醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課件：08細(xì)胞核

1、 第一節(jié)第一節(jié) 核核 膜膜 核膜（核膜（nuclear membranenuclear membrane）又稱核被膜）又稱核被膜 （nuclear envelope nuclear envelope ），是整個內(nèi)膜系統(tǒng)的），是整個內(nèi)膜系統(tǒng)的 一部分，是原核細(xì)胞和真核細(xì)胞最重要的區(qū)別，一部分，是原核細(xì)胞和真核細(xì)胞最重要的區(qū)別， 一般認(rèn)為起源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一般認(rèn)為起源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 核膜的結(jié)構(gòu)核膜的結(jié)構(gòu) 1. 其表面附核糖體，形態(tài)和生化組成上與粗其表面附核糖體，形態(tài)和生化組成上與粗 面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似，并與其相通，被認(rèn)為是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似，并與其相通，被認(rèn)為是內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 的特化區(qū)域的特化區(qū)域 2.可與胞質(zhì)中的某些微

2、管、中間纖維相連起可與胞質(zhì)中的某些微管、中間纖維相連起 固定核位置維持核形態(tài)的作用。固定核位置維持核形態(tài)的作用。 1.與外核膜平行，無核糖體附著與外核膜平行，無核糖體附著 2.其內(nèi)表面有一層電子密度高的蛋白質(zhì)細(xì)絲附其內(nèi)表面有一層電子密度高的蛋白質(zhì)細(xì)絲附 著，稱為著，稱為核纖層核纖層（厚度（厚度 100nm）。 是由核纖層蛋白構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，核纖層蛋白是由核纖層蛋白構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，核纖層蛋白 分分A、B、C三種。三種。 核核 孔孔 復(fù)復(fù) 合合 體體 膜蛋白 外 膜 內(nèi) 膜 鑲 嵌 膜 蛋 白 核核 周周 腔腔 BBBBBBB A C A C A C A C A C A C A C 核纖層核纖層

3、染色質(zhì)（纖維）染色質(zhì)（纖維） 核纖層核纖層nuclear lamina 核核 孔孔 復(fù)復(fù) 合合 體體 膜蛋白 外 膜 內(nèi) 膜 鑲 嵌 膜 蛋 白 核核 周周 腔腔 BBBBBBB A C A C A C A C A C A C A C 核纖層核纖層 染色質(zhì)（纖維）染色質(zhì)（纖維） 內(nèi)外核膜之間的腔隙，隙寬：內(nèi)外核膜之間的腔隙，隙寬：20-40nm；充滿液；充滿液 態(tài)物質(zhì)，為各種蛋白質(zhì)和酶；此間隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有臨時態(tài)物質(zhì)，為各種蛋白質(zhì)和酶；此間隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有臨時 通道，可進(jìn)行核通道，可進(jìn)行核質(zhì)物質(zhì)交換。質(zhì)物質(zhì)交換。 核孔是內(nèi)外兩層核膜核孔是內(nèi)外兩層核膜 局部融合而形成的開口，局部融合而形成的開口， 是由

4、多種蛋白構(gòu)成的復(fù)是由多種蛋白構(gòu)成的復(fù) 雜結(jié)構(gòu)，稱核孔復(fù)合體。雜結(jié)構(gòu)，稱核孔復(fù)合體。 Cytoplasmic face cytoplasmic particles Nuclear face basket inner complex 二、核膜的功能二、核膜的功能 1.1.作為界膜，維持細(xì)胞核相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境作為界膜，維持細(xì)胞核相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境 保護(hù)保護(hù)DNADNA分子分子 2.2.使使DNADNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的翻譯轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的翻譯 具有時空性具有時空性 3.參與合成蛋白質(zhì)參與合成蛋白質(zhì) 4.4.控制控制 1） 2） 核孔的大小可變嗎？核孔的大小可變嗎？ 第二節(jié)第二節(jié) 染色質(zhì)和染色體染色質(zhì)和染色體

