生物笔记(1)

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※(三)核膜的亚微结构

外核膜(outer nuclear membrane):与粗面内质网相续,外表面附着核糖体

1.核膜 内核膜(inner nuclear membrane):外表面无核糖体附着,表面光滑,含有核纤层蛋白B受体 2.核周间隙(perinuclear space):为内外核膜间的腔隙。核周间隙与粗面内质网腔相通,是细胞质与

细胞核之间物质交流的重要通道

3.核孔(nuclear pore):

核孔复合体(nuclear pore complex):内外膜融合处,由多个蛋白质颗粒以特定的方式排列形成的复合

物。其数目与cell的类型和生理状态有关

胞质环(胞质颗粒+胞质纤维):朝向胞质面与外核膜相连 核质环:朝向核基质与内核膜相连 中央栓:位于核孔中央 轮辐

※4.核膜的主要功能:

A.区域化作用 ◎无机离子及小分子物质自由通过核膜

B.控制细胞核与细胞质的物质交换 ◎核孔复合体以主动运输方式进行大分子,颗粒物质运输 (选择性 { 核转运受体}+双向性) *核定位信号:被转运的核蛋白上一般有供核转运受体识别的位点 C.在细胞分裂中参与染色体的定位与分离 D.合成生物大分子:参与合成蛋白质

二.核纤层与核骨架 ※(一)核纤层(nuclear lamina):广泛存在与真核细胞中一层紧贴内核膜的高电子密度纤维蛋白网。核

纤层在细胞核内与核骨架相连,在细胞核外与中间纤维连接,构成了贯穿于细胞核与细胞质的网架结构体系。

1.化学成分:核纤层蛋白,核纤层相关蛋白

※2.功能:A.支持核膜 B.核膜重建[核纤层蛋白的磷酸化(核膜消失)与去磷酸化(膜重现)

C.参与染色体凝聚的调节

※(二)核骨架(nuclear scaffold) :又称核基质(nuclear matrix)，是真核细胞间期细胞核内除了染

色质、核膜及核仁以外的非组蛋白组成的纤维网架。

1.化学成分: 蛋白质(核基质蛋白,核基质结合蛋白) RNA 2.功能:

A,与核内DNA复制 B.与基因表达 C.与RNA转录后的加工修饰及定向运输 D.与细胞分裂 E.与细胞分化

三.染色质(chromatin)与染色体(chromosome) 1.化学组成: ①单一序列:单一拷贝序列,绝大部分结构基因属于此类 ⑴DNA ②中度重复序列: 重复拷贝数在104-105，组基因蛋白 ③高度重复序列:拷贝数大于105 核小体蛋白(H2A、H2B、H3、H4) ＊⑵组蛋白(真核生物染色体的基本结构蛋白) ⑶非组蛋白: H1组蛋白 2.染色质的种类

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⑴常染色质:间期结构松散,螺旋化程度较低,碱性染料着色较浅 ⑵异染色质:间期结构紧密,螺旋化程度高,碱性染料着色较深

结构染色质:处于永久凝聚状态 转 变 兼性染色质:在某些细胞类型或特殊发育阶段呈凝聚状态。 ※3.染色质的组装

㈠染色质的一级结构-11nm染色质纤维(核小体结构)

H2A、H2B、H3、H4各两分子聚合成组蛋白八聚体,构成核小体的核心,DNA分子向左盘绕组蛋白八聚体1.75圈,共146bp.核小体间通过平均长度为60 bp的DNA片段相连,一个分子的H1组蛋白与该DNA片段结合.(DNA被压缩7倍)

㈡染色质的二级结构－30nm染色质纤维(螺线管)

