醫(yī)學細胞生物學細胞核課件

細胞核概述真核細胞中最大、最重要的細胞器功能：1.遺傳物質(zhì)貯存、復制和轉(zhuǎn)錄的場所

2.細胞生命活動的控制中心真核生物和原核生物的最大區(qū)別

核進化意義：核物質(zhì)區(qū)域化1.保護核內(nèi)DNA免受損傷，保證遺傳的穩(wěn)定性2.使遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯在時空上分離1ppt課件細胞核概述真核細胞中最大、最重要的細胞器1ppt課件數(shù)量：單核（多數(shù)細胞）

雙核（肝、腎、軟骨細胞）

多核（破骨細胞、骨骼肌細胞等）

無核（成熟紅細胞）大小：高等動物細胞核直徑通常在5～10μm

生長旺盛的細胞：核較大，如卵、腫瘤細胞

分化成熟的細胞：核較小

常用核質(zhì)比來表示細胞核的相對大小細胞核的數(shù)量、大小與形態(tài)2ppt課件數(shù)量：單核（多數(shù)細胞）

雙核（肝、腎、軟骨細胞）

多核（破骨

形態(tài)：間期才可以觀察到細胞核的完整結(jié)構(gòu)；多樣，多為圓形或橢圓形；與細胞的形狀、類型、發(fā)育時期等有關(guān)。3ppt課件形態(tài)：3ppt課件①

核膜

②染色質(zhì)

③核仁④

核基質(zhì)

間期核的結(jié)構(gòu)主要由4部分構(gòu)成4ppt課件①核膜

②染色質(zhì)

③核仁間期核的結(jié)構(gòu)主要由4部分構(gòu)成

第一節(jié)核膜核膜(nuclearmembrane)又稱核被膜(nuclearenvelope)一、核膜的化學組成二、核膜的結(jié)構(gòu)三、核膜的功能5ppt課件第一節(jié)核膜核膜(nuclearm一、核膜的化學組成主要為蛋白質(zhì)（65%～75%）和脂類，可能還有少量DNA和RNA所含的酶類和脂類都與ER相似，但含量有差異6ppt課件一、核膜的化學組成主要為蛋白質(zhì)（65%～75%）和脂類，可二、核膜的結(jié)構(gòu)*電鏡下，核膜是由內(nèi)核膜、外核膜、核周間隙、核孔復合體和核纖層等結(jié)構(gòu)組成。7ppt課件二、核膜的結(jié)構(gòu)*電鏡下，核膜是由內(nèi)核膜、外核膜、核周間隙、核（一）外核膜(outermembrane)與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連續(xù)外表面有核糖體附著外表面附著有細胞骨架成分，起著固定細胞核并維持細胞核形態(tài)的作用。8ppt課件（一）外核膜(outermembrane)8ppt課件（二）內(nèi)核膜(innermembrane)

表面無核糖體附著核質(zhì)面附著有核纖層，對核膜其支持作用9ppt課件（二）內(nèi)核膜(innermembrane)9ppt課件（三）核周間隙(perinuclearcisternae)內(nèi)外兩層核膜之間的腔隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相連，內(nèi)含多種蛋白質(zhì)和酶

10ppt課件（三）核周間隙(perinuclearcisternae)（四）核孔復合體核孔：內(nèi)外核膜融合之處形成的環(huán)狀開口數(shù)量：3000~4000個/哺乳類細胞

蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞，核孔數(shù)目較多11ppt課件（四）核孔復合體11ppt課件電鏡下，核孔是由多種蛋白質(zhì)以特定方式排列而成的復合結(jié)構(gòu)，稱為核孔復合體（nuclearporecomplex，NPC）。NPC胞質(zhì)面觀NPC核質(zhì)面觀12ppt課件電鏡下，核孔是由多種蛋白質(zhì)以特定方式排列而成的復合結(jié)構(gòu)，稱為NPC由四種組分構(gòu)成：①胞質(zhì)環(huán)②核質(zhì)環(huán)③輻柱狀亞單位環(huán)狀亞單位腔內(nèi)亞單位④中央栓※核孔復合體的結(jié)構(gòu)*：捕魚籠式(fish-trap)結(jié)構(gòu)模型被普遍接受13ppt課件NPC由四種組分構(gòu)成：※核孔復合體的結(jié)構(gòu)*：13ppt課件核孔復合體模式圖核籃14ppt課件核孔復合體模式圖核籃14ppt課件胞質(zhì)面核質(zhì)面?zhèn)让嬗^15ppt課件胞質(zhì)面核質(zhì)面?zhèn)让嬗^15ppt課件核孔復合體的化學組成：主要由蛋白質(zhì)組成核孔蛋白（nucleoporin，Nup）的特點進化上高度保守多含有一簇FG重復序列F：苯丙氨酸G：甘氨酸16ppt課件核孔復合體的化學組成：主要由蛋白質(zhì)組成16ppt課件（五）核纖層(nuclearlamina)※概念*：核纖層是位于內(nèi)核膜內(nèi)側(cè)與染色質(zhì)之間的一層由高電子密度纖維蛋白質(zhì)組成的網(wǎng)絡(luò)片層結(jié)構(gòu)。只存在于間期核中，分裂期解體17ppt課件（五）核纖層(nuclearlamina)17ppt課件核纖層的化學成分：

核纖層蛋白（屬于中間纖維蛋白）哺乳類細胞的核纖層蛋白（lamin）有3類laminAlaminCLaminB由同一基因編碼的不同的加工產(chǎn)物18ppt課件核纖層的化學成分：由同一基因編碼的不同的加工產(chǎn)物18ppt課※核纖層的功能*1.核纖層在細胞核中起支架作用19ppt課件※核纖層的功能*19ppt課件2.核纖層與核膜的崩解和重建密切相關(guān)laminA、C分散到胞質(zhì)中l(wèi)aminB與核膜小泡結(jié)合20ppt課件2.核纖層與核膜的崩解和重建密切相關(guān)laminA、C分散到3.核纖層與染色質(zhì)凝集成染色體相關(guān)分裂間期，染色質(zhì)與核纖層結(jié)合緊密，不能螺旋化成染色體；分裂前期，核纖層解聚，染色質(zhì)與核纖層的結(jié)合喪失，染色質(zhì)凝集成染色體。21ppt課件3.核纖層與染色質(zhì)凝集成染色體相關(guān)21ppt課件4.核纖層參與DNA的復制利用爪蟾卵母細胞核重建體系的研究發(fā)現(xiàn)，重建的缺乏核纖層的細胞核不能進行DNA的復制，提示核纖層參與了DNA復制。22ppt課件4.核纖層參與DNA的復制利用爪蟾卵母細胞核重建體系的研究發(fā)三、※核膜的功能*核膜為基因表達提供了時

空隔離屏障使DNA復制、RNA轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)

翻譯在時空上分離，建立了遺

傳物質(zhì)穩(wěn)定的活動環(huán)境；保證了RNA轉(zhuǎn)錄后先進行加工、

修飾，才能輸入細胞質(zhì)中，進

而指導蛋白質(zhì)的合成，使遺傳

信息的表達調(diào)控過程更加精確、

高效。23ppt課件三、※核膜的功能*核膜為基因表達提供了時

空隔離屏障232.核膜參與蛋白質(zhì)的合成24ppt課件2.核膜參與蛋白質(zhì)的合成24ppt課件3.核孔復合體控制著核-質(zhì)間的物質(zhì)交換核孔復合體是介導核-質(zhì)間物質(zhì)交換的

雙向親水通道具有兩種運輸方式被動運輸主動運輸25ppt課件3.核孔復合體控制著核-質(zhì)間的物質(zhì)交換25ppt課件9-10nm通過核孔復合體的被動運輸靜止狀態(tài)下，核孔中央有直徑9～10nm的親水通道，水、無機離子、小分子及直徑小于10nm的物質(zhì)原則上可自由通過。26ppt課件9-10nm通過核孔復合體的被動運輸26ppt課件通過核孔復合體的主動運輸絕大多數(shù)生物大分子的核-質(zhì)分配需要借助核孔復合體的主動運輸方式來實現(xiàn)。具有高度選擇性，表現(xiàn)在以下三方面①核孔復合體的孔徑

可調(diào)，主動運輸?shù)墓?/p>

能直徑比被動運輸大，

為10～20nm，可調(diào)節(jié)

