有关，称核仁形成区或核仁组织者 着丝粒 端粒 次缢痕 随体：近端着丝粒染色体的短臂末端有一球状结构

主缢痕

动粒结构域 中心结构域 配对结构域

姐妹染色单体

短臂（P ）

长臂（q ） 依然是自己填空喽

功能

遗传信息的 贮存 遗传信息的 复制 遗传信息的 转录

主要参与rRNA 的合成和累积，

rRNA 是核蛋白体的组成份， 因此核仁和Pr 的合成机能有密

切关系，核仁越大，说明合成

的rRNA 越多，核糖体就越多，由此合成的Pr 就越多。

是裸露在核内的一团稀疏中间有DNA 分子袢环通过的海绵状结构 RNA 占干重5-10%，Pr 占80%，DNA 占8%或更少。

纤维中心

rDNA 存在的部位

核仁组织者

致密纤维区

正在转录的rRNA 颗粒成分区 RNA+蛋白质

结构

★合成rRNA ： （核仁组织者）

★加工rRNA ： 如：人类合成的为45SrRNA （13000个核苷酸），

经加工、修饰切成28S(5000个)、18S(2000个)、5.8S(160个)三段,

另有部分丢失，成熟的部分丢失。

★装配核糖体： 当45SrRNA 从rRNA 基因上被转录后，

很快与进入核仁的Pr 结合形成40S 、60S 的核糖蛋白体大、小亚基：

18SrRNA+Pr →40S 小亚基

（5.8S+5S+28S ）+Pr →60S 大亚基

40S+60S →80S 核糖蛋白体

功能

核 仁

请自行完成本表

酸碱性 电 性 合成时期 分 类（及特性）

组蛋白 碱性 正电 只在S 期 核心组蛋白与连接组蛋白

核被膜组成及功能

区域化作用

将核质与细胞质分开

将转录与翻译过程分开

合成生物大分子 核糖体

物质流动和信息交流

核孔复合体（核孔）：

在周边,上下两圈各有8个对称分布的蛋白颗粒即孔环颗粒; 在两层孔环颗粒之间,有8个颗粒排列于内外核膜交界处即边围颗粒; 核孔复合体中央存在一粒状或棒状颗粒,即中央颗粒;

各颗粒之间有Pr 细丝相连,形成网状结构,维持核孔复合体的稳定;

核孔复合体模型

核纤层磷酸化

核纤层去磷酸化

功能：核膜的重建及染色质凝集

lamin 磷酸化→lamin 解聚→核膜崩解 染色体形成

lamin 去磷酸化→核纤层、核膜形成 染色体解旋—染色质

构成：由lamina A 、 lamina B 、 lamina C

三种多肽组成的纤维网状结构；属中间纤维蛋白； A 与C 是同一编码基因的不同加工产物，故为同一类蛋白（即A 型），而A 型仅见于分化细胞，所以

所有的体细胞均为核纤层蛋白B 。 核纤层

染色质和染色体的组成

染色质 染色体

(分裂间期) (分裂期)

螺旋化

DNA (deoxyribonucleic acid)

染色体 组蛋白（H1、H2A 、H2B 、H3、H4） 蛋白质

非组蛋白

组蛋白

◆是真核细胞中特有成分,属碱性蛋白，含有较多碱性氨基酸，

如精氨酸，赖氨酸等，且含量恒定;

◆组蛋白的合成与DNA 复制同步进行，只在S 期合成； ◆带有大量的正电荷；

◆可与带有负电荷的DNA 分子紧密结合； ◆可分为核心组蛋白与连接组蛋白；

◆核心组蛋白：也称核小体组蛋白，H2A ，H2B ，H3，H4；特性：高度保守； ◆连接组蛋白：如H1；特性：进化上不保守，与染色质高级结构的构建有关；

非组蛋白:

◆酸性蛋白，富含天门冬氨酸，谷氨酸等酸性氨基酸； ◆与组蛋白相比，数量少但种类多； ◆在整个细胞周期都可以合成； ◆带负电荷；

◆从功能上可分为结构蛋白(维持染色质结构)

