医学细胞生物学课件 细胞核-2014
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《医学细胞生物学》课件：第九章 细胞核
（二）核膜的功能
•1.保护性屏障 •2.基因表达的时 空隔离 •3.核纤层为染色 质提供了锚定位点 •4.核质之间的物 质运输
二.染色质（chromatin）
指间期细胞核内 由DNA、组蛋白、非组蛋白
及少量RNA等构成的 细丝状复合物.
分为常染色质 和异染色质
DNA是遗传物质 染色质是遗传物质
？ 染色体是遗传物质
核纤层 染色质
膜外 蛋 膜 白 核周腔
复 核
合
体
孔
内
膜
镶
嵌
膜
蛋
白
B
B
B
B
B
B
B
核纤层在细胞周期中的变化（P163）
•间期，核纤层提供了染 色质（异染色质）在核周 边锚定的位点。 •前期结束时，核纤层被 磷酸化，形成可溶性蛋白， 核膜解体。其中B核纤蛋 白与核膜残余小泡结合， A和C溶于胞质中。 •分裂末期，核纤层去磷 酸化重新组装，介导了核 膜的重建。
H1结合于核小体DNA上, 两臂与相邻核小体上的H1作用
核小体核心组蛋白尾部帮助把相邻 核小体拉在一起的可能方式:
H2A、H2B、H3、H4四个亚基的肽链尾部 伸出，与相邻核小体发生作用
染色质的高级结构（一）多级螺旋化模型
• 三级结构： • 螺旋环进一步
形成超螺旋环, 此时的直径为 700nm。 • 四级结构： • 超螺旋进一步 折叠形成染色 单体
从核小体到染色体的动画模式图
染色质的高级结构（二）放射环模型
• 30nm的染色质纤维 进一步折叠, 形成 一系列的环,这些 环附着在骨架蛋白 上。环的直径是 300nm。
• 在同一平面上的18 个袢环形成微带。
形成直径为1～2μm, 长度为2～10μm的 中期染色体
医学细胞生物学细胞核精品PPT课件
It'S An Honor To Walk With You All The Way
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
1
总长520nm 30 000~100 000万个bp
染色体支架 （非组蛋白）
染色单体 着丝点 着丝点丝
中期染色体的结构
染色单体
随体
短臂 （p）
常染色质区 主缢痕（初级缢痕）
长臂 （q）
次缢痕 异染色质区
端粒：由高度重复的短序列 组成，高度保守。
作用： 1. 维持染色体的稳定性。 2. 起细胞分裂计时器的作用。
组蛋白
H1
H2A H2B H3 H4
分子量 （KD)
20
137 137 157 112
氨基酸组成
富含赖氨酸
精、赖氨酸含量中等 精、赖氨酸含量中等 富含精氨酸 富含精氨酸
种类的变异
广泛
相当保守 相当保守 高度保守 高度保守
功能： 参与染色体的构建；维持染色体结构。 调节 DNA的复制和转录。
2.非组蛋白：
动粒：主要成分蛋白质
外层 中层 内层 着丝点（动粒）：是两条染色单体外表面在初缢痕处的特殊附加结构
根据着丝粒位置可将人类染色体划分为三种
p p q
q
1/2~5/8
中央着丝粒染色体
5/8~7/8
亚中着丝粒染色体
7/8
近端着丝粒染色体
核型：一个体细胞内的全套染色体在有丝分裂中期的表型， 称为核型。它由染色体的数目、长度、大小、着丝粒的位置、 次缢痕的数目、随体的有无等形态特征的总和构成。
正常女性核型：46，XX
正常男性核型：46，XY
组
大 A组
B组 C组 D组 E组 F组
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
1
总长520nm 30 000~100 000万个bp
染色体支架 （非组蛋白）
染色单体 着丝点 着丝点丝
中期染色体的结构
染色单体
随体
短臂 （p）
常染色质区 主缢痕（初级缢痕）
长臂 （q）
次缢痕 异染色质区
端粒：由高度重复的短序列 组成，高度保守。
作用： 1. 维持染色体的稳定性。 2. 起细胞分裂计时器的作用。
组蛋白
H1
H2A H2B H3 H4
分子量 （KD)
20
137 137 157 112
氨基酸组成
富含赖氨酸
精、赖氨酸含量中等 精、赖氨酸含量中等 富含精氨酸 富含精氨酸
种类的变异
广泛
相当保守 相当保守 高度保守 高度保守
功能： 参与染色体的构建；维持染色体结构。 调节 DNA的复制和转录。
2.非组蛋白：
动粒：主要成分蛋白质
外层 中层 内层 着丝点（动粒）：是两条染色单体外表面在初缢痕处的特殊附加结构
根据着丝粒位置可将人类染色体划分为三种
p p q
q
1/2~5/8
中央着丝粒染色体
5/8~7/8
亚中着丝粒染色体
7/8
近端着丝粒染色体
核型：一个体细胞内的全套染色体在有丝分裂中期的表型， 称为核型。它由染色体的数目、长度、大小、着丝粒的位置、 次缢痕的数目、随体的有无等形态特征的总和构成。
正常女性核型：46，XX
正常男性核型：46，XY
组
大 A组
B组 C组 D组 E组 F组
细胞核 18张ppt精选教学PPT课件
A. ① B．② C.③ D．①②③
为什么细胞核能成为细胞的控制中心？
二、细胞核的结构
外膜
把核内物质