達26nm。27ppt課件通過核孔復合體的主動運輸27ppt課件②核孔復合體的主動運輸是信號識別與載體介導的過程，需消耗能量。③具有雙向性，兼有核輸入與核輸出兩種功能核輸入：DNA復制與RNA轉(zhuǎn)錄所需的各種酶、組蛋白、核糖體蛋白等核輸出：mRNA、tRNA、核糖體大小亞基等28ppt課件②核孔復合體的主動運輸是信號識別與載體介導的過程，需消耗能量1.親核蛋白的核輸入※親核蛋白*（karyophilicprotein）：指在細胞質(zhì)中游離核糖體上合成、經(jīng)核孔轉(zhuǎn)運入細胞核發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)。游離核糖體29ppt課件1.親核蛋白的核輸入游離核糖體29ppt課件親核蛋白一般都有一段特殊的氨基酸信號序列，起著定向和定位的作用，保證蛋白質(zhì)通過核孔復合體向核內(nèi)輸入，這一特殊的信號序列稱為核定位序列*

(nuclearlocalizationsequence,NLS)。NLS特點：含4~8個氨基酸的短肽序列不同親核蛋白上的NLS不同，但都富含堿性氨基酸（Lys、Arg），通常還有脯氨酸NLS可以位于親核蛋白的任何部位，并且在指導親核蛋白完成核輸入以后不被切除。-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-30ppt課件親核蛋白一般都有一段特殊的氨基酸信號序列，起著定向和定位的作具有正常NLS的T-抗原

聚集于細胞核內(nèi)NLS發(fā)生突變的T-抗原

分布于胞質(zhì)中病毒SV40的T-抗原在宿主細胞中的分布31ppt課件具有正常NLS的T-抗原

聚集于細胞核內(nèi)NLS發(fā)生突變的T-親核蛋白入核轉(zhuǎn)運的條件①核定位序列（NLS）②NLS受體（核輸入蛋白）核輸入受體α核輸入受體β③Ran：一種GTP結(jié)合蛋白核輸入受體親核蛋白32ppt課件親核蛋白入核轉(zhuǎn)運的條件核輸入受體親核蛋白32ppt課件親核蛋白的核輸入過程33ppt課件親核蛋白的核輸入過程33ppt課件2.RNA及核糖體亞基的核輸出核輸出受體帶有核輸出信號

的蛋白質(zhì)核質(zhì)胞質(zhì)34ppt課件2.RNA及核糖體亞基的核輸出核輸出受體帶有核輸出信號

的

第二節(jié)染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)（chromatin）：是間期細胞遺傳物質(zhì)的存在形式，是由DNA、組蛋白，非組蛋白及少量RNA組成的細絲狀復合結(jié)構(gòu)。染色體（chromosome）：是指細胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中，染色質(zhì)經(jīng)復制后反復纏繞凝聚而成的條狀或棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)和染色體是遺傳物質(zhì)在細胞周期不同時相的不同表現(xiàn)形態(tài)。35ppt課件第二節(jié)染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)（chromatin）細絲狀，彌散分布于核內(nèi)有利于遺傳信息的復制和表達間期染色質(zhì)中期染色體條狀或棒狀結(jié)構(gòu)有利于遺傳物質(zhì)的平均分配36ppt課件細絲狀，彌散分布于核內(nèi)間期染色質(zhì)中期染色體條狀或棒狀結(jié)構(gòu)36從裂解的核中溢出的染色質(zhì)中期染色體37ppt課件從裂解的核中溢出的染色質(zhì)中期染色體37ppt課件※染色質(zhì)和染色體的組成成分*：DNA組蛋白非組蛋白RNA少量，含量隨細胞生理狀態(tài)的不同而變化染色質(zhì)的穩(wěn)定成分，占染色質(zhì)總量的98%，二者比例約1：1一、染色質(zhì)與染色體的組成成分38ppt課件※染色質(zhì)和染色體的組成成分*：少量，含量隨細胞生理狀態(tài)的不同1.DNA序列的類型真核細胞DNA序列分為3類

①單一序列（單拷貝序列）在基因組中一般只有單一拷貝或少數(shù)幾個拷貝絕大多數(shù)編碼蛋白質(zhì)（酶）的結(jié)構(gòu)基因均屬于單一序列(一)DNA——遺傳信息的載體39ppt課件1.DNA序列的類型(一)DNA——遺傳信息的載體39pp②中度重復序列：重復次數(shù)在10～105之間，序列長度從幾百到幾千個bp不等多數(shù)是不編碼序列，構(gòu)成基因內(nèi)或基因間的間隔序列，在基因表達調(diào)控中起重要作用。少數(shù)是有編碼功能的基因，如rRNA基因、tRNA基因、組蛋白基因、核糖體蛋白的基因等。40ppt課件②中度重復序列：40ppt課件③高度重復序列：重復次數(shù)超過105，分布在染色體的著絲粒區(qū)和端粒區(qū)，長度一般為幾個至幾十個bp。高度重復序列有些散在分布，另一些則串聯(lián)重復，均不能轉(zhuǎn)錄主要是構(gòu)成結(jié)構(gòu)基因的間隔，維系染色體結(jié)構(gòu)，還可能與減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會有關(guān)。41ppt課件③高度重復序列：41ppt課件2.一條功能性染色質(zhì)DNA必須具備3類功能序列*※人：GGGTTA42ppt課件2.一條功能性染色質(zhì)DNA必須具備3類功能序列*※人：GG核小體組蛋白染色質(zhì)(二)組蛋白（histone）1.組蛋白的特點真核生物染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)蛋白堿性蛋白，富含的Arg

和Lys等堿性氨基酸帶有正電荷，可與帶

負電荷的DNA緊密結(jié)

合(非特異性結(jié)合)。43ppt課件核小體組蛋白染色質(zhì)(二)組蛋白（histone）1.組蛋白2.※組蛋白的分類*組蛋白共有5種，按功能可分兩大類⑴

核小體組蛋白（nucleosomalhistone）H2A、H2B、H3、H4；組成八聚體，協(xié)助DNA卷曲成核小體結(jié)構(gòu)無種屬及組織特異性，進化上高度保守⑵H1組蛋白穩(wěn)定核小體并與核小體

的進一步包裝有關(guān)有一定的種屬及組織特異性44ppt課件2.※組蛋白的分類*組蛋白共有5種，按功能可分兩大類⑴核3.※組蛋白的功能*協(xié)助折疊及包裝DNA形成染色體保護DNA不被酶消化組蛋白與DNA的結(jié)合可抑制DNA的復制與轉(zhuǎn)錄組蛋白乙?；⒘姿峄然瘜W修飾可改變組蛋白的電荷性質(zhì)，使組蛋白與DNA結(jié)合力減弱，有利于DNA的復制和轉(zhuǎn)錄。甲基化則可增強組蛋白和DNA的相互作用，抑制DNA的復制和轉(zhuǎn)錄。45ppt課件3.※組蛋白的功能*45ppt課件(三)非組蛋白（non-histone）概念：除組蛋白之外的染色質(zhì)結(jié)合蛋白的總稱特點：含量少，種類多在不同組織細胞中的種類和數(shù)量均不相同與特異的DNA序列結(jié)合※功能*：協(xié)助DNA折疊，啟動和推進DNA的復制，

調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄46ppt課件(三)非組蛋白（non-histone）概念：除組蛋白之外的二、常染色質(zhì)與異染色質(zhì)按間期核中染色質(zhì)螺旋化程度、功能狀態(tài)的不同，可分為：常染色質(zhì)異染色質(zhì)47ppt課件二、常染色質(zhì)與異染色質(zhì)按間期核中染色質(zhì)螺旋化程度、功能狀態(tài)的常染色質(zhì)與異染色質(zhì)的異同*相同點：化學本質(zhì)相同，只是不同功能狀態(tài)下染色質(zhì)的

不同構(gòu)型而已，一定條件下可互相轉(zhuǎn)化。48ppt課件常染色質(zhì)與異染色質(zhì)的異同*相同點：化學本質(zhì)相同，只是不同功能異染色質(zhì)可分兩類：組成性異染色質(zhì)：指在各種類型細胞的細胞周期中（除復制期外）均呈凝縮狀態(tài)的異染色質(zhì)。由高度重復的DNA序列構(gòu)成不轉(zhuǎn)錄也不編碼蛋白質(zhì)多分布于染色體的著絲粒區(qū)、端粒、次縊痕等部位兼性異染色質(zhì)：只在某些細胞類型或一定的發(fā)育階段，處于凝縮失活狀態(tài)，而在其他時期松展為常染色質(zhì)?？偭孔兓c細胞類型有關(guān)，胚胎細胞中含量少，高度分化的細胞中含量多。49ppt課件異染色質(zhì)可分兩類：49ppt課件雌性哺乳動物體細胞核中的X染色質(zhì)（巴氏小體）即為一種兼性異染色質(zhì)Barrbody50ppt課件雌性哺乳動物體細胞核中的X染色質(zhì)（巴氏小體）即為一種兼性異染三、※染色質(zhì)組裝成染色體*伸展的染色質(zhì)纖維(一)核小體——染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位

