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1.3.8 细胞核与染色质在线视频

1.3.8 细胞核与染色质

下一节:1.3.9 核糖体

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1.3.8 细胞核与染色质课程教案、知识点、字幕

真核细胞的控制中心是细胞核

细胞内最重要的遗传物质

都是储存在细胞核内的

除了极少数例外

所有的真核细胞都含有细胞核

它们通常呈球形或者是卵圆形

细胞核主要由四部分组成

由外向内包括

核被膜 染色质 核仁和核基质

其中 核被膜和染色质的结构

我们随后要重点介绍

核仁是核糖体的加工厂

也就是核糖体 rRNA的合成和加工

核糖体亚单位的装配

都是在核仁中完成的

核基质的主要作用是维持细胞核的形态

固定与细胞核活动相关 的一些装置

现在 我们先来看核被膜的结构

核被膜位于细胞核最外层

是细胞核与细胞质之间的界膜

核被膜的主要功能有两个

第一是将细胞划分成了

细胞核和细胞质两大结构与功能区域

细胞核的主要功能是进行DNA的复制

RNA的转录和加工

细胞质的功能主要是进行蛋白质的翻译

第二个功能就是

调控细胞质与细胞核之间的物质交换

核被膜主要有三种结构成分

双层核膜核纤层和核孔复合体

核被膜又分为外膜和内膜

二者之间是核周间隙

其中外膜延伸与细胞质中的

粗面内质网相连

我们可以把核被膜的外膜

看作是围绕细胞核的内质网部分

仔细观察在这个核被膜的外膜上

也有许多核糖体颗粒

这些核糖体是否具有合成蛋白质的功能呢

合成的蛋白质又会运送到哪里呢

大家可以思考 并讨论一下

核被膜内膜的内面合成蛋白质的功能呢

核纤层是由核纤层蛋白组成的

核纤层蛋白属于细胞骨架的一种

也称为中间丝

这是蛙的卵细胞的核纤层的电镜照片

中间丝与结合蛋白形成了

一种特殊的网络状的结构

这张图显示的是核被膜

核纤层和细胞核之间的位置关系

淡蓝色的细丝

代表的就是核纤层蛋白

它与核孔紧密结合

核纤层的主要作用是什么呢

很显然它起到的是一个结构支撑的作用

由于核纤层位于核被膜内膜的内表面

它仿佛为细胞核编织了一个笼子

让细胞核固定在其中

在核被膜表面有许多核孔

在这张细胞核的电镜照片中

核孔看得更清晰

不过 这不是一个简单的孔洞

而是一个相对独立的复杂结构

我们把它称为叫核孔复合体

核孔复合体有什么作用呢

主要是进行细胞核和细胞质

之间的物质交换与信息的交流

核孔复合体是由

核孔与核纤层蛋白结合形成的

它是一种特殊的

跨膜运输的蛋白复合体

由30-50种蛋白组成

包括有输入蛋白和输出蛋白

它的主要作用是进行细胞核

和细胞质之间的物质交换

它是一种双向的选择性的亲水通道

需要注意的是核被膜是一种动态变化的结构

在真核细胞的细胞周期中

核被膜会有规律地解体与重建

现在 我们来介绍

细胞核中的最重要的物质

染色质 什么是染色质呢 　

染色质是指间期细胞核内由DNA 组蛋白

非组蛋白和少量RNA组成的

线性复合结构是间期细胞核

遗传物质的存在形式

大家熟悉的染色体 又指的是什么呢

染色体指的是细胞在有丝分裂

或减数分裂的特定阶段

由染色质聚缩而成的一个棒状结构

那么事实上 染色质与染色体的

化学组成是基本相同的

区别只是在于包装程度的不同

在真核细胞的细胞周期中

大部分时间是以染色质的形式存在

染色质与染色体是在细胞周期

不同的功能阶段可以

相互转变的一个形态结构

在光镜下观察间期的细胞核

可以看到细丝状的染色质

用温和的方法裂解细胞核

在透射电镜下观察

可以看到直径为30nm的染色质细丝

如果将这些染色质经盐处理后

染色质细丝就会解聚成串珠状的结构

这些珠子状的结构就是核小体

1974年 Kornberg首次报道了

核小体的结构

并指出核小体是构成

染色体的基本结构单位 　

他因此也获得了2006年的诺贝尔化学奖

核小体的具体构成是这样的

首先 由4种组蛋白

H2A H2B H3和H4

各两分子形成一个

八聚体的核心颗粒

随后DNA分子以左手螺旋

缠绕在这个核心颗粒的表面

共1.75圈 约146bp

两端被一种组蛋白H1锁住

此外 在相邻核小体之间

还有一段连接DNA约60bp

这样 合在一起 每个核小体

就包括约200bp的DNA超螺旋

一个八聚体组蛋白和一分子的组蛋白H1

这是应用X射线晶体衍射技术揭示的

核小体的三维结构图

它发表于1997年Nature杂志上

从顶面观 中央是组蛋白

分别用蓝 绿 红 橙四种颜色

