寄生蟲學(xué)細胞核

寄生蟲學(xué)細胞核1第一頁，共七十九頁，2022年，8月28日雙層單位膜2第二頁，共七十九頁，2022年，8月28日形態(tài)、大小、數(shù)目和位置多樣圓形、橢圓形、桿狀、分葉狀、馬蹄狀。幼稚細胞的細胞核最大，成熟細胞的細胞核最小。通常一個細胞一個核，肝細胞和心肌細胞可有雙核，破骨細胞可有6~50個細胞核，骨骼肌細胞可有數(shù)百個核。正在生長的細胞中，核位于細胞中央，在分化成熟的細胞中，常因細胞內(nèi)含物或特殊結(jié)構(gòu)的存在，核被擠到邊緣。3第三頁，共七十九頁，2022年，8月28日骨骼肌縱切片中性粒細胞4第四頁，共七十九頁，2022年，8月28日細胞核的功能和結(jié)構(gòu)

功能：貯存遺傳信息，進行DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄，是生命活動的調(diào)控中心。5第五頁，共七十九頁，2022年，8月28日學(xué)習(xí)內(nèi)容一、核被膜二、染色質(zhì)與染色體三、核仁四、核基質(zhì)五、細胞核的功能六、細胞核與疾病6第六頁，共七十九頁，2022年，8月28日第一節(jié)核被膜

nuclearenvelope7第七頁，共七十九頁，2022年，8月28日一、核被膜的超微結(jié)構(gòu)外層核膜內(nèi)層核膜核周間隙核孔核纖層8第八頁，共七十九頁，2022年，8月28日（一）雙層膜結(jié)構(gòu)和核周間隙外層核膜：其表面附核糖體，形似粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),并與其相通故為粗面的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一部分，膜可與胞質(zhì)中的某些MT、IF相連起固定核位置的作用。9第九頁，共七十九頁，2022年，8月28日雙層膜結(jié)構(gòu)和核周間隙內(nèi)層核膜：其特異蛋白質(zhì)與核質(zhì)一側(cè)的核纖層蛋白發(fā)生作用。兩層核膜被各自特化，分別與胞質(zhì)或核質(zhì)的組分發(fā)生相互作用。10第十頁，共七十九頁，2022年，8月28日雙層膜結(jié)構(gòu)和核周間隙

核周間隙：隙寬20-40nm；看不到有形物質(zhì)，充滿液態(tài)物質(zhì)為各種蛋白質(zhì)和酶此間隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有臨時通道，可進行核—質(zhì)物質(zhì)交換。核周間隙11第十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日（二）核孔復(fù)合體

nuclearporecomplex，NPC

核孔（nuclearpore）：由內(nèi)外核膜局部融合形成的開口，直徑70nm，不與核周隙相通，溝通細胞核與細胞質(zhì)間物質(zhì)交流的通道。核孔12第十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日核孔復(fù)合體

核孔復(fù)合體(nuclearporecomplex，NPC):一組蛋白質(zhì)顆粒以特定方式排列形成的復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，核孔與這些環(huán)狀結(jié)構(gòu)成為核孔復(fù)合體。NPC功能：1.允許水溶性物質(zhì)運輸。

2.選擇性運輸大分子物質(zhì)。13第十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日核孔復(fù)合體中央栓（一個）胞質(zhì)環(huán)（八個）核質(zhì)環(huán)（八個）核孔復(fù)合體——捕魚籠式模型輪輻核藍14第十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日15第十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日（三）核纖層核纖層（nuclearlamina）：內(nèi)層核膜靠核質(zhì)側(cè)的纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。成分：包括A、B、C型核纖層蛋白，其中A型與染色質(zhì)結(jié)合，B型與內(nèi)層核膜的整合蛋白結(jié)合。功能：核纖層與中等纖維、核骨架相連，形成貫穿于細胞質(zhì)與細胞核的骨架結(jié)構(gòu)；維持核被膜形狀及固定核孔位置的作用；為染色質(zhì)提供附著位點；在細胞周期中與核膜的裂解和重建有關(guān)。16第十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日核纖層17第十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日18第十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日二、核被膜的主要功能