核小體（nucleosome）是染色體組裝的一級結(jié)構(gòu)，為直徑約10nm的圓盤狀顆粒。51ppt課件三、※染色質(zhì)組裝成染色體*伸展的染色質(zhì)纖維(一)核小體——染※核小體的組成*：

DNA：約200bp左右146bp：盤繞組蛋白八聚體1.75圈，稱核心DNA60bp：連接相鄰的核小體，稱連接DNA（長度變異大）

組蛋白八聚體：一個

Ｈ1組蛋白：一個

52ppt課件※核小體的組成*：52ppt課件核小體串珠的形成使DNA分子長度壓縮了約7倍53ppt課件核小體串珠的形成使DNA分子長度壓縮了約7倍53ppt課件（二）核小體進一步螺旋形成螺線管螺線管（solenoid）是染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)，是在組蛋白H1的協(xié)助下，由核小體串珠結(jié)構(gòu)盤旋而成的中空結(jié)構(gòu)每圈6個核小體，外徑30nm，螺距11nm螺線管的形成使核小體串珠結(jié)構(gòu)壓縮了約6倍10nm54ppt課件（二）核小體進一步螺旋形成螺線管螺線管（solenoid）是組蛋白八聚體H1組蛋白DNA組蛋白八聚體核小體組蛋白H1位于螺線管的內(nèi)部，是螺線管形成和穩(wěn)定的關(guān)鍵因素55ppt課件組蛋白八聚體H1組蛋白DNA組蛋白八聚體核小體組蛋白H1位于30nm染色質(zhì)纖維核小體串珠電鏡下，間期核中的染色質(zhì)大多以一種30nm染色質(zhì)纖維（螺線管）的形式存在。56ppt課件30nm染色質(zhì)纖維電鏡下，間期核中的染色質(zhì)大多以一種30nm（三）螺線管進一步包裝成染色體關(guān)于螺線管如何進一步包裝成染色體，目前有兩種模型：①多級螺旋模型

（multiplecoilingmodel）②染色體骨架-放射環(huán)模型

(scaffold-radialloopstructuremodel)57ppt課件（三）螺線管進一步包裝成染色體關(guān)于螺線管如何進一步包裝成染色1.※多級螺旋模型*一級結(jié)構(gòu)：核小體，直徑10nm二級結(jié)構(gòu)：螺線管，直徑30nm三級結(jié)構(gòu)：超螺線管，

直徑0.2～0.4um四級結(jié)構(gòu)：染色單體58ppt課件1.※多級螺旋模型*58ppt課件最早是Laemmli等(1977)根據(jù)大量的實驗結(jié)果提出的。他們用2mol/L的NaCl加肝素處理HeLa細胞的中期染色體，除去組蛋白和大部分非組蛋白后，在電鏡下看到了由非組蛋白構(gòu)成的染色體骨架和由骨架伸出的無數(shù)的DNA袢環(huán)。2.染色體骨架-放射環(huán)模型59ppt課件最早是Laemmli等(1977)根據(jù)大量的實驗結(jié)果提出的?！旧w骨架-放射環(huán)模型*一級結(jié)構(gòu)：核小體二級結(jié)構(gòu)：螺線管(30nm纖維)高級結(jié)構(gòu)：袢環(huán)結(jié)構(gòu)和染色單體

高級結(jié)構(gòu)的組裝過程：⑴螺線管進一步折疊成

一系列袢環(huán)結(jié)構(gòu)，袢

環(huán)的基部連于中央的

染色體骨架上。⑵每18個袢環(huán)呈放射狀平面排列，形成微帶。⑶約106個微帶沿縱軸排列，形成染色單體。60ppt課件※染色體骨架-放射環(huán)模型*60ppt課件61ppt課件61ppt課件染色體骨架-放射環(huán)模型62ppt課件染色體骨架-放射環(huán)模型62ppt課件四、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)在有絲分裂中期，染色體高度凝集，形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征明顯，可作為染色體一般形態(tài)和結(jié)構(gòu)的標準。中期染色體由著絲粒相連的兩條

姐妹染色單體構(gòu)成主要結(jié)構(gòu)：著絲粒、

主縊痕、次縊痕、端

粒、隨體等。63ppt課件四、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)在有絲分裂中期，染色體高度凝集，形態(tài)、結(jié)（一）著絲粒（centromere）主縊痕：中期染色體的兩條姐妹染色單體的連接處向內(nèi)凹陷、著色較淺的縊痕。著絲粒：指主縊痕處的染色質(zhì)部分，由高度重復的異染色質(zhì)組成。著絲粒將染色體分為兩個臂64ppt課件（一）著絲粒（centromere）主縊痕：中期染色體的兩條依據(jù)著絲粒的位置，中期染色體分為4種類型65ppt課件依據(jù)著絲粒的位置，中期染色體分為4種類型65ppt課件中著絲粒

染色體亞中著絲粒

染色體近端著絲粒

染色體端著絲粒

染色體66ppt課件中著絲粒

染色體亞中著絲粒

染色體近端著絲粒

染色體端著絲粒動粒（kinetochore）位于著絲粒兩側(cè)的圓盤狀結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)構(gòu)成是細胞分裂時紡錘絲動粒微管的附著部位，參與染色體的運動與分離。（二）著絲粒-動粒復合體67ppt課件動粒（kinetochore）（二）著絲粒-動粒復合體67p中期染色體動粒微管68ppt課件中期染色體動粒微管68ppt課件著絲粒-動粒復合體：由著絲粒和動粒共同組成的一種復合結(jié)構(gòu)介導紡錘絲與染色體的結(jié)合包括三個結(jié)構(gòu)域：動粒域中心域配對域紡錘絲著絲粒動粒紡錘絲69ppt課件著絲粒-動粒復合體：紡錘絲著絲粒動粒紡錘絲69ppt課件動粒域：圓盤狀結(jié)構(gòu)，

由蛋白質(zhì)構(gòu)成，是紡

錘體動粒微管的附著

部位。中心域：位于動粒域

的內(nèi)側(cè)，是復合體的

主體，由富含高度重

復序列的異染色質(zhì)構(gòu)

成。配對域：在中心域內(nèi)

表面，是兩條染色單

體相互連接的區(qū)域。70ppt課件動粒域：圓盤狀結(jié)構(gòu)，

由蛋白質(zhì)構(gòu)成，是紡

錘體動粒微管的附著動粒在電鏡下呈三層板狀結(jié)構(gòu)內(nèi)層外層中層71ppt課件動粒在電鏡下呈三層板狀結(jié)構(gòu)內(nèi)層外層中層71ppt課件※動粒與著絲粒的比較*72ppt課件※動粒與著絲粒的比較*72ppt課件（三）次縊痕（secondaryconstriction）指某些染色體上除主縊痕之外的淺染縊縮部位其數(shù)量、位置和大小可用作鑒別染色體的標記73ppt課件（三）次縊痕（secondaryconstriction）位于某些染色體末端的球形或棒狀結(jié)構(gòu)主要由異染色質(zhì)構(gòu)成通過次縊痕區(qū)與染色體

主體部分相連隨體也是識別染色體的重要特征之一（四）隨體（satellite）74ppt課件位于某些染色體末端的球形或棒狀結(jié)構(gòu)（四）隨體（satelli人類有隨體的染色體：13～15、21、22號全部為近端著絲粒染色體有隨體染色體的次縊痕部位含有多拷貝的rRNA基因（5SrRNA除外），是具有組織形成核仁能力的染色質(zhì)區(qū)，與核仁形成有關(guān)，此區(qū)稱為核仁組織區(qū)（nucleolusorganizingregion,NOR）。75ppt課件人類有隨體的染色體：13～15、21、22號75ppt課件（五）端粒（telomeres）染色體末端的特化部位，由端粒DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。端粒DNA不含基因，由富含G的短串聯(lián)重復序列構(gòu)成，在進化上高度保守。

