蛋白质合成的细胞器细胞核

1、真核细胞的细胞器医学全在线( )一、蛋白质合成细胞器一、蛋白质合成细胞器 细细 胞胞 核核一.细胞核概述v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v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）v细胞核的功能：核核 膜膜核核 仁仁染色质染色质核基质核基质v间期细胞核结构间期细胞核结构包括包括核膜核膜、核仁核仁、染色质染色质以及以及核基质核基质等结构等结构 电镜下显示细胞核、核仁和常染色质、异染色质电镜下显示细胞核、核仁和常染色质、异染色质 核膜是由核膜是由两层单位膜两层单位膜围成的多孔的膜性结构围成的多孔的膜性结构（一）核（一）

2、核 膜（核被膜膜（核被膜nuclear envelope ）核核 膜膜1.核膜的结构核膜的结构 较核膜内层厚（较核膜内层厚（4-10nm），其表面附有核糖体，），其表面附有核糖体，形似粗面内质网形似粗面内质网, 并与其相通，为粗面内质网并与其相通，为粗面内质网的一部分。的一部分。 无核糖体附着，其无核糖体附着，其内表面内表面有一层电子密度高的有一层电子密度高的蛋白质细丝附着，称为蛋白质细丝附着，称为核纤层核纤层（厚度（厚度10-20nm）。 是由纤维蛋白构成的网络结构，核纤层蛋白分是由纤维蛋白构成的网络结构，核纤层蛋白分A、B、C三种。三种。核核 孔孔复复 合合 体体膜蛋白外 膜内 膜 镶 嵌

3、 膜 蛋 白核核 周周 腔腔BBBBBBBACACACACACACAC核纤层核纤层染色质（纤维）染色质（纤维）核纤层核纤层nuclear lamina功能：功能：1.作为核膜、染色质、核孔复合体的结构支架作为核膜、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参与核膜的瓦解与重建 核膜上的圆形小孔，是核核膜上的圆形小孔，是核质的直接通道；孔径：质的直接通道；孔径：70nm，不与核周间隙相通。，不与核周间隙相通。 充满液态物质，为各种蛋白质和酶。此间隙与内充满液态物质，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

4、网有临时通道，可进行核质物质交换。质物质交换。医学全在线( )中央颗粒中央颗粒（一个）（一个）孔环颗粒孔环颗粒（八对）（八对）核核 孔孔 无定形物质无定形物质核孔功能：核孔功能：1.1.允许水溶性物质运输。允许水溶性物质运输。 2.2.选择性运输大分子物质。选择性运输大分子物质。周边颗粒周边颗粒核孔复合体核孔复合体 核孔复合体的电镜照片核孔复合体的电镜照片核孔复合体核孔复合体(nuclear pore complex)孔环颗粒孔环颗粒周边颗粒周边颗粒v核膜作为核的界膜，维持核内相对穏定的内核膜作为核的界膜，维持核内相对穏定的内环境；保护环境；保护DNADNA分子。分子。v控制细胞质细胞核之间的

5、物质交换控制细胞质细胞核之间的物质交换v核膜的出现，使核膜的出现，使DNADNA转录和蛋白质翻译得以转录和蛋白质翻译得以在时间和空间上分开来。在时间和空间上分开来。2.核膜的功能核膜的功能（二）核（二）核 仁（仁（ nucleolus）1.化学组成化学组成蛋白质蛋白质 ：80% R N A : 10% D N A : 8%非膜性、海绵状网络结构非膜性、海绵状网络结构2.核仁的形态结构核仁的形态结构 RNA与蛋白质的复合物，它可在核仁内构成海与蛋白质的复合物，它可在核仁内构成海绵状网架。绵状网架。 2）颗粒成份）颗粒成份 为核糖体亚基的前体。为核糖体亚基的前体。 3)核仁基质核仁基质1 ）纤维成

6、份）纤维成份 核仁周边染色质核仁周边染色质：围绕核仁周边的染色：围绕核仁周边的染色质，主要为异染色质。质，主要为异染色质。 核仁内染色质核仁内染色质： 深入核仁内的染色质，深入核仁内的染色质，是具有功能活性的常染色质，载有是具有功能活性的常染色质，载有rRNA基基因（因（rDNA），此段），此段DNA称称核仁组织区核仁组织区（NOR），），它是形成核仁的部位。它是形成核仁的部位。4）核仁区染色质）核仁区染色质核仁周边染色质核仁周边染色质核仁内染色质核仁内染色质 （NOR)1)rRNA合成、加工合成、加工2)核糖体亚基的装配核糖体亚基的装配3.核仁的功能核仁的功能医学全在线( ) 核仁随细胞周期

7、的进行而呈现周期性核仁随细胞周期的进行而呈现周期性变化（形成和消失）。变化（形成和消失）。4.核仁周期核仁周期 （三）核基质（三）核基质（四）（四） 染色质（染色质（chromatinchromatin）与染色体（）与染色体（chromosomchromosom）染色质：染色质：间期细胞核内能被碱性染料染色的物质间期细胞核内能被碱性染料染色的物质染色体：染色体：分裂期染色质高度凝集而形成的棒状结分裂期染色质高度凝集而形成的棒状结构构医学全在线( )异染色质异染色质高度螺旋和盘曲、染色深、功能上不高度螺旋和盘曲、染色深、功能上不很活跃，多分布在核膜内缘。很活跃，多分布在核膜内缘。常染色质常染色质

