寄生虫学细胞核

寄生虫学细胞核1第一页，共七十九页，2022年，8月28日双层单位膜2第二页，共七十九页，2022年，8月28日形态、大小、数目和位置多样圆形、椭圆形、杆状、分叶状、马蹄状。幼稚细胞的细胞核最大，成熟细胞的细胞核最小。通常一个细胞一个核，肝细胞和心肌细胞可有双核，破骨细胞可有6~50个细胞核，骨骼肌细胞可有数百个核。正在生长的细胞中，核位于细胞中央，在分化成熟的细胞中，常因细胞内含物或特殊结构的存在，核被挤到边缘。3第三页，共七十九页，2022年，8月28日骨骼肌纵切片中性粒细胞4第四页，共七十九页，2022年，8月28日细胞核的功能和结构

功能：贮存遗传信息，进行DNA复制和RNA转录，是生命活动的调控中心。5第五页，共七十九页，2022年，8月28日学习内容一、核被膜二、染色质与染色体三、核仁四、核基质五、细胞核的功能六、细胞核与疾病6第六页，共七十九页，2022年，8月28日第一节核被膜

nuclearenvelope7第七页，共七十九页，2022年，8月28日一、核被膜的超微结构外层核膜内层核膜核周间隙核孔核纤层8第八页，共七十九页，2022年，8月28日（一）双层膜结构和核周间隙外层核膜：其表面附核糖体，形似粗面内质网,并与其相通故为粗面的内质网一部分，膜可与胞质中的某些MT、IF相连起固定核位置的作用。9第九页，共七十九页，2022年，8月28日双层膜结构和核周间隙内层核膜：其特异蛋白质与核质一侧的核纤层蛋白发生作用。两层核膜被各自特化，分别与胞质或核质的组分发生相互作用。10第十页，共七十九页，2022年，8月28日双层膜结构和核周间隙

核周间隙：隙宽20-40nm；看不到有形物质，充满液态物质为各种蛋白质和酶此间隙与内质网有临时通道，可进行核—质物质交换。核周间隙11第十一页，共七十九页，2022年，8月28日（二）核孔复合体

nuclearporecomplex，NPC

核孔（nuclearpore）：由内外核膜局部融合形成的开口，直径70nm，不与核周隙相通，沟通细胞核与细胞质间物质交流的通道。核孔12第十二页，共七十九页，2022年，8月28日核孔复合体

核孔复合体(nuclearporecomplex，NPC):一组蛋白质颗粒以特定方式排列形成的复杂的环状结构，核孔与这些环状结构成为核孔复合体。NPC功能：1.允许水溶性物质运输。

2.选择性运输大分子物质。13第十三页，共七十九页，2022年，8月28日核孔复合体中央栓（一个）胞质环（八个）核质环（八个）核孔复合体——捕鱼笼式模型轮辐核蓝14第十四页，共七十九页，2022年，8月28日15第十五页，共七十九页，2022年，8月28日（三）核纤层核纤层（nuclearlamina）：内层核膜靠核质侧的纤维状网络结构。成分：包括A、B、C型核纤层蛋白，其中A型与染色质结合，B型与内层核膜的整合蛋白结合。功能：核纤层与中等纤维、核骨架相连，形成贯穿于细胞质与细胞核的骨架结构；维持核被膜形状及固定核孔位置的作用；为染色质提供附着位点；在细胞周期中与核膜的裂解和重建有关。16第十六页，共七十九页，2022年，8月28日核纤层17第十七页，共七十九页，2022年，8月28日18第十八页，共七十九页，2022年，8月28日二、核被膜的主要功能