核膜
双层膜 与细胞质分
内膜
开
染色质
核仁
与某种RNA的合成以及核 糖体的形成有关
核孔
实现核质之间频繁的 物质交换和信息交流
细胞核
DNA
贮存遗传信息、 遗传信息的载体。 控制遗传、代谢。
染色质丝
蛋白质
清弦坠满心事，弹落片片梦幻，我该如何用这弦、这韵去丈量你我天涯的距离，一滴泪上的墨香，如何画下你最爱的睡莲？
谢谢观看 清影摇曳，眉眼如水，缓缓来到钢琴前为你弹一曲你最爱的《莫失莫忘》，让我借琴声悄悄告诉天涯的你：今夜，我想喜欢一句话：能让人生灿烂的不只有阳光
每天早上醒来，打开心灵的窗户，让阳光照射进来，你的心中便会亮堂堂，既便是在任何季节，也不会觉得孤单寒凉。每天当你迈开双腿，将微笑挂在脸上，你的步伐便会走的轻松和稳当。携着阳光 四季辗转中，当遇春风，必有柳绿花红，当入夏凉，便能闻荷风送香，当沐浴在秋风里，必能有丰盈的成熟，当见冬雪时，便能够净化灵魂。每天的生活虽然都过得普普通通，可每一段路上我们
染色体
染色质与染色体
染色质
高度螺旋、变短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
染色体
染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期 的两种存在状态。
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制 中心。
小结
细胞核的功能
细胞核的结构
细胞核是遗传 信息库,是细胞代谢 和遗传的控制中心
核膜 染色质 核仁
细胞是生物体结构和功能的基本单位，
细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？
没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
为什么细胞核能成为细胞的控制中心？
二、细胞核的结构
外膜
把核内物质
核膜
双层膜 与细胞质分
内膜
开
染色质
核仁
与某种RNA的合成以及核 糖体的形成有关
核孔
实现核质之间频繁的 物质交换和信息交流
细胞核
DNA
贮存遗传信息、 遗传信息的载体。 控制遗传、代谢。
染色质丝
蛋白质
清弦坠满心事，弹落片片梦幻，我该如何用这弦、这韵去丈量你我天涯的距离，一滴泪上的墨香，如何画下你最爱的睡莲？
谢谢观看 清影摇曳，眉眼如水，缓缓来到钢琴前为你弹一曲你最爱的《莫失莫忘》，让我借琴声悄悄告诉天涯的你：今夜，我想喜欢一句话：能让人生灿烂的不只有阳光
每天早上醒来，打开心灵的窗户，让阳光照射进来，你的心中便会亮堂堂，既便是在任何季节，也不会觉得孤单寒凉。每天当你迈开双腿，将微笑挂在脸上，你的步伐便会走的轻松和稳当。携着阳光 四季辗转中，当遇春风，必有柳绿花红，当入夏凉，便能闻荷风送香，当沐浴在秋风里，必能有丰盈的成熟，当见冬雪时，便能够净化灵魂。每天的生活虽然都过得普普通通，可每一段路上我们
染色体
染色质与染色体
染色质
高度螺旋、变短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
染色体
染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期 的两种存在状态。
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制 中心。
小结
细胞核的功能
细胞核的结构
细胞核是遗传 信息库,是细胞代谢 和遗传的控制中心
核膜 染色质 核仁
细胞是生物体结构和功能的基本单位，
细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？
没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
医学细胞生物学课件 细胞核-2014
概念：除组蛋白之外的染色质结合蛋白的总称 特点：
含量少，种类多
在不同组织细胞中的种类和数量均不相同 与特异的DNA序列结合
※功能*：协助DNA折叠，启动和推进DNA的复制， 调控基因转录
二、常染色质与异染色质
按间期核中染色质螺 旋化程度、功能状态 的不同，可分为：
常染色质 异染色质
核小体（nucleosome）是染色体组装的 一级结构，为直径约10nm的圆盘状颗粒。
伸展的染色质纤维
※核小体的组成*：
146bp：盘绕组蛋白八聚 体1.75圈，称核心DNA
DNA：约200bp左右
60bp：连接相邻的核小体， 称连接DNA（长度变异大）
组蛋白八聚体：一个 Ｈ1组蛋白：一个
核小体串珠的形成使DNA分子长度压缩了约7倍
一、核膜的化学组成
主要为蛋白质（65%～75%）和 脂类，可能还有少 量DNA和RNA 所含的酶类和脂类都与ER相似，但含量有差异
* 二、核膜的结构
电镜下，核膜是由内核膜、外核膜、核周间隙、 核孔复合体和核纤层等结构组成。
（一）外核膜(outer membrane)
与糙面内质网膜相连续 外表面有核糖体附着 外表面附着有细胞骨架成分，起着固定细胞核 并维持细胞核形态的作用。
