1781年Trontana發(fā)現(xiàn)于魚類細胞；1831年，Brown發(fā)現(xiàn)于植物。大小：植物1~4μm，動物10μm。常以核質(zhì)比來估算核的大小。正常細胞NP≈0.5，分裂期細胞NP>0.5，衰老細胞NP<0.5。現(xiàn)在是1頁\一共有64頁\編輯于星期四形狀：圓形，胚乳細胞(網(wǎng)狀）蝶類絲腺細胞(分支狀)。位置：細胞中央，成熟植物細胞的邊緣。數(shù)目：通常一個，成熟的篩管和紅細胞（0）、肝細胞、心肌細胞(1-2）、破骨細胞(6~50）、骨骼肌細胞(數(shù)百）、植物氈絨層細胞(2~4)。結(jié)構(gòu)：①核被膜、②核仁、③核基質(zhì)、④染色質(zhì)、⑤核纖層。功能：①遺傳、②發(fā)育?，F(xiàn)在是2頁\一共有64頁\編輯于星期四Nucleus

structure現(xiàn)在是3頁\一共有64頁\編輯于星期四第一節(jié)核被膜

Nuclearenvelope

現(xiàn)在是4頁\一共有64頁\編輯于星期四一、核被膜是雙層膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成：①內(nèi)核膜（innernuclearmembrane）②外核膜（outernuclearmembrane）③核周隙（perinuclearspace）外核膜：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一部分，胞質(zhì)面附有核糖體。核周隙：寬20~40nm，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通。核纖層：位于內(nèi)核膜的內(nèi)表面的纖維網(wǎng)絡(luò)，可支持核膜，并與染色質(zhì)及核骨架相連?，F(xiàn)在是5頁\一共有64頁\編輯于星期四Thenuclearenvelope現(xiàn)在是6頁\一共有64頁\編輯于星期四核纖層由核纖肽（lamin）構(gòu)成，核纖肽一類中間纖維，分為A、B兩型。作用：1．保持核的形態(tài)：2．參與染色質(zhì)和核的組裝：核纖層在細胞分裂時呈現(xiàn)出周期性的變化，在間期核中，核纖層提供了染色質(zhì)（異染色質(zhì)）在核周邊錨定的位點。在前期結(jié)束時，核纖層被磷酸化，核膜解體。其中B型核纖肽與核膜殘余小泡結(jié)合，A型溶于胞質(zhì)中。在分裂末期，核纖肽去磷酸化重新組裝，介導(dǎo)了核膜的重建?，F(xiàn)在是7頁\一共有64頁\編輯于星期四Lamins現(xiàn)在是8頁\一共有64頁\編輯于星期四現(xiàn)在是9頁\一共有64頁\編輯于星期四Cytoplasmicface

cytoplasmicparticles現(xiàn)在是10頁\一共有64頁\編輯于星期四Nuclearface

basketinnercomplex現(xiàn)在是11頁\一共有64頁\編輯于星期四二、核孔是物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ?/p>