主要功能：核膜既是核的界膜,维持核内稳定,又是核内外物质交换、信息交流的屏障与调节通道。19第十九页，共七十九页，2022年，8月28日物质运输的方式

小分子物质及部分离子通过被动运输的方式穿过核膜——自由穿过核孔。大分子物质（蛋白质、RNA）要需要信号介导通过核孔复合体进行运输——门控转运。20第二十页，共七十九页，2022年，8月28日（一）参与门控转运的蛋白核转运受体：可与配体结合，转运配体进出细胞核。分子接头蛋白：介导配体与受体的结合。RanGTP酶系统：其中RanGTP可以特异性的与核转运受体结合，从而调控受体与配体的结合；21第二十一页，共七十九页，2022年，8月28日RanGTP调控受体与配体的结合入核受体上配体的结合位点与RanGTP的结合位点部分重合，所以RanGTP可与配体竞争结合入核受体。出核受体：RanGTP可与配体协同结合出核受体22第二十二页，共七十九页，2022年，8月28日核内外的RanGTP梯度由于核中GTP浓度高，所以在核内鸟苷酸交换因子使得RanGDP转变为RanGTP，RanGTP浓度较高。RanGTP酶活化蛋白和Ran结合蛋白只存在于细胞质，可协同使RanGTP水解为RanGDP，在细胞质中RanGTP浓度较低,RanGDP浓度较高。形成核内外的RanGTP梯度。23第二十三页，共七十九页，2022年，8月28日（二）核定位信号24第二十四页，共七十九页，2022年，8月28日核定位信号核定位信号（nuclearlocalizationsignal，NLS）：亲核蛋白上的短肽序列，具有定向或定位作用，并可保证与之相连的蛋白质通过核孔复合体，进入细胞核。出核信号（nuclearExportsignal，NES):出核蛋白上的短肽序列，具有定向或定位作用，并可保证与之相连的蛋白质通过核孔复合体，运出细胞核。25第二十五页，共七十九页，2022年，8月28日（三）门控转运的机制26第二十六页，共七十九页，2022年，8月28日门控转运的机制入核受体在胞质中与有核定位信号的配体结合（分子接头蛋白介导），入核后由于RanGTP结合到入核受体上，配体释放到核内，实现入核。出核受体在核内与配体及RanGTP协同结合，转到胞质，RanGTP水解脱离，配体也释放到胞质中，实现出核。27第二十七页，共七十九页，2022年，8月28日第二节染色体与染色质chromosomeandchromatin28第二十八页，共七十九页，2022年，8月28日概念染色质（chromatin）：在间期细胞核中能被碱性染料着色的物质，处于伸展、弥散状态，是遗传信息的载体。染色体（chromosome）：细胞分裂期，染色质高度折叠盘曲而凝缩成棒状的结构。29第二十九页，共七十九页，2022年，8月28日染色质DNA蛋白质少量RNA组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4非组蛋白组蛋白:DNA1:1一、染色质（染色体）化学组成30第三十页，共七十九页，2022年，8月28日1、DNADNA：染色质中重要的化学成分，为遗传物质的分子基础。人类体细胞中有46个DNA分子就有46条细丝——染色质细丝。31第三十一页，共七十九页，2022年，8月28日功能：参与染色体的构建；维持染色体结构。抑制DNA的复制和转录。组蛋白分子量（KD)氨基酸组成种类的变异H120富含赖氨酸广泛H2A137精、赖氨酸含量中等相当保守H2B137精、赖氨酸含量中等相当保守H3157富含精氨酸高度保守H4112富含精氨酸高度保守2、组蛋白组蛋白特点：碱性带正电，多数没有种属与组织特异性第三十二页，共七十九页，2022年，8月28日非组蛋白：酸性蛋白，种类繁多，功能各异。功能：1.参与染色体的构建（结构蛋白等）

2.启动基因复制（核酸合成酶等）

3.调控基因转录（转录因子等）3、非组蛋白33第三十三页，共七十九页，2022年，8月28日4、RNAtRNA、rRNA、mRNA、前体RNA；含量不到DNA量的10%。34第三十四页，共七十九页，2022年，8月28日二、染色体的组装35第三十五页，共七十九页，2022年，8月28日（一）一级结构——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1/736第三十六页，共七十九页，2022年，8月28日核小体37第三十七页，共七十九页，2022年，8月28日球状组蛋白核心H4DNA双螺旋(146bp、1.75圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B10nm连接DNA（60bp）

H1

H1核小体核心部连接部DNA分子：146bp、1.75圈组蛋白：2（H2A、H2B、H3、H4）八聚体组蛋白：H1DNA分子：60bp核小体第三十八页，共七十九页，2022年，8月28日螺旋管是染色质的二级结构，6个核小体缠绕一圈形成的中空性管.外30nm;内10nm,组蛋白H1位于螺旋管内侧。DNA分子长度压缩1/42，螺旋管即为30nm的染色质纤维。内10nm外30nm组蛋白H1（二）二级结构——螺线管39第三十九页，共七十九页，2022年，8月28日染色体支架（非组蛋白）袢环（30nm螺旋管）总长520nm30000~100000万个bp123456789101112131415161718微带一条染色单体约有106个微带。染色单体着丝点着丝点丝(三）袢环模型（loopmodel）