8、无明显螺旋和盘曲、染色浅、无明显螺旋和盘曲、染色浅、功能上活跃，多分布在核中央。功能上活跃，多分布在核中央。 1.染色质的类型染色质的类型2. 染色质的化学组成染色质的化学组成染色质染色质D N A蛋蛋 白白 质质少量少量RNA组组 蛋蛋 白白（碱性蛋白）（碱性蛋白） H1、H2A、H2B、H3、H4非组蛋白（酸性蛋白）非组蛋白（酸性蛋白）电镜下的染色质结构电镜下的染色质结构3. 染色质的超微结构与组装染色质的超微结构与组装 人体人体46条染色体，条染色体，46个个DNA分子，约分子，约60亿亿bp，连，连接起来约接起来约2m长，而细胞核直径小于长，而细胞核直径小于10um。3.染色质的超微结

9、构与组装染色质的基本结构单位：核小体核小体由核小体由5种组蛋白和种组蛋白和200bp左右的左右的DNA组成组成组蛋白核心颗粒组蛋白核心颗粒H4 DNA双螺旋双螺旋(146bp、1.75圈）圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B 10nm连接连接DNA（约（约60bp） H1 H1核小体核小体核小体的基本结构核小体的基本结构核心部核心部 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，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许多核小体彼此连接形成 11nm的的串珠链串珠链，为染色质的为染色质的一级结构。一级结构。

10、（将（将DNA分子长度压缩分子长度压缩1/7）3.染色质的结构与组装染色质的二级结构：螺线管直径直径11nm的核小体串珠链螺旋盘绕，的核小体串珠链螺旋盘绕，每圈每圈6个核小体，形成个核小体，形成外径外径30nm， 内径内径10nm，螺距，螺距11nm的的螺线管，螺线管，构成染色质的构成染色质的二级结构。二级结构。螺线管即为直径螺线管即为直径30nm的染色质纤维。的染色质纤维。 内内10nm组蛋白组蛋白3.染色体的结构与组装染色质的高级结构：WHAT？3.染色体的结构与组装染色质的高级结构：WHAT？袢环模型（袢环模型（loop model）染色体支架染色体支架（非组蛋白）（非组蛋白）袢环（袢环

11、（ 30nm螺线管）螺线管）含含315个核小体，个核小体，约约63000bp123456789101112131415161718微微 带带一条染色单体约有一条染色单体约有106个微带。个微带。染色单体染色单体着丝点着丝点着丝点丝着丝点丝 1. 1.染色质的基本结构单位是染色质的基本结构单位是核小体核小体 2. 一级结构：核小体是染色质的基本结构单位，许多一级结构：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核小体彼此连接形成 11nm的的串珠链串珠链，为染色质的一为染色质的一 级结构，将级结构，将DNA分子长度压缩分子长度压缩1/7。 3.二级结构：直径二级结构：直径11nm的核小

12、体串珠链螺旋盘绕，的核小体串珠链螺旋盘绕， 每圈每圈6个核小体，形成个核小体，形成 外外30nm， 内内10nm，螺距，螺距11nm 的的螺线管螺线管，构成染色质的二级结构。，构成染色质的二级结构。袢环模型（袢环模型（loop model） 4. 在染色体中有一个由非组蛋白构成的纤维网架称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，粒区相连接，直径直径30nm30nm的螺线管的螺线管一端与支架结合，另一端与支架结合，另一端向周围呈环状迂回后再回到结合处，形成的环状一端向周围呈环状迂回后再回到结

13、合处，形成的环状结构称为结构称为袢环袢环。 5. 18个袢环沿染色体的纵轴由中央向四周伸出，个袢环沿染色体的纵轴由中央向四周伸出，形成放射环，称为形成放射环，称为微带微带。 6. 106个微带沿轴心支架纵向排列构成个微带沿轴心支架纵向排列构成染色单体染色单体，两条染色单体在着丝粒处相连形成染色体。两条染色单体在着丝粒处相连形成染色体。两种模型对从直径两种模型对从直径30nm 30nm 的螺线管如何的螺线管如何进一步包装成染色体尚有不同的看法。进一步包装成染色体尚有不同的看法。 医学全在线( )核小体串珠链核小体串珠链（一级结构）（一级结构） 螺线管螺线管（二级结构）（二级结构） 超螺线管超螺线

14、管（三级结构）（三级结构） 染色单体染色单体（四级结构）（四级结构）袢环袢环微带微带四级结构模型四级结构模型袢环模型袢环模型核小体链核小体链螺线管螺线管微带微带Human Chromosomes扫描电镜下的染色体扫描电镜下的染色体 显示有丝分裂显示有丝分裂核膜核膜 The nuclear envelope has two membranes, each with the typical unit membrane structure. They enclose a flattened sac and are connected at the nuclear pore sites. The outermost membrane is continuous with 核膜外层核膜外层Nuclear pores are formed at sites where the inner and outer membranes of the nuclear envelope are joined. The figure to shows a view of the nuclear pore from the top. It contains 8 subunits that clamp over r