第八章 细胞核复习提纲

1 核膜核膜 核膜的化学组成 核膜的化学组成 与内质网相似 1 蛋白质 65 75 组蛋白 基因调节蛋白 聚合酶 RNA 酶 电子传 递有关的酶等 2 脂质 不饱和脂肪酸 脂肪酸含量较低 胆固醇 甘油三酯含量高 核膜的结构核膜的结构 有两层平行但不连续的非对称性单位膜 1 外核膜与粗面内质网相连续 2 内核膜表面光滑包围核质 3 核周隙为内外核膜之间的缓冲区 4 核孔及核孔复合体是由多种蛋白质构成的复合结构 5 核纤层是紧贴内核膜的纤维蛋白网 功能 1 核纤层在细胞核中起支架作用 2 核纤层与核膜崩解与重建密切相关 3 核纤层与染色质凝集成染色体关系密切 4 核纤层参与 DNA 复制 核膜的功能核膜的功能 1 核膜为基因表达提供了时空隔离屏障 核膜的区域化作用使转录和翻译在 空间上分离 使基因表达的调控过程更精确 更高效 2 核膜参与蛋白质的合成 3 核膜控制着细胞核与细胞质之间的物质交换 被动扩散 水分子和一些离子如 K Ca Mg Cl 等 以及一些小分子 如单糖 双糖 氨基酸 核苷酸 低分子量蛋白等自由通过核被膜 主动运输 核定位信号介导 耗能 双向性 高度选择性 饱和性 核定位信号核定位信号 NLS 是存在于亲核蛋白内的一些短的 4 8 氨基酸组成的短肽段 富含碱性 氨基酸残基 如 Lys Arg Pro NLS 的氨基酸残基片段可以是一段连续的序列 也可以分成两段 两段之 间间隔约 10 个氨基酸残基 核质蛋白 NLS 序列可存在于亲核蛋白的不同部位 在指导完成核输入后并不被切除 NLS 只是亲核蛋白入核的一个必要条件而非充分条件 需要与 NLS 受体 输入蛋白及 RanGTP 酶共同参与入核转运 染色质和染色体染色质和染色体 染色质的化学组成染色质的化学组成 指间期细胞核内由 DNA 组蛋白 非组蛋白及少量 RNA 1 1 0 5 1 5 0 05 组成的线性复合结构 是间期细胞遗传物质存在的形式 可被碱性染料染色 真核功能性染色体真核功能性染色体 DNA 的三个必需序列的三个必需序列 复制源序列 自主复制 DNA 序列 着丝粒 DNA 序列 姐妹染色单体连接部位 形成着丝粒 分裂时姐妹染色单 体从着丝粒分离 保证染色体的平均分配 端粒 DNA 序列 保证 DNA 分子两个末端复制的完整性 组蛋白与非组蛋白组蛋白与非组蛋白 组蛋白 H1 H2A H2B H3 和 H4 特点 1 真核生物染色体的基本结构蛋白 富含带正电荷的 Arg 和 Lys 等碱性氨基酸 2 属碱性蛋白质 可以和酸性的 DNA 紧密结合 非特异性结合 2 组蛋白的合成是在细胞周期的 S 期与 DNA 合成同时进行的 3 乙酰化和磷酸化组蛋白降低组蛋白与 DNA 的结合 从而有利于转录的进行 4 甲基化则可增强组蛋白和 DNA 的相互作用 降低 DNA 的转录活性 非组蛋白特点 1 非组蛋白是指细胞核中组蛋白以外染色质结合蛋白的总称 含有天门冬氨 酸 谷氨酸等酸性酸性氨基酸 带负电荷的蛋白质 2 数量少而种类多 它不仅包括以 DNA 作为底物的酶 也包括作用于组蛋白 的一些酶 如组蛋白甲基化酶 此外还包括 DNA 结合蛋白 组蛋白结合蛋 白和调控蛋白 3 非组蛋白是真核细胞转录活动的调控因子 与基因的选择性表达有关 非 组蛋白也可以被磷酸化 并被认为是基因表达的调控的重要环节 4 构建成染色质的高级结构时起组织作用 结构 调控结构功能 