人：(GGGTTA)n76ppt課件（五）端粒（telomeres）染色體末端的特化部位，由端粒端粒的功能：保證染色體末端的完全復制在染色體的兩端形成保護性的帽結(jié)構(gòu)，使DNA免受核酸酶和其他不穩(wěn)定因素的破壞和影響，使染色體末端不會與其他染色體的末端融合，保持染色體的結(jié)構(gòu)完整。在細胞的壽命、衰老和死亡以及腫瘤的發(fā)生和治療中起作用。

端粒是細胞分裂的“計數(shù)器”，細胞每分裂一次，端粒減少50～100核苷酸。77ppt課件端粒的功能：端粒是細胞分裂的“計數(shù)器”，細胞每分裂一次，端五、核型與帶型人類G帶核型核型：指一個體細胞中的全部染色體，按其大小、形態(tài)特征順序排列所構(gòu)成的圖像。核型分析：將待測細胞的核型進行染色體數(shù)目、形態(tài)特征的分析，稱為核型分析。78ppt課件五、核型與帶型人類G帶核型核型：指一個體細胞中的全部染色體，人類G帶核型帶型：染色體標本經(jīng)過一定程序處理，并用特定染料染色后，染色體沿其長軸可顯現(xiàn)出明暗或深淺相間、寬窄不等的帶紋，構(gòu)成了每條染色體的帶型。染色體顯帶技術(shù)可準確識別每條染色體，檢測染色體的微小變化。79ppt課件人類G帶核型帶型：染色體標本經(jīng)過一定程序處理，并用特定染料染第三節(jié)核仁(nucleolus)光鏡下的核仁核仁是真核細胞間期核中最明顯的結(jié)構(gòu)光鏡下：均質(zhì)、折光性很強的圓球狀小體電鏡下：裸露無膜的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電鏡下的核仁80ppt課件第三節(jié)核仁(nucleolus)光鏡下的核仁核仁是真核細數(shù)目：每個細胞中一般有核仁1～2個，也有多個的大?。旱鞍踪|(zhì)合成旺盛的細胞，核仁大；

蛋白質(zhì)合成不活躍的細胞，核仁不明顯。核仁81ppt課件數(shù)目：每個細胞中一般有核仁1～2個，也有多個的核仁81ppt一、核仁的主要成分※核仁含有3種主要成分*：蛋白質(zhì)：占核仁干重的80%包括核糖體蛋白、組蛋白、多種酶類等RNA：10%

主要是rRNA基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物DNA：8%

主要是rRNA基因，即rDNA核仁內(nèi)還含有微量脂類82ppt課件一、核仁的主要成分※核仁含有3種主要成分*：82ppt課件致密纖維組分顆粒組分

纖維

中心二、※核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu)*纖維中心致密纖維組分顆粒成分電鏡下，核仁為裸露無膜的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有三個特征性區(qū)域：83ppt課件致密纖維顆粒組分纖維

中心二、※核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu)*纖維中心(一)纖維中心包埋于顆粒組分內(nèi)部的淺染低電子密度區(qū)，圓斑狀主要成分：

rRNA基因(rDNA)鋪展的核仁染色質(zhì)標本(局部)84ppt課件(一)纖維中心鋪展的核仁染色質(zhì)標本(局部)84ppt課件間期核膜核仁含有rRNA基因的間期染色質(zhì)以袢環(huán)形式伸入核仁內(nèi)分裂期(13、14、15、21、22號染色體)85ppt課件間期核膜核仁含有rRNA基因的間期染色質(zhì)以袢環(huán)形式伸入核仁內(nèi)鋪展的核仁染色質(zhì)標本86ppt課件鋪展的核仁染色質(zhì)標本86ppt課件※概念*：間期，rDNA是從

染色體上伸出的DNA袢環(huán)，

袢環(huán)上的rRNA基因成串排

列，通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生rRNA，

組織形成核仁，因此稱為

核仁組織者。功能：組織核仁的形成核仁組織者（nucleolusorganizer）87ppt課件※概念*：間期，rDNA是從

染色體上伸出的DNA袢環(huán)，

袢致密纖維組分顆粒組分纖維

中心(二)致密纖維組分核仁內(nèi)電子密度最高的區(qū)域，呈環(huán)形或半月形包圍淺染的纖維中心。主要成分：正在轉(zhuǎn)錄的

rRNA分子核糖體蛋白某些特異性的

RNA結(jié)合蛋白88ppt課件致密纖維顆粒組分纖維

中心(二)致密纖維組分88ppt課件致密纖維組分顆粒組分纖維

中心(三)顆粒成分呈致密的顆粒，密布于纖維骨架之間，或圍繞在纖維組分的周圍主要成分：處于不同加工、成熟階段的核糖體亞基前體89ppt課件致密纖維顆粒組分纖維

中心(三)顆粒成分89ppt課件上述三種組分存在于核仁基質(zhì)（nucleolarmatrix）中核仁區(qū)一些無定型的蛋白質(zhì)性液體物質(zhì)，

電子密度低與核基質(zhì)互相連通，所以有人認為二者

是同一物質(zhì)。90ppt課件上述三種組分存在于核仁基質(zhì)（nucleolarmatrix①

rRNA合成與加工場所真核細胞有4種rRNA：②

核糖體大、小亞基的裝配場所三、※核仁的功能*生產(chǎn)核糖體的工廠核仁內(nèi)合成，由RNA聚合酶Ⅰ催化核仁外核質(zhì)中合成，由RNA聚合酶Ⅲ催化91ppt課件①rRNA合成與加工場所三、※核仁的功能*生產(chǎn)核糖體的工廠（一）核仁是rRNA基因轉(zhuǎn)錄和加工的場所核仁中串聯(lián)重復排列的rRNA基因，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為45SrRNA。間隔DNA間隔DNArDNA45SrRNA92ppt課件（一）核仁是rRNA基因轉(zhuǎn)錄和加工的場所核仁中串聯(lián)重復排列的45SrRNA93ppt課件45SrRNA93ppt課件(二)核仁是核糖體亞基裝配的場所rRNA與核糖體蛋白在核仁內(nèi)組裝成核糖體的亞基94ppt課件(二)核仁是核糖體亞基裝配的場所rRNA與核糖體蛋白在核仁內(nèi)核糖體大、小亞基的組裝95ppt課件核糖體大、小亞基的組裝95ppt課件四、核仁周期※概念*：核仁隨細胞的周期性變化而變化，在細胞分裂前期消失，分裂末期又重新出現(xiàn)，核仁的周期性變化稱為核仁周期。96ppt課件四、核仁周期※概念*：核仁隨細胞的周期性變化而變化，在細胞分核仁在有絲分裂末期逐漸形成的圖解：先形成數(shù)個小核仁，小核仁長大、融合，最后形成一個大核仁。97ppt課件核仁在有絲分裂末期逐漸形成的圖解：先形成數(shù)個小核仁，小核仁長第四節(jié)核基質(zhì)（nuclearmatrix）98ppt課件第四節(jié)核基質(zhì)（nuclearmatrix）98ppt課件※核基質(zhì)的概念*：核基質(zhì)又稱核骨架（nuclearscaffold），是真核細胞間期核中除核膜、染色質(zhì)和核仁以外的部分，是一個以非組蛋白為主的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。核基質(zhì)分布在整個

細胞核內(nèi)99ppt課件※核基質(zhì)的概念*：核基質(zhì)又稱核骨架（nuclearscaf核基質(zhì)是由粗細不均的纖維構(gòu)成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)纖維直徑：3～30nm纖維單體的直徑為3～4nm，較粗的纖維是單體纖維的聚合體。核基質(zhì)的主要成分蛋白質(zhì)（90%以上）核基質(zhì)蛋白：各類細胞共有核基質(zhì)結(jié)合蛋白：與細胞類型、分化程度、生

