医学-细胞核最终版

一篇关于医学细胞生物学第六版 第八章细胞核思维导图，包含染色质与染色体、核膜等。

细胞核

• 四.核基质
  • （一）组成成分与形态结构 主要成分：蛋白质和少量RNA（功能：维系核骨架三维网格状态结构的完整性） 分类：核基质蛋白：是各类细胞共有的蛋白成分；核基质结合蛋白：组成与细胞类型分化状态，生理及病理状态有关
  • （二）功能：1参与DNA复制；2.参与基因转录与加工；3.参与染色体构建；4.与细胞分化相关。
• 五.细胞核的功能
  • （一）遗传信息的贮存和复制 细胞核内的DNA是生物体遗传信息的携带者，决定这生物体的遗传性状与生物学行为，细胞核将原创文章包裹在核内，保证了细胞的稳定性 2.DNA复制为不连续性复制
  • （二）遗传信息的转录 转录的本质是将遗传信息从DNA传递给RNA。RNA转录与加工在核内进行。mRNA加工5’端带帽，3‘端加尾去除内含子
• 六.细胞核与疾病
  • (一）细胞核结构异常与基本 1.肿瘤细胞核异常；2.核纤层蛋白异常与早衰
  • （二）核转运异常与疾病
  • （三）端粒异常与疾病
• 三.核仁 真核细胞间期细胞核中最明显的结构，在细胞分裂期表现出周期性的消失与重建
  • （一）主要成分：蛋白质80%，DNA8%和RNA10%
  • (二）结构 1.核仁的纤维中心是分布有rRNA基因的染色质区（为了进行转录） 2.核仁的致密纤维组分包含了处于不同转录阶段的rRNA分子。 3.核仁的颗粒组分由正在加工的rRNA及蛋白质构成
  • （三）功能 1.是rRNA集团转录和加工的场所；2.核仁是核糖体亚基装配的场所
• 二.染色质与染色体
  • 概述
    • 染色质是由核酸和蛋白质组成的核蛋白复合体。主要成分是DNA，组蛋白，非组蛋白及少量RNA。染色质伸展疏松呈细丝状
    • 染色体指细胞在有丝分裂或减数分裂时由染色质凝集而成的条状或棒状结构
  • 一.组成成分
    • （一）DNA是遗传信息的载体
      • 1AGCT；2真核细胞每条未复制的染色质均由一条线性DNA分子构成；3一个真核细胞单倍染色体组中所含的全部遗传信息，叫做基因组
      • 1.单一序列：在基因组中一般只有单一拷贝或少数几个拷贝，一般具有编码功能的基因 2.中度重复序列：重复次数在10~100000之间，多数不编码蛋白，构成基因内和基因间的间隔序列，在基因调控中起重要作用。编码基因包括：rRNA基因，tRNA基因，组蛋白的基因，核糖体的基因等；3.高度重复序列：重复拷贝次数超过100000，构成结构基因的间隔，分布在染色体的端粒，着丝粒区。
      • 染色质DNA的三类功能序列：1.复制源序列：是细胞进行DNA复制的起始点； 2：着丝粒序列：是复制完成的两姐妹染色单体的连接部位，在分裂中期与纺锤丝相连使复制后的染色体平均分配到两个子细胞中；3.端粒序列：维持DNA分子两末端的高度保守，维持染色体的稳定性
    • （二）组蛋白是真核细胞染色质中的基本结构蛋白
      • 1.组蛋白的特点 （1）真核生物染色体的基本结构蛋白；（2）富含带正电荷的Arg等碱性氨基酸，属于碱性蛋白质，可与酸性DNA紧密结合。
      • 2.分类 （1）核小体组蛋白（H2A,H2B,H3和H4）：无种属及组织特异性，进化上高度保守，协助DNA卷曲成核小体的稳定结构。（2）连接组蛋白（H1)有种属及组织特异性，连接核小体
    • （三）非组蛋白能从多方面影响染色质的结构和功能
      • 1.概念：除组蛋白之外的染色质结合蛋白的总称。 2.特点：一类带负电荷的酸性蛋白；数量较少，种类较多，包括染色体骨架蛋白，调节蛋白及参与核酸代谢和染色质化学修饰的相关酶类。
  • 二.常染色质与异染色质
    • （一）常染色质是处于功能活跃呈伸展状态的染色质纤维 定义：为间期核内碱性染料染色是着色较浅，螺旋化程度较低，处于伸展状态的染色质细丝，含基因转录活跃部位。常分布于核的中央，部分介于异染色质中间。
    • （二）异染色质是处于功能惰性呈凝缩状态的染色质纤维 定义：间期核中处于凝缩状态，无转录活性，用碱性染料染色时较深的染色质部分。 分布于核的边缘或围绕在核仁的周围。