-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-
病毒SV40的T-抗原在宿主细胞中的分布
具有正常NLS的T-抗原 聚集于细胞核内
NLS发生突变的T-抗原 分布于胞质中
亲核蛋白入核转运的条件
亲核蛋白 核输入受体
①核定位序列（NLS）
②NLS受体（核输入蛋白）
含量少，种类多
在不同组织细胞中的种类和数量均不相同 与特异的DNA序列结合
※功能*：协助DNA折叠，启动和推进DNA的复制， 调控基因转录
二、常染色质与异染色质
按间期核中染色质螺 旋化程度、功能状态 的不同，可分为：
常染色质 异染色质
核小体（nucleosome）是染色体组装的 一级结构，为直径约10nm的圆盘状颗粒。
伸展的染色质纤维
※核小体的组成*：
146bp：盘绕组蛋白八聚 体1.75圈，称核心DNA
DNA：约200bp左右
60bp：连接相邻的核小体， 称连接DNA（长度变异大）
组蛋白八聚体：一个 Ｈ1组蛋白：一个
核小体串珠的形成使DNA分子长度压缩了约7倍
一、核膜的化学组成
主要为蛋白质（65%～75%）和 脂类，可能还有少 量DNA和RNA 所含的酶类和脂类都与ER相似，但含量有差异
* 二、核膜的结构
电镜下，核膜是由内核膜、外核膜、核周间隙、 核孔复合体和核纤层等结构组成。
（一）外核膜(outer membrane)
与糙面内质网膜相连续 外表面有核糖体附着 外表面附着有细胞骨架成分，起着固定细胞核 并维持细胞核形态的作用。
-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-
病毒SV40的T-抗原在宿主细胞中的分布
具有正常NLS的T-抗原 聚集于细胞核内
NLS发生突变的T-抗原 分布于胞质中
亲核蛋白入核转运的条件
亲核蛋白 核输入受体
①核定位序列（NLS）
②NLS受体（核输入蛋白）
细胞生物学课件：细胞核1
1) 亲核蛋白质的核输入
亲核蛋白质（karyophilic protein) 在细胞质中合成，运到核内执行功 能的蛋白质。如DNA聚合酶、RNA聚合 酶、组蛋白、核糖体蛋白等。
亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序 列,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 （ nuclear localization sequence 或 nuclear localization signal,NLS）。
一、核被膜的结构
外核膜（outer nuclear membrane) 内核膜（inner nuclear membrane) 核周间隙（perinuclear space) 核 孔（nuclear pores) 核纤层（nuclear lamina)
较核膜内层厚，其表面附核 糖体，形似粗面内质网,并与其相通， 膜可与胞质中的某些微管、微丝相连起 固定核位置的作用。
隙宽：20-40nm,充满液态物质, 为蛋白质和酶。此间隙与内质网有临时通 道，可进行核—质物质交换。
核膜上的圆形小孔，是核—质的 通道，不与核周隙相通。
核孔复合体
(nuclear pore complex)
核孔是由一组蛋白质颗粒 和纤维物质以特定方式排列形 成的复合结构，称为核孔复合 体。
Cytoplasmic face（胞质面）
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不被 切除。
❖ Active transport
➢通过核孔摄取蛋白示意图
核孔复合体的主动运输是一种 载体介导的过程，是通过一些能和 NLS 特 异 性 结 合 的 蛋 白 (NLSbinding protein, NBP)来完成的。 NBP在被转运的亲核蛋白质与核孔 复合体运输装置之间作为一种接头 分子而起作用。
《细胞核讲课用》PPT课件
4.中央拴 (central plug)：可能是被 运输的物质
精选ppt
13
(1)胞质环
(cytoplasmic ring)
核 (2)核质环
孔 复 (nuclear ring)
合 体
(3)辐(spoke)
(4)中央拴
(central plug)
精选ppt
14
A
B
其它成分被抽提后核孔复合体胞质面（A） 与核质面（B）的结构
精选ppt
38
Three domains of centromere region
Pairing domain central domain kinetochore domain
精选ppt
39
（三）次缢痕
次缢痕(secondary constriction)是染色体上除主 缢痕之外的缢缩部位，其位置和数量可作鉴 别染色体的标记。并非所有染色体都有次缢 痕。
用含TTAGGG序列的DNA探针进行荧光原位杂交显示人染色体端粒
精选ppt
41
（六）核仁组织区 核仁组织区(nucleolar organizer region, NOR)是
染色体上参与核仁形成的区域，是含有rRNA 基因的染色体区域。
人染色体中13，14，15和21，22号染色体有核 仁组织区，表现为恒定的次缢痕。
