第十章细胞核与染色体.pptx

;细胞核(单数，nucleus;复数，nuclei) ：真核细胞内最大、 最重要的细胞器, 细胞核普遍存在于真核细胞中（除高等 植物韧皮部成熟的筛管和哺乳动物成熟的红细胞等极少数 细胞）。是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志。细胞 核是遗传信息的储存场所，完成基因复制、转录和转录初 产物的加工，从而控制着细胞的遗传与代谢活动。高等动 物细胞核直径一般为5-10mm,高等植物细胞核直径一般为5- 20mm，低等植物细胞核直径为1-4mm。细胞核体积约占细胞 总体积的10%。;细胞核主要由核被膜、核纤层、染色质、核仁、核基质等组成。;第一节 核被膜 第二节 染色质 第三节 染色质结构与基因活化 第四节 染色体 第五节 核仁 第六节 核基质 ;第一节 核被膜;一、核被膜的结构组成;;（一）核膜：由内外两层平行但不相连续的单位膜构成。 外核膜：面向胞质的一层核膜，表面常附有核糖体颗 粒，常与糙面内质网相连续，使核周间隙与 内质网腔彼此相通。可认为是糙面内质网的 一个特化区域。 内核膜：面向核质的一层核膜，表面光滑，无核糖体 颗粒附着，含有一些特有的蛋白成分（如， 核纤层蛋白B受体），核纤层紧贴其内表面。 核周间隙：内核膜与外核膜之间20-40nm的透明空 隙，称为核周间隙或核周池。其宽度随细 胞种类和功能状态而改变。 ;;核孔： 核被膜的双层核膜平行但不连续，内外膜常在某些部 位相互融合形成环状开口——核孔。核孔是细胞核与 细胞质之间物质交换的通道。核孔周围的核膜特称 为“孔膜区”。“核孔复合体”镶嵌于核孔上。 ;一方面核的蛋白都是在细胞质中合成的，通过核孔定向输入细胞核，另一方面细胞核中合成的各类RNA、核糖体亚单位需要通过核孔运到细胞质。此外，小分子物质能够以自由扩散的方式通过核孔进入细胞核。核孔的直径为80-120nm。一般哺乳动物细胞平均有3000-4000个核孔。细胞核活动旺盛的细胞中核孔数目较多，反之较少。 ;核孔复合体;;核孔复合体的成分 核孔复合体主要由蛋白质构成，其总相对分子质量约为1.25×108,新近推测可能含有30余种不同的多肽，共1000多个蛋白质分子。构成核孔复合体的蛋白统一命名为“核孔蛋白”（nucleoporin,Nup）。gp210和p62 是最具代表性的两个成分。;;P62;;;核孔复合体主动运输的特点： ①对运输颗粒大小的限制。 主动运输的功能直径比被动运输大，为10-20nm，甚至 可达26nm。核孔复合体的有效直径大小可调。 ②通过核孔复合体的主动运输是一个信号识别与载体介导 的过程，需要消耗ATP能量，并表现出饱和动力学特征。 ③通过核孔复合体的主动运输具有双向性，即核输入与核 输出。;亲核蛋白的核输入;NLS;;;转录后的RNA通常需加工、修饰成为成熟的RNA分子后才能被转运出核。 ?RNA聚合酶I转录的rRNA分子：以RNP（核糖核蛋白颗粒）的形式离开细胞核，需要能量； ?RNA聚合酶III转录的5s rRNA与 tRNA的核输出由蛋白质介导； ?RNA 聚合酶II转录的hn RNA，在核内进行5’端加帽和3’端附加多聚A序列以及剪接等加工过程，然后形成成熟的mRNA出核，5’端的m7GpppG“帽子”结构对mRNA的出核转运是必要的； ?细胞核中既有正调控信号保证mRNA的出核转运，也有负调控信号防止mRNA的前体被错误地运输，后者与剪接体(spliceosome)有关。 ?mRNA的出核转运过程是有极性的，其5’端在前，3’端在后。 ?核输出信号 (Nuclear Export Signal，NES)：RNA分子的出核转运需要蛋白分子的帮助，这些蛋白因子本身含有出核信号。 ?入核转运与出核转运之间有某种联系，它们可能需要某些共同的因子。;二、核被膜在细胞周期中的崩解与组装;;;一、概述;二、染色质DNA; 蛋白编码序列：主要以非重复的单一DNA序列存在。 编码rRNA、tRNA、snRNA和组蛋白的串联重复序列。（一般有 200-300个拷贝)。 含有重复序列的DNA 简单序列DNA 散在重复序列 未分类的间隔DNA 高度重复DNA序列:由一些短的DNA序列呈串联重复排列。 ?卫星DNA（satellite DNA），主要分布在染色体着丝粒