导图社区 细胞生物学（十）细胞核( ˘ ³˘)♥
细胞生物学（十）细胞核的思维导图，细胞核的特点是：最大的细胞器、真核细胞特有、拥有全部基因组。
（七）内膜系统和核糖体( ˘ ³˘)的思维导图，包含内质网ER、高尔基体GC、溶酶体、过氧化物酶体（有争议）、各种运输小泡和核膜。
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细胞核
核被膜（核膜）
内膜系统组成部分
结构
保卫核质、不对称双层膜
包围在物质外的两层平行的单位膜，是内膜系统的一部分
显微镜
相差显微镜可以观察到核被膜
未经染色核被膜光学显微镜不能
电镜下，核被膜包括内外核膜以及之间的核周隙，核孔，核纤层
在细胞分裂过程中有规律地解体和重建
新核膜来自旧核膜
核被膜的去组装非随机，具有区域特异性
受细胞周期调控因子调节，可与核纤层蛋白，核孔复合体蛋白磷酸化与去磷酸化修饰有关
功能
区域化作用
核膜包围核物质，形成稳定代谢环境（区域化）
核膜将RNA合成与蛋白质合成进行了时空隔离
染色质，染色体定位，酶的支架
物质运输
控制细胞质核细胞核的物质交换
内核膜和外核膜
外核膜
内质网特化区域，胞质面附有核糖体。
常与糙面内质网相连
外表面有网状分布的中间丝，与空间定位有关
内核膜
面向核基质，无核糖体附着
上有特异蛋白（核纤层蛋白B受体）
核周隙（核周隙）
充满液态不定型物质和多种蛋白质和酶
宽10—40NM,
与内质网腔相通
核孔(*^▽^*)
内外核膜融合而成
核膜上沟通细胞质与核质的通道，介导细胞质细胞核间运输
哺乳动物核孔3000
核孔复合体
周围核被膜含有糖蛋白gp210，核孔膜蛋白Pom121
此处核被膜称为孔膜区
超微结构(*^▽^*)
捕鱼笼式结构模型
八对环孔颗粒和一个中央颗粒
胞质环
位于核孔边缘的胞质面
与柱状亚单位相连
环上有八条短纤维分布伸向胞质
条
核质环
位于核孔边缘的核质面一侧
环上有八条短纤维分布伸向核内
纤维末端形成小环，像捕鱼笼
辐
连接胞质环核质环，由核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对称
包括柱状亚单位
中央栓（中央颗粒）
位于核孔中心，呈颗粒状棒状
被动运输
小分子
主动运输大分子（选择性运输）
性质
双向性
高度特异性
信号与RUN蛋白
亲核蛋白
核定位信号（核输入信号）NLS
引导蛋白进入细胞核，约7个氨基酸组成（含Pro,Lys,Arg）
完成核输入后不被切除
其受体为important in
核输出信号NES
引导RNP输出细胞核，其受体为export in
Ran蛋白
属G蛋白，调节货物复合体的解体和形成
亲核蛋白核输入
亲核蛋白
细胞质合成后；经核孔复合体转运到细胞核并发挥作用的蛋白质，组蛋白，核糖体蛋白
包括DNA复制转录酶，包装染色体组蛋白，核糖体蛋白
可滞留于核质中（组蛋白），也可核质穿梭—条件：和核输入受体（输入蛋白important in）结合
爪蟾卵母细胞核质蛋白注射实验
过程
P179上方
亲核蛋白转运机制
需要IMPORTIN和RAN蛋白参与
需要消耗ATP
具有双向性
RNA及核糖体亚基的核输出
转录的RNA需加工，修饰成为成熟的RNA分子才被转运出核
核内RNA分子均需与蛋白质结合以核糖核蛋白复合体形式输出，这些蛋白质因子本身含有核输出信号ENS
受体export in
其他功能
调节染色质空间分布
调控相关基因转录
核纤层(*^▽^*)
内核膜内表面（核质侧）有纤维蛋白组成的单层纤维网状结构，是一类中间丝蛋白，其厚度随不同细胞而异，大多10—20nm
功能
核膜支架：与核骨架相连，提供染色质的锚定部位
参与DNA复制
调节核膜崩解与重组，高度动态结构
与染色质凝集有关
对间期核组装起决定性作用
位置
通常位于核中央
腺细胞偏向一侧
脂肪细胞在边缘
染色质与染色体
间期核中能被碱性染料染色的物质，是细丝网状的DNA蛋白质纤维，是间期细胞中遗传物质的存在形式
染色质化学成分
主要
DNA
组蛋白(*^▽^*)histone
构成异色染色体特异蛋白质
碱性蛋白，带正电荷
与DNA结合没有序列特异性，
在S期与DNA同步合成
与DNA结合，稳定DNA结构
乙酰化，磷酸化，与DNA结合减弱，利于复制转录
甲基化，增强与DNA作用，抑制DNA复制与转录
种类（聚丙烯胺凝胶电泳）
核小体组蛋白
