【思考题】 一、名词解释
核孔复合体、核纤层、亲核蛋白、 核定位信号、核输入蛋白、核输出蛋白 二、问答题
1、简述核膜的结构与功能
2、简述核孔复合体的物质运输特点
第二节 染色质与染色体(Chromatin & chromosome)
? 染色质(chromatin)是间期细胞核中由DNA和组蛋白构成的、能被碱性染料着色的物质,
是遗传信息的载体。
? 染色质与染色体是遗传物质在细胞周期不同阶段不同存在形式
一、染色质与染色体的组成成分 DNA (1)
组蛋白(histone)(1)
染色质
非组蛋白(0.5~1.5) RNA (0.05)
(一) DNA是遗传信息的载体
分三类:
①单一序列(unique sequnce)
结构基因 (60 ~ 70%)( 800 ~1000bp)
②中度重复序列(medium repeated sequences)
rRNA、tRNA、组蛋白基因 、核糖体蛋白基因 (25%~40% )(300bp + 150bp,重
复101~105 )
③高度重复序列(highly repeated sequences)
着丝粒、端粒 DNA,(10 ~ 15%)(2~10 bp 重复10 5~ 106)
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一条功能性染色质DNA必须包含三类不同功能列序:复制源序列,着丝粒序列,端粒序列 (二)组蛋白(histone )
是真核细胞染色体的基本结构蛋白
碱性蛋白 S期合成
H1、H2A、 H2B 、 H3、H4
自动聚合
抑制基因转录作用
通过乙酰化、磷酸化、甲基化调节
? 核小体组蛋白包括H2A、 H2B 、 H3、H4四种,分子量较小,这类组蛋白之间有 相互作用形成聚合体的趋势,从而可将DNA卷曲形成核小体。其在进化上高度保 守,无种属及组织特异性。 ? H1组蛋白由215个氨基酸残基组成,分子量较大,为连接组蛋白。 (三)非组蛋白(non-histpne)
酸性蛋白质、量少、种类多,具有种属和组织特异性复制、转录调控因子(参与DNA 复制、转录) (四)RNA :
主要是mRNA、 tRNA 、rRNA、 hnRNA、基因转录产物
二、常染色质与异染色质(euchromatin and heterochromatin)
常染色质 异染色质
10nm 浅亮区
伸展状态的DNA 转录活性部位 S期早期复制
异染色质 组成性异染色质 (constitutive heterochromatin)
兼性异染色质 (facultative heterochromatin)
? 组成性异染色质(是异染色质的主要类型)
25-30nm 粗大颗粒
缠绕紧密的DNA 无转录活性 S期晚期复制
特点: 在所有细胞中都处于异染色质状态(凝缩),无转录活性,含大量高度重复序列,晚复制
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? 兼性异染色质
在不同类型细胞或不同发育阶段中呈凝聚状态的染色质(70%/总DNA),可转化为常染色质(例如,X染色质)
三、染色质组装成染色体(chromatin assembly )
(一)核小体是染色质的基本结构单位(染色质的一级结构)
(二) 核小体进一步螺旋形成螺线管(染色质的二级结构) (三)螺线管进一步包装成染色体
染色体骨架---放射环结构模型
四、染色体的形态结构 (一)着丝粒
染色体的四种类型 中着丝粒染色体
亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体 端着丝粒染色体
(二)着丝粒-动粒复合体介导纺锤丝与染色体的结合 1. 动粒(kinetochore )
是由多种蛋白质组成的存在于着丝粒两侧的圆盘状结构,是细胞分裂时纺锤丝微管附着
的部位,与细胞分裂过程中染色体的运动密切相关。 (三)次缢痕
染色体上除主缢痕外的浅染缢缩部位,数量、位置和大小可作为鉴别染色体的标记。 (四)随体
近端着丝粒染色体短臂的末端球状结构
核仁组织区(nucleolar organizing region,NOR)
有随体的染色体次缢痕部位含有多拷贝rRNA基因,是组织形成核仁的区域(人13、14、15 、21、22号染色体次缢痕处) (五)端粒(telomere)
? 染色体两臂的末端由高度重复DNA序列构成的结构
? 维持染色体结构的稳定,参与染色体在核内空间排布,在细胞的寿命、衰老和死亡中起
作用
五、核型与带型
1、核型 ( karyotype ):
指一个体细胞(somatic cell)中的全部染色体,按其大小和形态特征顺序排列所构成的图像 2、染色体的显带技术:
用特殊的染色方法使染色体在其长轴上显出明暗交替或染色深浅不同的横纹——带(band)。
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染色体病
? 染色体数目异常:Down syndrome: 21三体
先天性睾丸发育不全综合征(Klinefelter syndrome)
性腺发育不全(Turner syndrome,Turner综合征),核型:45,X
? 染色体结构异常:猫叫综合征
染色质与染色体部分复习要点: 1、化学组成 2、染色质的组装 名词解释:
核小体、常染色质、异染色质、结构异染色质、兼性异染色质、X染色质、着丝粒与动粒、端粒 问答题:
常染色质与异染色质在结构与功能上有何异同?
第三节 核仁(nucleolus)
核仁是真核细胞间期核中最显著的细胞结构
一、核仁的主要化学成分
蛋白质:核糖体蛋白、组蛋白、非组蛋白、ATP酶、RNA 聚合酶、 RNA酶…… DNA: rDNA
RNA: 45s 、28s、18s、5.8s rRNA
二、核仁的结构
光镜下均质球体、折光性强、易被染色
电镜下裸露无膜的纤维网状结构,包括3部分 纤维中心
致密纤维组分 颗粒组分 (一)核仁纤维中心(FC)是分布有rRNA基因的染色质区 ? rDNA: 是编码rRNA的基因,串联排列在DNA袢环上。 ? 核仁组织者(nuclear organizer):
袢环上的rRNA基因成串排列,通过转录产生rRNA, 组织形成核仁,称为核仁组织者;
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?
人类 rRNA的基因分布于13、14、15、 21、 22号5对染色体的次缢痕部位,它们共同构成的区域称为核仁组织者区 (nucleons organizer region,NOR) (二)核仁的致密纤维组分(DFC) ? 包含处于不同转录阶段的rRNA分子
? 主要成分:含有正在转录的rRNA分子,核糖体蛋白及某些特异性的RNA结合蛋白 (三)核仁的颗粒组分(GC)
? 由正在加工的rRNA及蛋白质构成
? 主要成分:由正在加工、成熟的核糖体亚单位前体颗粒构成, 颗粒成分的数量决定核
仁的大小
三、核仁的功能
(一)是rRNA基因转录和加工的场所 (二)核仁是核糖体亚基装配的场所
四、核仁周期
核仁是一种动态结构:核仁随细胞的周期性变化而变化,在细胞分裂前期消失,分裂末期又重新出现。
核仁部分复习要点 名词解释:
rDNA、核仁组织者、核仁组织区 问答题:
1、核仁的超微结构及功能
2、简述在核仁内是如何装配核糖体亚单位的? 3、为什么说核仁是一种动态结构?
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