高中生物 细胞核课件.ppt

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1、四、细胞核 细胞核是细胞内最大的细胞器，它含有全部基因组的染色体，是生命活动的控制中心。 主要由核膜、核基质、染色质、核仁组成 1.核膜 核膜是细胞核的界膜，由内外两层平行的单位膜组成，在内、外膜之间有宽1050nm的间隙，称为核周腔。核外膜上常附着核糖体颗粒，有些部位与粗面内质网膜相连，核周腔与内质网腔相通，由此可将核外膜看作是内质网膜的一个特化区域。在核内膜与染色质之间、紧靠核内膜的区域分布着一层由特殊的中间纤维形成的网络结构，称为核纤层。核纤层与核膜、染色质及核孔复合体在结构上有密切的联系，一般认为核纤层为核膜及染色质提供了结构支架。内外核膜在一些位点上融合形成环状开口，称为核孔，其直径

2、为50-100nm。核孔是细胞核和细胞质之间大分子物质(如合成DNA和RNA所需的酶，核内合成的各种RNA等)进行交换的通道，这些物质通过“主动运输”过程进出。 2.核基质 核基质为间期核内不能染色或染色很浅的透明黏稠的液体，主要成分是蛋白质和少量的RNA。事实上核基质不是无结构的液体，而是一个以蛋白质成分为主的网架结构体系(核骨架)，网孔中充满液体。染色质和核仁悬浮在核基质中。核基质是核内代谢作用的场所，与DNA的复制和转录以及染色体的构建相关。 3.染色质和染色体 1）染色质的概念和分类 染色质指间期细胞核内易被洋红、龙胆紫、苏木精等碱性染料着色的细丝状结构，是间期细胞遗传物质存在的形式。

3、染色体指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。二者的区别不在化学组成上，而在构型上，反映了细胞周期的不同阶段。 2）染色质的化学组成 染色质的主要成分是DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA，DNA和组蛋白是染色质的稳定成分，非组蛋白与RNA的含量则随着生理状态而变化。组蛋白是染色体的基本结构蛋白，富含带正电荷的精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸，属于碱性蛋白，与酸性的DNA紧密结合，一般不要求特殊的核苷酸序列。用聚丙烯酰胺凝胶电泳可将组蛋白区分为5种组分，即H1、H2A、H2B、H3和H4。非组蛋白是指在染色质中与特异的DNA序列相结合的蛋白质。非组蛋白主要包括各种酶(如连接酶、

4、转录酶等)以及少量的结构蛋白，它们能帮助DNA分子折叠，以形成不同的结构域。3）染色质和染色体的结构 在电子显微镜下可看到染色质成串珠状的细丝，小珠称核小体，是染色质的基本结构单位，如图1117所示，它的主要结构要点是：每个核小体单位包括200碱基对左右的DNA和一个组蛋白八聚体以及一分子的组蛋白H1；组蛋白八聚体构成核小体的核心结构，由H2A、H2B、H3和H4各两个分子所组成；DNA分子盘绕核小体的核心74圈，共140个碱基对，称为核心DNA；一个分子的组蛋白H1与DNA结合，锁住核心DNA的进出口，从而稳定了核小体的结构；两相邻核小体之间是一段连接DNA，含60个碱基对。 染色体是染色质

5、在分裂期紧密卷曲凝缩的结构形式。染色体包装的四级结构模型认为：在组蛋白H1的作用下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构；直径10nm的核小体串珠结构进一步螺旋盘绕，形成每圈含6个核小体，外径30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，这是染色体包装的二级结构；以螺旋管为基础再次螺旋化形成直径04m的圆筒状结构，称为超螺旋管，即为染色体包装的三级结构；超螺旋管进一步螺旋形成染色体的四级结构。这样通过四级螺旋包装形成的染色体结构，共压缩丁8400倍。 染色体在细胞周期不同阶段凝集程度不同，其形态结构有很大的差异。有丝分裂中期的染色体达到了最大收缩，形态最典型

6、，且比较稳定。它由两条相同的姐妹染色单体构成，彼此以着丝粒相连。根据着丝粒在染色体上的位置，可将染色体分为四种类型：中着丝粒染色体：两臂长度相等或大致相等；近中着丝粒染色体：两臂长度不相等，分为长臂和短臂；近端着丝粒染色体：着丝粒位于染色体一端；端着丝粒染色体：有一个非常小的或难以察觉的短臂。4）染色体各部分的主要结构 (1)着丝粒和着丝点(动粒) 着丝粒连接着两个染色单体，由于染色体在着丝粒部位内缢，所以将此部位称为主缢痕。着丝粒是一种高度有序的整合结构，在结构和组成上都是非均一的，至少包括3个不同的结构域：着丝点结构域，又称动粒，即着丝粒外表面的结构。中央结构域，这是着丝粒结构域的主体。配

7、对结构域，这是中期姐妹染色单体相互作用的位点。 (2)次缢痕 指除主缢痕外染色体上浅染缢缩的部位。它的数目、位置和大小是某些染色体所特有的形态特征，因此可作为鉴定染色体的标记。 (3)核仁组织区(NOR) 位于染色体的次缢痕部位，但并非所有次缢痕都是核仁组织区。染色体核仁组织区是rRNA基因所在的部位(除5SrRNA基因外)，与间期细胞核仁形成有关。 (4)随体 指染色体末端部分的圆形或圆柱形的染色体节段，通过次缢痕区与染色体的主要部分相连，它是鉴别染色体的一个重要标志。 (5)端粒 指染色体端部的特化结构，由端粒DNA和端粒蛋白构成。其生物学作用在于维持染色体的稳定，保证DNA的完全复制及参与染色体在核内的空间排布。 4.核仁在光学显微镜下观察，真核细胞间期核中通常可见到单一或多个均质的球形小体称为核仁。核仁的主要功能是rRNA的合成、加工和核糖体亚基的装配。