核孔由至少50種不同的蛋白質(zhì)（nucleoporin）構(gòu)成，稱為核孔復(fù)合體（nuclearporecomplex，NPC）。一般哺乳動物細胞平均有3000個核孔。細胞核活動旺盛的細胞中核孔數(shù)目較多，反之較少。在電鏡下觀察，核孔是呈圓形或八角形，現(xiàn)在一般認為其結(jié)構(gòu)如fish-trap?，F(xiàn)在是12頁\一共有64頁\編輯于星期四TheNuclearPore現(xiàn)在是13頁\一共有64頁\編輯于星期四核定位信號（nuclearlocalizationsignal，NLS）：引導(dǎo)蛋白質(zhì)進入細胞核的一段信號序列。受體為importin。第一個被確定的NLS是病毒SV40的T抗原，序列為：pro-pro-lys-lys-lys-Arg-Lys-val。NLS對連接的蛋白質(zhì)無特殊要求，完成輸入后不被切除。核輸出信號（nuclearexportsignal,NES），引導(dǎo)RNP輸出細胞核，受體為exportin。Ran蛋白，一類G蛋白，調(diào)節(jié)貨物復(fù)合體的解體或形成。三、通過核孔的物質(zhì)運輸與信號序列有關(guān)現(xiàn)在是14頁\一共有64頁\編輯于星期四ProcessofNuclearImport現(xiàn)在是15頁\一共有64頁\編輯于星期四ColloidalgoldlabeledNucleoplasminweretransportedintonucleus.Mitochondrion現(xiàn)在是16頁\一共有64頁\編輯于星期四第二節(jié)、染色體1848年，Hofmeister發(fā)現(xiàn)于鴨跖草的小孢子母細胞。1888年，Waldeyer提出Chromosome（染色體）。1879年，W.Flemming提出Chromatin（染色質(zhì)）?，F(xiàn)在是17頁\一共有64頁\編輯于星期四一、染色質(zhì)的化學(xué)組成組成：DNA、組蛋白、非組蛋白、少量RNA比例：1:1:(1-1.5):0.05?，F(xiàn)在是18頁\一共有64頁\編輯于星期四（一）DNA3種序列：①單一序列；②中度重復(fù)序列（101~5）；③高度重復(fù)序列（>105）。3種構(gòu)像：①B-DNA、②Z-DNA、③A-DNA。3種基本元素：①自主復(fù)制序列(ARS)，是DNA復(fù)制的起點。②著絲粒序列(CEN)，含α衛(wèi)星DNA。③端粒序列(TEL)。酵母人工染色體(YAC)：含上述3種成分，用于轉(zhuǎn)基因?，F(xiàn)在是19頁\一共有64頁\編輯于星期四ThreeDNAconformations現(xiàn)在是20頁\一共有64頁\編輯于星期四Threekeyregionsofachromosome現(xiàn)在是21頁\一共有64頁\編輯于星期四帶正電荷，含Arg，Lys，屬堿性蛋白，共5種，分為：核心組蛋白（corehistone）：H2A、H2B、H3、H4；連接組蛋白（linkerhistone）：H1。結(jié)構(gòu)：高度保守，尤其是H4。核心組蛋白由球形部和尾部構(gòu)成，球形部借Arg與磷酸二脂骨架間的靜電作用使DNA分子纏繞在組蛋白核心上，形成核小體，尾部含有大量Arg和Lys，為組蛋白轉(zhuǎn)譯后進行修飾的部位。H1多樣性，具有屬(genus)和組織特異性。（二）組蛋白現(xiàn)在是22頁\一共有64頁\編輯于星期四序列特異性DNA結(jié)合蛋白。特性：含有較多天冬氨酸、谷氨酸，帶負電荷，屬酸性蛋白質(zhì)。整個細胞周期都進行合成，組蛋白只在S期合成。能識別特異的DNA序列，識別與結(jié)合氫鍵和離子鍵。功能：幫助DNA折疊；協(xié)助DNA復(fù)制；調(diào)節(jié)基因表達。（三）非組蛋白現(xiàn)在是23頁\一共有64頁\編輯于星期四二、從DNA到染色體(染色質(zhì)的結(jié)構(gòu))人體的一個細胞核中有23對染色體，每條染色體的DNA雙螺旋若伸展開，平均長為5cm，核內(nèi)全部DNA連結(jié)起來約1.7~2.0m。nucleosomes(10nm)condensedform(30nm)現(xiàn)在是24頁\一共有64頁\編輯于星期四二、從DNA到染色體核小體（nucleosome）：一種串珠狀結(jié)構(gòu)，由核心顆粒和連結(jié)線DNA兩部分組成，通過酶消化實驗建立。①每個核小體單位包括約200bp的DNA、一個組蛋白核心和一個H1；②由H2A、H2B、H3、H4各兩分子形成八聚體，構(gòu)成核心顆粒；③DNA分子以左手螺旋纏繞在核心顆粒表面，每圈80bp，共1.75圈，約146bp，兩端被H1鎖合；④相鄰核心顆粒之間為一段60bp的連接線DNA。現(xiàn)在是25頁\一共有64頁\編輯于星期四現(xiàn)在是26頁\一共有64頁\編輯于星期四通過核小體，DNA長度壓縮7倍，形成11nm的纖維。但是在電鏡下觀察用溫和方法分離的染色質(zhì)是直徑30nm的纖維，這種纖維的形成有兩種解釋：①由核小體螺旋化形成，每6個核小體繞一圈，長度壓縮6倍；②由核小體纖維Z字形折疊而成，長度壓縮40倍。對于更高級染色體包裝方式，至今尚不明確。目前多認為30nm的纖維折疊為一系列的環(huán)（loop）結(jié)合在核骨架上（或稱染色體骨架），結(jié)合點是富含AT的區(qū)域?，F(xiàn)在是27頁\一共有64頁\編輯于星期四現(xiàn)在是28頁\一共有64頁\編輯于星期四solenoid現(xiàn)在是29頁\一共有64頁\編輯于星期四ChromatinPacking現(xiàn)在是30頁\一共有64頁\編輯于星期四ChromatinPacking現(xiàn)在是31頁\一共有64頁\編輯于星期四三、異染色質(zhì)和常染色質(zhì)間期核中染色質(zhì)可分為異染色質(zhì)（heterochromatin）和常染色質(zhì)（enchromatin）。異染色質(zhì)的特點：①在間期核中處于凝縮狀態(tài)，無轉(zhuǎn)錄活性、是遺傳惰性區(qū)。②在細胞周期中表現(xiàn)為晚復(fù)制、早凝縮（異固縮現(xiàn)象）。③分為兩類：結(jié)構(gòu)（恒定）異染色質(zhì)（constitutiveheterochromatin）、兼性（功能）異染色質(zhì)（facultativeheterochromatin）現(xiàn)在是32頁\一共有64頁\編輯于星期四巴氏小體（barrbody）。雌性哺乳動物細胞中一條異固縮化的X染色體。人的胚胎發(fā)育到16天以后，出現(xiàn)巴氏小體。barrbody現(xiàn)在是33頁\一共有64頁\編輯于星期四四、染色體（一）、染色體相關(guān)的術(shù)語隨體次縊痕主縊痕端粒長臂短臂現(xiàn)在是34頁\一共有64頁\編輯于星期四核仁組織區(qū)（nucleolarorgnizingregionsNORs）構(gòu)成核仁，位于染色體的次縊痕區(qū)，但并非所有的次縊痕都是NORs?，F(xiàn)在是35頁\一共有64頁\編輯于星期四Howanucleolusisorganized現(xiàn)在是36頁\一共有64頁\編輯于星期四端粒（telomere）：由高度重復(fù)的短序列組成，高度保守。作用：維持染色體的穩(wěn)定性。起細胞分裂計時器的作用。端粒核苷酸復(fù)制和基因DNA不同，每復(fù)制一次減少50~100bp，其復(fù)制要靠具有反轉(zhuǎn)錄酶性質(zhì)的端粒酶來完成，正常體細胞缺乏此酶，故隨細胞分裂而變短，細胞隨之衰老。現(xiàn)在是37頁\一共有64頁\編輯于星期四性細胞染色體為單倍體（haploid），用n表示;體細胞為2倍體（diploid）以2n表示，還有一些物種的染色體成倍增加成為4n、6n、8n等，稱為多倍體。染色體的數(shù)目因物種而異，如人類2n=46，黑猩猩2n=48，果蠅2n=8，家蠶2n=56，小麥2n=42，水稻2n=24，洋蔥2n=16.（二）染色體的數(shù)目現(xiàn)在是38頁\一共有64頁\編輯于星期四著絲粒（centromere）和著絲點（kinetochore）是兩個不同的概念，前者指中期染色單體相互聯(lián)系在一起的特殊部位，后者指主縊痕處兩個染色單體外側(cè)與紡錘體微管連接的部位。著絲粒包含3個結(jié)構(gòu)域1、著絲點結(jié)構(gòu)域（kinetochoredomain）位于著絲粒的表面，包括三層板狀結(jié)構(gòu)和圍繞外層的纖維冠(fibrouscorona)。（三）著絲粒的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是39頁\一共有64頁\編輯于星期四OPinterzoneIP現(xiàn)在是40頁\一共有64頁\編輯于星期四SatelliteDNA(FISHimage)現(xiàn)在是41頁\一共有64頁\編輯于星期四2、中央結(jié)構(gòu)域位于著絲粒結(jié)構(gòu)域的下方。其中含有高度重復(fù)的衛(wèi)星DNA。3、配對結(jié)構(gòu)域位于著絲粒結(jié)構(gòu)的內(nèi)層，中期兩條染色單體在此處相互連結(jié)。對于著絲粒蛋白研究主要是使用ACA來研究的。用ACAs發(fā)現(xiàn)鑒定出來的CENP主要有6種，即：CENP-A至F。ACA是從CREST綜合癥病人血清中分離出來的抗著絲粒蛋白的抗體(anticentromereantibodies).現(xiàn)在是42頁\一共有64頁\編輯于星期四Centromericproteins