      • 组成：组成性染色质（恒定不变，均处于凝集状态）和兼性染色质（有时可转化为常染色质）
  • 三.染色质组装成染色体
    • （一）核小体——染色质的一级结构（基本结构单位） 定义：由200bp左右的DNA及一个组蛋白八聚体构成的圆盘状颗粒。 组装：1.核小体组蛋白各两分子组成八聚体；2.146bp的DNA盘绕组蛋白八聚体1.75圈形成核小体；3.两个相邻的核小体之间以连接DNA相连，典型长度为60bp；核小体串珠的形成使DNA分子压缩了约7倍
    • （二）螺线管——染色质的二级结构 概念：螺线管是在组蛋白H1协助下，有核小体串珠结构盘旋而成的中空结构。 组装：每圈有6个核小体，外径30纳米内径10纳米。组蛋白H1位于螺线管内测。螺线管的形成时核小体串珠结构压缩了6倍。
    • （三）螺线管的进一步包装
      • 多级螺旋化模型
      • 染色体骨架-放射环模型
    • （四）染色体的形态结构 有丝分裂中期，染色质高度凝集，染色体形态结构特征明显
      • 着丝粒 1.主缢痕：指中期染色体的两条姐妹染色单体的连接处，一向内凹陷着色较浅的缢痕。2.着丝粒：主缢痕的染色质部分，有高度重复的异染色质组成。
      • 着丝粒-动粒复合体介导纺锤丝染色体的结合
      • 次缢痕并非存在于所有染色体上
      • 随体是位于染色体末端的球状结构 核仁组织区是含有rRNA基因的染色体区域；该部分rRNA基因转录活跃，染色质凝集成都低表现为浅染的次缢痕；与核仁形成有关；是染色体的标志之一
      • 端粒是染色体末端的特化部分
    • （五）.核型与带型 显带染色能精确识别每一条染色体。
• 一.核膜
  • 核膜的化学组成
    • 1. 由蛋白质和脂类组成，还有少量糖类，DNA和RNA
  • 核膜的结构
    • 1.由内外层核膜，核周隙，核孔复合体和核纤层组成
    • （一）外核膜
      • 1与糙面内质网相连，表面有核糖体附着
      • 2外核膜胞质面附着有中间纤维核微管等细胞骨架成分，与细胞核定位，固定细胞核及维持细胞核形态有关
    • 二内核膜
      • 与外核膜平行排列，表面光滑
      • 内核膜核质面附着有核纤层纤维结构，对核膜起支持作用
    • 三核周隙
      • 1定义：为内外两层核膜之间的腔隙
      • 2与糙面内质网相通
    • 四 核孔复合体
      • 1是核内外核膜融合之处形成的环状开口
      • 2由多个蛋白质颗粒特定方式排列而成的蛋白质分子复合物
    • 五 核纤层
      • 结构：位于内核膜外侧与染色质之间的一层由高电子密度纤维蛋白质组成的网络片层结构
      • 组成：由核纤层蛋白A，核纤层蛋白B，核纤层蛋白C组成
      • 功能：1在细胞核中起支架作用；2与核膜的崩解和重建密切相关；3与染色质凝集成染色体有关；4参与DNA的复制
  • 核膜的功能
    • （一）为基因表达提供了时空隔离屏障
      • 使DNA复制，RNA转录与蛋白质的翻译在不同的时间和空间上进行；维持细胞核相对稳定的内环境
    • （二）参与蛋白质的合成
    • （三）核孔复合体介导核质间的物质交换
      • 1亲核蛋白的输入
        • 亲核蛋白：在细胞质中游离核糖体上合成，经核孔转运入细胞核发挥作用的蛋白质
      • 2RNA及核糖体亚基的核输出 输出蛋白是识别被转运的RNA分钟的受体
• 基本概述
  • 是遗传信息储存，复制和转录的场所，遗传信息指导蛋白质合成，从而调控细胞增殖，生长，分化，衰老和死亡，所以细胞核是细胞生命活动的指挥控制中心。
  • 数量：每个细胞通常只有一个核，但有些细胞为双核甚至多核
  • 大小：高等动物细胞核直径通常在5~10微米。生长旺盛的细胞核比较大
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