【8A版】生物教师必备-细胞器──系统内的分工合作

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1、【MeiWei_81重点借鉴文档】细胞器──系统内的分工合作1.细胞核概述细胞核是真核细胞特有的细胞器，它是真核细胞重要的组成部分。细胞核中包含着携带细胞全部基因组的染色体。由于绝大多数遗传信息贮存在细胞核中，DNA复制、RNA转录都在细胞核中进行，因此，它成为细胞生命活动的控制中心。细胞核的出现是细胞进化历程中的一个巨大飞跃。原核细胞中有一团含核样物质的拟核，拟核周围没有核膜，DNA裸露在细胞质中，这样，DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译都是在同一区间中连续进行。真核细胞中的DNA由核膜包围在核中，胞核

2、体积约占整个细胞体积的10%，胞核通过双层核被膜与胞质的其他部分相隔离，核被膜上分布有许多孔，它们选择性地将有关分子在胞核与胞质之间进行转运。一般来说，大多数细胞是单核的，但也有些细胞具有多个核。此外，在某些成熟的细胞中，不再存在细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞，植物韧皮部中的筛管细胞。不过失去核的细胞存活时间通常是不长久的。细胞核的大小在不同生物细胞中是有差异的，高等动物细胞核的直径一般为5～10μm，高等植物细胞核的直径一般为5～20μm，低等植物细胞核的直径一般为1～4μm。核的形态一般为圆球形或椭圆形，但

3、也有其他形状，如粒性白细胞的核为多叶形，蚕的丝腺细胞核为分枝形。细胞核主要由核被膜、染色质、核仁及核基质组成。2.核被膜与核孔的结构和功能核被膜是细胞核的界膜，它由内外两层平行的单位膜组成，每层膜的厚度为70～80nm，在内外膜之间有宽20～40nm的间隙，称为核周隙或膜间腔。在双层核膜中，面向胞质的一层膜为外膜，其表面附有大量的核糖体颗粒，有些部位与内质网相连，核周隙与内质网腔相通，由此可将核外膜看做内质网膜的一个特化区域。内膜面向核质，其表面光滑没有核糖体颗粒。核的内外膜在一些位点上融合形成环状开口，称为核

4、孔。核孔是沟通核质与胞质物质交流的渠道，可以选择性地转运核内外的物质，因而对细胞的活动起重要的调控作用。核孔的直径为80～120【MeiWei_81重点借鉴文档】【MeiWei_81重点借鉴文档】nm，每个核孔不是一个简单的通道，它包含有一个复杂而精细的结构体系，即核孔复合体。大量的研究结果表明，所有真核细胞的核膜上都普遍有核孔复合体，但随着细胞类型的不同和细胞生长阶段的不同，其核孔数目有较大的差异。核孔是由许多蛋白构成的复杂结构，对进出核孔的物质具有严格的调控作用。目前认为核孔复合体由100多种蛋白质组成。核

5、膜的出现为真核细胞的染色质提供了一个稳定的环境。原核细胞中，RNA的合成与蛋白质的合成是同时进行的，这样RNA在翻译成蛋白质之前就很少有改变其转录与翻译方式的机会，而在真核细胞中，转录与翻译在不同区域进行，RNA分子在翻译成蛋白质之前经历一个较长的阶段，前体要进行剪接，剪接中某些序列被切除，只有剪接好的mRNA才会运到胞质中，指导蛋白质的合成。RNA剪接是真核细胞基因组信息传递的重要一步，它能使同一基因由于剪接方式的不同而最终产生不同的蛋白质。3.染色质和染色体的结构染色质是细胞核内能被碱性染料染色的物质，它与

6、染色体是在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。染色质指间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质的存在形式。染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质凝聚而成的棒状结构。二者之间的区别不是在化学组成上，而是在构型上，反映出它们处于细胞周期的不同阶段。染色质的主要成分中，DNA和组蛋白是稳定存在的，DNA与组蛋白之比约为1∶1。非组蛋白与RNA的含量则随着细胞生理状态的不同而变化，非组蛋白与DNA含量之比为0.2～0.8∶1，RNA与DNA含量之比为0.1∶1。

7、通常细胞代谢活动越旺盛，非组蛋白和RNA的含量就越高。细胞里的DNA绝大部分存在于染色质中，并且含量十分稳定。这包括同一物种的各类细胞中的DNA含量是相同的，细胞不会由于分化而使每条染色质DNA增加或减少。但是，如果染色体数目发生变化，DNA的量也就会随之改变。DNA分子是一条相当长的、没有分叉的核苷酸多聚体，所含核苷酸数量巨大，例如，人的每条DNA链平均约含108个核苷酸。遗传信息就贮存在DNA的序列中。染色体蛋白质与DNA分子遗传信息的组织、复制和阅读密切相关。它包括两类蛋白，组蛋白和非组蛋白。组蛋白在维持

8、染色质结构和功能的完整性上起着关键性的作用。非组蛋白是一大类非常不均一的蛋白质，目前，对于非组蛋白的认识远不如组蛋白。【MeiWei_81重点借鉴文档】【MeiWei_81重点借鉴文档】如果人体内每一个体细胞的DNA伸展开来，长度可以达到2m，平均每条染色体所含的DNA的长度约为5cm，而如此长的DNA分子位于直径仅为10μm甚至更小的细胞核中，可见其凝集的程度是非常高的。染色体是染色