蛋白质合成的细胞器--细胞核

真核细胞的细胞器 蛋白质合成细胞器内膜结构系统细胞器细胞形态与运动相关细胞器能量转换的细胞器细胞表面结构与运动的细胞器 第一课件网在线 细胞核核糖体 一 蛋白质合成细胞器 细胞核 一 细胞核概述 细胞核是真核生物区别于原核生物的根本所在 在生命进化历程中具有重要意义细胞核是细胞内最大最重要的细胞器 在不同的细胞具有异型性 位置 形态 大小 数目 细胞核的功能 是细胞内遗传信息贮存 复制和转录的场所 也是细胞功能及代谢 生长 增殖 分化 衰老的控制中心 间期细胞核结构 核膜 核仁 染色质 核基质 二 细胞核的结构 间期细胞核结构包括核膜 核仁 染色质以及核基质等结构 电镜下显示细胞核 核仁和常染色质 异染色质 核膜是由两层单位膜围成的多孔的膜性结构 一 核膜 核被膜nuclearenvelope 核外膜 核内膜 核周间隙 核孔 1 核膜的结构 核外膜 较核膜内层厚 4 10nm 其表面附有核糖体 形似粗面内质网 并与其相通 为粗面内质网的一部分 核内膜 无核糖体附着 其内表面有一层电子密度高的蛋白质细丝附着 称为核纤层 厚度10 20nm 是由纤维蛋白构成的网络结构 核纤层蛋白分A B C三种 核纤层 染色质 纤维 核纤层nuclearlamina 功能 1 作为核膜 染色质 核孔复合体的结构支架2 介导核膜与染色质之间的相互作用3 参与核膜的瓦解与重建 核膜上的圆形小孔 是核 质的直接通道 孔径 70nm 不与核周间隙相通 核周间隙 充满液态物质 为各种蛋白质和酶 此间隙与内质网有临时通道 可进行核 质物质交换 核孔 第一课件网在线 核孔复合体 核孔 无定形物质 核孔功能 1 允许水溶性物质运输 2 选择性运输大分子物质 周边颗粒 核孔复合体 核孔复合体的电镜照片 核孔复合体 nuclearporecomplex 孔环颗粒 周边颗粒 核膜作为核的界膜 维持核内相对穏定的内环境 保护DNA分子 控制细胞质 细胞核之间的物质交换核膜的出现 使DNA转录和蛋白质翻译得以在时间和空间上分开来 2 核膜的功能 二 核仁 nucleolus 1 化学组成 蛋白质 80 RNA 10 DNA 8 非膜性 海绵状网络结构 2 核仁的形态结构 RNA与蛋白质的复合物 它可在核仁内构成海绵状网架 2 颗粒成份为核糖体亚基的前体 3 核仁基质低电子密度 无定形的蛋白质液体物质 为上述三种结构的存在环境 1 纤维成份 核仁周边染色质 围绕核仁周边的染色质 主要为异染色质 核仁内染色质 深入核仁内的染色质 是具有功能活性的常染色质 载有rRNA基因 rDNA 此段DNA称核仁组织区 NOR 它是形成核仁的部位 4 核仁区染色质 1 rRNA合成 加工2 核糖体亚基的装配 3 核仁的功能 第一课件网在线 核仁随细胞周期的进行而呈现周期性变化 形成和消失 4 核仁周期 分裂间期 典型的核仁结构分裂前期 核仁消失分裂末期 核仁重现 三 核基质 在核液中存在着一个主要由非组蛋白纤维组成的网络状结构 被命名为核基质 由于它的形态与胞质骨架很相似 相互之间又有一定的联系 也被称为核骨架 四 染色质 chromatin 与染色体 chromosom 染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的表现形式染色质 间期细胞核内能被碱性染料染色的物质染色体 分裂期染色质高度凝集而形成的棒状结构 第一课件网在线 异染色质高度螺旋和盘曲 染色深 功能上不很活跃 多分布在核膜内缘 常染色质无明显螺旋和盘曲 染色浅 功能上活跃 多分布在核中央 1 染色质的类型 2 染色质的化学组成 染色质 DNA 蛋白质 少量RNA 组蛋白 碱性蛋白 H1 H2A H2B H3 H4 非组蛋白 酸性蛋白 电镜下的染色质结构 3 