代表4种组蛋白 外围是DNA分子

核小体结构的发现

有非常重要的意义

他为我们研究基因表达的调控

提供了基础

那么 核小体是如何组装成染色体的呢

这是按照螺线管模型绘制的组装示意图

首先DNA双螺旋分子的直径约2nm

他们缠绕八聚体的组蛋白形成核小体

组成了念珠状的染色质细丝

直径约11nm

然后每6个核小体绕一圈

形成外径为30nm的染色质纤维

长度压缩了6倍

接着螺线管进一步螺旋化

逐级折叠最后形成染色单体

直至染色体

总之 从染色质到染色体

染色质被压缩了近万倍

但是这些具体的压缩过程

我们现在还不是特别清楚

尤其是30nm 染色质纤维的结构解析

是最具有挑战性的工作

值得一提的是 2014年4月25日

Science杂志报道了30nm染色质纤维的结构

这项研究成果是由

中国科学院生物物理研究所的

朱平和李国红研究组完成的

这个结构是采用冷冻电镜

三维重构技术解析获得的

与螺线管模型不同 按照这个Zig-Zag模型

30nm染色质纤维 以4个核小体为结构单元

各单元之间通过相互扭曲折叠

形成了一个左手双螺旋的

染色质的高级结构

其实 Science杂志

选择在4月25日发表这篇文章

是有深刻寓意的

大家知道是为什么吗

因为DNA双螺旋结构

也是发表在4月25日

只不过是在61年前

发表在1953年的Nature杂志上

由此可见 这项研究成果是可以

与DNA双螺旋结构的发现相媲美的

这个结构的解析

对于表观遗传学的研究

具有非常重要的启示作用

总之细胞核是遗传信息的储存场所

是真核细胞遗传 代谢的调控中心

普通生物学课程列表：

绪论——走进生命科学

-绪论

--绪论

-人物访谈——走进精准医学

--第一节 什么是精准医学

--第二节 精准医学用于临床应具备哪些条件

--第三节 精准医学的临床应用实例

--第四节 给医学生的建议

--第五节 精准医学的发展展望

第一章 细胞生物学基础

-第一节 细胞概述

--1.1.1 细胞的基本特征

--1.1.2 原核生物与真核生物的区别

-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述

-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

--1.2.1 质膜的结构与基本成分

--1.2.2 质膜的基本特征及功能

--1.2.3 膜转运蛋白

--1.2.4 小分子物质的跨膜运输

--1.2.5 细胞连接

-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

-第三节 真核细胞的结构

--1.3.1 线粒体和叶绿体

--1.3.2 细胞的内膜系统

--1.3.3 过氧化物酶体

--1.3.4 细胞骨架——微丝

--1.3.5 细胞骨架——微管

--1.3.6 细胞骨架——中间丝

--1.3.7 马达蛋白

--1.3.8 细胞核与染色质

--1.3.9 核糖体

-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构

-第四节 细胞的能量代谢

--1.4.1 能量货币ATP

--1.4.2 细胞是如何获得能量的

--1.4.3 糖酵解与柠檬酸循环

--1.4.4 电子传递与氧化磷酸化

--1.4.5 乙醇发酵与乳酸发酵

--1.4.6 营养物质的分解与代谢

--1.4.7 叶绿体与光系统

--1.4.8 光反应

--1.4.9 固碳反应

--1.4.10 C4途径与CAM途径

-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢

-第五节 细胞的分裂与分化

--1.5.1 细胞周期概述

--1.5.2 细胞周期调控的分子机制

--1.5.3 有丝分裂

--1.5.4 减数分裂

--1.5.5细胞分化与细胞全能性

--1.5.6细胞死亡

-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化

第二章 分子生物学基础

-第一节 遗传的分子基础

--2.1.1 DNA的发现历史

--2.1.2 DNA的结构

--2.1.3 DNA的复制

--2.1.4 端粒及端粒酶

--2.1.5 蛋白质是表型的分子基础

--2.1.6 RNA的分子构成与功能

--2.1.7 DNA的转录

--2.1.8 遗传密码的破解

--2.1.9 遗传信息的翻译

--2.1.10 中心法则

--2.1.11 基因的突变