有无组织特异性 不保守保守 H1不保守保守性 低高含量 多少 5种种类 酸性碱性酸碱性 非组蛋白组蛋白 常染色质与异染色质常染色质与异染色质 常染色质 在间期细胞核中结构松散 碱性染料着色较浅的染色质 螺旋化程 度低 是有功能的染色质 能活跃地进行复制和转录 在电镜下呈浅亮区 一 般位于细胞核的中央 1 常染色质一部分介于异染色质之间 也有一部分伴随核仁存在常以袢环形 式伸入核仁内 2 多在 S 期早中期复制 3 并非所有基因都具有转录活性 常染色质状态只是基因转录的必要条件而非 充分条件 4 在染色体上一般位于染色体臂上 多主要是单一序列和中度重复序列 异染色质 碱性染料染色时着色较深的染色质组分 结构紧密 其螺旋化程度 较高 是转录不活跃的染色质 一般位于核的边缘 还有一些与核仁结合 构 成核仁染色质的一部分 结构异染色质 除复制期以外 在整个细胞周期均处于凝集状态 3 特点 在中期染色体上多定位于着丝粒区 端粒 次缢痕及染色体臂的某些 节段 由相对简单 高度重复的 DNA 序列构成 如卫星 DNA 具有显著的遗传惰性 不转录也不编码蛋白质 在复制行为上与常染色质相比表现为晚复制早聚缩 在功能上参与染色质高级结构的形成 兼性异染色质 在某些细胞类型或一定的发育阶段 处于凝缩失活状态 其他 时期松散为常染色质 如 X 染色质 染色体的结构模型染色体的结构模型 1 染色质包装的多级螺旋模型 一级结构 核小体组成串珠链 二级结构 串珠链螺旋盘绕成螺线管 三级结构 螺线管进一步包装成为超螺线管 四级结构 超螺线管折叠形成染色单体 2 染色体的袢环模型 核小体链 螺线管 袢环 微带 染色单体 DNA 结构上延续 可以相互转化 复制时间 转录活性 结构紧密程度 染色 位置 联系 区别 异染色质常染色质 染色体的形态结构染色体的形态结构 1 着丝粒将两条姐妹染色单体相连 初级缢痕或主缢痕 在两条姐妹染色单体相连处 有一个向内凹陷的缢痕 着丝粒 处于主缢痕的内部 是主缢痕的染色质部位 是染色单体中一段高度 重复的 DNA 序列 染色体四种类型 中着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体 端着丝粒染色体 2 着丝粒 动粒复合体介导纺锤丝与染色体的结合 4 动粒是指由多种蛋白质组成的存在于着丝粒两侧的一对圆盘状结构 是细胞分 裂时与纺锤丝微管附着的部位 与细胞分裂过程中的染色体运动密切相关 着丝粒 动粒复合体 由着丝粒与动粒共同组成的一种复合结构 包括三种结 构域 动粒域 位于着丝粒表面 支配染色体的运动和分离 中心域 位于着丝粒表面 是着丝粒区的主体 富含高度重复序 列 DNA 对复合体结构的形成和功能活性的维持有重要作用 配对结构域 位于中心域内表面 与姐妹染色单体的配对及分离 关系密切 3 次缢痕并非存在于所有染色体上 4 随体是位于染色体末端的球状结构 5 端粒是染色体末端的特化部分 作用 1 保证染色体末端的完全复制 2 在染色体两端形成保护性的帽结构 3 在细胞的寿命 衰老和死亡以及肿瘤的发生和治疗中起作用 核仁核仁 核仁主要成分核仁主要成分 蛋白质 DNA RNA 核仁的结构 核仁的结构 电镜下 核仁是裸露无膜的 由纤维丝构成的海绵状结构 一般 认为核仁结构由以下 3 部分组成 1 纤维中心 FC 是分布有 rRNA 基因的染色质区 2 致密纤维组分 DFC 包