明暗带
随体(satellite)
端粒(telomere)
端粒
精选ppt
端粒 着丝点 (动粒) 着丝粒
螺旋折 叠结构
姐妹染色单体 染色单体 36
（一）染色单体(chromatid)与染色体臂(arm) （二）着丝粒区的相关形态结构
1.主缢痕(primary constriction)：每条染色体的着丝粒部位的狭 窄缢痕。
精选ppt
13
(1)胞质环
(cytoplasmic ring)
核 (2)核质环
孔 复 (nuclear ring)
合 体
(3)辐(spoke)
(4)中央拴
(central plug)
精选ppt
14
A
B
其它成分被抽提后核孔复合体胞质面（A） 与核质面（B）的结构
精选ppt
38
Three domains of centromere region
Pairing domain central domain kinetochore domain
精选ppt
39
（三）次缢痕
次缢痕(secondary constriction)是染色体上除主 缢痕之外的缢缩部位，其位置和数量可作鉴 别染色体的标记。并非所有染色体都有次缢 痕。
用含TTAGGG序列的DNA探针进行荧光原位杂交显示人染色体端粒
精选ppt
41
（六）核仁组织区 核仁组织区(nucleolar organizer region, NOR)是
染色体上参与核仁形成的区域，是含有rRNA 基因的染色体区域。
人染色体中13，14，15和21，22号染色体有核 仁组织区，表现为恒定的次缢痕。
明暗带
随体(satellite)
端粒(telomere)
端粒
精选ppt
端粒 着丝点 (动粒) 着丝粒
螺旋折 叠结构
姐妹染色单体 染色单体 36
（一）染色单体(chromatid)与染色体臂(arm) （二）着丝粒区的相关形态结构
1.主缢痕(primary constriction)：每条染色体的着丝粒部位的狭 窄缢痕。
09186_医学细胞生物学细胞核优质PPT课件
基因突变与遗传性疾病的关系
基因突变可引起遗传性疾病的发生，如单基因遗 传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病等。
3
遗传性疾病的实例
如镰状细胞贫血、囊性纤维化、亨廷顿舞蹈症等 。
2024/1/25
12
03
细胞周期与有丝分裂
2024/1/25
13
细胞周期概念及阶段划分
2024/1/25
细胞周期定义
连续分裂的细胞从一次分裂完成 时开始，到下一次分裂完成时为 止所经历的全过程。
细胞核是真核细胞内最大、最 重要的细胞器，是细胞遗传与
代谢的调控中心。
02
01
2024/1/25
功能包括：遗传信息储存、复制 和转录的场所；细胞代谢和遗传
的控制中心。
4
细胞核的形态与大小
细胞核形态多样，有圆形、椭 圆形、棒状、分叶状等。
02
大小
01
形态
2024/1/25
细胞核大小因细胞类型和生理状 态而异，直径通常在5-20微米之
受精作用
精子和卵子结合形成受精卵，恢复二 倍体遗传物质，启动胚胎发育过程。 受精作用实现了父母双方遗传物质的 重组和交换，增加了后代的遗传多样 性。
22
05
细胞核在医学领域的应用 研究
Hale Waihona Puke 2024/1/2523
遗传性疾病的诊断和治疗策略
01
02
03
基因突变筛查
通过细胞核内DNA分析， 识别特定基因突变，为遗 传性疾病的早期诊断提供 依据。
01
前期Ⅱ
染色体散乱分布。
2024/1/25
02
03
04
中期Ⅱ
着丝粒排列在赤道板上。
基因突变可引起遗传性疾病的发生，如单基因遗 传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病等。
3
遗传性疾病的实例
如镰状细胞贫血、囊性纤维化、亨廷顿舞蹈症等 。
2024/1/25
12
03
细胞周期与有丝分裂
2024/1/25
13
细胞周期概念及阶段划分
2024/1/25
细胞周期定义
连续分裂的细胞从一次分裂完成 时开始，到下一次分裂完成时为 止所经历的全过程。
细胞核是真核细胞内最大、最 重要的细胞器，是细胞遗传与
代谢的调控中心。
02
01
2024/1/25
功能包括：遗传信息储存、复制 和转录的场所；细胞代谢和遗传
的控制中心。
4
细胞核的形态与大小
细胞核形态多样，有圆形、椭 圆形、棒状、分叶状等。
02
大小
01
形态
2024/1/25
细胞核大小因细胞类型和生理状 态而异，直径通常在5-20微米之
受精作用
精子和卵子结合形成受精卵，恢复二 倍体遗传物质，启动胚胎发育过程。 受精作用实现了父母双方遗传物质的 重组和交换，增加了后代的遗传多样 性。
22
05
细胞核在医学领域的应用 研究
Hale Waihona Puke 2024/1/2523
遗传性疾病的诊断和治疗策略
01
02
03
基因突变筛查
通过细胞核内DNA分析， 识别特定基因突变，为遗 传性疾病的早期诊断提供 依据。
01
前期Ⅱ
染色体散乱分布。
2024/1/25
02
03
04
中期Ⅱ
着丝粒排列在赤道板上。
