細(xì)胞核醫(yī)學(xué)知識(shí)講座課件

1、細(xì)胞核醫(yī)學(xué)知識(shí)講座細(xì)胞核醫(yī)學(xué)知識(shí)講座細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)最大的細(xì)胞器，是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所，是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)最大的細(xì)胞器，是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核醫(yī)學(xué)知識(shí)講座課件核膜是將細(xì)胞核內(nèi)物質(zhì)包圍起來(lái)的雙層膜結(jié)構(gòu)， 組成：外核膜、內(nèi)核膜、核間隙、核孔、核纖層。一 核 膜外核膜內(nèi)核膜核間隙核 孔核纖層核膜是將細(xì)胞核內(nèi)物質(zhì)包圍起來(lái)的雙層膜結(jié)構(gòu)，一 核 膜外核膜(一)外核膜面向細(xì)胞質(zhì)，表面常附有核糖體，與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，在形態(tài)和生化性質(zhì)上與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相近。(一)外核膜面向細(xì)胞質(zhì)，表面常附有核糖體，與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，(三)核間隙面向核基質(zhì)，與外核膜平行排列。內(nèi)表面附

2、著有一層纖維狀的蛋白網(wǎng)，稱核纖層，核纖層對(duì)內(nèi)核膜起支撐作用。(二)內(nèi)核膜內(nèi)外核膜之間的腔隙，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通，充滿液態(tài)無(wú)形物質(zhì)，內(nèi)含多種蛋白質(zhì)、酶以及離子等。 外核膜內(nèi)核膜核間隙核 孔核纖層(三)核間隙面向核基質(zhì)，與外核膜平行排列。內(nèi)表面附著有一層纖(四)核孔 核孔是內(nèi)外核膜融合產(chǎn)生的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，是“核質(zhì)”物質(zhì)交換的通道。核孔數(shù)目與細(xì)胞種類及生理狀態(tài)有關(guān)。外核膜內(nèi)核膜核間隙核 孔核纖層(四)核孔 核孔是內(nèi)外核膜融合產(chǎn)生的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，是“核質(zhì)核孔是內(nèi)外核膜融合產(chǎn)生的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由多個(gè)蛋白質(zhì)顆粒以特定方式排列而成的蛋白分子復(fù)合物，稱核孔復(fù)合體。（1）胞質(zhì)環(huán)，與外核膜相連，8條細(xì)纖絲伸向胞質(zhì)， （2）

3、核質(zhì)環(huán)，與內(nèi)核膜相連對(duì)稱地向核內(nèi)伸入8條細(xì)纖絲，形成核籃。（3）輪輻，（4）中央顆粒（中央運(yùn)輸?shù)鞍祝┖丝讖?fù)合體含100多種不同的蛋白質(zhì)，稱為核孔蛋白。核孔復(fù)合體核孔是內(nèi)外核膜融合產(chǎn)生的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由多個(gè)蛋白質(zhì)顆粒以特定方核孔復(fù)合體的功能：轉(zhuǎn)運(yùn)雙功能和雙向性，轉(zhuǎn)運(yùn)各種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核水溶性通道，被動(dòng)運(yùn)輸大分子通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸完成轉(zhuǎn)運(yùn)核孔復(fù)合體的功能：轉(zhuǎn)運(yùn)雙功能和雙向性，轉(zhuǎn)運(yùn)各種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核核 孔復(fù) 合 體膜蛋白外 膜 內(nèi) 膜 內(nèi)在 膜 蛋 白核 間 隙核纖層蛋白染色質(zhì)(五)核纖層附著于內(nèi)核膜下的纖維狀蛋白質(zhì)層，其化學(xué)成分是核纖層蛋白，在哺乳動(dòng)物及鳥(niǎo)類細(xì)胞中主要由3種蛋白質(zhì)構(gòu)成：核纖層為核膜提供結(jié)構(gòu)支

