1、名校名 推薦第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)3.2細(xì)胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作真核細(xì)胞有細(xì)胞器。 細(xì)胞器分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)，是具有一定結(jié)構(gòu)和功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。各類(lèi)細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)和起源上有一定聯(lián)系。一、細(xì)胞核細(xì)胞核是細(xì)胞內(nèi)最大的細(xì)胞器，它含有全部基因組的染色體，是生命活動(dòng)的控制中心。細(xì)胞核主要由核膜、核基質(zhì)、染色質(zhì)、核仁組成。如圖l 1 16 所示。(一 ) 核膜核膜是細(xì)胞核的界膜，由內(nèi)外兩層平行的單位膜組成，在內(nèi)、外膜之間有寬10 50nm的間隙，稱(chēng)為核周腔。核外膜上常附著核糖體顆粒，有些部位與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連，核周腔與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通， 由此可將核外膜看作是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的一個(gè)特化區(qū)域。在核內(nèi)膜與染色質(zhì)之間、緊靠核內(nèi)膜的

2、區(qū)域分布著一層由特殊的中間纖維形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為核纖層。 核纖層與核膜、染色質(zhì)及核孔合體在結(jié)構(gòu)上有密切的聯(lián)系，一般認(rèn)為核纖層為核膜及染色質(zhì)提供了結(jié)構(gòu)支架。內(nèi)外核膜在一些位點(diǎn)上融合形成環(huán)狀開(kāi)口，稱(chēng)為核孔，其直徑為50-100nm。核孔是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間大分子物質(zhì)( 如合成 dna和 rna所需的酶，核內(nèi)合成的各種rna等 ) 進(jìn)行交換的通道，這些物質(zhì)通過(guò)“主動(dòng)運(yùn)輸”過(guò)程進(jìn)出。( 二 ) 核基質(zhì)核基質(zhì)為間期核內(nèi)不能染色或染色很淺的透明黏稠的液體，主要成分是蛋白質(zhì)和少量的 rna。事實(shí)上核基質(zhì)不是無(wú)結(jié)構(gòu)的液體，而是一個(gè)以蛋白質(zhì)成分為主的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系( 核骨架 ) ，網(wǎng)孔中充滿液體。染色質(zhì)和核仁懸

3、浮在核基質(zhì)中。它是核內(nèi)代謝作用的場(chǎng)所，與 dna1名校名 推薦的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄以及染色體的構(gòu)建相關(guān)。(三 ) 染色質(zhì)和染色體1 染色質(zhì)的概念和分類(lèi)染色質(zhì)指間期細(xì)胞核內(nèi)易被洋紅、龍膽紫、 蘇木精等堿性染料著色的細(xì)絲狀結(jié)構(gòu)，是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式。染色體指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中，由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。二者的區(qū)別不在化學(xué)組成上，而在構(gòu)型上，反映了細(xì)胞周期的不同階段。2染色質(zhì)的化學(xué)組成染色質(zhì)的主要成分是dna、組蛋白、非組蛋白及少量rna， dna和組蛋白是染色質(zhì)的穩(wěn)定成分，非組蛋白與rna的含量則隨著生理狀態(tài)而變化。組蛋白是染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，富含帶正電荷的精氨酸和賴(lài)氨酸等堿性氨基

4、酸，屬于堿性蛋白， 與酸性的dna緊密結(jié)合， 一般不要求特殊的核苷酸序列。用聚丙烯酰胺凝膠電泳可將組蛋白區(qū)分為5 種組分，即h1、h2a、 h2b、h3 和 h4。非組蛋白是指在染色質(zhì)中與特異的dna序列相結(jié)合的蛋白質(zhì)。非組蛋白主要包括各種酶( 如連接酶、轉(zhuǎn)錄酶等) 以及少量的結(jié)構(gòu)蛋白，它們能幫助dna分子折疊，以形成不同的結(jié)構(gòu)域。3染色質(zhì)和染色體的結(jié)構(gòu)在電子顯微鏡下可看到染色質(zhì)成串珠狀的細(xì)絲，小珠稱(chēng)核小體， 是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，如圖11 17 所示，它的主要結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：每個(gè)核小體單位包括200 堿基對(duì)左右的dna和一個(gè)組蛋白八聚體以及一分子的組蛋白h1；組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的核心結(jié)構(gòu)，