《医学细胞生物学》PPT课件
激光共聚焦扫描显微镜
绿蓝 色色 为为 微细 管胞
核
激光共聚焦扫描显微镜用激光作扫描光源，由于激光束的波长较短， 光束很细，所以共焦激光扫描显微镜有较高的分辨力，大约是普通光 学显微镜的3倍。
调焦深度不一样时，就可以获得样品不同深度层次的图像，这些 图像信息都储于计算机内，通过计算机分析和模拟，就能显示细胞样 品的立体结构。
1932年Ruska发明了以电子束为光源，用 电磁场作透镜的电子显微镜 。 电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍 透射电子显微镜 扫描电子显微镜
透射电子显微镜
RER的形态
显 与分子生物学技术
细胞化学技术
组织化学或细胞化学染色：是利用染色剂可同细胞的某种成分发生反应而着色 的原理，对某种成分进行定性或定位研究的技术。
分子杂交技术
具有互补核苷酸序列的两条单链核苷酸分子片段，在适当条件下，通过氢键 结合，形成DNA-DNA，DNA-RNA或RNA-RNA杂交的双链分子。 这种技术可用来测定单链分子核苷酸序列间是否具有互补关系。
人类染色体 端粒DNA的 荧光原位杂交
最初是使用带放射性的DNA探针，通过放射自显影 来显示位置。后来又发明了免疫探针法，将探针核 苷酸的侧链加以改造，探针杂交后，其侧链可被带 有荧光标记的抗体所识别，从而显示出位置。
显微光谱分析技术
细胞中有一些成分具有特定的吸收光谱，核酸、蛋白质、细胞色素、维生素 等都有自己特征性的吸收曲线。例如，核酸的吸收波长为260nm，而蛋白质 的则为280nm。根据细胞成分所具有的这种特性，可利用显微分光光度计对 某些成分进行定位、定性，甚至定量测定
放射自显影术
用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、 更新、作用机理、作用部位等等。 原理是将放射性同位素（如14C和3H）标记的化合物导入生物体内，将标本 制成切片或涂片，涂上卤化银乳胶，组织中的放射性即可使乳胶感光。显 示还原的黑色银颗粒，即可得知标本中标记物的准确位置和数量。
3.3细胞核(31张PPT)
【解析】细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,表中数据显示,细胞核的
有无与细胞存活有关,故可证明细胞核有控制细胞代谢的功能,但不能说 答 解
明细胞核和细胞质相互依存、相互制约。
案
析
25
知识记忆与理解 思维探究与创新 技能应用与拓展 总结评价与反思 正文
第 26 页
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4.一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞部去掉,并将甲伞藻的细胞核移入乙中,则存
答
解
案
析
28
当堂检测：
1. 科学家将雌性黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细胞 中，待发育成早期胚胎后移入褐鼠的子宫。该褐鼠产下
的小鼠的毛色和性别分别为（ A）
A.黑鼠/雌性 B.褐鼠/雌性 C.白鼠/雌性 D.黑鼠/雄性
2、哺乳动物的成熟红细胞既不生长也不分裂，变形虫去
核后不能存活多久，这些现象说明细胞的生命活动中，
细胞核控制细胞的新陈代谢
实验结论
二、细胞核的结构
阅读课本53页《细胞核结构模式图》， 完成： 1、细胞核由内向外有哪几部分结构？ 2、各结构又有什么功能？
二、细胞核的结构
3 核膜 2 染色质 1 核仁
4 核孔
二、细胞核的结构
双__层膜,把_核__内__物__质_和 _细__胞_质__分开
核膜 染色质 核仁 核孔
主要由_D_N_A__和 蛋__白_质__组成。
与_核__糖_体_（细胞器） 的形成有关。
实现核质之间的_物_质__交 换和_信__息_交流。
知识记忆与理解 思维探究与创新 技能应用与拓展 总结评价与反思 正文
第 17 页
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2.染色质和染色体有怎样的关系? 答案:染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种存在状态,主要成分是蛋白 质和DNA。在分裂间期,其表现为细丝状的染色质;在分裂期,其表现为圆柱状、杆 状的染色体。 3.真核细胞单位面积的核孔数目与细胞代谢有什么关系?核仁大小与细胞代谢有 什么关系? 答案:核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,细胞代谢越旺盛则核孔的 数目越多,反之越少。蛋白质合成活跃的细胞中,核仁体积较大,因为核仁与核糖 体的形成有关。 4.同一个生物体内所有细胞的“蓝图”都一样吗?如果一样,为什么体内细胞的形 态、功能多样?结构也不完全相同? 答案:同一个生物体所有细胞都是由受精卵发育而来的,细胞内的遗传信息都相同, 即“蓝图”都一样。由于细胞的分化或基因的选择性表达,细胞的形态、结构与 功能各不相同。细胞的结构与功能相适应,功能多样,所以结构也就不完全相同。