4、架，以維持核孔位置和核被膜形狀；在細(xì)胞間期，為染色質(zhì)提供錨定部位，分裂期通過(guò)其磷酸化和去磷酸化過(guò)程對(duì)核膜的崩解和重組起調(diào)控作用。lamina 、lamina 、lamina (nuclear lamina)作用：核 孔復(fù) 合 體膜蛋白外 “染色質(zhì)”一詞由Flemming（1882年）首次提出，是指間期細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料著色的物質(zhì)。（間期）染色質(zhì)螺旋化染色體（分裂期）去螺旋故染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段的表現(xiàn)形式。細(xì)網(wǎng)狀，不規(guī)則形態(tài)高度凝縮染色質(zhì)的種類“染色質(zhì)”一詞由Flemming（1882年）首次提出，是指間期細(xì)胞核中的染色質(zhì)可分為兩類：異染色質(zhì)常染色質(zhì)常染色質(zhì)和異染色質(zhì)的

5、化學(xué)本質(zhì)相同，是同一物質(zhì)的不同存在狀態(tài)，二者在一定條件下可以互變。結(jié)構(gòu)上： 常染色質(zhì)折疊壓縮程度低，是間期細(xì)胞核中央處于伸展?fàn)顟B(tài)的染色質(zhì)纖維；異染色質(zhì)折疊壓縮程度高，處于聚縮狀態(tài)。功能上： 常染色質(zhì)轉(zhuǎn)錄比較活躍；異染色質(zhì)沒(méi)有轉(zhuǎn)錄活性。間期細(xì)胞核中的染色質(zhì)可分為兩類：異染色質(zhì)常染色質(zhì)常染色質(zhì)和異常染色質(zhì)異染色質(zhì)細(xì)胞核內(nèi)的位置細(xì)胞核中央間期細(xì)胞核被膜的內(nèi)表面附近，核邊緣螺旋化程度解旋的細(xì)纖維絲，電鏡下呈淺亮區(qū)螺旋纏繞緊密，電鏡下呈粗大顆粒含DNA序列和功能含單一和重復(fù)順序的DNA，可復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，功能活躍與組蛋白結(jié)合緊密，很少轉(zhuǎn)錄，功能靜止復(fù)制時(shí)間S期早期S期晚期常染色質(zhì)異染色質(zhì)細(xì)胞核內(nèi)的位置細(xì)胞核

6、中央間期細(xì)胞核被膜的內(nèi)表（一）染色質(zhì)的化學(xué)組成 一、染色質(zhì)的化學(xué)組成及種類DNA 1少量RNA蛋白質(zhì) 1非組蛋白組蛋白（一）染色質(zhì)的化學(xué)組成 一、染色質(zhì)的化學(xué)組成及種類DNA DNA是染色質(zhì)中重要的化學(xué)成分，是遺傳信息的攜帶者。真核細(xì)胞中每一條染色體都是由DNA分子鏈組成。人類體細(xì)胞中有46個(gè)DNA分子就有46條細(xì)絲23對(duì)染色體1、DNADNA是染色質(zhì)中重要的化學(xué)成分，是遺傳信息的攜帶者。真核細(xì)胞2、組蛋白是真核細(xì)胞中特有的成分，也是含量最高的一種染色質(zhì)蛋白質(zhì)，總量相當(dāng)于DNA。屬堿性蛋白，分子內(nèi)富含堿性氨基酸(如精氨酸和賴氨酸)，大量的正電荷使其憑借靜電引力與DNA分子緊密結(jié)合。根據(jù)在染色質(zhì)

7、中的位置不同，可分為兩大組： 核小體組蛋白（H2A、H2B、H3、H4 ）H1組蛋白分子量較小，作用是協(xié)助DNA盤(pán)繞形成核小體。分子量較大，但不參與核小體組建，而是負(fù)責(zé)把核小體包裝成更高一級(jí)的結(jié)構(gòu)。H1與種屬、個(gè)體有關(guān)組蛋白合成于細(xì)胞周期的S期，與DNA的合成同時(shí)進(jìn)行。2、組蛋白是真核細(xì)胞中特有的成分，也是含量最高的一種染色質(zhì)蛋3、非組蛋白酸性蛋白質(zhì)，富含天門(mén)冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。功能：1.參與染色體的構(gòu)建2.啟動(dòng)基因復(fù)制3.調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄4、RNA染色質(zhì)中含量極低的生物大分子，含量不到DNA量的10%，多為新合成的RNA前體，這些RNA是染色質(zhì)中的正常成分還是轉(zhuǎn)錄出來(lái)的各種RNA的混雜，