5、由 h2a、 h2b、 h3 和 h4 各兩個(gè)分子所組成；dna分子盤(pán)繞核小體的核心7 4 圈，共 140個(gè)堿基對(duì)，稱(chēng)為核心dna；一個(gè)分子的組蛋白h1 與 dna結(jié)合，鎖住核心dna的進(jìn)出口，從而穩(wěn)定了核小體的結(jié)構(gòu)；兩相鄰核小體之間是一段連接dna，含 60 個(gè)堿基對(duì)。2名校名 推薦染色體是染色質(zhì)在分裂期緊密卷曲凝縮的結(jié)構(gòu)形式。染色體包裝的四級(jí)結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為：在組蛋白h1 的作用下核小體彼此連接形成直徑約10nm的核小體串珠結(jié)構(gòu)， 這是染色質(zhì)包裝的一級(jí)結(jié)構(gòu)；直徑10nm的核小體串珠結(jié)構(gòu)進(jìn)一步螺旋盤(pán)繞，形成每圈含6 個(gè)核小體，外徑30nm，內(nèi)徑 10nm，螺距 11nm的螺線管，這是染色體包裝的

6、二級(jí)結(jié)構(gòu)；以螺旋管為基礎(chǔ)再次螺旋化形成直徑04 m的圓筒狀結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為超螺旋管，即為染色體包裝的三級(jí)結(jié)構(gòu)；超螺旋管進(jìn)一步螺旋形成染色體的四級(jí)結(jié)構(gòu)。這樣通過(guò)四級(jí)螺旋包裝形成的染色體結(jié)構(gòu)，共壓縮丁 8400 倍。染色體在細(xì)胞周期不同階段凝集程度不同， 其形態(tài)結(jié)構(gòu)有很大的差異。 有絲分裂中期的染色體達(dá)到了最大收縮， 形態(tài)最典型， 且比較穩(wěn)定。 它由兩條相同的姐妹染色單體構(gòu)成，彼此以著絲粒相連。 根據(jù)著絲粒在染色體上的位置， 可將染色體分為四種類(lèi)型： 中著絲粒染色體，兩臂長(zhǎng)度相等或大致相等；近中著絲粒染色體，兩臂長(zhǎng)度不相等，分為長(zhǎng)臂和短臂；近端著絲粒染色體， 著絲粒位于染色體一端； 端著絲粒染色體， 有

7、一個(gè)非常小的或難以察覺(jué)的短臂。如圖 1-l-18 所示。3名校名 推薦4染色體各部分的主要結(jié)構(gòu)(1) 著絲粒和著絲點(diǎn) ( 動(dòng)粒 ) 著絲粒連接著兩個(gè)染色單體，由于染色體在著絲粒部位內(nèi)縊，所以將此部位稱(chēng)為主縊痕。 著絲粒是一種高度有序的整合結(jié)構(gòu)， 在結(jié)構(gòu)和組成上都是非均一的， 至少包括 3 個(gè)不同的結(jié)構(gòu)域： 著絲點(diǎn)結(jié)構(gòu)域， 又稱(chēng)動(dòng)粒， 即著絲粒外表面的結(jié)構(gòu)。中央結(jié)構(gòu)域， 這是著絲粒結(jié)構(gòu)域的主體。 配對(duì)結(jié)構(gòu)域， 這是中期姐妹染色單體相互作用的位點(diǎn)。(2)次縊痕指除主縊痕外染色體上淺染縊縮的部位。它的數(shù)目、位置和大小是某些染色體所特有的形態(tài)特征，因此可作為鑒定染色體的標(biāo)記。(3) 核仁組織區(qū) (nor) 位于染色體的次縊痕部位，但并非所有次縊痕都是核仁組織區(qū)。染色體核仁組織區(qū)是 rrna 基因所在的部位 ( 除 5srrna基因外 ) ，與間期細(xì)胞核仁形成有關(guān)。(4) 隨體 指染色體末端部分的圓形或圓柱形的染色體節(jié)段，通過(guò)次縊痕區(qū)與染色體的主要部分相連，它是鑒別染色體的一個(gè)重要標(biāo)志。(5) 端粒 指染色體端部的特化結(jié)構(gòu)，由端粒dna和端粒蛋白構(gòu)