——染色体构建第四十页，共七十九页，2022年，8月28日袢环模型（loopmodel）41第四十一页，共七十九页，2022年，8月28日染色质异染色质heterochromatin（浓缩染色质、非功能性染色质）：高度螺旋和盘曲、染色深、功能上不很活跃。常染色质enchromatin（伸展染色质、功能性染色质）：无明显螺旋和盘曲、染色浅、功能上活跃。三、常染色质与异染色质42第四十二页，共七十九页，2022年，8月28日异染色质分类

结构异染色质（或组成型异染色质）

(constitutiveheterochromatin) 兼性异染色质(facultativeheterochromatin)43第四十三页，共七十九页，2022年，8月28日结构异染色质（或组成型异染色质）

(constitutiveheterochromatin)

除复制期以外，在整个细胞周期均处于聚缩状态，形成多个染色中心结构异染色质的特征：①在中期染色体上多定位于着丝粒区、端粒、次缢痕 及染色体臂的某些节段；②由相对简单、高度重复的DNA序列构成,③具有显著的遗传惰性,不转录也不编码蛋白质；④在复制行为上与常染色质相比表现为晚复制早聚缩；⑤在功能上参与染色质高级结构的形成，导致染色质区间性。44第四十四页，共七十九页，2022年，8月28日兼性异染色质

(facultativeheterochromatin)

在某些细胞类型或一定的发育阶段,原来的常染色质聚缩,并丧失基因转录活性,变为异染色质，如X染色体随机失活异染色质化可能是关闭基因活性的一种途径45第四十五页，共七十九页，2022年，8月28日X染色体随机失活——巴氏小体46第四十六页，共七十九页，2022年，8月28日47第四十七页，共七十九页，2022年，8月28日染色单体主缢痕（初级缢痕）次缢痕（核仁组织区）着丝粒centromere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微管姐妹着丝点（动原粒）随体常染色质区异染色质区-端粒动粒kinetochore：是两条染色单体外表面在初缢痕处的特殊附加结构，为染色体的运动中心，也是微管聚集中心之一。四、染色体48第四十八页，共七十九页，2022年，8月28日

染色体端粒49第四十九页，共七十九页，2022年，8月28日端粒端粒是真核生物染色体末端由许多简单重复序列和相关蛋白组成的复合结构，具有维持染色体结构完整性和解决其末端复制难题的作用。细胞每有丝分裂一次，就有一段端粒序列丢失，当端粒长度缩短到一定程度，会使细胞停止分裂，导致衰老与死亡。

端粒酶是一种逆转录酶，由RNA和蛋白质组成，是以自身RNA为模板，合成端粒重复序列，加到新合成DNA链末端。50第五十页，共七十九页，2022年，8月28日染色体的四种类型：1/2~5/8中央着丝粒染色体5/8~7/8亚中着丝粒染色体7/8近端着丝粒染色体中部亚中部近端部端部

—末端处核型karyotype:染色体相对大小、数目、着丝粒的位置、臂的长短、次缢痕及随体有无构成的全套染色体的特征51第五十一页，共七十九页，2022年，8月28日人类体细胞的正常核型（Denver体制）13——15亚中着丝粒染色体大小组染色体号主要特征A组B组C组D组E组F组G组1234——5亚中着丝粒染色体、无随体6——12、X亚中着丝粒染色体近端着丝粒染色体、有随体161718亚中着丝粒染色体中央着丝粒染色体19——20中央着丝粒染色体中央着丝粒染色体21——22、Y近端着丝粒染色体、有随体Y染色体略大、长臂平行伸展、无随体52第五十二页，共七十九页，2022年，8月28日53第五十三页，共七十九页，2022年，8月28日正常男性：46，XY正常女性：46，XX54第五十四页，共七十九页，2022年，8月28日第三节核仁

nucleolus55第五十五页，共七十九页，2022年，8月28日概念

核仁（nucleolus）：细胞核内由特定染色体上的核仁组织区缔合而成的结构，是细胞内合成rRNA、装配核糖体亚基的部位。56第五十六页，共七十九页，2022年，8月28日学习内容一、核仁的分子组成二、核仁的超微结构三、核仁的功能四、核仁周期57第五十七页，共七十九页，2022年，8月28日一、核仁的分子组成化学成分蛋白质：80%，核糖体蛋白、组蛋白、非组蛋白RNA:10%，以核糖核蛋白复合体的形式存在DNA:8%，核仁染色质58第五十八页，共七十九页，2022年，8月28日二、核仁的超微结构核仁核仁染色质纤维结构颗粒成份核仁基质非膜性结构59第五十九页，共七十九页，2022年，8月28日1.核仁染色质

