分子细胞生物学教学课件：Chapter7-细胞核-1

1、第九章 细胞核（nucleus）、染色体 细胞核是原核、真核细胞区别的最重要标志 形态：圆形、椭圆形、分叶型、肾形、杆状数目：单核、双核、多核位置：大小： 核质比NP=Vn/(VcVn) (nucleus-plasma) 快分裂的细胞NP0.5， 胚胎细胞、肿瘤细胞核质比大 衰老、角质化细胞核质比小 细胞核形态随细胞增殖周期呈现变化只有间期细胞才有完整的细胞核结构分裂期间期 间期细胞核结构： 核被膜、核仁、染色质、核基质、核质第一节 核被膜和核孔复合体核被膜（nuclear envelope） 外核膜 内核膜 核周隙 核孔复合体1、外核膜外表面附着核糖体，某些部位与粗面内质网连续外表面还附着有

2、中间纤维、微管，与细胞核在细胞内的定位有关 2、内核膜 内核膜内表面附着一层核纤层，核纤层对核内膜有支持作用 3、核周间隙 20-40 nm宽 ，内含不定形物质和蛋白质、酶4、核孔复合体核孔是胞质和核质之间的物质交换通道直径nm密度与细胞种类及细胞转录活性有关 一般哺乳类细胞核孔复合体为11个/m2， 非洲爪蟾卵母细胞中达60个/m2,成熟红细胞中核孔1-3个/m2核孔复合体的核篮模型核孔复合体的结构：胞质环：8条胞质丝核质环：伸出条细纤维，被端环连在 一起形成核篮跨膜的辐（spoke）：8个辐射状结构围绕在孔的周围，辐射状结构插入到双层核膜的膜间隙，把胞质环、核质环连在一起固定到核膜上。 核

3、孔复合体(nuclear pore complex，NPC): 核被膜上内外核膜融合处形成的通道结构，由胞质环、核质环、辐射状结构等组成捕鱼笼式的核篮。对进出细胞核的大分子物质有限制和运输作用。 核孔复合体运输物质的特点： 分子量5000 自由进出核孔 分子17000-44000 数分钟运输 60000 不能运输 双向运输 出核：RNP 入核：带核定位信号，组蛋白、DNA复制酶主动运输、被动运输孔径9nm可调节大小 物质被运进核内：带核定位信号： 核定位信号是指通过核孔复合体运往细胞核内的蛋白质含有的4-8个氨基酸的短肽序列，富含Pro、Lys、Arg等带正电的氨基酸其它蛋白的协助： 输入蛋白

4、（importin ）、 输入蛋白（importin ）、 Ran（两种形式：与GTP或GDP结合） 核运输因子2核定位信号 猿猴病毒SV40 (simian virus 40) 带核定位信号的蛋白可进入细胞核物质被运进核内核孔复合体内壁上有核孔蛋白 C端含多个富含苯丙氨酸（F）和甘氨酸（G）的重复序列，称FG核孔蛋白，位于中央运输体的内壁上和核蓝、胞质丝上 物质从细胞核输出：mRNA，scRNA：带端帽，与蛋白质结合形成RNP其它蛋白的协助 （输出体）rRNA： 先组装成核糖体亚单位，以RNP形式运出tRNA： 运出需输出蛋白和Ran-GTPmRNP运出细胞核的模式图解和电镜图核被膜的功能1

5、、区域化作用2、核孔复合体控制核、质的物质交换3、是染色质（染色体）的附着部位4、核被膜解体和重建 第二节 染色质、染色体（chromatin, chromosome）染色质chromatin: 间期核内能被碱性染料着色的物质，它是DNA与组蛋白、非组蛋白及少量RNA形成的复合物，是间期细胞核内遗传物质存在的形式 一、染色质的化学组成染色质的化学组成及质量比核酸蛋白质DNARNA组蛋白非组蛋白10.050.110.51.51、DNA 一条染色质由一条DNA分子组成，DNA根据核苷酸序列的重复次数分为:单一序列DNA：结构基因轻度重复序列DNA：2-10： 胚胎期、胎儿、成人血红蛋白 中度重复序

6、列DNA：10-103 ： 基因内基因间的间隔序列， 编码rRNA，tRNA，组蛋白，抗体的重复基因高度重复序列DNA：104-106 着丝粒处的DNA2、组蛋白碱性蛋白，分子内富含带正电荷的精氨酸、赖氨酸，所以与DNA结合形成染色质的一级结构H2A, H2B, H3, H4保守，与核小体的形成有关 H1具有种属和特异性，与染色质高级结构构建有关组蛋白与DNA紧密结合，可抑制DNA的复制及RNA的转录3、非组蛋白酸性蛋白富含天冬氨酸、谷氨酸，种类多、数量少。种属、组织特异性：调控基因表达 二、染色质的结构染色质粗纤维（）及消化处理后的细纤维（）核小体是染色质的基本结构单位，每个核小体包括染色质小体和DNA连接区，是由200bp的DNA结合9个组蛋白分子组成。1、染色质的基本结构单位核小体 由H2A, H2B, H3, H4各两个组成直径11nm的圆盘状八聚体，一段146bpDNA分子在八聚体上缠绕1.75圈， H1组蛋白在核心颗粒外结合额外20bpDNA，锁住核小体DNA的进出口，起稳定核小体的作用，这种H1组蛋白、166bpDNA、核心组蛋白八聚体组成的颗粒称染色质小体，相邻染色质小体之间约35bp为DNA连接区。染色质丝即为核小体串联的直径10nm的纤维染色质凝缩的结构模型染色质通过凝缩形成染色体四级结构：DNA10nm细