-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础

-第二节 基因的表达调控

--2.2.1 原核生物的基因表达调控

--2.2.2 真核生物的基因表达调控

--2.2.3 染色质的结构影响基因的转录

--2.2.4 蛋白质的组装调控基因的转录

--2.2..5 RNA转录后的加工

-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控

-第三节 生物技术及其应用

--2.3.1 核酸的分子杂交

--2.3.2 DNA芯片技术

--2.3.3 聚合酶链式反应

--2.3.4 DNA凝胶电泳

--2.3.5 DNA重组技术

--2.3.6 基因工程技术的应用

-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用

-第四节 人类基因组及其遗传疾病

--2.4.1 DNA测序技术

--2.4.2 第三代DNA测序技术

--2.4.3 人类基因组及其应用

--2.4.4 人类的遗传性疾病

--2.4.5 癌基因与恶性肿瘤

-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病

第三章 高等植物体的结构与功能

-第一节 高等植物体的细胞与组织

--3.1.1 初生壁

--3.1.2 次生壁

--3.1.3 与细胞壁相关的结构

--3.1.4 质体与液泡

--3.1.5 组织与组织系统

--3.1.6 分生组织

--3.1.7 表皮与周皮

--3.1.8 维管组织

--3.1.9 基本组织系统

-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织

-第二节 植物的生长

--3.2.1 种子的萌发与幼苗的生长

--3.2.2 根的初生生长

--3.2.3 根的初生结构

--3.2.4 侧根的发生

--3.2.5 根的次生生长及其结构

--3.2.6 茎的初生生长及其结构

--3.2.7 茎的次生生长及其结构

--3.2.8 周皮与树皮

--3.2.9 年轮是如何产生的

--3.2.10 茎的初生组织与次生组织之间的关系

-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长

-第三节 植物的生殖和发育

--3.3.1 植物的繁殖类型

--3.3.2 世代交替

--3.3.3 花的组成与基本结构

--3.3.4 花各部分结构的多样性

--3.3.5 花药的发育

--3.3.6 胚珠的发育

--3.3.7 开花与传粉

--3.3.8 花粉萌发和受精

--3.3.9 果实和种子的形成与传播方式

--3.3.10 被子植物生活史总结

-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育

-第四节 植物的营养与运输

--3.4.1 植物叶片的结构

--3.4.2 气孔运动的调节

--3.4.3 植物的矿质营养

--3.4.4 根系是如何吸水的？

--3.4.5 水分在植物体内的运输

--3.4.6 矿质元素的运输

--3.4.7 有机物运输的经典实验

--3.4.8 有机物质的运输

--3.4.9 植物的营养适应-食虫植物

--3.4.10 植物的营养适应-氮元素的利用

--3.4.11 植物的营养适应-寄生植物

--3.4.12 植物的营养适应-菌根

-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输

-第五节 植物生长发育的调控

--3.5.1 植物激素概述

--3.5.2 生长素

--3.5.3 生长素的作用机制

--3.5.4 赤霉素

--3.5.5 细胞分裂素

--3.5.6 乙烯

--3.5.7 脱落酸

--3.5.8 激素间的相互作用

--3.5.9 光周期现象

--3.5.10 光敏色素

--3.5.11 植物对植食性动物和病菌的防御

-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控

第四章 高等动物体的结构与功能

-第一节 动物的组织

--4.1.1 上皮组织

--4.1.2 疏松结缔组织

--4.1.3 致密结缔组织

--4.1.4 脂肪组织

--4.1.5 软骨

--4.1.6 硬骨

--4.1.7 血液

--4.1.8 结缔组织总结

--4.1.9 肌肉组织

