蛋白質(zhì)合成的細(xì)胞器細(xì)胞核

蛋白質(zhì)合成的細(xì)胞器細(xì)胞核第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二細(xì)胞核

核糖體一、蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器

第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二細(xì)胞核第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二一.細(xì)胞核概述細(xì)胞核是真核生物區(qū)別于原核生物的根本所在，在生命進(jìn)化歷程中具有重要意義細(xì)胞核是細(xì)胞內(nèi)最大最重要的細(xì)胞器，在不同的細(xì)胞具有異型性（位置、形態(tài)、大小、數(shù)目）細(xì)胞核的功能：是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息貯存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場所，也是細(xì)胞功能及代謝、生長、增殖、分化、衰老的控制中心。第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二間期細(xì)胞核結(jié)構(gòu)核膜核仁染色質(zhì)核基質(zhì)二.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)間期細(xì)胞核結(jié)構(gòu)包括核膜、核仁、染色質(zhì)以及核基質(zhì)等結(jié)構(gòu)第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二電鏡下顯示細(xì)胞核、核仁和常染色質(zhì)、異染色質(zhì)

第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核膜是由兩層單位膜圍成的多孔的膜性結(jié)構(gòu)（一）核膜（核被膜nuclearenvelope）核膜第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核外膜核內(nèi)膜核周間隙核孔1.核膜的結(jié)構(gòu)第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核外膜：較核膜內(nèi)層厚（4-10nm），其表面附有核糖體，形似粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),并與其相通，為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一部分。第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核內(nèi)膜：無核糖體附著，其內(nèi)表面有一層電子密度高的蛋白質(zhì)細(xì)絲附著，稱為核纖層（厚度10-20nm）。第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二是由纖維蛋白構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，核纖層蛋白分A、B、C三種。核孔復(fù)合體膜蛋白外膜內(nèi)膜

鑲

嵌

膜

蛋

白核周腔BBBBBBBACACACACACACAC核纖層染色質(zhì)（纖維）核纖層nuclearlamina功能：1.作為核膜、染色質(zhì)、核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)支架2.介導(dǎo)核膜與染色質(zhì)之間的相互作用3.參與核膜的瓦解與重建第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核膜上的圓形小孔，是核—質(zhì)的直接通道；孔徑：70nm，不與核周間隙相通。核周間隙：充滿液態(tài)物質(zhì)，為各種蛋白質(zhì)和酶。此間隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有臨時通道，可進(jìn)行核——質(zhì)物質(zhì)交換。核孔：醫(yī)學(xué)全在線()第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核孔復(fù)合體中央顆粒（一個）孔環(huán)顆粒（八對）核孔無定形物質(zhì)核孔功能：1.允許水溶性物質(zhì)運輸。2.選擇性運輸大分子物質(zhì)。周邊顆粒核孔復(fù)合體

核孔復(fù)合體的電鏡照片第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核孔復(fù)合體(nuclearporecomplex)

孔環(huán)顆粒周邊顆粒第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核膜作為核的界膜，維持核內(nèi)相對穏定的內(nèi)環(huán)境；保護(hù)DNA分子。控制細(xì)胞質(zhì)－細(xì)胞核之間的物質(zhì)交換核膜的出現(xiàn)，使DNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯得以在時間和空間上分開來。2.核膜的功能第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二（二）核仁（nucleolus）1.化學(xué)組成蛋白質(zhì)：80%RNA:10%DNA:8%第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二非膜性、海綿狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu)第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二RNA與蛋白質(zhì)的復(fù)合物，它可在核仁內(nèi)構(gòu)成海綿狀網(wǎng)架。

2）顆粒成份為核糖體亞基的前體。

3)核仁基質(zhì)低電子密度、無定形的蛋白質(zhì)液體物質(zhì)，為上述三種結(jié)構(gòu)的存在環(huán)境。1）纖維成份第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二

核仁周邊染色質(zhì)：圍繞核仁周邊的染色質(zhì)，主要為異染色質(zhì)。

核仁內(nèi)染色質(zhì)：深入核仁內(nèi)的染色質(zhì)，是具有功能活性的常染色質(zhì)，載有rRNA基因（rDNA），此段DNA稱核仁組織區(qū)（NOR），它是形成核仁的部位。4）核仁區(qū)染色質(zhì)核仁周邊染色質(zhì)核仁內(nèi)染色質(zhì)（NOR)第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二1)rRNA合成、加工2)核糖體亞基的裝配3.核仁的功能醫(yī)學(xué)全在線()第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核仁隨細(xì)胞周期的進(jìn)行而呈現(xiàn)周期性變化（形成和消失）。4.核仁周期分裂間期：典型的核仁結(jié)構(gòu)分裂前期：核仁消失分裂末期：核仁重現(xiàn)

第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二（三）核基質(zhì)