细胞生物学第三章第五节细胞核PPT课件
※组蛋白合成于细胞周期的S期，与DNA的合成同时进行。
精品ppt
12
（3）非组蛋白
酸性蛋白质，富含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。
功能：
1.参与染色体的构建 2.启动基因复制 3.调控基因转录
（4）RNA
含量不到DNA量的10%，这些RNA是染色质中的正 常成分还是转录出来的各种RNA的混杂，尚未定论。
精品ppt
20
3.三级结构：
超螺线管为 染色质的三级结构，它
是由螺线管进一步盘曲而形成。将 螺线管长度压缩39~40倍。
4.四级结构：
超螺线管进一步折叠又被压
缩4~6倍成为四级结构—染 色单体。
★经过染色体的四级结构， DNA分子长度压缩了近 10000倍。
精品ppt
21
袢环模型（loop model）
核 小 体
H1
连接DNA （50-60bp）
H1
H3
H2A
H2B
H4
10nm
H2A
H4 H2B
H3
H3
H2A
H4
H2B H2B
H4
H2A
H3
球状组蛋白核心 DNA双螺旋(146bp、1.75圈）
组 蛋 白：2（H2A、H2B、H3、H4）
核心部
八聚体
DNA分子：146bp、1.75圈
核 小 体
连接部: DNA分子：60bp；组蛋白H1。
精品ppt
1
☆细胞核是真核细胞内最大的细胞器，是遗传物 质储存、复制和转录的场所，是细胞生命活动的 控制中心。
核膜 核仁 染色质 核基质
精品ppt
2
★核膜由两层单位膜构成。
精品ppt
细胞核细胞生物学课件(共158张PPT)
带型
荧光或其他染料显示 特异的明暗相间的条 带，用以逐一识别染 色体并排序
核型
全套染色体按序排 列，用以分析染色 体数目和形态
chemical components & double helex
DNA
组蛋白
非组蛋白
RNA
49％
49％
少量
极少量
染色质或染色体
(一) DNA（双螺旋）
(二)染色体蛋白质
•染色体相对分隔的位置是通过染色体 上特异位点附着于内层核膜（核纤层）
来维持的
＃18染色体（红色）和＃19 染色体（青色）各两份拷贝
在核内分别占据相对独立的 区域
染色体上两个位点（染成黄色和红 色）附着于核被膜内面的核纤层上 （绿色显示核纤层蛋白）
核纤层的作用
1、在间期对核膜起支撑作用。
2、在分裂期调控核膜的解离和重新装配。 3、为间期染色质提供锚定位点，为分裂期染色体
提供构建附着的位点。
第二节 染色质和染色体
chromatin & chromosome
光镜下骨骼肌细胞核（苏木素染色）
透射电镜下超薄切片核内染色质
电镜下呈纤维状的染色质
一、染色质和染色体的形态
morphology
•光镜下能被染料显示，但形态结构不可见－染色质 (chromatin)
•透射电镜观察，超薄切片上呈点状、块状
两类基因：
指导合成蛋白质的基因
指导合成功能RNA的基因，tRNA、rRNA
异染色质与基因表达
• 异染色质的基因表达活性很低
a.大部分异染色质的DNA不含基因
b.异染色质极其紧缩，基因被包装进异染色质
通常就不能表达。
• 如果将一个在常染色质中正常表达的基因用实验 手段移到异染色质中，该基因就停止表达。这种 现象被称为基因沉默(silence of gene)。
细胞生物学第十二章细胞核(共77张PPT)
The structure of lamin
Lamins
二、核孔是物质运输的通道
• 由至少50种不同的pr构成，称为核孔复合体 （nuclear pore compleБайду номын сангаас，NPC）。
• 一般哺乳动物细胞约3000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fish-trap。
Cytoplasmic face cytoplasmic particles
（六） 间期染色体
• 非随机分布，不同染色体具有各自的分布域，称为染色体
域（chromosome territory）。 • 基因密度高的染色体（如19号）分布于核中心，基因密
度低的（如18号）分布于核的周边区域。
• 同一染色体上，活动染色质可能位于细胞核的中心、远着 丝点区域、或形成疏松的环状结构。
• 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。
How a nucleolus is organized
• 端粒（telomere）：由高
度重复的短序列组成。
• 作用：
1. 维持染色体稳定性。 2. 起细胞分裂计时器的作用。
DNA每复制一次端粒减 少50~100bp。
（二）染色体的数目
（四）核型与带型
• 1. 核型：物种中期染色体特征的总和（染色体数目、 大小、形态）。
• 2. 带型：染色体经理化因素处理后染色，呈现稳 定的带纹（band）。
• 分带技术分两类：一类是产生的染色带分布在整过染 色体的长度上如：Q、G和R带，另一类是局部性的显带， 如C、Cd、T和N带。