核仁周围染色质(NAC)：包围在核仁周围的染色质，高度螺旋，属异染色质。核仁内染色质(INC)：伸入核仁内的染色质，处于非螺旋状态，属常染色质，载有rRNA基因（rDNA）此段DNA称核仁组织区（NOR）它是形成核仁的部位。60第六十页，共七十九页，2022年，8月28日人类有5对染色体上存在核仁组织区，它们都是短臂上带有随体的染色体（D组：13、14、15；G组：21、22）这些染色体称核仁组织者染色体。其短臂末端与随体之间有染色质细丝相连（DNA袢环），上含转录rRNA基因它可指导rRNA的合成。核膜核仁含有rDNA的10个伸展的间期染色体袢环进入核仁中机械剪切分离的含有不完整染色体袢环的核仁核仁组织区（NOR）

nucleolar-organizerregion61第六十一页，共七十九页，2022年，8月28日纤维成份：细丝，可被RNA酶和蛋白酶消化故纤维成分是由NOR转录的rRNA前体与核糖体蛋白质构成的复合物，在浅染区周围呈海绵状网架。2.纤维成份62第六十二页，共七十九页，2022年，8月28日3.颗粒成份颗粒成份：位于核仁的周边部分，电子密度较高，颗粒15~20nm。主要成分为rRNA与核糖体蛋白质，是核糖体亚基的前体。63第六十三页，共七十九页，2022年，8月28日4.核仁基质核仁基质：低电子密度、无定形的蛋白质液体物质，为上述三种结构的存在环境。64第六十四页，共七十九页，2022年，8月28日三、核仁的功能

核仁的主要功能：rRNA

(5SrRNA除外）的转录、加工和核糖体亚基的组装。1、45SrRNA的转录100-5000拷贝rRNA基因（rDNA）转录单位分布于NOR，RNA聚合酶I催化转录出45SrRNA。65第六十五页，共七十九页，2022年，8月28日rDNArRNA转录单位3nm间隔片段转录的起点转录的终点RNA聚合酶蛋白质颗粒rDNA转录rRNA(45SrRNA前体、纤维状)颗粒状（18s5.8s28srRNA、蛋白质颗粒）剪切、加工加工、包装核糖体的亚基45SrRNA的转录第六十六页，共七十九页，2022年，8月28日2、

rRNA前体的加工

与核糖体亚基的组装45SrRNA与核糖体蛋白质形成核糖核蛋白复合体（RNP），RNA酶开始加工RNP，分别加工出18S,5.8S和28SrRNA。5SrRNA基因不定位于NOR，在人类1号染色体，由RNA聚合酶III催化转录，加工后直接参与核糖体大亚基的装配。67第六十七页，共七十九页，2022年，8月28日68第六十八页，共七十九页，2022年，8月28日四、核仁周期核仁周期：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1~2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。细胞分裂期后末期核仁组织者染色体解旋，rDNA伸展成袢样，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）69第六十九页，共七十九页，2022年，8月28日第四节核基质

nuclearmatrix70第七十页，共七十九页，2022年，8月28日核基质：指间期核除核被膜、核孔复合体、核纤层、染色质及核仁以外的由纤维蛋白构成的核内网架结构也称核骨架。化学成分蛋白质（90%）：少量RNA和DNA主要是非组蛋白的纤维蛋白，相当部分为含硫蛋白，分子量40~60KD.概念71第七十一页，共七十九页，2022年，8月28日1.对间期核内DNA的空间构型起着支撑和维系作用并参与DNA包装和染色体的构建。2.与DNA的复制有关。3.DNA转录RNA的落脚点在核基质上。4.对转录下的RNA进行加工。5.病毒DNA在核内复制与装配也与核基质有关。核基质的功