主要功能：核膜既是核的界膜,維持核內(nèi)穩(wěn)定,又是核內(nèi)外物質(zhì)交換、信息交流的屏障與調(diào)節(jié)通道。19第十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日物質(zhì)運輸?shù)姆绞?/p>

小分子物質(zhì)及部分離子通過被動運輸?shù)姆绞酱┻^核膜——自由穿過核孔。大分子物質(zhì)（蛋白質(zhì)、RNA）要需要信號介導(dǎo)通過核孔復(fù)合體進行運輸——門控轉(zhuǎn)運。20第二十頁，共七十九頁，2022年，8月28日（一）參與門控轉(zhuǎn)運的蛋白核轉(zhuǎn)運受體：可與配體結(jié)合，轉(zhuǎn)運配體進出細胞核。分子接頭蛋白：介導(dǎo)配體與受體的結(jié)合。RanGTP酶系統(tǒng)：其中RanGTP可以特異性的與核轉(zhuǎn)運受體結(jié)合，從而調(diào)控受體與配體的結(jié)合；21第二十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日RanGTP調(diào)控受體與配體的結(jié)合入核受體上配體的結(jié)合位點與RanGTP的結(jié)合位點部分重合，所以RanGTP可與配體競爭結(jié)合入核受體。出核受體：RanGTP可與配體協(xié)同結(jié)合出核受體22第二十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日核內(nèi)外的RanGTP梯度由于核中GTP濃度高，所以在核內(nèi)鳥苷酸交換因子使得RanGDP轉(zhuǎn)變?yōu)镽anGTP，RanGTP濃度較高。RanGTP酶活化蛋白和Ran結(jié)合蛋白只存在于細胞質(zhì)，可協(xié)同使RanGTP水解為RanGDP，在細胞質(zhì)中RanGTP濃度較低,RanGDP濃度較高。形成核內(nèi)外的RanGTP梯度。23第二十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日（二）核定位信號24第二十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日核定位信號核定位信號（nuclearlocalizationsignal，NLS）：親核蛋白上的短肽序列，具有定向或定位作用，并可保證與之相連的蛋白質(zhì)通過核孔復(fù)合體，進入細胞核。出核信號（nuclearExportsignal，NES):出核蛋白上的短肽序列，具有定向或定位作用，并可保證與之相連的蛋白質(zhì)通過核孔復(fù)合體，運出細胞核。25第二十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日（三）門控轉(zhuǎn)運的機制26第二十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日門控轉(zhuǎn)運的機制入核受體在胞質(zhì)中與有核定位信號的配體結(jié)合（分子接頭蛋白介導(dǎo)），入核后由于RanGTP結(jié)合到入核受體上，配體釋放到核內(nèi)，實現(xiàn)入核。出核受體在核內(nèi)與配體及RanGTP協(xié)同結(jié)合，轉(zhuǎn)到胞質(zhì)，RanGTP水解脫離，配體也釋放到胞質(zhì)中，實現(xiàn)出核。27第二十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日第二節(jié)染色體與染色質(zhì)chromosomeandchromatin28第二十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日概念染色質(zhì)（chromatin）：在間期細胞核中能被堿性染料著色的物質(zhì)，處于伸展、彌散狀態(tài)，是遺傳信息的載體。染色體（chromosome）：細胞分裂期，染色質(zhì)高度折疊盤曲而凝縮成棒狀的結(jié)構(gòu)。29第二十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日染色質(zhì)DNA蛋白質(zhì)少量RNA組蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4非組蛋白組蛋白:DNA1:1一、染色質(zhì)（染色體）化學(xué)組成30第三十頁，共七十九頁，2022年，8月28日1、DNADNA：染色質(zhì)中重要的化學(xué)成分，為遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)。人類體細胞中有46個DNA分子就有46條細絲——染色質(zhì)細絲。31第三十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日功能：參與染色體的構(gòu)建；維持染色體結(jié)構(gòu)。抑制DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。組蛋白分子量（KD)氨基酸組成種類的變異H120富含賴氨酸廣泛H2A137精、賴氨酸含量中等相當保守H2B137精、賴氨酸含量中等相當保守H3157富含精氨酸高度保守H4112富含精氨酸高度保守2、組蛋白組蛋白特點：堿性帶正電，多數(shù)沒有種屬與組織特異性第三十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日非組蛋白：酸性蛋白，種類繁多，功能各異。功能：1.參與染色體的構(gòu)建（結(jié)構(gòu)蛋白等）