（五）几类的特殊的染色体
• 功能：帮助DNA折叠、复制；调节基因表达。
医学细胞生物学PPT：细胞核
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細胞核
三、核膜的功能
（三）核孔複合體介導核-質間的物質交換
1.親核蛋白的輸入 轉運條件：
➢ 核定位信號；
➢ 核轉運受體：入核素——存在於胞質中，既可以與核孔複
合體結合，又可以與被轉運物質結合。
➢ RanGTP酶：水解GTP，為核轉運提供能量；啟動入核
素，使其釋放親核蛋白至核內。
Cell Nucleus
Cell Nucleus
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細胞核
二、核膜的結構
➢ 中央栓（central plug）：位於核孔中央，呈棒狀 或顆粒狀，其在核質交換中發揮一定的作用。
Cell Nucleus
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細胞核
核孔複合體的結構模型
核孔複合體胞質面的結構
核孔複合體核質面的結構
核孔複合體模式圖和電鏡照片
Cell Nucleus
形態：各不相同，常與細胞形狀、細胞類型、發育時 期有關。
Cell Nucleus
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細胞核
概述
紅細胞 （無核）
Cell Nucleus
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細胞核
間期細胞核的結構組成：
➢ 核膜 ➢ 核仁 ➢ 染色質 ➢ 核基質
Cell Nucleus
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細胞核
第一節 核膜
一、核膜的化學組成 二、核膜的結構 三、核膜的功能
Cell Nucleus
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細胞核
一、核膜的化學組成
核膜的化學成分主要為蛋白質和脂類，此外還有少 量的DNA和RNA。所含有的酶類和脂類都與內質網 相似。
Cell Nucleus
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医学细胞生物学PPT：细胞核
Cell Nucleus
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
第六节
中英文
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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5～10μm。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。
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）。
光面内质网
Cell Nucleus
首页
糙面内质网
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细胞核
二、核膜的结构
目前普遍接受的捕鱼笼式（fish-trap）结构模型 认为核孔复合体主要由四种组分构成：
Cell Nucleus
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细胞核
二、核膜的结构
➢ 中央栓（central plug）：位于核孔中央，呈棒状 或颗粒状，其在核质交换中发挥一定的作用。
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细胞核
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
医学细胞生物学
细胞核
Cell Nucleus
细胞核
学习目的和要求
1. 掌握核膜、核孔复合体结构组成、模型及功能。 2. 掌握染色质与染色体的概念、化学组成、包装过程
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2.核膜参与蛋白质的合成
3.核孔复合体控制着核-质间的物质交换
核孔复合体是介导核-质间物质交换的 双向亲水通道
具有两种运输方式
被动运输 主动运输
通过核孔复合体的被动运输
静止状态下，核孔中央有直径9～10nm的亲水通 道，水、无机离子、小分子及直径小于10nm的物 质原则上可自由通过。
一、核膜的化学组成
主要为蛋白质（65%～75%）和 脂类，可能还有少 量DNA和RNA
所含的酶类和脂类都与ER相似，但含量有差异
二、核膜的结构*
电镜下，核膜是由内核膜、外核膜、核周间隙、 核孔复合体和核纤层等结构组成。
（一）外核膜(outer membrane)
与糙面内质网膜相连续 外表面有核糖体附着 外表面附着有细胞骨架成分，起着固定细胞核
