第二章+细胞核与染色体（1）

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1、CellNucleusandChromosome第二章细胞核与染色体Cellstructure植物细胞示意图主要内容1.核被膜（nuclearenvelope)2.核孔复合体(nuclearporecomplex)3.染色质(chromatin)4.染色体(chromosome)5.核仁(nucleolus)6.核基质与核体(nuclearmatrixandnuclearbody)第一节核被膜与核孔复合体Nuclearenvelope&nuclearporecomplex一、核被膜1一般结构：内核膜（innernuclearmembrane）外核膜（oute

2、rnuclearmembrane）：内质网的一部分，胞质面附有核糖体。核周隙（perinuclearspace）：宽20~40nm，与内质网腔相通。核纤层(lamina)：位于内核膜的内表面的纤维网络，可支持核膜，并与染色质及核骨架相连。核孔(nuclearpore)2核被膜的功能◆基因表达的时空隔离◆核膜成为保护性屏障,使核处于一微环境◆染色体的定位和酶分子的支架◆物质运输3核纤层（lamina）由核纤肽（lamin）构成，核纤肽一类中间纤维，分为A、B两型。作用：1．保持核的形态2．参与染色质和核的组装：核纤层在细胞分裂时呈现出周期性的变化，在间期核中，核纤

3、层提供了染色质（异染色质）在核周边锚定的位点。在前期结束时，核纤层被磷酸化，核膜解体。其中B型核纤肽与核膜残余小泡结合，A型溶于胞质中。在分裂末期，核纤肽去磷酸化重新组装，介导了核膜的重建。（参与核被膜的解体与重建）二、核孔是物质运输的通道核孔由至少50种不同的蛋白质（nucleoporin）构成，称为核孔复合体（nuclearporecomplex，NPC）。一般哺乳动物细胞平均有3000个核孔。细胞核活动旺盛的细胞中核孔数目较多，反之较少。在电镜下观察，核孔是呈圆形或八角形，现在一般认为其结构如fish-trap。(辐)(中央栓)(胞质环)(胞质纤丝)核孔复

4、合体的结构(鱼笼模型)◆胞质环(cytoplasmicring),外环◆细胞质颗粒(cytoplasmicgranular)◆核质环(nucleoplasmicring),内环◆中央栓(centralplug),中央运输蛋白(centraltransporter)◆辐(spoke)柱状亚单位(columnsubunit)腔内亚单位(luminalsubunit)环带亚单位(annularsubunit)◆笼状体(basket)笼状体1核孔复合物的结构核孔复合体的结构(鱼笼模型)2核孔的物质运输与信号序列进行物质运输:包括主动运输和被动运输核孔运输特点◆被动运输◆

5、主动运输●信号引导●双向性（1）核蛋白运输机制第二节染色质(chromatin)●染色质的概念、化学组成●染色质的基本结构单位—核小体(nucleosome)●染色质包装的结构模型●常染色质和异染色质●染色质的分子结构一、染色质概念、基本组成及结构（一）染色质概念（二）染色质的化学组成组成：DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA比例：1:1:(1-1.5):0.05。1.DNA2.组蛋白组蛋白的化学修饰虽然组蛋白分子的氨基酸序列是高度保守的，也会进行一些化学修饰，如酰基化、甲基化、磷酸化，以及ADP核糖化等。概念:是指细胞核中组蛋白以外的蛋白质。特性:?◆非组蛋白

6、具多样性和异质性?◆对DNA具有识别特异性，又称序列特异性DNA结合蛋白(sequencespecificDNAbindingproteins)?◆具有多种功能，包括基因表达的调控和染色质高级结构的形成。?◆呈酸性、带负电荷。3.非组蛋白非组蛋白的主要功能：1、参与染色体的构建2、启动DNA的复制3、调控基因的表达序列特异性DNA结合蛋白的结构特征1α螺旋-转角-α螺旋基序(helix-turn-helixmotif)2锌指基序(Zincfingermotif)3亮氨酸拉链基序(Leucinezippermotif，ZIP)4螺旋-环-螺旋结构基序(helix-

7、loop-helixmotif，HLH)5HMG-框结构基序(high-mobilitygroup-box,HMG-boxmotif)有两种主要的锌指单位∶Cys2/His2锌指单位和Cys2/Cys2的锌指单位。●它与螺旋-转角-螺旋结构的差别在于∶两个螺旋的一侧还有一段疏水链，这样当螺旋-环-螺旋结构位于两个多肽之间时，这两个疏水的侧链就会将两个多肽链连在一起形成类似亮氨酸拉链的结构。三、染色质包装的结构模型染色体的四级结构染色体形成过程中长度与宽度的变化宽度增加长度压缩第一级DNA核小体5倍7倍第二级核小体螺线体3倍6倍第三级螺线体超螺线体13

8、倍40倍第四级超螺线体