2.啟動基因復(fù)制（核酸合成酶等）

3.調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄（轉(zhuǎn)錄因子等）3、非組蛋白33第三十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日4、RNAtRNA、rRNA、mRNA、前體RNA；含量不到DNA量的10%。34第三十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日二、染色體的組裝35第三十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日（一）一級結(jié)構(gòu)——核小體核小體是染色質(zhì)的基本組成單位，為染色質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，10nm。將DNA分子長度壓縮1/736第三十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日核小體37第三十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日球狀組蛋白核心H4DNA雙螺旋(146bp、1.75圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B10nm連接DNA（60bp）

H1

H1核小體核心部連接部DNA分子：146bp、1.75圈組蛋白：2（H2A、H2B、H3、H4）八聚體組蛋白：H1DNA分子：60bp核小體第三十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日螺旋管是染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)，6個核小體纏繞一圈形成的中空性管.外30nm;內(nèi)10nm,組蛋白H1位于螺旋管內(nèi)側(cè)。DNA分子長度壓縮1/42，螺旋管即為30nm的染色質(zhì)纖維。內(nèi)10nm外30nm組蛋白H1（二）二級結(jié)構(gòu)——螺線管39第三十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日染色體支架（非組蛋白）袢環(huán)（30nm螺旋管）總長520nm30000~100000萬個bp123456789101112131415161718微帶一條染色單體約有106個微帶。染色單體著絲點著絲點絲(三）袢環(huán)模型（loopmodel）

——染色體構(gòu)建第四十頁，共七十九頁，2022年，8月28日袢環(huán)模型（loopmodel）41第四十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日染色質(zhì)異染色質(zhì)heterochromatin（濃縮染色質(zhì)、非功能性染色質(zhì)）：高度螺旋和盤曲、染色深、功能上不很活躍。常染色質(zhì)enchromatin（伸展染色質(zhì)、功能性染色質(zhì)）：無明顯螺旋和盤曲、染色淺、功能上活躍。三、常染色質(zhì)與異染色質(zhì)42第四十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日異染色質(zhì)分類

結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)（或組成型異染色質(zhì)）

(constitutiveheterochromatin) 兼性異染色質(zhì)(facultativeheterochromatin)43第四十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)（或組成型異染色質(zhì)）

(constitutiveheterochromatin)

除復(fù)制期以外，在整個細胞周期均處于聚縮狀態(tài)，形成多個染色中心結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)的特征：①在中期染色體上多定位于著絲粒區(qū)、端粒、次縊痕 及染色體臂的某些節(jié)段；②由相對簡單、高度重復(fù)的DNA序列構(gòu)成,③具有顯著的遺傳惰性,不轉(zhuǎn)錄也不編碼蛋白質(zhì)；④在復(fù)制行為上與常染色質(zhì)相比表現(xiàn)為晚復(fù)制早聚縮；⑤在功能上參與染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致染色質(zhì)區(qū)間性。44第四十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日兼性異染色質(zhì)

(facultativeheterochromatin)

