《分子细胞与组织教学课件》5.细胞核的结构与功能.ppt

,第一节 核被膜nuclear envelope,一、内外层核膜和核周间隙二、核孔三、核纤层四、核被膜的主要功能五、细胞有丝分裂时核膜的解聚和重新形成,内外层核膜,一、内外层核膜和核周间隙Inner and outer nuclear membrane&Perinuclear space,内外层核膜：构成细胞核和细胞质之间的分隔核周间隙：内、外层核膜交会形成的腔隙，与内质网腔相通,外层核膜与内质网相连 内层核膜内表面与核纤层相贴附,二、核孔（Nuclear pore）,核孔：核膜上的孔洞，其边缘为内、外层核膜 融合形成核孔复合体：组成核孔的一组蛋白质颗粒 以特定排列方式形成的复合体，可以从核膜上分离出来,三、核纤层（Nuclear lamina）,高等真核细胞内层核膜下由纤维蛋白构成的网络壳层。,1.(核被膜)分隔细胞核与细胞质2.(核孔)沟通细胞核与细胞质之间物质双向交流3.(核纤层)提供染色质和染色体的附着位点,四、核被膜的主要功能,（核被膜）分隔细胞核与细胞质,核膜包围核物质形成特定的代谢环境将RNA合成和蛋白质合成分开,(核孔)沟通细胞核与细胞质之间的物质双向交流,遗传物质复制、转录、加工所需酶、蛋白质入核RNA和核糖核蛋白复合体出核,(核纤层)提供染色质和染色体的附着位点,染色体上两个位点（染成黄色和红色）附着于核被膜内面的核纤层上（绿色显示核纤层蛋白）,第二节 染色质和染色体 chromatin&chromosome,一、染色质和染色体的形态二、染色质和染色体的化学组成三、DNA分子四、染色体蛋白质五、DNA分子的包装六、DNA分子的包装形式与基因表达调控七、染色质和染色体的功能,染色质(chromatin)：间期：伸展、细长结构，一定程度的互相缠绕。,透射电镜观察，呈点状、块状，特殊方法处理 使染色质铺展，可见呈纤维状。,光镜下能被染料显示，但形态结构不可见。,电镜下呈纤维状的染色质,电镜下的染色质,光镜下的染色质,细胞核电镜照片,异染色质,常染色质,异染色质：核膜下、核仁周围及核内散在，高电子密度常染色质：异染色质之间的浅染区域,染色体(chromosome):分裂期：卷曲、紧缩、螺旋化、棒状结构。（光镜、电镜下均可见）,光镜下：碱性染料着色，棒状（或花瓣状）。,扫描电镜下分裂中期染色体：H形。,光镜下看到的染色体,电镜下看到的染色体,两者之间的区别主要并不在于化学组成上的差异，而在于包装程度不同，反映了它们处于细胞周期不同阶段的典型形态。DNA分子在间期核中以较为伸展的形式存在，在分裂期则以高度紧缩的形式存在。,染色质和染色体,DNA 49组蛋白 49非组蛋白 少量RNA 极少量,一、染色质和染色体的化学组成chemical composition of chromatines and chromosomes,DNA分子的包装（The package of DNA）,意义:*使纤长的DNA双螺旋分子经反复折叠而大大缩短*有利于转录和复制的高效准确进行,多个层次的包装：*串珠样结构-核小体（nucleosomes）*30nm纤维（30nm fiber）*球状结构（global structure）,（5cm5m）,组蛋白八聚体核心(H2A,H2B,H3,H4)X 2+缠绕DNA链1.75圈(146bp)+连接段DNA(0-80bp)平均DNA长度=200bp,DNA分子经此包装缩短（5cm2cm）,核小体组成,一段DNA双螺旋,染色质串珠结构,染色体上呈伸展状态的某个区段,染色体的紧缩状态,整个中期染色体,30nm染色质纤维,间期和分裂期染色体的包装,核仁的形态结构：,1）纤维中心（fibrillar center）呈浅染区，可有多个。该部分含有从数条染色体上伸出的DNA襻环，上有核糖体RNA（rRNA）基因。2）纤维成分（fibrilar component）位于浅染区周围，呈直径为510nm 致密纤维。该处含正在转录的rRNA分子。3）颗粒成分（granular component）散布于核仁各处，呈致密的颗粒，颗粒直径1520nm。是已合成的核糖体前体颗粒，因此这些颗粒比细胞质中的核糖体颗粒略小些。,第四节 核仁,核仁,核仁的功能是合成、加工核糖体rRNA和装配核糖体,核仁虽然与核内其他区域没有明显分隔，但是形态、化学组成和功能上确实不同于核内其他部分。,1.基因的转录（transcription）从DNA到RNA 2.基因的翻译（translation）从RNA到蛋白质,遗传信息的表达Expression of the genomic information,