第十章 细胞核与染色体

第十章细胞核与染色体1.细胞核：真核细胞中由双层膜所包被的，包含由DNA、组蛋白等组织而成的染色质的细胞器，是细胞内储存遗传物质的场所，也是基因组复制、RNA合成和加工、核糖体组装的场所。

它是细胞内最大的细胞器，真核生物的细胞都有细胞核，只有成熟的红细胞和植物成熟的筛管没有细胞核。

核膜上有核孔及其环状结构形成核孔复合体，它与大分子物质的运输有关。

2.核被膜：真核细胞内细胞质与细胞核之间由双层膜构成，分别称为外核膜与内核膜。

双层核膜上镶嵌有核孔复合体，能选择性地运输核内外物质。

内膜面向核质，内、外膜间有20~40nm的透明空隙，称为核周间隙，膜上有核孔。

3.核被膜的功能：一方面，核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障，将细胞分成核与质两大结构与功能区域，使得DNA复制、RNA转录与加工在核内进行，而蛋白质翻译则局限在细胞质中。

这样既避免了核质间彼此相互干扰，使细胞的生命活动秩序更加井然，同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。

另一方面，核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。

核被膜并不是完全封闭的，核质之间进行着频繁的物质交换与信息交流。

这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。

4.内、外核膜各有特点：①外核膜表面常附有核糖体颗粒，且常常与糙面内质网相连续，使核周间隙与内质网腔彼此相通、从这种结构上的联系出发，外核膜可以被看作是糙面内质网的一个特化区域。

②内核膜表面光滑，无核糖体颗粒附着，但紧贴其内表面有一层致密的纤维网络结构，即核纤层。

内核膜上有一些特有的蛋白成分，如核纤层蛋白B受体（lamin B receptor，LBR）。

5.核纤层：位于核膜内侧，由核纤层蛋白组成的纤维状网络结构。

在与核质相邻的核膜内表面有一层厚30～160nm的网络状蛋白质，叫核纤层，对核被膜起支撑作用。

核纤层由3种分子量为6～7万道尔顿的多肽亚单位α、β、γ所组成，核纤层纤维的直径约10 nm，属于中间纤维的一种，其中β亚基与内核膜的特异受体蛋白相结合，α、γ亚单位与β相连接，而α、γ又同染色质的特定部分相结合。