8、尚未定論。3、非組蛋白酸性蛋白質(zhì)，富含天門(mén)冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。二、染色體的組裝或構(gòu)建一級(jí)結(jié)構(gòu)：核小體二級(jí)結(jié)構(gòu)：螺線管三級(jí)結(jié)構(gòu)：超螺線管四級(jí)結(jié)構(gòu)：染色單體結(jié)果：一條染色體包含一個(gè)DNA分子（基因組），平均長(zhǎng)度5cm。人體細(xì)胞的一個(gè)DNA含3X109 bp，分布在46條染色單體中，一個(gè)細(xì)胞核平均直徑為5um螺線管模型二、染色體的組裝或構(gòu)建一級(jí)結(jié)構(gòu)：核小體螺線管模型1.一級(jí)結(jié)構(gòu)球狀組蛋白核心H4DNA雙螺旋(146bp、1.75圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B10nm連接DNA（50-60bp） H1 H1核小體核心部連接部:DNA分子：146

9、bp、1.75圈組 蛋 白：2（H2A、H2B、H3、H4）DNA分子：60bp八聚體核小體核小體是染色質(zhì)的基本組成單位，為染色質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)， 10nm。將DNA分子長(zhǎng)度壓縮1/7。Bp:base pair1.一級(jí)結(jié)構(gòu)球狀組蛋白核心H4DNA雙螺旋(146bp、1.核小體，灰色為DNA雙螺旋，彩色是組蛋白核心顆粒核小體，灰色為DNA雙螺旋，彩色是組蛋白核心顆粒細(xì)胞核醫(yī)學(xué)知識(shí)講座課件10nm螺線管是染色質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。每6個(gè)核小體纏繞一圈形成的中空管. 外30nm; 內(nèi)10nm, 組蛋白H1位于螺旋管內(nèi)側(cè)。將串珠狀小體長(zhǎng)度壓縮5/6；DNA分子長(zhǎng)度壓縮1/42，螺線管即為30nm的染色質(zhì)纖維。內(nèi)1

10、0nm外30nmH1組蛋白2 .二級(jí)結(jié)構(gòu)10nm螺線管是染色質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。每6個(gè)核小體纏繞一圈形成 核小體和螺線管的結(jié)構(gòu) 核小體和螺線管的結(jié)構(gòu)3 .三級(jí)結(jié)構(gòu)：超螺線管為染色體的三級(jí)結(jié)構(gòu)，它是由螺線管進(jìn)一步盤(pán)曲而形成。將螺線管長(zhǎng)度壓縮3940倍。3 .三級(jí)結(jié)構(gòu)：超螺線管為染色體的三級(jí)結(jié)構(gòu)，它是由螺線管進(jìn)一超螺線管進(jìn)一步折疊又被壓縮46倍成為四級(jí)結(jié)構(gòu)染色單體。 經(jīng)過(guò)染色體的四級(jí)結(jié)構(gòu)，DNA分子長(zhǎng)度壓縮了近10000倍。4 .四級(jí)結(jié)構(gòu)：超螺線管進(jìn)一步折疊又被壓縮46倍成為四級(jí)結(jié)構(gòu)染色單體。 染色體與DNA的關(guān)系DNA核小體螺線管染色單體染色體染色體與DNA的關(guān)系DNA核小體螺線管染色單體染色體三、染

11、色體（一）染色體的形態(tài)特征三、染色體（一）染色體的形態(tài)特征染色單體主縊痕（初級(jí)縊痕）次縊痕著絲粒短臂（p）長(zhǎng)臂（q）主要成分蛋白質(zhì)含高度重復(fù)DNA外層中層內(nèi)層紡錘體動(dòng)粒微管著絲粒(動(dòng)粒)動(dòng)粒：是兩條染色單體外表面在主縊痕處的特殊附加結(jié)構(gòu)，為染色體的運(yùn)動(dòng)中心，是紡錘絲著力的部位。隨體常染色質(zhì)區(qū)異染色質(zhì)區(qū)端粒1、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)染色單體主縊痕（初級(jí)縊痕）次縊痕著絲粒短臂（p）長(zhǎng)臂（q）主細(xì)胞分裂的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)：1、中心體2、動(dòng)粒著絲點(diǎn)，附著在著絲粒上的一種細(xì)胞器著絲粒是染色體主縊痕部位的染色質(zhì)，動(dòng)粒為圓盤(pán)樣結(jié)構(gòu)，分內(nèi)、中、外三層動(dòng)粒外側(cè)與動(dòng)粒微管相連，內(nèi)側(cè)與著絲粒相互交織，由于動(dòng)粒和著絲粒結(jié)構(gòu)成分相