5、 v有功能的染色質(zhì)需具備：有功能的染色質(zhì)需具備： 1.復(fù)制源序列復(fù)制源序列DNA復(fù)制起點復(fù)制起點 2.著絲粒序列著絲粒序列連接兩條染色單體連接兩條染色單體 3.端粒序列端粒序列封閉染色體末端，穩(wěn)定染色體封閉染色體末端，穩(wěn)定染色體 v帶帶負(fù)電負(fù)電的的酸性蛋白質(zhì)酸性蛋白質(zhì)，富含天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸，富含天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸， 染色質(zhì)的化學(xué)組成染色質(zhì)的化學(xué)組成 染色質(zhì)染色質(zhì) D N A 蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì) 少量少量RNA 組組 蛋蛋 白白（堿性蛋白）（堿性蛋白） H1、H2A、H2B、H3、H4 非組蛋白（酸性蛋白）非組蛋白（酸性蛋白） 異染色質(zhì)異染色質(zhì) 間期細(xì)胞核中高度螺旋和盤曲、染

6、色深、間期細(xì)胞核中高度螺旋和盤曲、染色深、 功能上不很活躍，多分布在核膜內(nèi)緣功能上不很活躍，多分布在核膜內(nèi)緣 的染色質(zhì)。的染色質(zhì)。 常染色質(zhì)常染色質(zhì) 間期細(xì)胞核中無明顯螺旋和盤間期細(xì)胞核中無明顯螺旋和盤 曲、染色淺、功能上活躍，多曲、染色淺、功能上活躍，多 分布在核中央的染色質(zhì)。分布在核中央的染色質(zhì)。 二、染色質(zhì)的類型二、染色質(zhì)的類型 核心部核心部 核心部間核心部間 和一分子組蛋白和一分子組蛋白H1組成組成 電鏡下的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)電鏡下的染色質(zhì)結(jié)構(gòu) 染色體的構(gòu)建染色體的構(gòu)建 核小體核小體 核心部核心部 連接部連接部 DNA分子：分子：140160bp、繞、繞1.75圈圈 組組 蛋蛋 白八聚體（核心

7、顆粒）：白八聚體（核心顆粒）： 2（H2A、H2B、H3、H4） 組組 蛋蛋 白：白：H1 DNA分子：分子：50 60bp 10nm 核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，也是染色質(zhì)的一核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，也是染色質(zhì)的一 級結(jié)構(gòu)，許多核小體彼此連接形成級結(jié)構(gòu)，許多核小體彼此連接形成 11nm的串珠鏈，的串珠鏈， DNA壓縮壓縮7倍。倍。 染色體支架染色體支架 （非組蛋白）（非組蛋白） 袢環(huán)袢環(huán) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 微微 帶帶 2.染色體骨架染色體骨架-放射環(huán)模型放射環(huán)模型 染色體支架染色體支架 （非組蛋白）（非組蛋白）

8、袢環(huán)袢環(huán)（由（由 30nm螺線管折疊螺線管折疊 形成）形成） 含含315個核小體，個核小體， 約約63000bp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 微微 帶帶 一條染色單體約有一條染色單體約有106個微帶。個微帶。 染色單體染色單體 1. 1.染色體的基本結(jié)構(gòu)單位是染色體的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體核小體，由核心部和，由核心部和 連接部構(gòu)成。連接部構(gòu)成。 2. 一級結(jié)構(gòu)：為核小體，許多核小體彼此連接形成一級結(jié)構(gòu)：為核小體，許多核小體彼此連接形成 11nm的的串珠鏈串珠鏈，將將DNA分子長度壓縮分子長度壓縮1/7。 3.二級結(jié)構(gòu)：直徑二級結(jié)構(gòu)：直

9、徑11nm的核小體串珠鏈螺旋盤繞，的核小體串珠鏈螺旋盤繞， 每圈每圈6個核小體，形成個核小體，形成 外 外30nm， ， 內(nèi) 內(nèi)10nm，螺距 ，螺距11nm 的的螺線管螺線管，構(gòu)成染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。，構(gòu)成染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。 染色體骨架染色體骨架-放射環(huán)模型放射環(huán)模型 4. 在染色體中有一個由非組蛋白構(gòu)成的纖維網(wǎng)架稱在染色體中有一個由非組蛋白構(gòu)成的纖維網(wǎng)架稱 為染色體支架，為染色體支架，直徑直徑30nm30nm的螺線管的螺線管一端與支架結(jié)合，另一端與支架結(jié)合，另 一端向周圍呈環(huán)狀迂回后再回到結(jié)合處，形成的環(huán)狀一端向周圍呈環(huán)狀迂回后再回到結(jié)合處，形成的環(huán)狀 結(jié)構(gòu)稱為結(jié)構(gòu)稱為袢環(huán)袢環(huán)。 5. 18