理及病理狀態(tài)有關(guān)少量的RNA：維持核基質(zhì)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整性一、核基質(zhì)的組成成分與形態(tài)結(jié)構(gòu)100ppt課件核基質(zhì)是由粗細不均的纖維構(gòu)成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一、核基質(zhì)的組成成分與二、核基質(zhì)的功能(一)核基質(zhì)參與DNA復制1.核基質(zhì)上錨泊DNA復制復合體DNA袢環(huán)與DNA復制有關(guān)的酶和因子在核基質(zhì)上形成DNA復制復合體DNA聚合酶在核基質(zhì)上可能具有特定結(jié)合位點DNA復制的起始點結(jié)合在核基質(zhì)上2.核基質(zhì)上結(jié)合新合成的DNA3.核基質(zhì)上DNA的復制效率提高101ppt課件二、核基質(zhì)的功能(一)核基質(zhì)參與DNA復制101ppt課件(二)核基質(zhì)參與基因轉(zhuǎn)錄和加工1.核基質(zhì)與基因轉(zhuǎn)錄活性密切相關(guān)RNA合成在核基質(zhì)上進行具有轉(zhuǎn)錄活性的基因結(jié)合在核基質(zhì)上，只有

與核基質(zhì)結(jié)合的基因才能進行轉(zhuǎn)錄2.核基質(zhì)參與RNA的加工修飾核基質(zhì)是細胞核內(nèi)hnRNA加工的場所(三)核基質(zhì)參與染色體構(gòu)建DNA袢環(huán)錨定在核基質(zhì)上(四)核基質(zhì)與細胞分化相關(guān)102ppt課件(二)核基質(zhì)參與基因轉(zhuǎn)錄和加工102ppt課件103ppt課件103ppt課件細胞核小結(jié)①核膜

②

染色質(zhì)

③

核仁④

核基質(zhì)（核骨架）

104ppt課件細胞核小結(jié)①核膜

②染色質(zhì)

③核仁104ppt課件

細胞核的組成部分、功能①核膜：掌握核孔復合體與核纖層的概念

掌握核膜、核孔復合體、核纖層的結(jié)構(gòu)與功能②染色質(zhì)與染色體掌握:化學組成；功能性染色體的三個功能序列；

核小體結(jié)構(gòu)；染色體組裝模型；

常、異染色質(zhì)的概念、區(qū)別區(qū)分動粒與著絲粒③核仁：掌握核仁結(jié)構(gòu)、功能；核仁組織者的概念④核基質(zhì)：概念與功能細胞核部分學習要求105ppt課件細胞核的組成部分、功能細胞核部分學習要求105ppt課件核被膜外核膜

結(jié)構(gòu)：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜連續(xù)胞質(zhì)面有核糖體附著表面有骨架成分分布功能：與蛋白合成有關(guān)

內(nèi)核膜分布：內(nèi)核膜內(nèi)表面核纖層組成：核纖層蛋白功能：3點

核周間隙

核孔結(jié)構(gòu)：核孔復合體功能：核-質(zhì)間物質(zhì)轉(zhuǎn)運大分子：主動運輸(如親核蛋白)

小分子：被動運輸

胞質(zhì)環(huán)核質(zhì)環(huán)輻中央栓106ppt課件核被膜外核膜結(jié)構(gòu)：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜連續(xù)胞質(zhì)環(huán)106pp染色質(zhì)染色質(zhì)DNA

復制源序列：DNA復制起始點使染色體能夠進行復制著絲粒序列：姐妹染色單體連接部位細胞分裂時使兩拷貝分離端粒序列：染色體末端保證DNA復制的完整性

組蛋白

H2AH2BH3H4—核小體核心顆粒

H1—

與染色體高級結(jié)構(gòu)形成有關(guān)非組蛋白

RNA染色質(zhì)的種類：常染色質(zhì)和異染色質(zhì)的區(qū)別染色體組裝：多級螺旋模型、染色體骨架-放射環(huán)模型中期染色體結(jié)構(gòu)：主縊痕、著絲粒、動粒、次縊痕、端粒、隨體107ppt課件染色質(zhì)染色質(zhì)DNA107ppt課件細胞核概述真核細胞中最大、最重要的細胞器功能：1.遺傳物質(zhì)貯存、復制和轉(zhuǎn)錄的場所

2.細胞生命活動的控制中心真核生物和原核生物的最大區(qū)別

核進化意義：核物質(zhì)區(qū)域化1.保護核內(nèi)DNA免受損傷，保證遺傳的穩(wěn)定性2.使遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯在時空上分離108ppt課件細胞核概述真核細胞中最大、最重要的細胞器1ppt課件數(shù)量：單核（多數(shù)細胞）

雙核（肝、腎、軟骨細胞）

多核（破骨細胞、骨骼肌細胞等）

無核（成熟紅細胞）大?。焊叩葎游锛毎酥睆酵ǔＴ?～10μm

生長旺盛的細胞：核較大，如卵、腫瘤細胞

分化成熟的細胞：核較小

常用核質(zhì)比來表示細胞核的相對大小細胞核的數(shù)量、大小與形態(tài)109ppt課件數(shù)量：單核（多數(shù)細胞）

雙核（肝、腎、軟骨細胞）

多核（破骨

形態(tài)：間期才可以觀察到細胞核的完整結(jié)構(gòu)；多樣，多為圓形或橢圓形；與細胞的形狀、類型、發(fā)育時期等有關(guān)。110ppt課件形態(tài)：3ppt課件①

核膜

②染色質(zhì)

③核仁④

核基質(zhì)

間期核的結(jié)構(gòu)主要由4部分構(gòu)成111ppt課件①核膜

②染色質(zhì)

③核仁間期核的結(jié)構(gòu)主要由4部分構(gòu)成

第一節(jié)核膜核膜(nuclearmembrane)又稱核被膜(nuclearenvelope)一、核膜的化學組成二、核膜的結(jié)構(gòu)三、核膜的功能112ppt課件第一節(jié)核膜核膜(nuclearm一、核膜的化學組成主要為蛋白質(zhì)（65%～75%）和脂類，可能還有少量DNA和RNA所含的酶類和脂類都與ER相似，但含量有差異113ppt課件一、核膜的化學組成主要為蛋白質(zhì)（65%～75%）和脂類，可二、核膜的結(jié)構(gòu)*電鏡下，核膜是由內(nèi)核膜、外核膜、核周間隙、核孔復合體和核纖層等結(jié)構(gòu)組成。114ppt課件二、核膜的結(jié)構(gòu)*電鏡下，核膜是由內(nèi)核膜、外核膜、核周間隙、核（一）外核膜(outermembrane)與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連續(xù)外表面有核糖體附著外表面附著有細胞骨架成分，起著固定細胞核并維持細胞核形態(tài)的作用。115ppt課件（一）外核膜(outermembrane)8ppt課件（二）內(nèi)核膜(innermembrane)

表面無核糖體附著核質(zhì)面附著有核纖層，對核膜其支持作用116ppt課件（二）內(nèi)核膜(innermembrane)9ppt課件（三）核周間隙(perinuclearcisternae)內(nèi)外兩層核膜之間的腔隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相連，內(nèi)含多種蛋白質(zhì)和酶

117ppt課件（三）核周間隙(perinuclearcisternae)（四）核孔復合體核孔：內(nèi)外核膜融合之處形成的環(huán)狀開口數(shù)量：3000~4000個/哺乳類細胞

蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞，核孔數(shù)目較多118ppt課件（四）核孔復合體11ppt課件電鏡下，核孔是由多種蛋白質(zhì)以特定方式排列而成的復合結(jié)構(gòu)，稱為核孔復合體（nuclearporecomplex，NPC）。NPC胞質(zhì)面觀NPC核質(zhì)面觀119ppt課件電鏡下，核孔是由多種蛋白質(zhì)以特定方式排列而成的復合結(jié)構(gòu)，稱為NPC由四種組分構(gòu)成：①胞質(zhì)環(huán)②核質(zhì)環(huán)③輻柱狀亞單位環(huán)狀亞單位腔內(nèi)亞單位④中央栓※核孔復合體的結(jié)構(gòu)*：捕魚籠式(fish-trap)結(jié)構(gòu)模型被普遍接受120ppt課件NPC由四種組分構(gòu)成：※核孔復合體的結(jié)構(gòu)*：13ppt課件核孔復合體模式圖核籃121ppt課件核孔復合體模式圖核籃14ppt課件胞質(zhì)面核質(zhì)面?zhèn)让嬗^122ppt課件胞質(zhì)面核質(zhì)面?zhèn)让嬗^15ppt課件核孔復合體的化學組成：主要由蛋白質(zhì)組成核孔蛋白（nucleoporin，Nup）的特點進化上高度保守多含有一簇FG重復序列F：苯丙氨酸G：甘氨酸123ppt課件核孔復合體的化學組成：主要由蛋白質(zhì)組成16ppt課件（五）核纖層(nuclearlamina)※概念*：核纖層是位于內(nèi)核膜內(nèi)側(cè)與染色質(zhì)之間的一層由高電子密度纖維蛋白質(zhì)組成的網(wǎng)絡(luò)片層結(jié)構(gòu)。只存在于間期核中，分裂期解體124ppt課件（五）核纖層(nuclearlamina)17ppt課件核纖層的化學成分：