--4.1.10 神经组织

--4.1.11 组织器官系统

-第一节 动物的组织--作业

-第二节 消化系统

--4.2.1 营养素及其消化和吸收

--4.2.2 人体消化系统的组成

--4.2.3 口腔和食管

--4.2.4 胃壁的结构

--4.2.5 胃的消化功能

--4.2.6 胃溃疡

--4.2.7 小肠的组织结构

--4.2.8 小肠消化液的组成及其功能

--4.2.9 营养物质的消化和吸收

--4.2.10 大肠的结构与功能

--4.2.11 肝脏和胰腺

--4.2.12 脊椎动物消化管的结构与功能适应

-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统

-第三节 呼吸系统

--4.3.1 呼吸系统的演化

--4.3.2 人的呼吸系统的结构与功能

--4.3.3 呼吸运动

--4.3.4 气体的交换

--4.3.5 氧气和二氧化碳的运输

--4.3.6 呼吸运动的调节

-第三节 呼吸系统--作业

-第四节 循环系统

--4.4.1 动物循环系统的演化

--4.4.2 血管的结构

--4.4.3 心脏的结构与血液循环

--4.4.4 心动周期

--4.4.5 心脏的传导系统

--4.4.6 动脉血压的形成

--4.4.7 输血与血型

--4.4.8 组织液的形成

--4.4.9 淋巴系

--4.4.10 常见心脑血管疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统

-第五节 内环境的控制

--4.5.1 动物排泄系统的演化

--4.5.2 内环境与稳态

--4.5.3 体温调节

--4.5.4 渗透调节与排泄

--4.5.5 人的泌尿系统的组成与功能

--4.5.6 原尿是如何生成的

--4.5.7 肾小管与集合管的重吸收

--4.5.8 肾小管与集合管的分泌作用

--4.5.9 尿液的浓缩

--4.5.10 尿液生成的总结

--4.5.11 肾脏对机体酸碱平衡的调节

--4.5.12 血压与血量的调节

--4.5.13 透过尿液分析检查疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制

-第六节 内分泌系统

--4.6.1 体液调节概述

--4.6.2 激素的作用机制

--4.6.3 内分泌系统与神经系统的联系

--4.6.4 激素分泌的调节

--4.6.5 神经垂体的内分泌功能

--4.6.6 腺垂体的内分泌功能

--4.6.7 生长激素的功能

--4.6.8 甲状腺调节代谢与发育

--4.6.9 甲状旁腺的功能

--4.6.10 胰岛素和胰高血糖素激素

--4.6.11 肾上腺皮质的内分泌功能

--4.6.12 肾上腺髓质的内分泌功能

-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统

-第七节 神经系统与神经调节

--4.7.1 静息电位

--4.7.2 动作电位

--4.7.3 神经冲动是如何传播的

--4.7.4 突触如何传递神经信号

--4.7.5 毒品为什么具有成瘾性

--4.7.6 反射与反射弧

--4.7.7 脑的结构与功能

--4.7.8 脊髓的结构与功能

--4.7.9 周围神经系统

--4.7.10 躯体运动神经与内脏神经的区别

--4.7.11 交感神经与副交感神经的作用

--4.7.12 中枢神经对内脏活动的调节

--4.7.13 神经系统的演化

-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节

-第八节 生殖与胚胎发育

--4.8.1 精子的形态及发生

--4.8.2 卵子的发生

--4.8.3 卵子的发生受激素的调控

--4.8.4 生育的控制

--4.8.5 卵巢的周期性变化

--4.8.6 子宫的周期性变化

--4.8.7 海胆的受精过程

--4.8.8 哺乳动物的受精过程

--4.8.9 文昌鱼的胚胎发育

--4.8.10 两栖类的早期胚胎发育

--4.8.11 哺乳动物的胚胎发育

--4.8.12 羊膜是如何产生的

--4.8.13 人的胚胎发育

-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育

期中考试

-2020年秋季学期普通生物学期中考试

1.3.8 细胞核与染色质笔记与讨论

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