细胞生物学-细胞核思维导图

这是一篇关于细胞生物学-细胞核思维导图，包含染色体和染色质、核仁、核基质、细胞核的功能等。

细胞核

• 一.核膜
  • （一）化学组成
    • 1.蛋白质
    • 2.脂类：胆固醇和甘油三酯含量高
  • （二）核膜的结构
    • 内外两层平行但不连续的单位膜构成
    • 1.外核膜：与RER相连，表面有核糖体附着；附着中间纤维和微管等C骨架成分，与C核定位有关
    • 2.内核膜：光滑无核糖体，质面附着纤维网格结构（核纤层）
    • 3.细胞周隙：内外两层核膜之间的腔隙，与RER相通
    • 4.核孔复合体：核内外核膜局部融合之处形成的环状开口
      • 结构模型：捕鱼笼式结构模型（胞质环、核质环、辐、中央栓）
      • 功能：双功能（被动、主动运输）、双向性的亲水核质交换通道
    • 5.核纤层：内核膜内侧与染色质之间的立体纤维网，中间纤维
      • 功能：支架作用；核膜的崩解和重建；染色质凝集成染色体；参与DNA的复制
  • （三）核膜的功能
    • 1.为基因表达提供了时空隔离屏障：复制转录和翻译可在不同时间和空间上进行，相对稳定的内环境
    • 2.核膜参与蛋白质的合成：外核膜的表面附着核糖体
    • 3.核孔复合体介导核－质见的物质交换：被动扩散、主动运输（核孔大小可调节，特殊的核定位信号，双向性）
      • ①亲核蛋白的输入
        • （a）条件：核定位信号（NLS）、核输入受体、Ran—GTP酶
        • （b）过程：
      • ②RNA及核糖体亚基的核输出
        • （a）条件：核输出信号、核输入受体
      • ③病毒进入胞核通过模拟C内的核定位信号识别核输入受体
• 二.染色体和染色质
  • (一)化学组成
    • 1.DNA：每条未复制的染色体均由一条线性DNA分子构成，一个真核C单倍染色体组中的全部遗传信息为基因组
      • ①单一序列：单一拷贝或少数几个拷贝
      • ②中度重复序列：rRNA、tRNA、组蛋白、核糖体蛋白的基因序列
      • ③高度重复序列：端粒、着丝粒区
    • 2.组蛋白和非组蛋白
      • ①组蛋白为碱性蛋白，富含精氨酸Lys和赖氨酸Arg，带正电荷，核小体组蛋白和H1组蛋白，高度保守性
      • ②非组蛋白为酸性蛋白，带负电荷，参与核酸合成、代谢和修饰的酶类
    • 3.RNA是携带遗传信息的生物大分子
  • （二）染色体的构建
    • 1.一级结构核小体：基本结构单位，核心颗粒和DNA连接区，串珠状结构压缩7倍
    • 2.二级结构螺线管：组蛋白H1协助下，由核小体盘旋而成，压缩6倍
    • 3.螺线管的进一步包装
      • ①多级螺旋化模型：三级结构超螺线管，压缩40倍→四级结构染色单体，压缩5倍
      • ②染色体骨架－放射环模型：高级结构
        • 袢环结构（由30nm染色质纤维折叠成）
        • 染色单体（每18个袢环呈放射状排列形成微带，十的六次方个微带沿纵轴排列形成染色单体）
  • （三）常染色质与异染色质
    • ①常染色质
      • （a）定义：碱性染料着色较浅，螺旋化程度较低，含基因转录活跃部位，单一或中度重复DNA序列
      • （b）分布：核内均匀分布，多位于核中央
    • ②异染色质
      • （a）定义：碱性燃料着色较深，凝缩状态，转录不活跃或无转录活性，高度重复DNA序列
      • （b）分布：多位于核边缘或围绕在核仁周围
    • ③X染色体随机失活形成巴氏小体
  • （四）染色体的形态结构
    • 1.核型和带型
      • ①核型：一个体细胞的全部染色体在有丝分裂中期的表型，包括染色体的数目、大小和形态特征
      • ②带型：染色体中的非组蛋白和DNA碱基对呈现的特定带纹
    • 2.功能染色体DNA分子中含有
      • ①复制源序列
      • ②着丝粒序列
      • ③端粒序列
    • 3.相关结构
      • ①主缢痕：中期染色体两条姐妹染色单体的连接处
      • ②着丝粒：主缢痕的染色质部分，由高度重复的异染色体组成
      • ③动粒：着丝点，主缢痕两侧特化的圆盘状结构，蛋白质构成
      • ④着丝粒－动力复合体：染色体的运动中心，微管组织中心
        • 动粒结构域：位于着丝粒表面
        • 中央结构域：着丝粒的主体
        • 配对结构域：着丝粒内表面
      • ⑤端粒：两臂末端的特化结构，高度重复的端粒DNA和蛋白质构成
        • 功能
          • ①保证染色体完全复制
          • ②使染色体免受核酸酶的降解
          • ③防止染色体末端相互融合
        • 端粒酶：含短RNA的Pr复合物，逆转录酶活性，以端粒为引物自身为模板，合成端粒DNA
• 三.核仁
  • （一）主要成分：RNA、DNA、蛋白质和酶
  • （二）核仁的结构
    • 1.纤维中心：rRNA的染色质区
    • 2.致密纤维组分：处于不同转录阶段的rRNA分子，核糖体蛋白及某些特异性的RNA结合蛋白
    • 3.颗粒成分：包含正在加工的rRNA和蛋白质
  • （三）核仁的功能
    • 1.转录和加工核糖体RNA
      • 串联重复的rRNA基因在RNA聚合酶I作用下转录为45S rRNA前体
      • 切割为18S、5.8S、28SrRNA，18S与蛋白质形成核糖体小亚基，剩下的与5SrRNA形成核糖体大亚基
    • 2.组装核糖体亚基
• 四.核基质
  • （一）核骨架：真核生物细胞核内由蛋白质纤维所构成的立体网络状结构
    • 组成：核基质蛋白、核基质结合蛋白、少量RNA
    • 功能：参与DNA复制；参与基因转录和RNA加工修饰；参与染色体构建；参与细胞分化
• 五.细胞核的功能
  • 遗传信息储存、遗传信息复制、遗传信息转录和加工、DNA、RNA、核糖体亚基的合成