中医药大学细胞生物学课件第8章 细胞核

1、第 九章细胞核（nucleus） 细胞核的概述* 苏格兰的Brown 在1831发现；* 真核细胞最显著结构；* 体积最大、功能最重要细胞器；* 遗传物质储藏和复制中心；* DNA的转录中心； * 控制细胞一切生命活动；* 在分裂间期存在。细胞与细胞核模式图细胞核电镜照片（着色）细胞核形态与化学组成 细胞核的形状、大小与数目形态：不同类型细胞的核差异大， 与细胞形态相关。大小：随细胞类型和发育时期而不同。 核相对大小的表示: 核质比（NP） 核体积 胞质体积。数目：大多1个; 肝细胞、软骨细胞2个 破骨细胞、骨骼肌细胞多核。 细胞核的化学组成* 核酸：DNA不同生物有大差异，人46个。 RNA

2、DNA转录的产物。* 蛋白： 组蛋白碱性蛋白、带正电、结合DNA。非组蛋白酸性蛋白、带负电、结合组蛋白。 DNA聚合酶、RNA聚合酶 等* 脂类、无机盐、水 etc第一节 核膜与核孔复合体 一、核膜的超微结构结构 结构特点：1、双层膜、外膜可与rER 连通并附核糖体。2、内膜附有核纤层（nuclear lamina）3、内外膜间为核间隙( perinuclear space)4、有核孔（nuclear pore), 数目因细胞而异；5、核孔结构复杂，称核孔复合体 ： 孔环颗粒 8对、周边颗粒8个、 中央颗粒1个、细纤丝。核膜超微结构图核孔复合体的电镜照片核孔复合体扫描电镜照核孔复合体结构简图二

3、、核膜的功能 1、维持核的形态。 2、包裹遗传物质。 使DNA的复制与转录高效率； 3、进行核质间的物质转运。 核孔转运、跨膜转运、膜泡转运、 核周腔转运、出芽转运 核膜与内质网细胞核超微结构电镜照 第二节 染色质 染色质的结构特点：1、光镜下呈纤维状结构 。2、电镜下呈串珠状结构 核小体串。3、基本结构单位 核小体。4、以缠绕 or 伸展两种状态存在。一、染色质的化学组成 DNA 不同生物有大差异，人46个。 RNA DNA转录的产物。 组蛋白 碱性蛋白、带正电、结合DNA。非组蛋白酸性蛋白、带负电、 结合组蛋白。 核孔复合体结构模式图二、染色质的超微结构 DNA、核小体、 螺线管、超螺线管

4、核小体结构示意图染色质一级结构核小体串染色质二级结构螺线管从DNA到染色体 染色质的类型与功能 根据状态、着色及活性，分为 两种类型。一、常染色质（euchromatin） 疏松，伸展，着色浅，有转录活性，分布核中央 二、异染色质（heterochromatin） 紧密（高度缠绕），着色深，无活性or活性低。 分布在核边缘，紧贴核纤层。另在核仁周围。 又分为 ：结构异染色质、兼性异染色质 。 结构异染质与兼性异染质1、结构异染色质（主要类型，典型异染质） 在机体所有细胞和整个发育中都呈浓缩状态而无活性的异染质。分布于染色体端粒、着丝粒处。含高度重复DNA序列，DNA复制较晚。2、 兼性异染色质

5、 仅在机体某些类型细胞 or 一定发育阶段呈浓缩状态而失活的异染质。 由常染色质转变而来，在某一阶段又转变成常染质，恢复转录活性。其DNA与常染质的相近，复制较早，着色较淡。常染质与异染质的分布第三节 染色体与人类核型 染色体的形态与结构 * 染色体细胞分裂期的遗传物质。 * 棒状结构，其形态随生物而异。 * 由染色质经螺旋化和折叠而来。 * 中期染色体含2条单体、着丝粒、 长臂、 短臂、端粒 染色体的类型 * 依着丝粒位置分：种 * 依与性别的关系：常染色体、性染色体细胞核与染色体正常人的核型中期染色体的电镜观中期染色体的结构第四节 核仁 超微结构海绵状（核仁染色质、纤维成分、 颗粒成分、核

6、仁基质） 1、核仁相随染色质 * 核仁周围染色质（ 核仁周围， 为异染质） * 核仁内染色质 （伸展核仁内 ， 为常染质） 核仁形成的关键，载有rRNA基因-rDNArDNA是一种串连重复的DNA序列， 即rDNA上 的rRNA基因多拷贝、串连排列，可转录 rRNA 组装核仁。称为核仁组织区（nucleolar organizer region , NOR） 1、纤维成分核仁中央， 由蛋白质和rRNA分子 所构成的细纤维。交织成海绵状。 经高度缠绕 形成颗粒 。2、颗粒成分纤维成分外围。来自纤维。 成分也是蛋白和rRNA（核糖体 大小亚基的前体）。3、核仁基质液态物质，含多种蛋白和酶。 核仁的

7、功能 1、合成rRNA前体 2、rRNA前体的加工 3、核糖体亚基的组装 电镜下的核与核仁rDNA (NOR)转录的电镜观第三节 细胞的遗传一、基因与基因组1、基因的概念基因DNA分子中能编码蛋白或RNA的片断基因表达基因通过转录和翻译合成蛋白 。2、基因的结构真核基因断裂基因（编码序列被隔开） 编码序列外显子（exon）； 不编码序列内含子 ( intron).在基因两侧有调控序列（启动子、终止子）3、基因组与人类基因组基因组 一种生物的全套遗传信息或 基因，称为一个基因组。 二倍体生物的每个体细胞含个基因组。 细胞核基因组、线粒体基因组。人类基因组24种染色体（24个DNA） 30亿bp长，含34万基因。人类基因组计划 ( HGP ) Human Genome Project 第六节 细胞核的功能 遗传信息的贮存、复制及传递 RNA的转录与加工一、DNA的复制与转录* DNA复制以DNA为模板合成DNA的过程。DNA聚合酶负责； ATGC为原料。半保留、多起点、双向进行35模板链的复制：连续进行（前导链） 53模板链的复制：不连续先合成冈崎片断。* DNA转录以DNA为模板合成RNA的过程。 RNA聚合酶负责； AUG