细胞核

细胞生物学细胞核部分思维导图，包括细胞核的形态与结构、核膜与核孔复合物、细胞核的组成成分等内容。

细胞核

• 形态与结构
  • 核质比NP=Vn/（Vc-Vn）
  • 形态：一般圆形或椭圆形，中性粒细胞的核为多叶形，还可呈杆状、枝状和带状。
• 核膜与核孔复合物
  • 核膜/核被膜
    • 结构
      • 外核膜
        • 表面附有大量核糖体颗粒
        • 可视做内质网膜的一个特化区域
        • 细胞分裂的间期，与中间丝、微管等细胞骨架相连，与细胞核定位有关
      • 核周池
        • 与内质网腔相通
        • 充满液态无定形物质
        • 内含多种蛋白质和酶
      • 内核膜
        • 与浓集的染色质通过核纤层紧密接触
      • NPC（核孔复合体/核篮）
        • 结构
          • 胞质环
          • 核质环
          • 端环
          • 中央颗粒/中央栓
          • 辐射状结构
        • 组成
          • Nup（核孔蛋白）
            • Nup210：N-连接糖蛋白、将NPC锚定到核膜上
            • Nup62：O-连接的糖蛋白
              • 疏水性N端区：有XFXFXF重复序列
              • C端区：类似核纤层的结构，直接参与物质交换
        • 功能
          • 小于10nm的小分子：协助扩散（亲水性）
            • 扩散速度与分子大小成反比
          • 主动运输
            • 高度选择性
              • 依赖核信号
                • NLS（核定位信号）
                • NES（核输出信号）
                • 核转运蛋白
                • Ran蛋白
                  • 属于G蛋白，调节货物解体或形成
            • 双向性
    • 功能：保护核内DNA分子免受由于细胞骨架运动所受的机械力的损伤。
• 组成成分
  • 核纤层
    • 结构
      • 紧靠细胞核内膜处的一层由纤维组成的网络结构
      • 脊柱动物中，nuclear lamina由三种属于中间丝的多肽（laminA/B/C）组成
    • 功能
      • 维持核膜的完整与稳定，为核膜提供支架
        • 分裂前期Lamin磷酸化，分裂末期Lamin去磷酸化，核膜小泡融合
      • 为DNA与核膜提供连接点
        • LBR与LaminB（核纤层蛋白B）结合，，LaminA与LaminC与染色质的特殊位点结合
      • 锚定NPC
      • 调节基因表达
        • 锚定染色质
      • 与细胞周期相关
        • 染色质需要锚定在核纤层上才能凝集成染色体
  • 染色质
    • 组成成分
      • DNA
        • 基因组
          • 单一序列
          • 重复序列
        • DNA多态性/基因多态性
          • FLP（DNA片段长度的多态性）
          • RSP（DNA重复序列的多态性）
          • SNP（单核苷酸多态性）
      • 染色质蛋白质
        • 组蛋白
          • 碱性蛋白质
          • 核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）和H1组蛋白
        • 非组蛋白
          • 酸性蛋白质
          • 特性
            • 种属和组织特异性
            • 识别DNA具有特异性
            • 具有功能多样性
      • 少量RNA
    • 结构
      • 一级结构：核小体
        • 染色质的基本结构单位
        • 结构特点
          • 200bp左右的DNA超螺旋+组蛋白八聚体（四个异二聚体H2A、H2B、H3、H4）+组蛋白H1
          • 连接DNA平均60bp+146bpDNA双链（1.75•80bp）
      • 二级结构：30nm纤维
      • 三级结构：超螺线管
      • 四级结构：染色单体
    • DNA压缩成染色体的过程：DNA▶️（1/7）核小体▶️（1/6）30nm纤维▶️（1/40）超螺线管▶️1/5（1/10000）染色单体
    • 分类
      • 常染色质
        • 包装松散的有转录活性的染色质，弱嗜碱性，不易辨别
      • 异染色质
        • 间期时仍呈凝集状态的染色质，强嗜碱性，染色呈深的块状结构
        • 分类
          • 结构异染色质
          • 兼性异染色质
            • 间期固缩为巴氏小体，受精后转为常染色质
        • 功能
          • 贮存遗传信息
          • 作为转录的终止点
          • DNA聚合酶的起始点
  • 染色体
    • 中着丝粒染色体
    • 亚中着丝粒染色体
      • P（短臂）、q（长臂）
    • 近端着丝粒染色体
    • 端着丝粒染色体
    • 主要结构
      • 主缢痕
        • 着丝粒
        • 动粒
        • 着丝粒-动粒复合物：配对结构域、中心结构域、动粒结构域
      • 次缢痕
      • 核仁组织区
      • 随体
      • 端粒