4.核纤层参与DNA的复制
利用爪蟾卵母细胞核重建体系的研究发现， 重建的缺乏核纤层的细胞核不能进行DNA 的复制，提示核纤层参与了DNA复制。
三、※核膜的功能*
1.核膜为基因表达提供了时 空隔离屏障
使DNA复制、RNA转录与蛋白质 翻译在时空上分离，建立了遗 传物质稳定的活动环境；
保证了RNA转录后先进行加工、 修饰，才能输入细胞质中，进 而指导蛋白质的合成，使遗传 信息的表达调控过程更加精确、 高效。
蛋白质合成旺盛的细胞，核孔数目较多
电镜下，核孔是由多种蛋白质以特定方式排列 而成的复合结构，称为核孔复合体（nuclear pore complex，NPC）。
NPC胞质面观
NPC核质面观
※核孔复合体的结构*：
捕鱼笼式(fish-trap)结构模型被普遍接受 NPC由四种组分构成：
①胞质环 ②核质环 ③辐
医学细胞生物学课件 细胞核2014
细胞核的数量、大小与形态
数量：单核（多数细胞）
双核（肝、肾、软骨细胞） 多核（破骨细胞、骨骼肌细胞等） 无核（成熟红细胞）
大小：高等动物细胞核直径通常在 5～10μm
生长旺盛的细胞：核较大，如卵、肿瘤细胞 分化成熟的细胞：核较小 常用核质比来表示细胞核的相对大小
形态：
并维持细胞核形态的作用。
（二）内核膜(inner membrane)
表面无核糖体附着 核质面附着有核纤层，对核膜其支持作用
（三）核周间隙(perinuclear cisternae)
内外两层核膜之间的腔隙 与内质网腔相连，内含多种蛋白质和酶
（四）核孔复合体
核孔：内外核膜融合之处形成的环状开口 数量：3000~4000个/哺乳类细胞
9-10nm
通过核孔复合体的主动运输
绝大多数生物大分子的核-质分配需要借助核孔复合 体的主动运输方式来实现。
具有高度选择性，表现在以下三方面
①核孔复合体的孔径 可调，主动运输的功 能直径比被动运输大， 为10～20nm，可调节 达26nm。
②核孔复合体的主动运输是信 号识别与载体介导的过程，需 消耗能量。
基酸（Lys、Arg），通常还有脯氨酸 NLS可以位于亲核蛋白的任何部位，并且在指
导亲核蛋白完成核输入以后不被切除。
-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-
病毒SV40的T-抗原在宿主细胞中的分布
具有正常NLS的T-抗原 聚集于细胞核内
NLS发生突变的T-抗原 分布于胞质都有一段特殊的氨基酸信号序列， 起着定向和定位的作用，保证蛋白质通过核孔复 合体向核内输入，这一特殊的信号序列称为核定
位序列* (nuclear localization sequence, NLS)。
NLS特点：
含4~8个氨基酸的短肽序列 不同亲核蛋白上的NLS不同，但都富含碱性氨
※概念*：核纤层是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。 只存在于间期核中，分裂期解体
核纤层的化学成分：
核纤层蛋白（属于中间纤维蛋白）
哺乳类细胞的核纤层蛋白（lamin）有3类
lamin A lamin C Lamin B
由同一基因编码的不同的加工产物
亲核蛋白入核转运的条件 亲核蛋白
①核定位序列（NLS） ②NLS受体（核输入蛋白）
核输入受体α 核输入受体β
③Ran：一种GTP结合蛋白
核输入受体
亲核蛋白的核输入过程
2. RNA及核糖体亚 基的核输出
胞质
核质
核输出 受体
带有核输出信号 的蛋白质
第二节 染色质与染色体
染色质（chromatin）：是间期细胞遗传物质 的存在形式，是由DNA、组蛋白，非组蛋白及 少量RNA组成的细丝状复合结构。
间期才可以观察到细胞核的完整结构； 多样，多为圆形或椭圆形； 与细胞的形状、类型、发育时期等有关。
间期核的结构主要由4部分构成
① 核膜 ② 染色质 ③ 核仁 ④ 核基质
第一节 核 膜
核膜(nuclear membrane)又称核被膜(nuclear
envelope)
一、核膜的化学组成 二、核膜的结构 三、核膜的功能
※核纤层的功能*
1.核纤层在细胞核中起支架作用
2.核纤层与核膜的崩解和重建密切相关
lamin A、C分散 到胞质中
lamin B与核膜小 泡结合
3.核纤层与染色质凝集成染色体相关
分裂间期，染色质与核纤层结合紧密，不能螺旋化 成染色体；
分裂前期，核纤层解聚，染色质与核纤层的结合丧 失，染色质凝集成染色体。
③具有双向性，兼有核输入与 核输出两种功能
核输入：DNA复制与RNA转 录所需的各种酶、 组蛋白、核糖体蛋 白等
核输出：mRNA、tRNA、 核糖体大小亚基等
1.亲核蛋白的核输入
※亲核蛋白* （karyophilic protein）：
指在细胞质中游离核糖 体上合成、经核孔转运 入细胞核发挥作用的蛋
•柱状亚单位 •环状亚单位 •腔内亚单位
④中央栓
核篮
核孔复合体模式图
胞质面 侧面观
核质面
核孔复合体的化学组成：主要由蛋白质组成
核孔蛋白（nucleoporin，Nup）的特点 进化上高度保守 多含有一簇FG重复序列 F：苯丙氨酸 G：甘氨酸
（五）核纤层(nuclear lamina)