在核液中存在著一個主要由非組蛋白纖維組成的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，被命名為核基質(zhì)。由于它的形態(tài)與胞質(zhì)骨架很相似，相互之間又有一定的聯(lián)系，也被稱為核骨架。第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二（四）染色質(zhì)（chromatin）與染色體（chromosom）染色質(zhì)與染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的表現(xiàn)形式染色質(zhì)：間期細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染色的物質(zhì)染色體：分裂期染色質(zhì)高度凝集而形成的棒狀結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)全在線()第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二異染色質(zhì)高度螺旋和盤曲、染色深、功能上不很活躍，多分布在核膜內(nèi)緣。常染色質(zhì)無明顯螺旋和盤曲、染色淺、功能上活躍，多分布在核中央。1.染色質(zhì)的類型第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二2.染色質(zhì)的化學(xué)組成染色質(zhì)DNA蛋白質(zhì)少量RNA組蛋白（堿性蛋白）H1、H2A、H2B、H3、H4非組蛋白（酸性蛋白）第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二電鏡下的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)3.染色質(zhì)的超微結(jié)構(gòu)與組裝人體46條染色體，46個DNA分子，約60億bp，連接起來約2m長，而細(xì)胞核直徑小于10um。第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二3.染色質(zhì)的超微結(jié)構(gòu)與組裝染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位：核小體核小體由5種組蛋白和200bp左右的DNA組成第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二組蛋白核心顆粒H4DNA雙螺旋(146bp、1.75圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B10nm連接DNA（約60bp）H1H1核小體核小體的基本結(jié)構(gòu)核心部核心部連接部DNA分子：140～160bp、1.75圈組蛋白八聚體：2（H2A、H2B、H3、H4）組蛋

白：H1DNA分子：50～60bp第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二3.染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組裝染色質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)：核小體鏈核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，許多核小體彼此連接形成11nm的串珠鏈，為染色質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。（將DNA分子長度壓縮1/7）第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二3.染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組裝染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：螺線管直徑11nm的核小體串珠鏈螺旋盤繞，每圈6個核小體，形成外徑30nm，內(nèi)徑10nm，螺距11nm的螺線管，構(gòu)成染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。螺線管即為直徑30nm的染色質(zhì)纖維。第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二內(nèi)10nm組蛋白第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二3.染色體的結(jié)構(gòu)與組裝染色質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)：WHAT？四級結(jié)構(gòu)模型一級結(jié)構(gòu)：核小體鏈二級結(jié)構(gòu)：螺線管三級結(jié)構(gòu)：超螺線管四級結(jié)構(gòu)：染色單體第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二3.染色體的結(jié)構(gòu)與組裝染色質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)：WHAT？袢環(huán)模型一級結(jié)構(gòu)：核小體鏈二級結(jié)構(gòu)：螺線管袢環(huán)微帶染色單體第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二袢環(huán)模型（loopmodel）染色體支架（非組蛋白）袢環(huán)（30nm螺線管）含315個核小體，約63000bp123456789101112131415161718微帶一條染色單體約有106個微帶。染色單體著絲點著絲點絲第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二1.染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體………2.一級結(jié)構(gòu)：核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，許多核小體彼此連接形成11nm的串珠鏈，為染色質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，將DNA分子長度壓縮1/7。3.二級結(jié)構(gòu)：直徑11nm的核小體串珠鏈螺旋盤繞，每圈6個核小體，形成外30nm，內(nèi)10nm，螺距11nm的螺線管，構(gòu)成染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。袢環(huán)模型（loopmodel）第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二4.在染色體中有一個由非組蛋白構(gòu)成的纖維網(wǎng)架稱為染色體支架，兩條染色單體的非組蛋白支架在著絲粒區(qū)相連接，直徑30nm的螺線管一端與支架結(jié)合，另一端向周圍呈環(huán)狀迂回后再回到結(jié)合處，形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)稱為袢環(huán)。5.18個袢環(huán)沿染色體的縱軸由中央向四周伸出，形成放射環(huán)，稱為微帶。第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二6.106個微帶沿軸心支架縱向排列構(gòu)成染色單體，兩條染色單體在著絲粒處相連形成染色體。兩種模型對從直徑30nm的螺線管如何進(jìn)一步包裝成染色體尚有不同的看法。

醫(yī)學(xué)全在線()第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核小體串珠鏈（一級結(jié)構(gòu)）螺線管（二級結(jié)構(gòu)）超螺線管（三級結(jié)構(gòu)）染色單體（四級結(jié)構(gòu)）袢環(huán)微帶四級結(jié)構(gòu)模型袢環(huán)模型第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二染色體與DNA的關(guān)系核小體鏈螺線管微帶第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二HumanChromosomes第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二掃描電鏡下的染色體顯示有絲分裂第43頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二核膜第44頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二

Thenuclearenvelopehastwomembranes,eachwiththetypicalunitmembranestructure.Theyencloseaflattenedsacandareconnectedatthenuclearporesites.Theouterm