核纖層蛋白（屬于中間纖維蛋白）哺乳類細胞的核纖層蛋白（lamin）有3類laminAlaminCLaminB由同一基因編碼的不同的加工產(chǎn)物125ppt課件核纖層的化學成分：由同一基因編碼的不同的加工產(chǎn)物18ppt課※核纖層的功能*1.核纖層在細胞核中起支架作用126ppt課件※核纖層的功能*19ppt課件2.核纖層與核膜的崩解和重建密切相關(guān)laminA、C分散到胞質(zhì)中l(wèi)aminB與核膜小泡結(jié)合127ppt課件2.核纖層與核膜的崩解和重建密切相關(guān)laminA、C分散到3.核纖層與染色質(zhì)凝集成染色體相關(guān)分裂間期，染色質(zhì)與核纖層結(jié)合緊密，不能螺旋化成染色體；分裂前期，核纖層解聚，染色質(zhì)與核纖層的結(jié)合喪失，染色質(zhì)凝集成染色體。128ppt課件3.核纖層與染色質(zhì)凝集成染色體相關(guān)21ppt課件4.核纖層參與DNA的復制利用爪蟾卵母細胞核重建體系的研究發(fā)現(xiàn)，重建的缺乏核纖層的細胞核不能進行DNA的復制，提示核纖層參與了DNA復制。129ppt課件4.核纖層參與DNA的復制利用爪蟾卵母細胞核重建體系的研究發(fā)三、※核膜的功能*核膜為基因表達提供了時

空隔離屏障使DNA復制、RNA轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)

翻譯在時空上分離，建立了遺

傳物質(zhì)穩(wěn)定的活動環(huán)境；保證了RNA轉(zhuǎn)錄后先進行加工、

修飾，才能輸入細胞質(zhì)中，進

而指導蛋白質(zhì)的合成，使遺傳

信息的表達調(diào)控過程更加精確、

高效。130ppt課件三、※核膜的功能*核膜為基因表達提供了時

空隔離屏障232.核膜參與蛋白質(zhì)的合成131ppt課件2.核膜參與蛋白質(zhì)的合成24ppt課件3.核孔復合體控制著核-質(zhì)間的物質(zhì)交換核孔復合體是介導核-質(zhì)間物質(zhì)交換的

雙向親水通道具有兩種運輸方式被動運輸主動運輸132ppt課件3.核孔復合體控制著核-質(zhì)間的物質(zhì)交換25ppt課件9-10nm通過核孔復合體的被動運輸靜止狀態(tài)下，核孔中央有直徑9～10nm的親水通道，水、無機離子、小分子及直徑小于10nm的物質(zhì)原則上可自由通過。133ppt課件9-10nm通過核孔復合體的被動運輸26ppt課件通過核孔復合體的主動運輸絕大多數(shù)生物大分子的核-質(zhì)分配需要借助核孔復合體的主動運輸方式來實現(xiàn)。具有高度選擇性，表現(xiàn)在以下三方面①核孔復合體的孔徑

可調(diào)，主動運輸?shù)墓?/p>

能直徑比被動運輸大，

為10～20nm，可調(diào)節(jié)

達26nm。134ppt課件通過核孔復合體的主動運輸27ppt課件②核孔復合體的主動運輸是信號識別與載體介導的過程，需消耗能量。③具有雙向性，兼有核輸入與核輸出兩種功能核輸入：DNA復制與RNA轉(zhuǎn)錄所需的各種酶、組蛋白、核糖體蛋白等核輸出：mRNA、tRNA、核糖體大小亞基等135ppt課件②核孔復合體的主動運輸是信號識別與載體介導的過程，需消耗能量1.親核蛋白的核輸入※親核蛋白*（karyophilicprotein）：指在細胞質(zhì)中游離核糖體上合成、經(jīng)核孔轉(zhuǎn)運入細胞核發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)。游離核糖體136ppt課件1.親核蛋白的核輸入游離核糖體29ppt課件親核蛋白一般都有一段特殊的氨基酸信號序列，起著定向和定位的作用，保證蛋白質(zhì)通過核孔復合體向核內(nèi)輸入，這一特殊的信號序列稱為核定位序列*

(nuclearlocalizationsequence,NLS)。NLS特點：含4~8個氨基酸的短肽序列不同親核蛋白上的NLS不同，但都富含堿性氨基酸（Lys、Arg），通常還有脯氨酸NLS可以位于親核蛋白的任何部位，并且在指導親核蛋白完成核輸入以后不被切除。-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-137ppt課件親核蛋白一般都有一段特殊的氨基酸信號序列，起著定向和定位的作具有正常NLS的T-抗原

聚集于細胞核內(nèi)NLS發(fā)生突變的T-抗原

分布于胞質(zhì)中病毒SV40的T-抗原在宿主細胞中的分布138ppt課件具有正常NLS的T-抗原

聚集于細胞核內(nèi)NLS發(fā)生突變的T-親核蛋白入核轉(zhuǎn)運的條件①核定位序列（NLS）②NLS受體（核輸入蛋白）核輸入受體α核輸入受體β③Ran：一種GTP結(jié)合蛋白核輸入受體親核蛋白139ppt課件親核蛋白入核轉(zhuǎn)運的條件核輸入受體親核蛋白32ppt課件親核蛋白的核輸入過程140ppt課件親核蛋白的核輸入過程33ppt課件2.RNA及核糖體亞基的核輸出核輸出受體帶有核輸出信號

的蛋白質(zhì)核質(zhì)胞質(zhì)141ppt課件2.RNA及核糖體亞基的核輸出核輸出受體帶有核輸出信號

的

第二節(jié)染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)（chromatin）：是間期細胞遺傳物質(zhì)的存在形式，是由DNA、組蛋白，非組蛋白及少量RNA組成的細絲狀復合結(jié)構(gòu)。染色體（chromosome）：是指細胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中，染色質(zhì)經(jīng)復制后反復纏繞凝聚而成的條狀或棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)和染色體是遺傳物質(zhì)在細胞周期不同時相的不同表現(xiàn)形態(tài)。142ppt課件第二節(jié)染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)（chromatin）細絲狀，彌散分布于核內(nèi)有利于遺傳信息的復制和表達間期染色質(zhì)中期染色體條狀或棒狀結(jié)構(gòu)有利于遺傳物質(zhì)的平均分配143ppt課件細絲狀，彌散分布于核內(nèi)間期染色質(zhì)中期染色體條狀或棒狀結(jié)構(gòu)36從裂解的核中溢出的染色質(zhì)中期染色體144ppt課件從裂解的核中溢出的染色質(zhì)中期染色體37ppt課件※染色質(zhì)和染色體的組成成分*：DNA組蛋白非組蛋白RNA少量，含量隨細胞生理狀態(tài)的不同而變化染色質(zhì)的穩(wěn)定成分，占染色質(zhì)總量的98%，二者比例約1：1一、染色質(zhì)與染色體的組成成分145ppt課件※染色質(zhì)和染色體的組成成分*：少量，含量隨細胞生理狀態(tài)的不同1.DNA序列的類型真核細胞DNA序列分為3類

①單一序列（單拷貝序列）在基因組中一般只有單一拷貝或少數(shù)幾個拷貝絕大多數(shù)編碼蛋白質(zhì)（酶）的結(jié)構(gòu)基因均屬于單一序列(一)DNA——遺傳信息的載體146ppt課件1.DNA序列的類型(一)DNA——遺傳信息的載體39pp②中度重復序列：重復次數(shù)在10～105之間，序列長度從幾百到幾千個bp不等多數(shù)是不編碼序列，構(gòu)成基因內(nèi)或基因間的間隔序列，在基因表達調(diào)控中起重要作用。少數(shù)是有編碼功能的基因，如rRNA基因、tRNA基因、組蛋白基因、核糖體蛋白的基因等。147ppt課件②中度重復序列：40ppt課件③高度重復序列：重復次數(shù)超過105，分布在染色體的著絲粒區(qū)和端粒區(qū)，長度一般為幾個至幾十個bp。高度重復序列有些散在分布，另一些則串聯(lián)重復，均不能轉(zhuǎn)錄主要是構(gòu)成結(jié)構(gòu)基因的間隔，維系染色體結(jié)構(gòu)，還可能與減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會有關(guān)。148ppt課件③高度重復序列：41ppt課件2.一條功能性染色質(zhì)DNA必須具備3類功能序列*※人：GGGTTA149ppt課件2.一條功能性染色質(zhì)DNA必須具備3類功能序列*※人：GG核小體組蛋白染色質(zhì)(二)組蛋白（histone）1.組蛋白的特點真核生物染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)蛋白堿性蛋白，富含的Arg

