细胞生物学细胞核知识点.docx

《细胞生物学细胞核知识点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞生物学细胞核知识点.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第八章 细胞核一核膜和核孔复合物1核膜概念：位于细胞核的最外层，是细胞核与细胞质之间的界限，调控细胞核内外的物质交换和信息沟通；组成： 核外膜：外表附有核糖体，与粗面内质网rER相连；核内膜：外表光滑，附有一层致密的纤维网络构造核纤层，打算细胞核形态；膜间隙：与内质网腔相通核孔:内、外膜相互融合形成的环状开口，嵌有核孔复合体2核孔复合物（1） 构造环：胞质环、核质环核篮；辐：柱状亚单位、腔内亚单位、环带亚单位； 中心栓（2） 功能双向选择性亲水通道被动运输：孔径 10nm， 60kDa 主动运输：孔径 20nm亲核蛋白的核输入信号：核定位信号(NLS) ；10 个氨基酸的短肽，指导亲核蛋白完成

2、核输入后并不切除 NLS 、NES、信号肽和信号斑 )importin / 、nucleoporin、RanGTP/GDP亲核蛋白的入核转运：亲核蛋白通过 NLS 识别 importin ，与可溶性 NLS受体 importin / 异二聚体结合，形成转运复合物；在 importin 的介导下，转运复合物与核孔复合体的胞质纤维结合；转运复合物通过转变构象的核孔复合体从胞质面被转移到核质面；转运复合物在核质面与 Ran-GTP 结合，并导致复合物解离，亲核蛋白释放；受体的亚基与结合的 Ran 并与 importin 解离，Ran-GDP 返回核内再转换成Ran-GTP 状态。mRNA 、tRNA

3、 和核糖体亚基的核输出：核输出信号 nuclear export signalNES请说明 Ran 在亲核蛋白的核输入过程中所起的作用。在细胞质内, 受体(importin)与 cargo protein 的 NLS 结合受体/亲核蛋白复合物和 Ran-GDP 穿过核孔进入细胞核在核质内，在 GEF 作用下 Ran-GDP 转变为 Ran-GTP，并与受体 importin 结合构象转变导致受体释放出 cargo protein3.核纤层 lamina受体-Ran-GTP complex 被运回细胞质, 在GAP 作用下 Ran-GTP 被水解为Ran-GDP, Ran与受体 importin

4、 分别是位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维网络（1） 构造和组成：由核纤层蛋白 laminA、B、C 组成（2） 功能在间期细胞中，核纤层为核膜供给一个支架；在分裂细胞中，核纤层的可逆性解聚调整核膜的崩解和重建；核纤层蛋白磷酸化时，核膜崩解；核纤层蛋白去磷酸化时，核膜重建；在间期细胞中，核纤层为染色质供给核周锚锭部位，维持和稳定间期染色质高度有序的构造；调整基因表达，调整 DNA 修复二染色质和染色体1组蛋白和非组蛋白与染色质 DNA 结合的蛋白质负责 DNA 分子遗传信息的组织、复制（1） 组蛋白构成真核生物染色体的根本构造蛋白富含 Arg 和 Lys 的碱性蛋白质，等电点在 pH10

5、.0 以上，可以和酸性 DNA 严密结合，分为 H1, H2A, H2B, H3, H4 五种。H2A, H2B, H3, H4 为核小体组蛋白，在进化上格外保守，没有种属和组织特异性。H1 的种族保守性低， 有肯定的种属和组织特异性。Histone 在维持染色体构造和功能的完整性上起着关键性的作用。Histone 与 DNA 在细胞周期的 S 期合成。DNA 复制停顿，Histone 合成也马上停顿。（2） 非组蛋白主要指导与特异 DNA 序列结合的蛋白质富含天冬氨酸、谷氨酸和色氨酸的酸性蛋白质。占染色体蛋白质的6070%，在不同组织细胞中的种类和数量都不一样。在整个细胞周期中都有不同类型的

6、非组蛋白合成。能识别并结合在特异的 DNA 序列上，识别和结合靠氢键和离子键。非组蛋白在调整真核生物基因表达，染色体高级构造的形成等方面起着重要的作用。列 非的 组结 蛋合 白模 与式DNA序 螺旋-转角- 螺旋模式羧基端的 螺旋为识别螺旋，识别 DNA 大沟的特异碱基信号锌指模式Cys2/His2 锌指单位和 Cys2/ Cys2 锌指单位 Leu 拉链模式2 个蛋白质分子的 螺旋之间靠 Leu 的疏水键形成一条拉链状构造，以二聚体形式与 DNA特异结合。2染色体的分子构造模型（1） 染色体的四级构造模型Korberg(1974 年)：念珠模型，核小体Finch(1976 年)：螺线管Bak

