细胞核医学知识讲座课件

1、细胞核医学知识讲座细胞核医学知识讲座细胞核是真核细胞内最大的细胞器，是遗传物质储存、复制和转录的场所，是细胞生命活动的控制中心。细胞核是真核细胞内最大的细胞器，是遗传物质储存、复制和转录细胞核医学知识讲座课件核膜是将细胞核内物质包围起来的双层膜结构， 组成：外核膜、内核膜、核间隙、核孔、核纤层。一 核 膜外核膜内核膜核间隙核 孔核纤层核膜是将细胞核内物质包围起来的双层膜结构，一 核 膜外核膜(一)外核膜面向细胞质，表面常附有核糖体，与粗面内质网相连，在形态和生化性质上与粗面内质网相近。(一)外核膜面向细胞质，表面常附有核糖体，与粗面内质网相连，(三)核间隙面向核基质，与外核膜平行排列。内表面附

2、着有一层纤维状的蛋白网，称核纤层，核纤层对内核膜起支撑作用。(二)内核膜内外核膜之间的腔隙，与内质网腔相通，充满液态无形物质，内含多种蛋白质、酶以及离子等。 外核膜内核膜核间隙核 孔核纤层(三)核间隙面向核基质，与外核膜平行排列。内表面附着有一层纤(四)核孔 核孔是内外核膜融合产生的圆环状结构，是“核质”物质交换的通道。核孔数目与细胞种类及生理状态有关。外核膜内核膜核间隙核 孔核纤层(四)核孔 核孔是内外核膜融合产生的圆环状结构，是“核质核孔是内外核膜融合产生的圆环状结构。由多个蛋白质颗粒以特定方式排列而成的蛋白分子复合物，称核孔复合体。（1）胞质环，与外核膜相连，8条细纤丝伸向胞质， （2）

3、核质环，与内核膜相连对称地向核内伸入8条细纤丝，形成核篮。（3）轮辐，（4）中央颗粒（中央运输蛋白）核孔复合体含100多种不同的蛋白质，称为核孔蛋白。核孔复合体核孔是内外核膜融合产生的圆环状结构。由多个蛋白质颗粒以特定方核孔复合体的功能：转运双功能和双向性，转运各种物质进出细胞核水溶性通道，被动运输大分子通过主动运输完成转运核孔复合体的功能：转运双功能和双向性，转运各种物质进出细胞核核 孔复 合 体膜蛋白外 膜 内 膜 内在 膜 蛋 白核 间 隙核纤层蛋白染色质(五)核纤层附着于内核膜下的纤维状蛋白质层，其化学成分是核纤层蛋白，在哺乳动物及鸟类细胞中主要由3种蛋白质构成：核纤层为核膜提供结构支

4、架，以维持核孔位置和核被膜形状；在细胞间期，为染色质提供锚定部位，分裂期通过其磷酸化和去磷酸化过程对核膜的崩解和重组起调控作用。lamina 、lamina 、lamina (nuclear lamina)作用：核 孔复 合 体膜蛋白外 “染色质”一词由Flemming（1882年）首次提出，是指间期细胞核内能被碱性染料着色的物质。（间期）染色质螺旋化染色体（分裂期）去螺旋故染色质和染色体是同一种物质在细胞周期不同阶段的表现形式。细网状，不规则形态高度凝缩染色质的种类“染色质”一词由Flemming（1882年）首次提出，是指间期细胞核中的染色质可分为两类：异染色质常染色质常染色质和异染色质的

5、化学本质相同，是同一物质的不同存在状态，二者在一定条件下可以互变。结构上： 常染色质折叠压缩程度低，是间期细胞核中央处于伸展状态的染色质纤维；异染色质折叠压缩程度高，处于聚缩状态。功能上： 常染色质转录比较活跃；异染色质没有转录活性。间期细胞核中的染色质可分为两类：异染色质常染色质常染色质和异常染色质异染色质细胞核内的位置细胞核中央间期细胞核被膜的内表面附近，核边缘螺旋化程度解旋的细纤维丝，电镜下呈浅亮区螺旋缠绕紧密，电镜下呈粗大颗粒含DNA序列和功能含单一和重复顺序的DNA，可复制和转录，功能活跃与组蛋白结合紧密，很少转录，功能静止复制时间S期早期S期晚期常染色质异染色质细胞核内的位置细胞核