和调控蛋白(少量作为组织特异性调节蛋白)； ◆能识别特异性的DNA 序列；

结构异染色质（或称专性）

是异染色质的主要类型，是高度重复DNA序列，没有转录活性，处于凝缩状态，主要存在于染色体的着丝粒区，端粒区、次溢痕，以及Y 染色体长臂远端2/3处。兼性异染色质（亦称功能性）这类染色质在特定的细胞或一定发育阶段由常染色质凝缩转变而成，当浓缩时基因失去活性，无转录功能；当处于松散时又能变为常染色质，恢复其转录活性，如X-染色质。

染色质：

染色质是间期细胞核中伸展开的DNA—Pr纤维根据其螺旋化程度和功能状态的不同，分常和异两类。

常染色质：间期螺旋化程度低，呈松散状、染色浅、均匀，有转录活性,位于核中央。异染色质：间期核中螺旋化程度高，呈凝集状态、染色深、位于核模内缘，DNA复制较晚，含重复DNA，很少或无转录活性，有三个特点①间期处于凝缩状态②只含不表达基因,是遗传惰性区③复制晚

性染色质：

指X染和Y染在间期核中显示出来的一种特殊结构，包括X、Y染色质。

X-染色质：雌猫N元中发现浓缩小体。

即在正常女性间期C核中紧贴核模内缘有一个染色较深、大小直径约1um的椭圆小体，称“X染色质”。LYON假说：

◆女性的两条X染色体，其中一条是失活的，

无转录活性，呈异常固缩状态。

◆失活发生在胚胎早期（人类在晚期囊胚期）。

◆X染色体的失活是随机的，异固缩X染色体

可来自父方，也可来自母方。

◆失活是永久的和克隆式繁殖：即一旦某X染色体失活，则由此增殖的所有子细胞也总是这个X染色体失活，X染色质的繁殖是克隆式的。

Y-染色质：正常男性的间期C用荧光染料染色后，在细胞内可出现一强荧

光小体，直径为0.3um左右，称“Y染色质”，实验中Y染色体长臂远端部

分为异染色质，可被荧光染料染色后发出荧光，这是男性C中所特有。

染色体的分子结构

染色体（染色质）由无数个重复的核小体构成，

核小体结构模型：

1、核小体：

1)、核心部分（八聚体）：由H2A、H2B、H3、H4各2分子组成，它们

先由4分子组成四聚体，两个四聚体合并成八聚体，DNA围绕在八聚体的

外围1.75圈，约140bp。

2)、连接部：H1、60bp

2、由核小体→螺线管：H1在核小体组装成螺线管中起重要作用，它附着

连接在两个相邻核小体的DNA双链表面，将相邻两个核小体核心部交联在

一起。通常螺线管的外围有6个核小体围成一个螺线管

人类染色体的数目

不同种生物的染色体数目各不相同，每一物种染色体数目相对恒定。数目：人类染色体数（体细胞）为46条23对。正常人的生殖细胞（配子）含有23条染色单体，称为一个染色体组，上面所含的全部基因称为一个基因组。

一个染色体组的细胞称“单倍体”，用“n”表示，具有2个染色体组的细胞称“二倍体”，用2n表示。

染色体的结构和形态：

姐妹染色单体：每条染色体由两条染色单体组成，互称“姐妹染色单体”。

着丝粒：两条单体之间由着丝粒相连，着丝粒凹陷部位称初级缢痕，也称主缢痕。着丝粒表面称“动粒”是纺锤丝附着的地方，与细胞分裂有关，失去着丝粒的染色体片段不能均等分配到两个子细胞中去。

主缢痕又分为

动粒结构域：位表面分为内中外三层，外层捕获纺锤体伸出的微管，形成侧位连接。端粒：在短、长臂末端分别有一特化部位称“端粒”，对维持染色体形态结构稳定和完整有很重要作用。次缢痕：某些染色体，尤其是近端着丝点染色体短、长臂上可见凹陷部位，称次级缢痕,次缢痕与核仁的形成有关，称核仁形成区或核仁组织者