6个核小体缠绕一圈形成中空性管,组蛋白H1 位于螺线管的内侧(DNA被压缩6倍) ㈢染色质的三级结构-超螺线管

由螺线管进一步盘曲而形成,进一步将螺线管长度压缩,DNA被压缩约40倍, ㈣染色质的四级结构－染色单体

超螺线管进一步折叠又压缩(DNA被压缩5倍) 4.染色体的结构 ⑴染色单体 ⑵着丝粒与动粒

i着丝粒(centromere):位于两个染色单体相连处,为染色体上向内凹陷的,浅染的缢痕,即主缢痕或初级缢痕的中心部位,由高度重复的异染色质组成

ii动粒 电子密度中等的外板(大部分纺锤丝微管连接的位点) 高电子密度的内板,呈颗粒状(可与着丝粒中心结构域相联系) 电子密度最低,呈透明状,无结构的中间间隙 ◎iii着丝粒-动粒复合体:着丝粒与动粒所在的区域总称,是一种高度有序、结构和组成都是非均一的整合结构.包括沿着着丝粒外表面的动粒结构域,位于动粒结构域的内表面的中心结构域,位于中心结构域内表面的配对结构域(内着丝粒蛋白及染色体连接蛋白) iv染色体类型:中着丝粒染色体,亚中着丝粒染色体,亚端着丝粒染色体,端着丝粒染色体 着丝粒的存在是鉴别染色体的重要形态学标志 ⑶次缢痕:除主缢痕外,在染色体的浅染溢缩部位.可作为鉴定染色体的一种标记

⑷核仁组织区(NOR):为染色体上含有rRNA基因的区域,它是与间期细胞核仁形成有关的一种结构.[NOR在形态上表现为次缢痕,但并非所有次缢痕都是NOR]

⑸随体(satellite):由异染色质组成,含高度重复的DNA序列.随体的形态,大小在染色体上是恒定的,因此是识别染色体的重要形态特征} ⑹端粒(telomere):是染色体端部特化结构,具有极性,由端粒蛋白和端粒DNA构成.对维持染色体结构的稳定性有重要意义.

在正常细胞周期中,随染色体复制次数增加,端粒的长度逐渐减少. (四)核仁(nucleolus) 是细胞核内无包膜, 折光率较强的球状小体,核仁的大小,形状,数目,位置随生物种类,细胞类型,生理状态不同而异,由原纤维,颗粒成分,核仁相随染色质和基质组成.核仁在细胞分裂前期消失,后期在 14

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染色体的核仁组织区重新形成,核仁是合成核糖体,核糖核酸的场所. ㈠化学组成:蛋白质, RNA,DNA,微量的脂类 ㈡核仁的结构

①核仁相随染色质: 核仁周围染色质(不活跃的异染色质) 核仁内染色质(常染色质) —核仁相随染色质主要组成部分 ②纤维结构 ③颗粒成分:RNA与蛋白质组成 ④核仁基质

㈢核仁组织者区和核仁周期

※㈣核仁的功能:—合成核糖体的亚基

1.rRNA的合成 核仁蛋白 45sRNA 降解 41sRNA 20sRNA 18srRNA 小亚基40s 32SRNA 28srRNA 5.8srRNA 5srRNA 大亚基60s 核仁蛋白 核仁不能合成所有Rrna(5srRNA 不能合成) 2.核糖体的组装:

*(五)细胞核的功能: ⑴遗传信息的储存

⑵遗传信息的复制: ①DNA复制所需的酶及蛋白质

②DNA复制的特性:半保留性、双向性、多起点性、半不连续性、不同步性 半不连续:其中一条链的合成方向与复制叉推进的方向一致,能连续合成,称为前导链，另一条的合成方 向与复制叉推进的方向相反 ,称后随链.所有的DNA聚合酶催化合成新的DNA链的方向均为5′—3′，

而DNA双链的方向彼此是反向平行的,一条为5′—3′,另一条为3′—5′, ⑶遗传信息的转录: 转录的实质:将遗传信息从DNA传递给RNA A．转录的过程:转录的起始、转录的延伸、转录的终止 B．转录后的加工 原核细胞: 真核细胞:hnRNA的5′戴帽、hnRNA 的3′加尾、剪接(剪去内含子,连接外显子) 第九章 细胞的增值与分化