H1A，H2A,H3,H4
没有种属及组织特异性，进化上十分保守，尤其是H3，H4
H1组蛋白
连接作用，参与高级结构构建
有一定的种属和组织特异性
是染色体稳定成分98%
少量
非组蛋白
RNA
比例1：1：0.6：0.05
染色质类型
间期染色质分类(*^▽^*)
常染色质(*^▽^*)
间期核中呈伸展状态，对位于核中央，染色浅，转录活跃
异染色质(*^▽^*)
间期核中呈凝缩状态，多分部于核周缘，染色深，转录不活跃
组成性异染色质
在各种细胞的间期均为异染色质状态（凝缩），无转录活性
如染色体端粒及着丝粒区
兼性异染色质
如巴氏小体
在特定的细胞中或特殊发育阶段，由常染变为浓缩态的异染
活性染色质和非活性染色质
活（不足10%）
具有转录活性
有疏松的染色质结构
非活
无转录活性
包括异染色质和大部分常染色质
两者比较
见PPT
染色质结构与组装(*^▽^*)
DNA包装
袢环模型(*^▽^*)
一极结构（核小体串）
核小体
染色质基本结构单位
结构(*^▽^*)
核心颗粒
连接部
DNA连接片段60bp
H1:位于DNA进出核心颗粒的结合处
长度压缩7倍
二级结构（螺线管）
螺线管
每圈含核小体6个
被压缩6倍
三级结构（微带）
微带是染色体结构高级单位
每18个环形成1微带
四级结构（染色单体）
微带沿轴心纵向排列
染色质高级结构
多级螺旋模型
支架放射环结构模型
染色体
形态结构
主缢痕和着丝粒
着丝粒
主缢痕
分类
中
近中
近端
端
次缢痕，随体及核仁组织区
次缢痕
13～15，21，22的短臂，1号，9号，16号染色体长臂
子主题
核型(*^▽^*)染色体组型
有丝分裂中期，一个体细胞内所有的染色体数目和每一条染色体所特有的形态特征（大小，着丝粒，次缢痕，随体）总和
核型
体细胞染色体数目，大小及着丝粒次缢痕，随体
核型分析
生物体细胞全套 中期 染色体（显微照片）按同源染色体配对，依长度和着丝粒位置从大到小依次排序，编号分组的分析过程
带型
染色体经物理，化学因素处理后，再进行分化染色，使其呈现特定的深浅不同带纹的方法
非显带核型
染色体未经特殊处理，只用常规方法染色获得
记录格式：染色体总数，性染色体组成
显带核型
G显带方法
可观察染色体细微结构畸变
核仁
间期核内，呈圆球型，一般1～2个，有时多达3～5个
化学成分
蛋白质80%
RNA10%
DNAA8%
微量脂类
光镜下无膜包被，电镜下网状结构
3个不完全分隔的特征性区域
纤维中心FC
低电子密度的 浅色
rRNA 基因（rDNA）存在部位
核仁染色体
核仁组织区NOR
分裂期位于特定染色体次缢痕区，含有rRNA基因
是组织形成核仁的部位
一个核仁组织者引导一个核仁装配
人类13.14.15.21.22有核仁组织者，分裂末期形成10个小核仁，然后长大，融合成大核仁
致密纤维组分DFC
核仁超微结构中电子密度最高的区域
原纤维丝构成
含有正在转录的r RNA分子及一些特异性的RNA结合蛋白
颗粒组分GC
位于核仁外周
正在加工成熟的核糖体亚单位前体颗粒
核仁基质
核基质是同一类物质
核仁结合染色质
异染色质
核仁染色质
含rDNA袢环的常染色质
核仁周期
功能(*^▽^*)
RNA转录
除5s rRNA在核仁外核质中合成
转录形态，圣诞树样结构
rDNA串联重复基因，在人单倍体中有200个
rRNA转录后的加工
致密纤维部的纤维状物质是新合成的45s rRNA
45SrRNA甲基化以后经RNA酶裂解成 18s,28s,5.8SrRNA
5SRNA分布在核仁外的染色质DNA上，合成后被转运至核仁区参与大亚基装配
组装核糖体亚单位
核糖体前体装配
核骨架（核基质）
概念(*^▽^*)
真核细胞间期核中除核膜，核纤层，核仁和染色质外的一个蛋白质纤维网架系统
核骨架与核纤层纤维 核孔复合体相互连结，形成核内互为关连的骨架系统（广义核骨架）
形态结构化学成分
蛋白质（非组蛋白）纤维性蛋白
核基质蛋白
核基质结合蛋白
少量rna(RNP)
维持作用
二硫键对核骨架完整性极为重要
形态结构
三维网络结构
支架
DNA复制
提供良好空间支架
有关酶结合在核基质上
DNA复制起点DNA新链结合
基因转录加工
正在转录的基因结合
RNA聚合酶结合
细胞有丝分裂
细胞分化
细胞周期
细胞核周期性变化
特点
最大的细胞器
真核细胞特有
拥有全部基因组
利于与内质网间物质交流及核被膜更新
u
浮动主题