12、互穿插，功能上緊密聯(lián)系，常稱為動(dòng)粒著絲粒復(fù)合體。細(xì)胞分裂的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)：1、中心體2、動(dòng)粒著絲點(diǎn)，附著著絲粒的本質(zhì)就是DNA，著絲粒DNA深入動(dòng)粒的內(nèi)層，成為動(dòng)粒內(nèi)層的組成成分著絲粒的本質(zhì)就是DNA，著絲粒DNA深入動(dòng)粒的內(nèi)層，成為動(dòng)粒染色體的類型1/25/8中央著絲粒染色體5/86/8亞中著絲粒染色體6/87/8 近端著絲粒染色體中部亞中部近端部端部7/8末端處隨體著絲粒pqpq次縊痕根據(jù)著絲粒在染色體中的位置，分為：端著絲粒染色體人類所有染色體只包含前三種類型的染色體。染色體的類型1/25/8中央著絲粒染色體5/86/8亞中染色體的三個(gè)特殊序列：1、復(fù)制源：2、著絲粒：二條姐妹染色單體的連接

13、部位，保證DNA平均分裂3、端粒：染色體二端富含G的簡(jiǎn)單重復(fù)序列，每分裂一次縮短一段，保證分裂時(shí)DNA不變，因此，細(xì)胞有壽命染色體的三個(gè)特殊序列：第三節(jié) 核 仁核仁是真核細(xì)胞間期核中最明顯的結(jié)構(gòu)，光鏡下為均勻、海綿狀的球體。第三節(jié) 核 仁核仁是真核細(xì)胞間期核中最明顯的結(jié)構(gòu)，光鏡下為均一、核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成化學(xué)成分蛋白質(zhì) ：80%（核糖體蛋白、組蛋白、非組蛋、酶等）R N A : 11%D N A : 8%一、核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成化學(xué)成分蛋白質(zhì) ：80%（核糖體核仁的超微結(jié)構(gòu)纖維中心致密纖維成分顆粒成分核仁的超微結(jié)構(gòu)纖維中心致密纖維成分顆粒成分二、核仁的功能核糖體rRNA基因轉(zhuǎn)錄和加工

14、的場(chǎng)所裝配核糖體的大小亞基的場(chǎng)所。rDNA轉(zhuǎn)錄rRNA(45S rRNA前體、纖維狀)顆粒狀（18s 5.8s 28srRNA、蛋白質(zhì)顆粒）核糖體的亞基剪切、加工加工、包裝二、核仁的功能核糖體rRNA基因轉(zhuǎn)錄和加工的場(chǎng)所rDNA轉(zhuǎn)三、核仁周期核仁隨細(xì)胞周期的進(jìn)行而呈現(xiàn)周期性變化（形成和消失）。間 期細(xì)胞有12個(gè)或多個(gè)核仁。分 裂 期染色質(zhì)濃縮、rRNA合成停止，rDNA袢環(huán)逐漸縮回到染色體，核仁縮小繼而消失。 分裂期后末期核仁組織者染色體解旋，rDNA伸展成袢環(huán)，在酶的作用下合成rRNA，經(jīng)積累和包裝rDNA袢環(huán)周圍又組建成新的核仁。核仁（有）核仁（消失）核仁（再現(xiàn)）三、核仁周期核仁隨細(xì)胞周期的進(jìn)行而呈現(xiàn)周期性變化（形成和消失核基質(zhì)-核骨架是指真核細(xì)胞間期核中除核膜、染色質(zhì)和核仁以外的一個(gè)精密的網(wǎng)架系統(tǒng)，是由非組蛋白構(gòu)成的纖維狀結(jié)構(gòu)。核基質(zhì)與DNA復(fù)制有關(guān)；與基因表達(dá)調(diào)控有關(guān)；與染色體的構(gòu)建有關(guān)。功 能核基質(zhì)-核骨架是指真核細(xì)胞間期核中除核膜、