染色质的超微结构与组装 人体46条染色体 46个DNA分子 约60亿bp 连接起来约2m长 而细胞核直径小于10um 3 染色质的超微结构与组装 染色质的基本结构单位 核小体 核小体由5种组蛋白和200bp左右的DNA组成 组蛋白核心颗粒 DNA双螺旋 146bp 1 75圈 H2A H2A H2B H2B 连接DNA 约60bp 核小体的基本结构 核心部 核心部 连接部 DNA分子 140 160bp 1 75圈 组蛋白八聚体 2 H2A H2B H3 H4 组蛋白 H1 DNA分子 50 60bp 3 染色质的结构与组装 染色质的一级结构 核小体链 核小体是染色质的基本结构单位 许多核小体彼此连接形成 11nm的串珠链 为染色质的一级结构 将DNA分子长度压缩1 7 3 染色质的结构与组装 染色质的二级结构 螺线管 直径11nm的核小体串珠链螺旋盘绕 每圈6个核小体 形成外径30nm 内径10nm 螺距11nm的螺线管 构成染色质的二级结构 螺线管即为直径30nm的染色质纤维 内10nm 组蛋白 3 染色体的结构与组装 染色质的高级结构 WHAT 四级结构模型 一级结构 核小体链二级结构 螺线管三级结构 超螺线管四级结构 染色单体 3 染色体的结构与组装 染色质的高级结构 WHAT 袢环模型 一级结构 核小体链二级结构 螺线管袢环微带染色单体 袢环模型 loopmodel 染色体支架 非组蛋白 袢环 30nm螺线管 含315个核小体 约63000bp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 微带 一条染色单体约有106个微带 染色单体 着丝点 着丝点丝 1 染色质的基本结构单位是核小体 2 一级结构 核小体是染色质的基本结构单位 许多核小体彼此连接形成 11nm的串珠链 为染色质的一级结构 将DNA分子长度压缩1 7 3 二级结构 直径11nm的核小体串珠链螺旋盘绕 每圈6个核小体 形成 外30nm 内10nm 螺距11nm的螺线管 构成染色质的二级结构 袢环模型 loopmodel 4 在染色体中有一个由非组蛋白构成的纤维网架称为染色体支架 两条染色单体的非组蛋白支架在着丝粒区相连接 直径30nm的螺线管一端与支架结合 另一端向周围呈环状迂回后再回到结合处 形成的环状结构称为袢环 5 18个袢环沿染色体的纵轴由中央向四周伸出 形成放射环 称为微带 6 106个微带沿轴心支架纵向排列构成染色单体 两条染色单体在着丝粒处相连形成染色体 两种模型对从直径30nm的螺线管如何进一步包装成染色体尚有不同的看法 第一课件网在线 核小体串珠链 一级结构 螺线管 二级结构 超螺线管 三级结构 染色单体 四级结构 袢环 微带 四级结构模型 袢环模型 染色体与DNA的关系 核小体链 螺线管 微带 HumanChromosomes 扫描电镜下的染色体显示有丝分裂 核膜 Thenuclearenvelopehastwomembranes eachwiththetypicalunitmembranestructure Theyencloseaflattenedsacandareconnectedatthenuclearporesites Theoutermostmembraneiscontinuouswith 核膜外层 Nuclearporesareformedatsiteswheretheinnerandoutermembranesofthenuclearenvelopearejoined Thefigureto showsaviewofthenuclearporefromthetop Itcontains8subunitsthat clamp overregionoftheinnerandoutermembra