医学细胞生物学 细胞核(nucleus)精品PPT课件

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核 2. 核基质结合蛋白:与核基质结合的酶、细胞调控蛋

白等 。

3. RNA:维持核骨架的三维结构。
DNA: 不是骨架结构成分,只是功能的结合。


mRNA聚合酶
架 mRNA



核骨架通道
(二)功 能
1.参与DNA的复制; 2.参与基因的表达 ; 3.参与前体RNA的加工修饰 及定向运输;
4.参与细胞分裂中DNA的包 装和染色体的构建;
5.与细胞分化相关。
分化程度越高,细胞的RNA合成能力越旺盛, 核骨架越发达。
第三节 染色质和染色体
❖ 染色质(chromatin): 间期细胞核中,能被碱性染料染色的物质。呈细
丝状、形态不规则,弥散于细胞核内。
❖ 染色体(chromosome): 有丝分裂时,染色质组装、凝集成光镜下可见的
棒状或点状结构。
二、染色质的种类
(一)常染色质
指在细胞间期呈松散状、染色较浅,且有转 录和复制活性的染色质。
(二)异染色质
指在细胞间期呈凝缩状 态,染色较深,缺乏转录活性 的染色质。
1、结构异染色质
在所有细胞核内都呈异固缩的染色质。多 位于着丝粒区、端粒、次缢痕区及染色体短
臂的某些节段。
2、兼性异染色质
在不同细胞类型或不 同发育时期出现的异染色 质区。
核孔复合体-“捕鱼笼” 模式 图
胞质纤维
四、核膜的主要功能
1.核膜的区域化作用,使转录和翻译在时空上 分离;
2.控制着细胞核与细胞质的物质交换;
(1)自由扩散
无机离子,如K+、 Ca2+ 、 Mg2+、 Cl-离子,水分子等; 分子量小于5KD的单糖、氨基酸和核苷酸。
(2)主动运输 主动运输在核孔复合体上进行。
八聚体组蛋白核心颗粒: 2×四种组蛋白 (H2A、H2B、H3、H4)
2、核小体的DNA连接片断:
核小体核心之间由 60bp的DNA片段相连, 并有1分子 H1 组蛋白与 该DNA结合。 DNA长度压缩 7倍。
(二)染色质的二级结构
30nm的染色质纤维—螺线管模型
螺线管模型:每6个核小体 染色质纤维螺旋式的围绕一圈, 形成外径30nm,内径10 nm的 螺线管结构。
电镜下,核膜是由两层单位膜构成。
一、外核膜 二、内核膜 三、核周间隙 四、核孔
一、内外核膜
外核膜(outer nuclear membrane)
外核膜的形态、组成和生化 反应与粗面内质网相似。
外核膜的外表面存在微管和 中间纤维,参与核定位。
内核膜(inner nuclear membrane)
面向核质,由核纤层支撑, 包围核物质。
一、染色质和染色体的化学组成
DNA :组蛋白: RNA :非组蛋白 1 : 1 :0.05 : 0.5-1.5
(一) 化学组成
1.DNA:遗传信息的携带者,带负电,含量稳定。 组成DNA的成分: dAMP、dGMP、dCMP、dTMP
2.组蛋白(histone)
是染色体的基本结构蛋白。呈碱性、带正电,可以 与DNA分子结合,与染色体形成有关。
二、核周间隙 (perinuclear space)
由内、外层核膜围成的间 隙。其间充满液态不定型物 质。
➢ 具有缓冲的作用; ➢ 是细胞核与细胞质进行物质
交换的重要通道之一。
三、核孔(nuclear pore)
电镜下核孔是由多个蛋白质颗粒以特定 方式排列而成的复杂而又有规律结构,称为核 孔复合体(nulear pore complex, NPC )。
H1组蛋白位于螺线管的内 部,对螺线管的形成有重要作 用。
DNA分子压缩了6倍。
(三)染色体的三级结构——襻环模型
30nm的染色质纤维 (螺线管)折叠形成襻环, 襻环沿染色体纵轴由中央 向四周放射状伸出,其基 部与染色单体中非组蛋白 轴相连,由此构成放射环 状结构。 DNA分子又压缩了40倍。
H1:有种属和组织特异性,保守性 最小。连接核小体。
H2A、H2B: 含赖氨酸较多,比较保守。
H3、H4: 含大量精氨酸,非常保守。
组蛋白在 “S期”与DNA同时合成 。
组蛋白的化学修饰:
乙酰化/磷酸化:改变赖氨酸所带电荷,组 蛋白与DNA的结合能力减弱,利于 复制和转录的进行。
甲基化:增强组蛋白和DNA的相互作用,降 低DNA复制和转录活性。
两种核转运受体:
1)核转运受体(入核素)
2)能识别RNA或RNA结合蛋白的受体(出核素)
3.在细胞分裂中参与染色质 的定位与分离
4.核膜参与合成生物大分子
外层核膜与粗面内质网相似, 因此可以参与细胞蛋白质的合成。 如,核周间隙分布的多种结构蛋 白及酶。
第二节 核纤层与核骨架
一、核纤层
真核细胞中,紧贴内核膜下的一层高电子密度 的纤维蛋白网。
第七章 细胞核(nucleus)
细胞核的特点:
位置:一般位于中央,有的位
于细胞的一侧或边缘。
形:一般为单核,有的为
双核或多核。
大小: 5-30um
核体积
核质比== 细胞质体积
细胞核的主要结构:
核膜 核纤层 染色质 核基质 核仁
第一节 核膜
核膜(nuclear envelope):
如雌性哺乳类动物一条 X染色体常表现为异染色质 。
三、染色质的结构与包装
(一)染色质的一级结构 11nm的染色质纤维— 核小体(nucleosome)
核小体: 200bp的DNA 包 绕组蛋白八聚体构成的颗 粒状结构。
核小体:核小体的核心+核小体的DNA片段 1、核小体的核心:
146bp DNA片段绕八聚体1.75圈,形成的颗粒状结构。
3、非组蛋白(nonhistone) :
是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质,所以又 称序列特异性DNA结合蛋白。为一类带负电的酸性蛋白。
有种属和组织特异性,在整个细胞周期都能进行 合成。
功能:
(1)与特异性的DNA序列相识别、结合,启动并促进基 因的转录和复制,调控基因的表达;
(2)促进核小体结构中DNA分子的进一步的盘曲、折叠 参与染色体结构的构建。
成分:核纤层蛋白A、B、C
功 能:
1.为染色质提供附着的位点 2.为核膜提供支架,稳定核膜 3.与细胞核构建有关
外核膜 内核膜
核膜镶嵌蛋白
B AC
核周间隙
二、核骨架
核骨架:又称核基质,是间期核内,除去核膜、核纤
层染色质和核仁之外,以非组蛋白为主组成 的纤维网架结构。
(一)组成
1. 非组蛋白性的纤维蛋白:构成核骨架的基本成分。
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