医学细胞生物学第08章细胞核与细胞遗传1PPT.ppt

1 第8章 细胞核与细胞遗传 2 细胞核的概述 * 苏格兰 Brown 1831 命名； * 真核细胞最显著结构--进化转折点； * 最大、最重要的细胞器； * 遗传物质储藏、复制中心； * 遗传信息的转录中心； * 细胞的司令部——控制中心； 3 本章内容 8.1 细胞核的形态与化学组成 8.2 细胞核的基本结构和功能 8.3 染色体与人类染色体核型 8.4 细胞的遗传 4 8.1 细胞核形态与化学组成 5 8.1.1 细胞核形状、大小与数目 形态：以球形为主，不同类型细胞的核差异大。 大小：随细胞类型和时期而不同。 核质比（NP）＝ 核体积 ／胞质体积 核质比大表示核大，一般细胞的NP为0.5 数目：大多单核; 部分双核（肝C、软骨C） 骨骼肌C多核、破骨C数百核。 7 8.1.2 细胞核的化学组成 * 核酸：DNA——核中最重要成分，差异大。 RNA——DNA转录的产物。 * 蛋白： 组蛋白——碱性蛋白、带正电、结合DNA。 进化上保守；种类少：H1 H2A H2B H3 H4。 非组蛋白——酸性蛋白、带负电、结合组蛋白。 种类多，有种属和组织特异性； 为转录调控因子。 8 DNA：细胞核内的主成分 9  8.2 细胞核的结构和功能 10 细胞核的超微结构 11 8.2.1 核膜的超微结构 12 核膜的结构图 13 核膜与核孔 14 核膜的结构特点 1. 双层。外膜与rER 连通、附核糖体 2. 内膜附有核纤层； 3. 内外膜间为核间隙； 4. 有核孔（复合体），数目不等。 15 核孔的超微结构 16 核孔复合体（NPC） nuclear pore complex 是间期细胞核表面普遍存在的一个构造。 转录功能越活跃，核孔复合体的数量越多。一般在3k～4k个。 17 核孔复合体的沙漏样结构 18 核孔复合体的沙漏样结构 胞质环连核外膜 核质环连核内膜 两环构成核孔外壁 每环各伸出8根丝 核质环的丝连小环 胞质环上有8颗粒 孔中有中央颗粒 19 核孔复合体的沙漏样结构 20 核膜的功能 1、维持核的形态。 2、包裹遗传物质。 使 DNA复制与转录高效率； 3、执行核内外物质转运。 跨膜转运 （被动的、主动的）、 膜泡转运、核周腔转运、核孔转运、 出芽转运（双层核膜参与）。 21 核孔的物质转运 22 核膜物质转运：5种方式 23 8.2.2 染色质的结构与功能 1、染色质的结构： a.纤维状结构—— 染色质丝。 b.串珠状结构—— 核小体串。 c.结构单位 —— 核小体。 d.有两种状态——缠绕和伸展。 24 染色质的结构——核小体串 25 核小体结构示意图 26 27 较粗的染色质纤维——螺线管 28 30nm和11nm染色质纤维 29 螺线管的截面观 30 染色质结构的核小体模型 31 2. 染色质的类型与特点 常染色质 疏松，伸展，着色浅， 转录活性高，分布核中央 异染色质 紧密缠绕、着色深。 活性低or无活性。 分布核边缘、核仁周围。 32 两类染色质的比较 常染色质 异染色质 螺旋化程度 低（疏松） 高（凝集） 染色程度 染色浅 染色深 分布 核中央 核膜附近 DNA序列 单一序列 高度重复 部分重复 功能状态 可转录 不转录 33 8.2.3 核仁的结构和功能 超微结构：海绵状 核仁染色质 纤维成分 颗粒成分 核仁基质 34 关于核仁 动态结构； 大小数目因细胞而异； 一般含1-2个； 蛋白合成旺，核仁发达 DNA、蛋白、RNA； rRNA合成加工与核糖体亚基的装配。 35 1. 核仁的结构 纤维成分 颗粒成分 核仁染色质 核仁周围染色质 核仁内染色质（NOR） 核仁基质 36 核仁的结构 （1）纤维成分—— 核仁中央。由蛋白和rRNA所构成，交织成海绵状。 （2）颗粒成分——核仁外围。由纤维转变而来。是核糖体亚基的前体。 37 （3）核仁染色质 ●核仁周围染色质（异染质为主） ●核仁内染色质 （常染质