ProteinsassociatedwiththecentromerehavebeenidentifiedusingantibodiesfromsclerodermapatientsCENPproteinsCENP-A centromere-specifichistoneCENP-B bindscentraldomainsatelliteDNACENP-C bindskinetochoreCENP-D bindskinetochoreCENP-E kinesin-likemotor,involvedinchromatidsegregationCENP-FbindskinetochoreINCENPproteinsINCENP-A sisterchromatidassociationINCENP-B sisterchromatidassociation現(xiàn)在是43頁\一共有64頁\編輯于星期四1.核型：即細胞分裂中期染色體特征的總和。包括染色體的數(shù)目、大小和形態(tài)特征等方面。2.帶型：染色體經(jīng)物理、化學(xué)因素處理后，再進行分化染色，使其呈現(xiàn)特定的深淺不同帶紋（band）的方法。分帶技術(shù)可分為兩類：一類是產(chǎn)生的染色帶分布在整過染色體的長度上如：Q、G和R帶，另一類是局部性的顯帶，如C、Cd、T和N帶。（四）核型與帶型現(xiàn)在是44頁\一共有64頁\編輯于星期四現(xiàn)在是45頁\一共有64頁\編輯于星期四現(xiàn)在是46頁\一共有64頁\編輯于星期四現(xiàn)在是47頁\一共有64頁\編輯于星期四現(xiàn)在是48頁\一共有64頁\編輯于星期四1.多線染色體：由Balbiani(1881)發(fā)現(xiàn)于搖蚊幼蟲唾腺細胞，特點：①體積巨大，是由于核內(nèi)有絲分裂的結(jié)果；②多線性；③體細胞聯(lián)會；④橫帶紋。⑤膨突和環(huán)。在幼蟲發(fā)育的某個階段，多線染色體的某些帶區(qū)疏松膨大，形成膨突（puff），或巴氏環(huán)（Balbianiring）。用H3-UdR處理細胞，發(fā)現(xiàn)膨突被標(biāo)記，說明膨突是基因活躍轉(zhuǎn)錄的區(qū)域。（五）幾類的特殊的染色體現(xiàn)在是49頁\一共有64頁\編輯于星期四Polytenechromosomes現(xiàn)在是50頁\一共有64頁\編輯于星期四LampbrushchromosomefromPleurodelesoocyte

