医学细胞生物学第八章细胞核和染色体 ppt课件

细胞核1 细胞核概述1 核被膜1 染色质与染色体1 核仁与核糖体的发生1 核骨架1 细胞核与疾病细胞核概述细胞核是真核生物储存遗传物质的场所，具有许多重要的功能： DNA的储存、复制、转录及转录调控细胞核概述细胞核在不同物种间、在同一个体的不同组织间具有 异形性 ，即在形态、数目、大小的差异性。形态多样形态多样数量不等NP=Vn / (Vc-Vn)间间期期细细胞胞核核结结构构 细胞核随细胞增殖过程呈现周期性变化，间期细胞核最为完整，包括 核被膜 、 DNA纤维 (染色质 )、 核仁 、 核基质（核骨架） 等部分。核膜为双层单位膜结构，将遗传物质和胞质成份分隔开； DNA纤维展开存在时称为染色质，而形成致密结构时称为染色体；核仁是 rRNA转录和核糖体亚基组装的场所。核基质为细胞核提供网络状的骨架。核孔 染色质 核仁 中心体 微管 核骨架 外核膜内核膜 核被膜 内质网 中间纤维 细胞核是原核生物和真核生物的重大区别细胞核是原核生物和真核生物的重大区别拟核细胞核1 细胞核概述1 核被膜1 染色质与染色体1 核仁与核糖体的发生1 核骨架1 细胞核与疾病核被膜 (Nuclear Membrane)核膜的化学组成、结构及功能核孔复合体及其功能核纤层的结构及其功能核膜的化学组成核被膜是间期细胞核与细胞质间的界膜，使细胞核成为一个相对独立的体系。核膜的化学成分： 蛋白质 和 脂类核膜的化学成分与 粗面内质网 极为相似核膜的结构核被膜是由 两层平行但 不连续 的 非对称性 单位膜构成的，包括 外核膜 、 内核膜 、 核周间隙、 核孔复合体 以及 核纤层 等结构 .外核膜 (outer nuclear membrane)面向细胞质，与 粗面内质网膜 连续，使核周腔与内质网腔相通表面结合核糖体，是粗面内质网的特化区域外核膜的胞质面常附着有 细胞骨架 成分（ IF和MT），与细胞核的形态和细胞内的定位有关。核膜的结构外核膜与细胞质骨架的联合作用面向核质，表面光滑，无核糖体附着；内侧衬以 核纤层蛋白形成的骨架网络体系；内外核膜在局部区域融合形成 核孔 。内核膜 (inner nuclear membrane)核膜的结构核周间隙 (perinuclear space)核膜的结构内外核膜之间的部分与粗面内质网腔相连续核质间的缓冲区内外核膜融合形成的小孔核孔数量与细胞活力成正相关核孔并非单纯的小孔，而是由蛋白质构成的复杂结构，称为核孔复合体 。核孔 (nuclear pore)核膜的结构核膜 的功能区域化作用1. 核膜作为核与质的界膜，使细胞的遗传物质有了一个相对稳定的内环境，保证了 DNA复制、转录的精确性与高效性；2. 真核细胞核膜的出现将 RNA转录和蛋白质翻译在时间和空间上分隔开，即细胞核内转录的 RNA前体必须进行加工修饰成熟后，才能输出到细胞质中指导蛋白质的合成，这一机制使基因表达更具可调控性。核膜 的功能区域化作用1. 核膜作为核与质的界膜，使细胞的遗传物质有了一个相对稳定的内环境，保证了 DNA复制、转录的精确性与高效性；2. 真核细胞核膜的出现将 RNA转录和蛋白质翻译在时间和空间上分隔开，即细胞核内转录的 RNA前体必须进行加工修饰成熟后，才能输出到细胞质中指导蛋白质的合成，这一机制使基因表达更具可调控性。