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1、,第六章 细胞核,第四节 核基质,第一节 核膜和核孔复合体,第二节 染色质及染色体,第三节 核仁,思考题,细胞核的出现是生物进化史上一极重要的转折点。原核细胞与真核细胞最主要的差别在于无完整的细胞核。,细胞核贮存遗传信息，是细胞内DNA复制的RNA转录的中心，也是细胞生命活动的控制枢纽。细胞核的形状一般与其细胞的形态相适应。细胞核的大小、位置和数量常因细胞的类型不同而有很大差异。核质比=细胞核的体积（V）/细胞质的体积（V）核质比常有一个比较恒定的数值，可作为细胞病变的指标。核质比大表示核大，核质比小则表示核小。真核细胞通常只有一个细胞核，但肝细胞、软骨细胞、破骨细胞、肾管细胞、肠系膜间皮细胞
2、等可有几个到多个核。,示电镜下的细胞核,细胞核的结构组成,核膜染色质核仁核基质,示细胞核的结构模式图ok,第一节 核膜与核孔复合体,核膜外层(与内质网相连续,上有核糖体附着)核膜内层(有核纤层附着)核间隙(与内质网腔相通)核孔复合体(核-质物质交换结构),核膜的功能:保护DNA分子,维护核内环境的稳定 调控核内外的物质交换,一、核膜,核膜的结构,动画,二、核孔复合体,八对孔环颗粒 八个边围颗粒 一个中央颗粒 一层隔膜 一些细丝,核孔复合体的结构组成:,核孔复合体的功能:调控核内外大分子物质的出入,动画,三、核纤层,内层核膜靠核质的一侧有一层蛋白(V型中间丝蛋白)组成的纤维网络结构，向外与内膜上
3、的镶嵌蛋白相连;向内与染色质上的特异部位相结合。,核纤层的功能:,支持核膜,固定核孔位置;为染色质提供附着点;与核膜的裂解和重建有关.ok,第二节 染色质与染色体,我们常说DNA是遗传物质染色质是遗传物质染色体是遗传物质DNA-染色质-染色体之间有何区别呢?,染色质(chromatin):指间期细胞核内能被碱性染料染色的物质.故名.,何为染色质？,一、染色质的化学组成,染色质=蛋白质+DNA组蛋白:H1 H2A H2B H3 H4 高度保守 可进行乙酰化、磷酸化及甲基化等修饰而 改变基因的转录活性 非组蛋白:种类多 有种属和组织特异性 为转录调控因子,二、染色质的结构及组装,染色质的结构-“串
4、珠结构”：组蛋白八聚体(2H2A+2H2B+2H3+2H4)构成核心。核心外缠绕约146bp的DNA片段构成核心颗粒。核心颗粒与DNA连接部(约60bp的DNA片段和H1)构成核小体。核小体(nucleosome)是染色质的基本单位,核小体,核心颗粒,核心,DNA连接部,动画,核小体与核小体连接形成串珠状的染色质,动画,A,B,动画,染色质的组装,动画,螺旋管顶面观,螺旋管侧面观,袢环,染色体支架,微带,放射环,袢环模型：袢环 微带与染色体,三、染色质的类型,间期核中的染色质，根据其螺旋化程度及染色程度分为常染色质和异染色质两类。常染色质 异染色质间期染色程度 染色浅 染色深分布 核中央 核膜
5、附近螺旋化程度 低 高 呈疏松状态 呈凝集状态DNA序列 单一序列和 高度重复序列 部分重复序列功能状态 活跃的DNA分子部分 不活跃的DNA分子部分 进行转录和翻译 不能转录和翻译,染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种形态。染色质存在于间期,染色体仅存在于分裂期。分裂期染色体的形成是为了遗传物质的平均分配。试想一想:直径约30um的人细胞核中有46条长约50000um的染色质,如果不形成染色体该怎样完成平均分配呢?,功能性异染色质:位于染色体臂的常染色质之间,在不同的细胞类型及细胞发育的不同阶段可为常染色质,或异染色质,又称兼性异染色质，如血红蛋白链基因在胎儿期是异染色质,成人期是常色质