Polytenechromosome現(xiàn)在是51頁\一共有64頁\編輯于星期四2、燈刷染色體最早發(fā)現(xiàn)于魚類、兩棲類和爬行類卵母細胞減數(shù)分裂的雙線期，雙線期是卵黃合成的旺盛期。由于染色體主軸兩側(cè)有側(cè)環(huán)，狀如燈刷，故名燈刷染色體。側(cè)環(huán)是RNA活躍轉(zhuǎn)錄的區(qū)域。3、B染色體1928年倫道夫（Randolph）把生物的正常染色體叫做A染色體，而把存在于許多動、植物中，形態(tài)和行為不同為A染色體的超數(shù)染色體呈B染色體。現(xiàn)在是52頁\一共有64頁\編輯于星期四第三節(jié)核仁核仁（nucleolus）見于間期的細胞核內(nèi)，呈圓球形，一般1~2個，有時多達3~5個。主要功能是轉(zhuǎn)錄rRNA和組裝核糖體單位。一般蛋白質(zhì)合成旺盛和分裂增殖較快的細胞有較大和數(shù)目較多的核仁，反之核仁很小或缺失。核仁在分裂前期消失，分裂末期又重新出現(xiàn)。現(xiàn)在是53頁\一共有64頁\編輯于星期四一、核仁形態(tài)①纖維中心(fibrillarcenters，F(xiàn)C)：是被致密纖維包圍的一個或幾個低電子密度的圓形結(jié)構(gòu)，主要成分為RNA聚合酶和rDNA，這些rDNA是裸露的分子。②致密纖維組分(densefibrillarcomponent，DFC)：呈環(huán)形或半月形包圍FC，由致密的纖維構(gòu)成，是新合成的RNP，轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在FC與DFC的交界處。③顆粒組分(granularcomponent，GC)：由直徑15-20nm的顆粒構(gòu)成，是不同加工階段的RNP。現(xiàn)在是54頁\一共有64頁\編輯于星期四Nucleolus現(xiàn)在是55頁\一共有64頁\編輯于星期四（一）核糖體的結(jié)構(gòu)含40%的蛋白質(zhì)、60%的RNA，由兩個亞單體構(gòu)成。分為70S和80S兩種類型。由大小兩個亞基構(gòu)成，只在以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時才結(jié)合在一起，肽鏈合成終止后，大小亞單位又解離。核糖體并不是單獨工作的，而是由多個甚至幾十個串連在一條mRNA分子上，稱多聚核糖體（polyribosome）。二、核糖體ribosome現(xiàn)在是56頁\一共有64頁\編輯于星期四核糖體的組成現(xiàn)在是57頁\一共有64頁\編輯于星期四ProteinSynt