在某些細胞類型或一定的發(fā)育階段,原來的常染色質(zhì)聚縮,并喪失基因轉(zhuǎn)錄活性,變?yōu)楫惾旧|(zhì)，如X染色體隨機失活異染色質(zhì)化可能是關(guān)閉基因活性的一種途徑45第四十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日X染色體隨機失活——巴氏小體46第四十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日47第四十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日染色單體主縊痕（初級縊痕）次縊痕（核仁組織區(qū)）著絲粒centromere短臂（p）長臂（q）主要成分蛋白質(zhì)含高度重復(fù)DNA外層中層內(nèi)層紡錘體微管姐妹著絲點（動原粒）隨體常染色質(zhì)區(qū)異染色質(zhì)區(qū)-端粒動粒kinetochore：是兩條染色單體外表面在初縊痕處的特殊附加結(jié)構(gòu)，為染色體的運動中心，也是微管聚集中心之一。四、染色體48第四十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日

染色體端粒49第四十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日端粒端粒是真核生物染色體末端由許多簡單重復(fù)序列和相關(guān)蛋白組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有維持染色體結(jié)構(gòu)完整性和解決其末端復(fù)制難題的作用。細胞每有絲分裂一次，就有一段端粒序列丟失，當端粒長度縮短到一定程度，會使細胞停止分裂，導(dǎo)致衰老與死亡。

端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶，由RNA和蛋白質(zhì)組成，是以自身RNA為模板，合成端粒重復(fù)序列，加到新合成DNA鏈末端。50第五十頁，共七十九頁，2022年，8月28日染色體的四種類型：1/2~5/8中央著絲粒染色體5/8~7/8亞中著絲粒染色體7/8近端著絲粒染色體中部亞中部近端部端部

—末端處核型karyotype:染色體相對大小、數(shù)目、著絲粒的位置、臂的長短、次縊痕及隨體有無構(gòu)成的全套染色體的特征51第五十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日人類體細胞的正常核型（Denver體制）13——15亞中著絲粒染色體大小組染色體號主要特征A組B組C組D組E組F組G組1234——5亞中著絲粒染色體、無隨體6——12、X亞中著絲粒染色體近端著絲粒染色體、有隨體161718亞中著絲粒染色體中央著絲粒染色體19——20中央著絲粒染色體中央著絲粒染色體21——22、Y近端著絲粒染色體、有隨體Y染色體略大、長臂平行伸展、無隨體52第五十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日53第五十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日正常男性：46，XY正常女性：46，XX54第五十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日第三節(jié)核仁

nucleolus55第五十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日概念

核仁（nucleolus）：細胞核內(nèi)由特定染色體上的核仁組織區(qū)締合而成的結(jié)構(gòu)，是細胞內(nèi)合成rRNA、裝配核糖體亞基的部位。56第五十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日學(xué)習(xí)內(nèi)容一、核仁的分子組成二、核仁的超微結(jié)構(gòu)三、核仁的功能四、核仁周期57第五十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日一、核仁的分子組成化學(xué)成分蛋白質(zhì)：80%，核糖體蛋白、組蛋白、非組蛋白RNA:10%，以核糖核蛋白復(fù)合體的形式存在DNA:8%，核仁染色質(zhì)58第五十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日二、核仁的超微結(jié)構(gòu)核仁核仁染色質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)顆粒成份核仁基質(zhì)非膜性結(jié)構(gòu)59第五十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日1.核仁染色質(zhì)

核仁周圍染色質(zhì)(NAC)：包圍在核仁周圍的染色質(zhì)，高度螺旋，屬異染色質(zhì)。核仁內(nèi)染色質(zhì)(INC)：伸入核仁內(nèi)的染色質(zhì)，處于非螺旋狀態(tài)，屬常染色質(zhì)，載有rRNA基因（rDNA）此段DNA稱核仁組織區(qū)（NOR）它是形成核仁的部位。60第六十頁，共七十九頁，2022年，8月28日人類有5對染色體上存在核仁組織區(qū)，它們都是短臂上帶有隨體的染色體（D組：13、14、15；G組：21、22）這些染色體稱核仁組織者染色體。其短臂末端與隨體之間有染色質(zhì)細絲相連（DNA袢環(huán)），上含轉(zhuǎn)錄rRNA基因它可指導(dǎo)rRNA的合成。核膜核仁含有rDNA的10個伸展的間期染色體袢環(huán)進入核仁中機械剪切分離的含有不完整染色體袢環(huán)的核仁核仁組織區(qū)（NOR）