6、中央间期细胞核被膜的内表（一）染色质的化学组成 一、染色质的化学组成及种类DNA 1少量RNA蛋白质 1非组蛋白组蛋白（一）染色质的化学组成 一、染色质的化学组成及种类DNA DNA是染色质中重要的化学成分，是遗传信息的携带者。真核细胞中每一条染色体都是由DNA分子链组成。人类体细胞中有46个DNA分子就有46条细丝23对染色体1、DNADNA是染色质中重要的化学成分，是遗传信息的携带者。真核细胞2、组蛋白是真核细胞中特有的成分，也是含量最高的一种染色质蛋白质，总量相当于DNA。属碱性蛋白，分子内富含碱性氨基酸(如精氨酸和赖氨酸)，大量的正电荷使其凭借静电引力与DNA分子紧密结合。根据在染色质

7、中的位置不同，可分为两大组： 核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4 ）H1组蛋白分子量较小，作用是协助DNA盘绕形成核小体。分子量较大，但不参与核小体组建，而是负责把核小体包装成更高一级的结构。H1与种属、个体有关组蛋白合成于细胞周期的S期，与DNA的合成同时进行。2、组蛋白是真核细胞中特有的成分，也是含量最高的一种染色质蛋3、非组蛋白酸性蛋白质，富含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。功能：1.参与染色体的构建2.启动基因复制3.调控基因转录4、RNA染色质中含量极低的生物大分子，含量不到DNA量的10%，多为新合成的RNA前体，这些RNA是染色质中的正常成分还是转录出来的各种RNA的混杂，

8、尚未定论。3、非组蛋白酸性蛋白质，富含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。二、染色体的组装或构建一级结构：核小体二级结构：螺线管三级结构：超螺线管四级结构：染色单体结果：一条染色体包含一个DNA分子（基因组），平均长度5cm。人体细胞的一个DNA含3X109 bp，分布在46条染色单体中，一个细胞核平均直径为5um螺线管模型二、染色体的组装或构建一级结构：核小体螺线管模型1.一级结构球状组蛋白核心H4DNA双螺旋(146bp、1.75圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B10nm连接DNA（50-60bp） H1 H1核小体核心部连接部:DNA分子：146

9、bp、1.75圈组 蛋 白：2（H2A、H2B、H3、H4）DNA分子：60bp八聚体核小体核小体是染色质的基本组成单位，为染色质的一级结构， 10nm。将DNA分子长度压缩1/7。Bp:base pair1.一级结构球状组蛋白核心H4DNA双螺旋(146bp、1.核小体，灰色为DNA双螺旋，彩色是组蛋白核心颗粒核小体，灰色为DNA双螺旋，彩色是组蛋白核心颗粒细胞核医学知识讲座课件10nm螺线管是染色质的二级结构。每6个核小体缠绕一圈形成的中空管. 外30nm; 内10nm, 组蛋白H1位于螺旋管内侧。将串珠状小体长度压缩5/6；DNA分子长度压缩1/42，螺线管即为30nm的染色质纤维。内1

10、0nm外30nmH1组蛋白2 .二级结构10nm螺线管是染色质的二级结构。每6个核小体缠绕一圈形成 核小体和螺线管的结构 核小体和螺线管的结构3 .三级结构：超螺线管为染色体的三级结构，它是由螺线管进一步盘曲而形成。将螺线管长度压缩3940倍。3 .三级结构：超螺线管为染色体的三级结构，它是由螺线管进一超螺线管进一步折叠又被压缩46倍成为四级结构染色单体。 经过染色体的四级结构，DNA分子长度压缩了近10000倍。4 .四级结构：超螺线管进一步折叠又被压缩46倍成为四级结构染色单体。 染色体与DNA的关系DNA核小体螺线管染色单体染色体染色体与DNA的关系DNA核小体螺线管染色单体染色体三、染

