《细胞核整合》PPT课件

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1、基因信息传递细胞生物学教研室方瑾转录翻译DNA核苷酸顺序RNA蛋白质氨基酸顺序细胞核DNA复制RNA合成（转录）蛋白质合成（翻译）基因表达调控细胞核的出现是细胞进化的重要标志，有无细胞核是真核细胞与原核细胞的根本区别。进化意义：2.使基因表达的两步在不同的时间和空间进行1.保护DNA，免受胞质机械运动影响细胞核TheCellNucleus(一）概述双层膜结构形状：与细胞形态相适应大小：5-10微米(10%)数量：通常一个位置：通常位于细胞中央只有处于间期的细胞中，才能观察到细胞核的完整结构（核被膜、核仁、染色质、核基

2、质）一、细胞核的结构（二）核被膜nuclearenvelop化学成分：蛋白质：20多种酶类与内质网相似脂类：与内质网种类相似，含量有差别结构：外核膜内核膜核纤层核周隙核孔1.外核膜：面向胞质,与糙面内质网（rER）膜连续有核糖体（Ri）附着外表面分布有细胞骨架-中间纤维、微管维持细胞核形态2.内核膜：面向核质，与外核膜平行有特殊蛋白结合核纤层3.核周隙perinuclearspace内外核膜之间的腔隙，与rER连通内外核膜之间的缓冲区4.核孔(复合体)nuclearporecomplex(1)概述内外核膜融合产生的圆

3、环状结构细胞核内外物质转运的通道代谢活跃细胞中数量多哺乳动物细胞3000～4000个/细胞胞质面核质面(2)结构组成由多种蛋白颗粒组成捕鱼笼模型A胞质环面向胞质一侧的环形结构对称分布有8条纤维，伸向胞质B核质环面向核质一侧的环形结构对称分布有8条纤维末端形成小环–核篮C辐由核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对称，由三个结构域组成柱状亚单位:连接内、外环，起支撑作用腔内亚单位在内外核膜交汇处插入核周隙，锚定复合物环状亚单位靠近核孔复合体中心部分8个颗粒成分环绕形成物质交换通道D中央栓位于核孔复合体的中心转录：聚合酶蛋白合成

4、：mRNAtRNArRNA（6/min）Ri（3）功能转运各种物质进出细胞核复制：DNA+Hp，酶（106/3min）水溶性通道直径9nm长15nm分子量5000以下的分子可自由转运（被动自由扩散）水、离子、单糖、核苷酸大分子通过主动转运过程完成运输蛋白质、RNA选择性：孔径大小可调信号识别，消耗能量双向性A亲核蛋白的核输入被转运成分核定位信号NLS：4-8碱性氨基酸序列指导亲核蛋白入核入核后不被切除输入蛋白受体输入蛋白importin定位:细胞质基质功能:结合核孔复合体被转运成分RanGTP：为转运提供能量BRNA

5、和核糖体亚基的核输出识别受体：输出蛋白exportin5.核纤层nuclearlamina(1)结构内核膜内表面一层纤维状的蛋白网外表面与内核膜的特殊部位结合内表面与染色质的特殊位点结合(2)分子组成核纤层蛋白A，B，C（中间纤维蛋白）(3)功能A在细胞核中起支架作用处理后保留与核骨架及中间纤维相连B通过磷酸化和去磷酸化参与核膜的崩解和重建核纤层蛋白去磷酸化C与染色质凝集有关间期：染色质与核纤层结合，染色质不能螺旋化分裂期：染色质与核纤层蛋白解离，染色质凝集D参与DNA复制6.核被膜功能(1)为基因表达提供时空屏障区

6、域化功能分区(2)核内外物质转运(3)生物大分子合成(三)染色质和染色体（chromatin，chromosome）染色质是间期细胞核中由DNA和组蛋白构成的能被碱性染料着色的物质染色体是高度螺旋化的染色质染色质和染色体是相同物质在细胞周期不同时相的不同表现形式核酸（DNA，少量RNA）蛋白质（组蛋白，非组蛋白）（1）染色体DNA一个真核细胞单倍染色体组中所含的全部遗传信息叫做一个基因组1.染色体（质）的组成人类基因组计划HumanGenomeProject,HGP1986年由美国生物学家杜伯克首次提出1990年10

7、月美国投资30亿美元启动计划预计15年完成主要内容1.用5-10年的时间绘制23对染色体的图谱2.用15年时间测定所有染色体的DNA序列国际化研究项目美国、英国、日本、法国、德国1993我国启动“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”项目1997我国启动“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构与功能研究”项目1999.7我国注册承担人类基因组1%测序任务2000.3我国科学家完成3号染色体测序2000.6美国、英国宣布人类基因组草图完成2001.2《SCIENCE》、《NATURE》杂志正式发表人类基因组工作框架图20

8、03.4.14美国联邦国家人类基因组研究项目负责人弗朗西斯·柯林斯博士在华盛顿宣布，六国科学家经过１３年努力共同绘制完成了人类基因组序列图，人类基因组计划的所有目标全部实现。人类基因组是全人类的共同财富。国内外专家普遍认为，基因组序列图首次在分子层面上为人类提供了一份生命“说明书”，不仅奠定了人类认识自我的基石，推动了生命与医学科学的革命性进展