一.细胞分裂

（一）无丝分裂（amitosis）--直接分裂

1没有染色体组装，也没有纺锤体形成 ○2无核膜、核仁消失、重建 特点：○

3不能保证遗传物质均等稳定分配 ○

（二）有丝分裂（mitosis）--间接分裂（由核分裂和饱质分裂组成的一个连续分裂过程） 1. 分裂间期（S期）：

G1期 G1早期：细胞生长发育，合成RNA，蛋白质（主要用于形成细胞器等结构） G1晚期：合成RNA、蛋白质 为DNA复制，G1期向S期的转变做准备 15

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S期：DNA复制，组蛋白及非组蛋白合成，中心粒复制 G2期：合成剩余0.3%的DNA，合成新的RNA、蛋白质

2. 分裂期（M期）：

1染色质凝聚成染色体A．前期：○（至晚期，在着丝粒的两个外侧形成成熟的动粒(kinetochore) 2核仁消失 纺锤体：由动粒微管和极间微管组成 ○3确定分裂极，○形成早期纺锤体 星体：围绕中心体向外辐射状发射的微管（星体微管） 纺锤体和两极的星体组成的有丝分裂器，保证复制和包装后的染色体能均匀分配到子细胞中 B.前中期：

1染色体排列在赤道板中央 ○2形成完整的纺锤体 C.中期：○

D.后期：着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开并向两极迁移 E.末期：核膜、核仁重现，染色体又变成松散的染色质状态 F.胞质分裂：开始于分裂后期，终止于末期（与微丝有关）

三．减数分裂（meiosis） （一）减数分裂的一般过程

减数分裂前间期：G1期，S期（特别长）、G2期 1,减数分裂Ⅰ：

1细线期：染色质不断凝聚，形成光镜下可观察到的细线状结构，即染色线 （1）前期Ⅰ：○

2偶线期：合成剩余0.3%的DNA；同源染色体配对，形成二价体 ○联会（synapsis）：同源染色体配对的过程。一对同源染色体通过联会复合体结合在一起称二价体。联会复合体：临时性结构，不是染色体成分，是染色体以外细胞内其它蛋白质组成的 3粗线期：染色体缩短变粗，二价体包含四条姐妹染色单体，称四分体；非姐 ○

妹染色单体发生交换、重组

4双线期：同源染色体开始分离，有交叉现象 ○

5终变期：染色体再凝聚，核仁消失，四分体均匀分别在核中 ○

（2）中期Ⅰ：

（3）后期Ⅰ：交叉现象消失，同源染色体完全分开并向两极移动 （4）末期Ⅰ及间期：

1前期Ⅱ： 2.减数分裂Ⅱ：○

2中期Ⅱ：排列在赤道面上 ○

3后期Ⅱ：姐妹染色单体分开并向两极移动 ○

4末期Ⅱ：形成4个子细胞 ○

（二）减数分裂的特征及意义

1.特征：DNA复制一次，细胞分裂两次，DNA减半 2.意义：确保世代间遗传的稳定性；增加变异机会；

四．细胞周期调控：

（一）细胞周期调控系统的组成： 1.细胞周期蛋白与依赖性蛋白激酶

（1）细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK):以磷酸化的形式作用于细胞周期事件。CDK活性的

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增加导致细胞内蛋白质磷酸化的增加，而蛋白质磷酸化控制着染色体浓缩、核膜破裂和纺锤体装配。

（2）细胞周期蛋白（cyclin）:使CDK磷酸化和活化蛋白 G1期 G1早期：CDK保持灭活状态 G1晚期：G1期cyclin转录活性升高 G2期：合成M期cyclin，并活化M-CDK

（3） CKI：主要参与G1期和S期的调控

2．细胞周期检查点

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