核 /质间物质交换大分子物质的出核转运与入核转运核膜 的功能核膜的化学组成、结构及功能核孔复合体及其功能核纤层的结构及其功能核被膜 (Nuclear Membrane)核孔复合体 （ Nuclear Pore Complex） 的结构核孔复合体及其功能核孔是内外核膜局部融合形成，是沟通核、质的通道核孔具有复杂的结构，由一组蛋白颗粒按特定的方向排列形成八面对称 的复合体，称为 核孔复合体 (Nuclear Pore Complex)核孔复合体 （ Nuclear Pore Complex） 的结构核孔复合体及其功能胞质面胞质面核质面核质面胞质纤维胞质纤维 中央栓中央栓 胞质环胞质环 核篮核篮 核质环核质环 辐辐 外核膜外核膜 内核膜内核膜 核周腔核周腔 核膜核膜 篮状纤维篮状纤维 纤维环纤维环 NPC的捕鱼笼式结构模型核孔复合体的 捕鱼笼式结构模型，由 胞质环 、核质环（核篮） 、 辐 、 中央栓 及若干短纤维组成。 核孔复合体的核质面和胞质面结构是 不对称 的，说明其功能也具不对称性，表现为核孔双向运输能力的差异。核孔复合体 （ Nuclear Pore Complex） 的结构核孔复合体及其功能电镜下的核孔复合体胞质面胞质面 (示胞质环示胞质环 ) 核质面核质面 (示核质环及核篮示核质环及核篮 )核孔复合体 （ Nuclear Pore Complex） 的结构核孔复合体及其功能核孔复合体 的功能 介导核质间物质交换核孔复合体及其功能NPC是核质间物质交换的双向 、 选择性 、 亲水 通道，可通过 主动运输 或 被动运输来实现物质转运。1、 无机离子和小分子物质（直径 10nm）可通过 被动运输 自由转运；2、生物大分子物质 (蛋白质、 RNA等 )可以通过 主动运输进行转运。E E载体信号核孔复合体 的功能 介导核质间物质交换核孔复合体及其功能1.核输入 ： 亲核蛋白 入核机制 核定位信号（ NLS）NPC介导的主动运输是一个 信号识别 与 载体介导 的 耗能 过程，具有 饱和性 。亲核蛋白是一类在细胞质中合成后，需要或能够进入细胞核中发挥作用的蛋白质，其氨基酸序列中具备 核定位信号（ NLS） ，能引导蛋白质通过 NPC进入核内。核质胞质入核素 入核素 亲核蛋白核孔复合体 的功能 介导核质间物质交换核孔复合体及其功能1.核输出 ：蛋白质及 mRNA的出核机制 核输出信号（ NES）NPC介导的主动运输是一个 信号识别 与 载体介导 的 耗能 过程，具有 饱和性 。NES介导蛋白质出核运输胞质核质mRNA的5 帽子结构与核 输出 核膜的化学组成、结构及功能核孔复合体及其功能核纤层的结构及其功能核被膜 (Nuclear Membrane)核纤层是紧贴内核膜内侧的纤维状网络结构，与中间纤维及核骨架相连，并为染色质提供结合位点。核纤层 （ Nuclear lamina） 的结构核纤层的结构与功能核纤层由 A、 C两种亚基 装配而成并通过 B亚基 与内核膜相连核纤层在细胞分裂时 呈现周期性变化。A CB核纤层 （ Nuclear lamina） 的功能核纤层的结构与功能核纤层在细胞核中起支架作用1、维持核的形态；2、与中间纤维及核骨架形成网络核纤层 （ Nuclear lamina） 的功能核纤层的结构与功能核纤层参与 DNA复制及转录调控核纤层与核膜重建及染色体凝集关系密切参与核膜重建：核纤层蛋白通过 磷酸化 和 去磷酸化 的作用，在细胞周期中对核膜的崩解和重建起调控作用；核纤层为染色质提供锚定位点，与染色体凝集有关。核被膜小结核膜的化学组成（蛋白质和脂类）与 rER相似， 包括 内外核膜、核孔、核周隙、核纤层 等结构。核膜的功能：NPC的 捕