7、(1977 年)：超螺线管染色单体（2） 袢环模型J.Painta 和 D.Coffey1984 年：强调了非组蛋白在染色体包装中的作用。由螺线管形成 DNA 袢环，每 18 个袢环呈放射状平面排列，结合在核基质(非组蛋白)上形成微带，大约 106 个微带沿纵轴构建染色单体DNA 是如何包装成染色体的？四级构造模型：有 DNA 和组蛋白包装成核小体，即 200bp 的 DNA 和组蛋白八聚体 H2A,H2B, H3, H4 各 2 个；在 H1 作用下，由直径 10nm 的核小体串珠构造螺旋化，每圈 6 个核小体，形成外径 30nm， 内径 10nm，螺距 11nm 的螺线管；由螺线管进一步螺

8、旋化形成直径 0.4 m 的超螺线管；超螺线管进一步螺旋折叠，形成长 2-10 m 的染色单体。袢环模型：由螺线管形成 DNA 袢环，每 18 个袢环呈放射状平面排列，结合在核基质(非组蛋白)上形成微带，大约 106 个微带沿纵轴构建染色单体。强调了非组蛋白在染色体包装中的作用3 重要概念（1） 常染色质和异染色质常染色质：间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度低，相对处于伸展状态，用碱性染料染色时着色浅的染色质；异染色质：间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色深的染色质构造组成异染色质：在整个细胞周期都处于聚缩状态，没有较大变化的异染色质；特点：1、在中期染色体

9、上多定位于着丝粒区、端粒、次缢痕及染色体臂的某些节段；2、由相对简洁、高度重复的 DNA 序列构成；3、有显著的遗传惰性4、在复制行为上与常染色质相比表现为晚复制、早聚缩；5、占有较大局部核 DNA兼性异染色质：在发育阶段，原来的常染色体聚缩，并丧失转录活性，变为异染色质。（2） 着丝粒和着丝点着丝点构造域、中心构造域、配对构造域着丝粒：染色体中将两条姐妹染色单体结合起来的区域，由无编码意义的高度重复 DNA 序列组成，为主缢痕，连接两条染色单体，将染色单体分成长臂和短臂。；着丝点：着丝粒外面的蛋白质构造，为板状构造，是纺锤丝插入的位点。着丝粒的 3 种构造域着丝点动粒构造域：内板、中间间隙、

10、外板中心构造域：卫星 DNA 和动粒蛋白CENP 配对构造域：内部着丝粒蛋白 INCENP染色单体连接蛋白 clips（3） 次缢痕和随体次缢痕和随体是鉴别染色体的重要形态特征之一。次缢痕：除主缢痕外，染色体上其他的浅缢痕部位作为鉴定染色体的标记随体：位于染色体末端的球形染色体节段，通过次缢痕区域染色体主体局部相连。*人类的第 13、14、15、21、22 号染色体具有次缢痕和随体随体次缢痕（4） 核仁组织中心(NOR)位于次缢痕部位并非全部次缢痕都是 NOR是 rRNA 的基因rDNA所在的部位除 5s rRNA 基因 与间期细胞核仁形成有关具有 NOR 的染色体称为核仁染色体（5） 核型指

11、染色体组在有丝分裂中期的表型，包括染色体数目、大小、形态特征等（6） 端粒和端粒酶端粒：是染色体两个端部的特化构造，由富含G 的重复 DNA 序列组成端粒酶：一种核糖核蛋白复合物，具有逆转录酶的性质，以其内在的 RNA 为模板，合成端粒重复序列，添加在 DNA 链 3末端。（7） 染色体 DNA 的三个功能元件DNA 复制起始点 确保 DNA 的自我复制着丝粒使复制的染色体能平均安排到子细胞中端粒保持染色体的独立性和稳定性三核仁1. 超微构造：纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分、核仁基质纤维中心FC： rDNA致密纤维组分DFC：rRNA颗粒组分GC：RNP 核糖体亚单位前体颗粒核仁基质：可溶性蛋白质真核生物细胞核糖体含有 4 种 rRNA，即 5.8S、18S、28S 和 5SrRNA，其中前 3 种基因组成一个转录单位rDNA，存在 1005000 个重复序列单位, 位在 NOR。5SrRNA 基因不定位在 NOR。2. 核仁的功能合成和加工 rRNA，组装核糖体亚单位32s28s+5.8s45s 的 rRNA41s加 70 种 Proteins20s18s60s (28s 、5.8s 、5sRNA + Proteins)80sRNPrRNA 加工40s (18s RNA + Proteins)