nucleolar-organizerregion61第六十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日纖維成份：細絲，可被RNA酶和蛋白酶消化故纖維成分是由NOR轉(zhuǎn)錄的rRNA前體與核糖體蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合物，在淺染區(qū)周圍呈海綿狀網(wǎng)架。2.纖維成份62第六十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日3.顆粒成份顆粒成份：位于核仁的周邊部分，電子密度較高，顆粒15~20nm。主要成分為rRNA與核糖體蛋白質(zhì)，是核糖體亞基的前體。63第六十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日4.核仁基質(zhì)核仁基質(zhì)：低電子密度、無定形的蛋白質(zhì)液體物質(zhì)，為上述三種結(jié)構(gòu)的存在環(huán)境。64第六十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日三、核仁的功能

核仁的主要功能：rRNA

(5SrRNA除外）的轉(zhuǎn)錄、加工和核糖體亞基的組裝。1、45SrRNA的轉(zhuǎn)錄100-5000拷貝rRNA基因（rDNA）轉(zhuǎn)錄單位分布于NOR，RNA聚合酶I催化轉(zhuǎn)錄出45SrRNA。65第六十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日rDNArRNA轉(zhuǎn)錄單位3nm間隔片段轉(zhuǎn)錄的起點轉(zhuǎn)錄的終點RNA聚合酶蛋白質(zhì)顆粒rDNA轉(zhuǎn)錄rRNA(45SrRNA前體、纖維狀)顆粒狀（18s5.8s28srRNA、蛋白質(zhì)顆粒）剪切、加工加工、包裝核糖體的亞基45SrRNA的轉(zhuǎn)錄第六十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日2、

rRNA前體的加工

與核糖體亞基的組裝45SrRNA與核糖體蛋白質(zhì)形成核糖核蛋白復(fù)合體（RNP），RNA酶開始加工RNP，分別加工出18S,5.8S和28SrRNA。5SrRNA基因不定位于NOR，在人類1號染色體，由RNA聚合酶III催化轉(zhuǎn)錄，加工后直接參與核糖體大亞基的裝配。67第六十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日68第六十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日四、核仁周期核仁周期：核仁隨細胞周期的進行而呈現(xiàn)周期性變化（形成和消失）。間期細胞有1~2個或多個核仁。分裂期染色質(zhì)濃縮、rRNA合成停止，rDNA袢環(huán)逐漸縮回到染色體，核仁縮小繼而消失。細胞分裂期后末期核仁組織者染色體解旋，rDNA伸展成袢樣，在酶的作用下合成rRNA，經(jīng)積累和包裝rDNA袢環(huán)周圍又組建成新的核仁。核仁（有）核仁（消失）核仁（再現(xiàn)）69第六十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日第四節(jié)核基質(zhì)

nuclearmatrix70第七十頁，共七十九頁，2022年，8月28日核基質(zhì)：指間期核除核被膜、核孔復(fù)合體、核纖層、染色質(zhì)及核仁以外的由纖維蛋白構(gòu)成的核內(nèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也稱核骨架?；瘜W(xué)成分蛋白質(zhì)（90%）：少量RNA和DNA主要是非組蛋白的纖維蛋白，相當部分為含硫蛋白，分子量40~60KD.概念71第七十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日1.對間期核內(nèi)DNA的空間構(gòu)型起著支撐和維系作用并參與DNA包裝和染色體的構(gòu)建。2.與DNA的復(fù)制有關(guān)。3.DNA轉(zhuǎn)錄RNA的落腳點在核基質(zhì)上。4.對轉(zhuǎn)錄下的RNA進行加工。5.病毒DNA在核內(nèi)復(fù)制與裝配也與核基質(zhì)有關(guān)。核基質(zhì)的功