6、；而血红蛋白基因在红细胞中是常染色质,在其它细胞中是异染色质。,结构性异染色质:位于着丝粒和端粒处,终生为异染色质.,染色单体 在着丝粒处相连,互称为 姐妹染色单体。着丝粒和动粒 着丝粒位于两条染色单体连接处,将染色体分为两个臂。动粒（着丝点）是着丝粒周围有蛋白质性质的盘状结构，可直接连接纺缍丝，是纺缍丝的附着区域。主缢痕和次缢痕染色体臂 长臂（q)短臂（p）。随体 在有些染色体的短臂近末端，有一棒状或球状的结构，称随体。端粒 是染色体末端的特化部位。,四、染色体的形态特征,染色体的数目和核型,生物的染色体数目相对恒定,在体细胞中染色体成对存在,称为二倍体，用2n表示.在生殖细胞中,染色体数目
7、为体细胞的一半,称为单倍体,用n表示。人体细胞染色体数目为46条（2n46），单倍体为23条（n23）。,核型：根据染色体的相对大小、着丝粒的位置、臂的长短，随体的有无等特征，把某种生物体细胞中的全套染色体按一定顺序分组排列起来，就构成了这一物种的染色体组型，即核型。（正常人的46条染色体分为A-G七组）,A,B,C,D,E,F,G,人类染色体核型分组及形态特征,组号 染色体号 形态 着丝粒位置 随体 次缢痕 A 1-3 大 中 无 1 B 4-5 亚中 无 C 6-12+X 亚中 无 9 D 13-15 顶端 有 13 E 16-18 近端 无 16 F 19-20 中 无 G 21-22+
8、Y 小 顶端 有 ok,第三节 核仁,细胞核中形成核糖体的结构光镜下为细胞核中均质 无包膜的球形小体.一个或多个.位于核中央或边缘.,核仁,一、核仁的结构,在电镜下，核仁有四个部分组成:原纤维成分颗粒成分核仁相随染色质核仁基质,核仁相随染色质,核仁周围染色质(异染色质)核仁内染色质(常染色质,为rDNA,又称核仁组织区NOR),人类的rRNA基因位于13、14、15、21、22号5对染色体的端部。分裂末期，这5对染色体端部先形成1个小的核仁，然后很快长大，融合而成1个大的核仁。(如图),何为核仁组织区？,请问:有丝分裂时核仁为什么会消失?,核仁组织区(NOR):是存在于细胞内特定染色体次缢痕处
9、，含有主要rRNA（18S和28S rRNA）基因的一个染色体区段。,NOR,二、核仁周期,核仁随细胞周期的进行而呈现周期性变化（形成和消失）。细胞从间期进入分裂时，染色质浓缩形成染色体，含有rRNA基因的染色质袢环逐渐缩回到染色体，核仁的纤维成分和颗粒成分均分散在核质中，整个核仁先是缩小继而消失。细胞分裂结束时，在新生的子代细胞中，染色体含rRNA基因的核仁组织区解旋和伸展，重新开始形成核仁。,第四节 核基质,核基质(nuclear matrix)是间期细胞核内，除去染色质和核仁之外的由纤维蛋白构成的核内网架体系的均质物质,结构上与细胞骨架相联系,又称核骨架。核基质的形态结构 核基质由直径3
10、30nm的粗细不均的蛋白纤维和一些颗粒结构组成核基质的基本组分 非组蛋白性的纤维蛋白，其中相当部分是含硫蛋白。少量RNA和DNA。少量磷脂、无机盐、水和各种酶等。,核基质的功能,参与染色体DNA的有序包装和构建；参与真核细胞中染色体DNA复制；参与基因表达调控；参与核内前体mRNA的加工。,细胞核的功能,一、细胞核是遗传信息的主要贮存库。是遗传信息的复制和传递的场所。二、进行遗传信息的表达。遗传信息表达时，带有指导蛋白质合成信息的mRNA,以及在蛋白质合成过程中起重要作用的rRNA和tRNA都来自细胞核。,图示 先天愚型,猫叫综合症,思考题,1、简述核膜的结构和功能。2、简述染色质的化学组成和结构。3、简述染色体的四级结构模型。4、常染色质与异染色质在结构和功能上有何异同？5、解释并区别下列名词：着丝粒与动粒 主缢痕与次缢痕 核小体与核心颗粒 端粒与随体 染色质与染色体 核仁与核仁组织区 核骨架与细胞骨架 核基质与细胞质基质6、简述核仁的超微结构和功能,