11、色体（一）染色体的形态特征三、染色体（一）染色体的形态特征染色单体主缢痕（初级缢痕）次缢痕着丝粒短臂（p）长臂（q）主要成分蛋白质含高度重复DNA外层中层内层纺锤体动粒微管着丝粒(动粒)动粒：是两条染色单体外表面在主缢痕处的特殊附加结构，为染色体的运动中心，是纺锤丝着力的部位。随体常染色质区异染色质区端粒1、染色体的形态结构染色单体主缢痕（初级缢痕）次缢痕着丝粒短臂（p）长臂（q）主细胞分裂的亚细胞结构：1、中心体2、动粒着丝点，附着在着丝粒上的一种细胞器着丝粒是染色体主缢痕部位的染色质，动粒为圆盘样结构，分内、中、外三层动粒外侧与动粒微管相连，内侧与着丝粒相互交织，由于动粒和着丝粒结构成分相

12、互穿插，功能上紧密联系，常称为动粒着丝粒复合体。细胞分裂的亚细胞结构：1、中心体2、动粒着丝点，附着着丝粒的本质就是DNA，着丝粒DNA深入动粒的内层，成为动粒内层的组成成分着丝粒的本质就是DNA，着丝粒DNA深入动粒的内层，成为动粒染色体的类型1/25/8中央着丝粒染色体5/86/8亚中着丝粒染色体6/87/8 近端着丝粒染色体中部亚中部近端部端部7/8末端处随体着丝粒pqpq次缢痕根据着丝粒在染色体中的位置，分为：端着丝粒染色体人类所有染色体只包含前三种类型的染色体。染色体的类型1/25/8中央着丝粒染色体5/86/8亚中染色体的三个特殊序列：1、复制源：2、着丝粒：二条姐妹染色单体的连接

13、部位，保证DNA平均分裂3、端粒：染色体二端富含G的简单重复序列，每分裂一次缩短一段，保证分裂时DNA不变，因此，细胞有寿命染色体的三个特殊序列：第三节 核 仁核仁是真核细胞间期核中最明显的结构，光镜下为均匀、海绵状的球体。第三节 核 仁核仁是真核细胞间期核中最明显的结构，光镜下为均一、核仁的形态结构和化学组成化学成分蛋白质 ：80%（核糖体蛋白、组蛋白、非组蛋、酶等）R N A : 11%D N A : 8%一、核仁的形态结构和化学组成化学成分蛋白质 ：80%（核糖体核仁的超微结构纤维中心致密纤维成分颗粒成分核仁的超微结构纤维中心致密纤维成分颗粒成分二、核仁的功能核糖体rRNA基因转录和加工

14、的场所装配核糖体的大小亚基的场所。rDNA转录rRNA(45S rRNA前体、纤维状)颗粒状（18s 5.8s 28srRNA、蛋白质颗粒）核糖体的亚基剪切、加工加工、包装二、核仁的功能核糖体rRNA基因转录和加工的场所rDNA转三、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）。间 期细胞有12个或多个核仁。分 裂 期染色质浓缩、rRNA合成停止，rDNA袢环逐渐缩回到染色体，核仁缩小继而消失。 分裂期后末期核仁组织者染色体解旋，rDNA伸展成袢环，在酶的作用下合成rRNA，经积累和包装rDNA袢环周围又组建成新的核仁。核仁（有）核仁（消失）核仁（再现）三、核仁周期核仁随细胞周期的进行而呈现周期性变化（形成和消失核基质-核骨架是指真核细胞间期核中除核膜、染色质和核仁以外的一个精密的网架系统，是由非组蛋白构成的纤维状结构。核基质与DNA复制有关；与基因表达调控有关；与染色体的构建有关。功 能核基质-核骨架是指真核细胞间期核中除核膜、