和Lys等堿性氨基酸帶有正電荷，可與帶

負電荷的DNA緊密結(jié)

合(非特異性結(jié)合)。150ppt課件核小體組蛋白染色質(zhì)(二)組蛋白（histone）1.組蛋白2.※組蛋白的分類*組蛋白共有5種，按功能可分兩大類⑴

核小體組蛋白（nucleosomalhistone）H2A、H2B、H3、H4；組成八聚體，協(xié)助DNA卷曲成核小體結(jié)構(gòu)無種屬及組織特異性，進化上高度保守⑵H1組蛋白穩(wěn)定核小體并與核小體

的進一步包裝有關(guān)有一定的種屬及組織特異性151ppt課件2.※組蛋白的分類*組蛋白共有5種，按功能可分兩大類⑴核3.※組蛋白的功能*協(xié)助折疊及包裝DNA形成染色體保護DNA不被酶消化組蛋白與DNA的結(jié)合可抑制DNA的復制與轉(zhuǎn)錄組蛋白乙?；⒘姿峄然瘜W修飾可改變組蛋白的電荷性質(zhì)，使組蛋白與DNA結(jié)合力減弱，有利于DNA的復制和轉(zhuǎn)錄。甲基化則可增強組蛋白和DNA的相互作用，抑制DNA的復制和轉(zhuǎn)錄。152ppt課件3.※組蛋白的功能*45ppt課件(三)非組蛋白（non-histone）概念：除組蛋白之外的染色質(zhì)結(jié)合蛋白的總稱特點：含量少，種類多在不同組織細胞中的種類和數(shù)量均不相同與特異的DNA序列結(jié)合※功能*：協(xié)助DNA折疊，啟動和推進DNA的復制，

調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄153ppt課件(三)非組蛋白（non-histone）概念：除組蛋白之外的二、常染色質(zhì)與異染色質(zhì)按間期核中染色質(zhì)螺旋化程度、功能狀態(tài)的不同，可分為：常染色質(zhì)異染色質(zhì)154ppt課件二、常染色質(zhì)與異染色質(zhì)按間期核中染色質(zhì)螺旋化程度、功能狀態(tài)的常染色質(zhì)與異染色質(zhì)的異同*相同點：化學本質(zhì)相同，只是不同功能狀態(tài)下染色質(zhì)的

不同構(gòu)型而已，一定條件下可互相轉(zhuǎn)化。155ppt課件常染色質(zhì)與異染色質(zhì)的異同*相同點：化學本質(zhì)相同，只是不同功能異染色質(zhì)可分兩類：組成性異染色質(zhì)：指在各種類型細胞的細胞周期中（除復制期外）均呈凝縮狀態(tài)的異染色質(zhì)。由高度重復的DNA序列構(gòu)成不轉(zhuǎn)錄也不編碼蛋白質(zhì)多分布于染色體的著絲粒區(qū)、端粒、次縊痕等部位兼性異染色質(zhì)：只在某些細胞類型或一定的發(fā)育階段，處于凝縮失活狀態(tài)，而在其他時期松展為常染色質(zhì)。總量變化與細胞類型有關(guān)，胚胎細胞中含量少，高度分化的細胞中含量多。156ppt課件異染色質(zhì)可分兩類：49ppt課件雌性哺乳動物體細胞核中的X染色質(zhì)（巴氏小體）即為一種兼性異染色質(zhì)Barrbody157ppt課件雌性哺乳動物體細胞核中的X染色質(zhì)（巴氏小體）即為一種兼性異染三、※染色質(zhì)組裝成染色體*伸展的染色質(zhì)纖維(一)核小體——染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位

核小體（nucleosome）是染色體組裝的一級結(jié)構(gòu)，為直徑約10nm的圓盤狀顆粒。158ppt課件三、※染色質(zhì)組裝成染色體*伸展的染色質(zhì)纖維(一)核小體——染※核小體的組成*：

DNA：約200bp左右146bp：盤繞組蛋白八聚體1.75圈，稱核心DNA60bp：連接相鄰的核小體，稱連接DNA（長度變異大）

組蛋白八聚體：一個

Ｈ1組蛋白：一個

159ppt課件※核小體的組成*：52ppt課件核小體串珠的形成使DNA分子長度壓縮了約7倍160ppt課件核小體串珠的形成使DNA分子長度壓縮了約7倍53ppt課件（二）核小體進一步螺旋形成螺線管螺線管（solenoid）是染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)，是在組蛋白H1的協(xié)助下，由核小體串珠結(jié)構(gòu)盤旋而成的中空結(jié)構(gòu)每圈6個核小體，外徑30nm，螺距11nm螺線管的形成使核小體串珠結(jié)構(gòu)壓縮了約6倍10nm161ppt課件（二）核小體進一步螺旋形成螺線管螺線管（solenoid）是組蛋白八聚體H1組蛋白DNA組蛋白八聚體核小體組蛋白H1位于螺線管的內(nèi)部，是螺線管形成和穩(wěn)定的關(guān)鍵因素162ppt課件組蛋白八聚體H1組蛋白DNA組蛋白八聚體核小體組蛋白H1位于30nm染色質(zhì)纖維核小體串珠電鏡下，間期核中的染色質(zhì)大多以一種30nm染色質(zhì)纖維（螺線管）的形式存在。163ppt課件30nm染色質(zhì)纖維電鏡下，間期核中的染色質(zhì)大多以一種30nm（三）螺線管進一步包裝成染色體關(guān)于螺線管如何進一步包裝成染色體，目前有兩種模型：①多級螺旋模型

（multiplecoilingmodel）②染色體骨架-放射環(huán)模型

(scaffold-radialloopstructuremodel)164ppt課件（三）螺線管進一步包裝成染色體關(guān)于螺線管如何進一步包裝成染色1.※多級螺旋模型*一級結(jié)構(gòu)：核小體，直徑10nm二級結(jié)構(gòu)：螺線管，直徑30nm三級結(jié)構(gòu)：超螺線管，

直徑0.2～0.4um四級結(jié)構(gòu)：染色單體165ppt課件1.※多級螺旋模型*58ppt課件最早是Laemmli等(1977)根據(jù)大量的實驗結(jié)果提出的。他們用2mol/L的NaCl加肝素處理HeLa細胞的中期染色體，除去組蛋白和大部分非組蛋白后，在電鏡下看到了由非組蛋白構(gòu)成的染色體骨架和由骨架伸出的無數(shù)的DNA袢環(huán)。2.染色體骨架-放射環(huán)模型166ppt課件最早是Laemmli等(1977)根據(jù)大量的實驗結(jié)果提出的?！旧w骨架-放射環(huán)模型*一級結(jié)構(gòu)：核小體二級結(jié)構(gòu)：螺線管(30nm纖維)高級結(jié)構(gòu)：袢環(huán)結(jié)構(gòu)和染色單體

高級結(jié)構(gòu)的組裝過程：⑴螺線管進一步折疊成

一系列袢環(huán)結(jié)構(gòu)，袢

環(huán)的基部連于中央的

染色體骨架上。⑵每18個袢環(huán)呈放射狀平面排列，形成微帶。⑶約106個微帶沿縱軸排列，形成染色單體。167ppt課件※染色體骨架-放射環(huán)模型*60ppt課件168ppt課件61ppt課件染色體骨架-放射環(huán)模型169ppt課件染色體骨架-放射環(huán)模型62ppt課件四、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)在有絲分裂中期，染色體高度凝集，形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征明顯，可作為染色體一般形態(tài)和結(jié)構(gòu)的標準。中期染色體由著絲粒相連的兩條

