分子細胞生物學教學課件：Chapter7-細胞核-1

1、第九章 細胞核（nucleus）、染色體 細胞核是原核、真核細胞區(qū)別的最重要標志 形態(tài)：圓形、橢圓形、分葉型、腎形、桿狀數(shù)目：單核、雙核、多核位置：大?。?核質(zhì)比NP=Vn/(VcVn) (nucleus-plasma) 快分裂的細胞NP0.5， 胚胎細胞、腫瘤細胞核質(zhì)比大 衰老、角質(zhì)化細胞核質(zhì)比小 細胞核形態(tài)隨細胞增殖周期呈現(xiàn)變化只有間期細胞才有完整的細胞核結(jié)構(gòu)分裂期間期 間期細胞核結(jié)構(gòu)： 核被膜、核仁、染色質(zhì)、核基質(zhì)、核質(zhì)第一節(jié) 核被膜和核孔復合體核被膜（nuclear envelope） 外核膜 內(nèi)核膜 核周隙 核孔復合體1、外核膜外表面附著核糖體，某些部位與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)連續(xù)外表面還附著有

2、中間纖維、微管，與細胞核在細胞內(nèi)的定位有關(guān) 2、內(nèi)核膜 內(nèi)核膜內(nèi)表面附著一層核纖層，核纖層對核內(nèi)膜有支持作用 3、核周間隙 20-40 nm寬 ，內(nèi)含不定形物質(zhì)和蛋白質(zhì)、酶4、核孔復合體核孔是胞質(zhì)和核質(zhì)之間的物質(zhì)交換通道直徑nm密度與細胞種類及細胞轉(zhuǎn)錄活性有關(guān) 一般哺乳類細胞核孔復合體為11個/m2， 非洲爪蟾卵母細胞中達60個/m2,成熟紅細胞中核孔1-3個/m2核孔復合體的核籃模型核孔復合體的結(jié)構(gòu)：胞質(zhì)環(huán)：8條胞質(zhì)絲核質(zhì)環(huán)：伸出條細纖維，被端環(huán)連在 一起形成核籃跨膜的輻（spoke）：8個輻射狀結(jié)構(gòu)圍繞在孔的周圍，輻射狀結(jié)構(gòu)插入到雙層核膜的膜間隙，把胞質(zhì)環(huán)、核質(zhì)環(huán)連在一起固定到核膜上。 核

3、孔復合體(nuclear pore complex，NPC): 核被膜上內(nèi)外核膜融合處形成的通道結(jié)構(gòu)，由胞質(zhì)環(huán)、核質(zhì)環(huán)、輻射狀結(jié)構(gòu)等組成捕魚籠式的核籃。對進出細胞核的大分子物質(zhì)有限制和運輸作用。 核孔復合體運輸物質(zhì)的特點： 分子量5000 自由進出核孔 分子17000-44000 數(shù)分鐘運輸 60000 不能運輸 雙向運輸 出核：RNP 入核：帶核定位信號，組蛋白、DNA復制酶主動運輸、被動運輸孔徑9nm可調(diào)節(jié)大小 物質(zhì)被運進核內(nèi)：帶核定位信號： 核定位信號是指通過核孔復合體運往細胞核內(nèi)的蛋白質(zhì)含有的4-8個氨基酸的短肽序列，富含Pro、Lys、Arg等帶正電的氨基酸其它蛋白的協(xié)助： 輸入蛋白

4、（importin ）、 輸入蛋白（importin ）、 Ran（兩種形式：與GTP或GDP結(jié)合） 核運輸因子2核定位信號 猿猴病毒SV40 (simian virus 40) 帶核定位信號的蛋白可進入細胞核物質(zhì)被運進核內(nèi)核孔復合體內(nèi)壁上有核孔蛋白 C端含多個富含苯丙氨酸（F）和甘氨酸（G）的重復序列，稱FG核孔蛋白，位于中央運輸體的內(nèi)壁上和核藍、胞質(zhì)絲上 物質(zhì)從細胞核輸出：mRNA，scRNA：帶端帽，與蛋白質(zhì)結(jié)合形成RNP其它蛋白的協(xié)助 （輸出體）rRNA： 先組裝成核糖體亞單位，以RNP形式運出tRNA： 運出需輸出蛋白和Ran-GTPmRNP運出細胞核的模式圖解和電鏡圖核被膜的功能1

5、、區(qū)域化作用2、核孔復合體控制核、質(zhì)的物質(zhì)交換3、是染色質(zhì)（染色體）的附著部位4、核被膜解體和重建 第二節(jié) 染色質(zhì)、染色體（chromatin, chromosome）染色質(zhì)chromatin: 間期核內(nèi)能被堿性染料著色的物質(zhì)，它是DNA與組蛋白、非組蛋白及少量RNA形成的復合物，是間期細胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)存在的形式 一、染色質(zhì)的化學組成染色質(zhì)的化學組成及質(zhì)量比核酸蛋白質(zhì)DNARNA組蛋白非組蛋白10.050.110.51.51、DNA 一條染色質(zhì)由一條DNA分子組成，DNA根據(jù)核苷酸序列的重復次數(shù)分為:單一序列DNA：結(jié)構(gòu)基因輕度重復序列DNA：2-10： 胚胎期、胎兒、成人血紅蛋白 中度重復序

6、列DNA：10-103 ： 基因內(nèi)基因間的間隔序列， 編碼rRNA，tRNA，組蛋白，抗體的重復基因高度重復序列DNA：104-106 著絲粒處的DNA2、組蛋白堿性蛋白，分子內(nèi)富含帶正電荷的精氨酸、賴氨酸，所以與DNA結(jié)合形成染色質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)H2A, H2B, H3, H4保守，與核小體的形成有關(guān) H1具有種屬和特異性，與染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)構(gòu)建有關(guān)組蛋白與DNA緊密結(jié)合，可抑制DNA的復制及RNA的轉(zhuǎn)錄3、非組蛋白酸性蛋白富含天冬氨酸、谷氨酸，種類多、數(shù)量少。種屬、組織特異性：調(diào)控基因表達 二、染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)染色質(zhì)粗纖維（）及消化處理后的細纖維（）核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，每個核小體包括染色質(zhì)小體和DNA連接區(qū)，是由200bp的DNA結(jié)合9個組蛋白分子組成。1、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位核小體 由H2A, H2B, H3, H4各兩個組成直徑11nm的圓盤狀八聚體，一段146bpDNA分子在八聚體上纏繞1.75圈， H1組蛋白在核心顆粒外結(jié)合額外20bpDNA，鎖住核小體DNA的進出口，起穩(wěn)定核小體的作用，這種H1組蛋白、166bpDNA、核心組蛋白八聚體組成的顆粒稱染色質(zhì)小體，相鄰染色質(zhì)小體之間約35bp為DNA連接區(qū)。染色質(zhì)絲即為核小體串聯(lián)的直徑10nm的纖維染色質(zhì)凝縮的結(jié)構(gòu)模型染色質(zhì)通過凝縮形成染色體四級結(jié)構(gòu)：DNA10nm細