10、個袢環(huán)沿染色體的縱軸由中央向四周伸出，個袢環(huán)沿染色體的縱軸由中央向四周伸出， 形成放射環(huán)，稱為形成放射環(huán)，稱為微帶微帶。 6. 106個微帶沿軸心支架縱向排列構(gòu)成個微帶沿軸心支架縱向排列構(gòu)成染色單體染色單體 7.兩條染色單體在著絲粒處相連形成染色體。兩條染色單體在著絲粒處相連形成染色體。 核小體串珠鏈核小體串珠鏈 （一級結(jié)構(gòu)）（一級結(jié)構(gòu)） 螺線管螺線管 （二級結(jié)構(gòu)）（二級結(jié)構(gòu)） 超螺線管超螺線管 （三級結(jié)構(gòu)）（三級結(jié)構(gòu)） 染色單體染色單體 （四級結(jié)構(gòu)）（四級結(jié)構(gòu)） 袢環(huán)袢環(huán) 微帶微帶 多級螺旋化模型多級螺旋化模型 染色體骨架染色體骨架-放射環(huán)模型放射環(huán)模型 第三節(jié) 核仁 一、核仁的主要成分一、

11、核仁的主要成分 一、核仁的主要成分一、核仁的主要成分一、核仁的主要成分一、核仁的主要成分 二、核仁的結(jié)構(gòu)二、核仁的結(jié)構(gòu) 致密纖維組分致密纖維組分 顆粒組分顆粒組分 纖維中心纖維中心 核仁組織者（區(qū)）：核仁組織者（區(qū)）：是是從染色體上伸展出的從染色體上伸展出的DNA袢環(huán)，袢環(huán)， 載有載有rRNA基因基因， 轉(zhuǎn)錄形成轉(zhuǎn)錄形成rRNA， 組織形成核仁，組織形成核仁， 稱核仁組織區(qū)稱核仁組織區(qū) （NOR)。 核膜核膜 核仁核仁 含有含有rDNA的的10個個 伸展的間期染色伸展的間期染色 體袢環(huán)進(jìn)入核仁體袢環(huán)進(jìn)入核仁 中中 核仁組織者（區(qū)）：核仁組織者（區(qū)）：是從染色體上伸展出的是從染色體上伸展出的DN

12、A 袢環(huán)，載有袢環(huán)，載有rRNA基因，轉(zhuǎn)錄形成基因，轉(zhuǎn)錄形成rRNA，組織形，組織形 成核仁，稱核仁組織者（區(qū)）（成核仁，稱核仁組織者（區(qū)）（NOR)。 致密纖維組分致密纖維組分 顆粒組分顆粒組分 纖維中心纖維中心 組分組分 致密纖維組分致密纖維組分 顆粒組分顆粒組分 纖維中心纖維中心 ：rRNArRNA 基因存在的部位基因存在的部位 (rDNA(rDNA，從染色體，從染色體 上伸展出的上伸展出的DNADNA 袢環(huán)）袢環(huán)） 纖維中心纖維中心 核仁組織者核仁組織者 （DNA袢環(huán)）袢環(huán)） 著絲粒著絲粒 次縊痕次縊痕 核仁模型核仁模型 1.纖維中心纖維中心 核仁組織者核仁組織者 （DNA袢環(huán)）袢環(huán)）

13、 著絲粒著絲粒 次縊痕次縊痕 核仁模型核仁模型 核仁組織區(qū)核仁組織區(qū)rRNA基因基因纖維中心纖維中心 核糖體亞基核糖體亞基顆粒成份顆粒成份 rRNA致密纖維組份致密纖維組份 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 核孔核孔 裝配裝配 核仁周圍染色質(zhì)核仁周圍染色質(zhì) 核仁內(nèi)染色質(zhì)核仁內(nèi)染色質(zhì) （NOR） 核仁相隨染色質(zhì)核仁相隨染色質(zhì) 三、三、 四、四、 第四節(jié)第四節(jié) 核骨架核骨架 第五節(jié) 細(xì)胞核與病變 核膜核膜 The nuclear envelope has two membranes, each with the typical unit membrane structure. They enclose a flatten