姐妹染色單體構(gòu)成主要結(jié)構(gòu)：著絲粒、

主縊痕、次縊痕、端

粒、隨體等。170ppt課件四、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)在有絲分裂中期，染色體高度凝集，形態(tài)、結(jié)（一）著絲粒（centromere）主縊痕：中期染色體的兩條姐妹染色單體的連接處向內(nèi)凹陷、著色較淺的縊痕。著絲粒：指主縊痕處的染色質(zhì)部分，由高度重復的異染色質(zhì)組成。著絲粒將染色體分為兩個臂171ppt課件（一）著絲粒（centromere）主縊痕：中期染色體的兩條依據(jù)著絲粒的位置，中期染色體分為4種類型172ppt課件依據(jù)著絲粒的位置，中期染色體分為4種類型65ppt課件中著絲粒

染色體亞中著絲粒

染色體近端著絲粒

染色體端著絲粒

染色體173ppt課件中著絲粒

染色體亞中著絲粒

染色體近端著絲粒

染色體端著絲粒動粒（kinetochore）位于著絲粒兩側(cè)的圓盤狀結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)構(gòu)成是細胞分裂時紡錘絲動粒微管的附著部位，參與染色體的運動與分離。（二）著絲粒-動粒復合體174ppt課件動粒（kinetochore）（二）著絲粒-動粒復合體67p中期染色體動粒微管175ppt課件中期染色體動粒微管68ppt課件著絲粒-動粒復合體：由著絲粒和動粒共同組成的一種復合結(jié)構(gòu)介導紡錘絲與染色體的結(jié)合包括三個結(jié)構(gòu)域：動粒域中心域配對域紡錘絲著絲粒動粒紡錘絲176ppt課件著絲粒-動粒復合體：紡錘絲著絲粒動粒紡錘絲69ppt課件動粒域：圓盤狀結(jié)構(gòu)，

由蛋白質(zhì)構(gòu)成，是紡

錘體動粒微管的附著

部位。中心域：位于動粒域

的內(nèi)側(cè)，是復合體的

主體，由富含高度重

復序列的異染色質(zhì)構(gòu)

成。配對域：在中心域內(nèi)

表面，是兩條染色單

體相互連接的區(qū)域。177ppt課件動粒域：圓盤狀結(jié)構(gòu)，

由蛋白質(zhì)構(gòu)成，是紡

錘體動粒微管的附著動粒在電鏡下呈三層板狀結(jié)構(gòu)內(nèi)層外層中層178ppt課件動粒在電鏡下呈三層板狀結(jié)構(gòu)內(nèi)層外層中層71ppt課件※動粒與著絲粒的比較*179ppt課件※動粒與著絲粒的比較*72ppt課件（三）次縊痕（secondaryconstriction）指某些染色體上除主縊痕之外的淺染縊縮部位其數(shù)量、位置和大小可用作鑒別染色體的標記180ppt課件（三）次縊痕（secondaryconstriction）位于某些染色體末端的球形或棒狀結(jié)構(gòu)主要由異染色質(zhì)構(gòu)成通過次縊痕區(qū)與染色體

主體部分相連隨體也是識別染色體的重要特征之一（四）隨體（satellite）181ppt課件位于某些染色體末端的球形或棒狀結(jié)構(gòu)（四）隨體（satelli人類有隨體的染色體：13～15、21、22號全部為近端著絲粒染色體有隨體染色體的次縊痕部位含有多拷貝的rRNA基因（5SrRNA除外），是具有組織形成核仁能力的染色質(zhì)區(qū)，與核仁形成有關(guān)，此區(qū)稱為核仁組織區(qū)（nucleolusorganizingregion,NOR）。182ppt課件人類有隨體的染色體：13～15、21、22號75ppt課件（五）端粒（telomeres）染色體末端的特化部位，由端粒DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。端粒DNA不含基因，由富含G的短串聯(lián)重復序列構(gòu)成，在進化上高度保守。

人：(GGGTTA)n183ppt課件（五）端粒（telomeres）染色體末端的特化部位，由端粒端粒的功能：保證染色體末端的完全復制在染色體的兩端形成保護性的帽結(jié)構(gòu)，使DNA免受核酸酶和其他不穩(wěn)定因素的破壞和影響，使染色體末端不會與其他染色體的末端融合，保持染色體的結(jié)構(gòu)完整。在細胞的壽命、衰老和死亡以及腫瘤的發(fā)生和治療中起作用。

端粒是細胞分裂的“計數(shù)器”，細胞每分裂一次，端粒減少50～100核苷酸。184ppt課件端粒的功能：端粒是細胞分裂的“計數(shù)器”，細胞每分裂一次，端五、核型與帶型人類G帶核型核型：指一個體細胞中的全部染色體，按其大小、形態(tài)特征順序排列所構(gòu)成的圖像。核型分析：將待測細胞的核型進行染色體數(shù)目、形態(tài)特征的分析，稱為核型分析。185ppt課件五、核型與帶型人類G帶核型核型：指一個體細胞中的全部染色體，人類G帶核型帶型：染色體標本經(jīng)過一定程序處理，并用特定染料染色后，染色體沿其長軸可顯現(xiàn)出明暗或深淺相間、寬窄不等的帶紋，構(gòu)成了每條染色體的帶型。染色體顯帶技術(shù)可準確識別每條染色體，檢測染色體的微小變化。186ppt課件人類G帶核型帶型：染色體標本經(jīng)過一定程序處理，并用特定染料染第三節(jié)核仁(nucleolus)光鏡下的核仁核仁是真核細胞間期核中最明顯的結(jié)構(gòu)光鏡下：均質(zhì)、折光性很強的圓球狀小體電鏡下：裸露無膜的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電鏡下的核仁187ppt課件第三節(jié)核仁(nucleolus)光鏡下的核仁核仁是真核細數(shù)目：每個細胞中一般有核仁1～2個，也有多個的大?。旱鞍踪|(zhì)合成旺盛的細胞，核仁大；

蛋白質(zhì)合成不活躍的細胞，核仁不明顯。核仁188ppt課件數(shù)目：每個細胞中一般有核仁1～2個，也有多個的核仁81ppt一、核仁的主要成分※核仁含有3種主要成分*：蛋白質(zhì)：占核仁干重的80%包括核糖體蛋白、組蛋白、多種酶類等RNA：10%

主要是rRNA基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物DNA：8%

主要是rRNA基因，即rDNA核仁內(nèi)還含有微量脂類189ppt課件一、核仁的主要成分※核仁含有3種主要成分*：82ppt課件致密纖維組分顆粒組分

纖維

中心二、※核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu)*纖維中心致密纖維組分顆粒成分電鏡下，核仁為裸露無膜的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有三個特征性區(qū)域：190ppt課件致密纖維顆粒組分纖維

中心二、※核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu)*纖維中心(一)纖維中心包埋于顆粒組分內(nèi)部的淺染低電子密度區(qū)，圓斑狀主要成分：

rRNA基因(rDNA)鋪展的核仁染色質(zhì)標本(局部)191ppt課件(一)纖維中心鋪展的核仁染色質(zhì)標本(局部)84ppt課件間期核膜核仁含有rRNA基因的間期染色質(zhì)以袢環(huán)形式伸入核仁內(nèi)分裂期(13、14、15、21、22號染色體)192ppt課件間期核膜核仁含有rRNA基因的間期染色質(zhì)以袢環(huán)形式伸入核仁內(nèi)鋪展的核仁染色質(zhì)標本193ppt課件鋪展的核仁染色質(zhì)標本86ppt課件※概念*：間期，rDNA是從

染色體上伸出的DNA袢環(huán)，

袢環(huán)上的rRNA基因成串排

列，通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生rRNA，

組織形成核仁，因此稱為

核仁組織者。功能：組織核仁的形成核仁組織者（nucleolusorganizer）194ppt課件※概念*：間期，rDNA是從

染色體上伸出的DNA袢環(huán)，

袢致密纖維組分顆粒組分纖維

中心(二)致密纖維組分核仁內(nèi)電子密度最高的區(qū)域，呈環(huán)形或半月形包圍淺染的纖維中心。主要成分：正在轉(zhuǎn)錄的

rRNA分子核糖體蛋白某些特異性的

RNA結(jié)合蛋白195ppt課件致密纖維顆粒組分纖維

中心(二)致密纖維組分88ppt課件致密纖維組分顆粒組分纖維

中心(三)顆粒成分呈致密的顆粒，密布于纖維骨架之間，或圍繞在纖維組分的周圍主要成分：處于不同加工、成熟階段的核糖體亞基前體196ppt課件致密纖維顆粒組分纖維

中心(三)顆粒成分89ppt課件上述三種組分存在于核仁基質(zhì)（nucleolarmatr