生物的细胞核与染色体细胞是生物体的基本结构和功能单位，其中核是细胞的重要组成部分。

细胞核内含有遗传物质DNA（脱氧核糖核酸），而染色体则是DNA的组织形式。

本文将深入探讨生物的细胞核与染色体的结构和功能。

一、细胞核的结构和组成细胞核是细胞的控制中心，通常位于细胞的中央位置。

它由核膜、核孔、染色体、核仁和核质组成。

1. 核膜核膜是细胞核的外部结构，由内外两层膜组成。

核膜的主要功能是保护细胞核内的遗传物质，同时还可以调节细胞核内外物质的交换。

2. 核孔核孔是核膜上的小孔，负责细胞核内外物质的运输。

核孔通过调节通道的开闭来控制物质的进出，从而维持细胞核内外物质的平衡。

3. 染色体染色体是DNA的组织形式，也是细胞核最重要的成分之一。

染色体在细胞分裂时起到重要的遗传作用，它能够传递和保存生物的遗传信息。

4. 核仁核仁是细胞核内的圆形结构，它主要参与到蛋白质合成过程中。

核仁内富含核糖体，并且能够合成和储存核糖体RNA，从而促进蛋白质的合成。

5. 核质核质是细胞核内的胶体物质，主要是由水和溶解的物质组成。

核质能够提供细胞核内化学反应所需的环境，并且参与到细胞核的代谢过程中。

二、染色体的结构和功能染色体是由DNA和蛋白质组成的复杂结构，常见于有细胞核的生物中。

它在细胞的有丝分裂和减数分裂过程中起到重要的遗传作用。

1. 染色体的结构染色体呈现出线状、X状、圆状等形态，结构上可以分为两个主要部分：染色质和着丝粒。

- 染色质：染色质是染色体中最主要的部分，它由DNA和蛋白质组成。

DNA是遗传信息的载体，而蛋白质则帮助DNA进行包装和组织，使其紧密而有序地存在于细胞核内。

- 着丝粒：着丝粒是染色体上的结构，类似于一个“纽扣”。

它在有丝分裂中起到固定和分离染色体的作用，确保后续的染色体复制过程顺利进行。

2. 染色体的功能染色体在细胞分裂过程中起到重要的遗传功能，并且参与到其他细胞代谢过程中。

- 遗传作用：染色体是遗传信息的载体，它能够传递父代的遗传特征给子代。

细胞核与细胞质细胞核是真核细胞内最大、最明显和最重要的细胞器。

是区别原核细胞与真核细胞最显著的特征之一。

一般一个细胞只有一个细胞核，但在有些特殊细胞中，有多个细胞核。

细胞核主要由核被膜、核纤层、染色质、核仁及核体组成。

细胞核是遗传信息的储存场所，与细胞遗传及代谢活动密切相关的基因复制、转录和转录初产物的加工过程均在此进行。

核被膜核被膜的形态结构核被膜是包围在细胞核外的界膜，核被膜含有两层核膜，内层核膜的内表面存在一层由中间丝相互交织成的搞电子密度的蛋白质网络结构，为核纤层。

核被膜的外核膜外表面结合有核糖体。

内外核膜之间隔有间隙，为核间隙。

在核膜的许多部位，内外核膜相互融合，成为通道，为核孔。

每一核空由一个极为精密复杂的结构所组成，此结构为核孔复合体。

核被膜是有内外两层大致平行的膜组成，向着胞质侧的一层核膜称为外核膜，常常与糙面内质网相连，其胞质面上附有大量的核糖体。

近核质一侧核膜为内核膜，其内表面光滑，含有一些特异的蛋白质。

内外核膜之间存在间隙，与糙面内质网腔相通。

有贯穿核被膜的细胞质和核质间的环形通道为核空。

靠近核孔的核膜在化学组成上与其它处的核膜不同，特称核孔区，其特征蛋白为一种跨膜糖蛋白gp210.核被膜的功能及生物学意义一方面，核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障，将细胞分成核质结构和功能区域，使得DNA复制，RNA转录在核内进行。

而蛋白质的翻译则局限在细胞质中。

这样既避免了核质间彼此相互干扰，使细胞的生命活动秩序更加井然。

同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。

另一方面，核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。

核被膜并不是完全封闭的，核质之间进行着频繁的物质交换和信息交流。

这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。

核孔复合体的结构核孔是胞质与核质之间物质交换的通道，每一核孔都是由结构精密的核孔复合体构成，组成核孔复合体的蛋白叫核孔蛋白，核孔复合体的数量随细胞种类、转录活性不同而有较大差异。

细胞核与染色体10.1 细胞核概述一、细胞核的概念细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，是真核细胞中遗传信息储存的场所，是真核细胞与原核细胞最根本的区别。

除极少数高度特化的细胞外，真核细胞均具有细胞核。

例外高等植物韧皮部成熟的筛管细胞哺乳动物成熟的红细胞二、细胞核的组成核被膜、染色质/染色体、核仁、核基质三、细胞核的功能细胞核是真核生物遗传物质的主要储存场所，是细胞遗传与代谢的调控中心。

细胞核通过复制、分裂将遗传信息传递给子细胞。

细胞核中还进行遗传信息的转录，进行初始转录产物的加工，并经由核孔进入细胞质中转译，以此调控细胞的生命活动。

四、细胞核的意义真核细胞与原核细胞最大的区别即含有完整的细胞核，使遗传物质与细胞质相分离。

遗传物质的复制在细胞核中进行，而遗传物质的表达则拥有严格的阶段性与区域性，受到多个层次的调控，这对于真核细胞复杂的生命过程至关重要。

10.2 核被膜一、核被膜的概念核被膜是指包被于细胞核最外层的，分离核、质的界膜。

能够选择性控制物质进出细胞核，分为内外两层。

核被膜的组成核被膜的组成：外膜、核周腔、内膜、核纤层、核孔二、核被膜的功能（1）核被膜将细胞分为核、质两大功能区域，使遗传信息的表达具有严格的阶段性与区域性，避免核、质之间相互干扰，同时起到保护遗传物质的作用。

（2）核被膜构成核、质间选择性屏障，细胞核通过核孔复合体调控核、质间物质运输与信息交流。

三、核被膜周期性解体与重建真核细胞有丝分裂时，核被膜于前期解体，末期重现，进行规律性的解体与重建。

（1）有丝分裂前期：核被膜非随机、有区域特异性的解体，形成单层膜泡，核孔复合体消失，核纤层去组装。

（2）有丝分裂末期：核被膜围绕染色体重建，旧核膜与膜泡参与这一过程。

首先附着于染色体表面，并相互融合形成双层核膜，同时膜上的某些功能区域相互融合，与蛋白质组装形成核孔复合体。

（3）核被膜的解体与重建受到细胞促进成熟因子（MPF）的调控，与核纤层蛋白、核孔复合体蛋白磷酸化与去磷酸化有关。

细胞核与染色体结构细胞核是细胞中一个重要的细胞器，它包含了细胞的遗传信息，并调控细胞内的生物活动。

而染色体则是细胞核中最直观的结构，是细胞遗传信息的主要携带者。

本文将从细胞核的组成和功能、染色体的结构以及二者之间的关系等方面进行讨论。

一、细胞核的组成和功能细胞核是由核膜、染色质和核仁三部分组成的。

核膜是由两层膜组成，分别是内核膜和外核膜，两层膜之间形成核腔。

核膜的主要功能是保护细胞核内的遗传物质，同时调控物质的进出。

在核膜上还有许多核孔，可以让物质在核内和胞质之间进行交换。

染色质是细胞核内最重要的组成部分，它是由DNA、RNA和一些蛋白质组成的复合物。

DNA是遗传物质的主要组成部分，含有细胞的全部遗传信息。

而RNA则在遗传信息的转录和翻译过程中发挥重要的作用。

染色质能够在细胞分裂时准确地传递遗传信息，同时还能调控基因的表达。

核仁是细胞核内的一个细胞器，其主要功能是合成和组装核糖体。

核糖体是蛋白质合成的场所，参与蛋白质的合成过程。

核仁的数量和大小在不同类型的细胞中会有所差异，但其作用是相似的。

细胞核除了以上组成部分外，还含有一些其他的细胞器，例如核糖体、核孔、聚合酶和DNA复制酶等。

这些细胞器在细胞核的正常功能中扮演着重要的角色。

二、染色体的结构染色体是细胞核中的一个重要结构，是DNA和蛋白质的复合物。

染色体的基本结构是由两个姐妹染色单体通过着丝粒相连而成，形成一个X形结构。

在有丝分裂的时候，染色体会在细胞分裂的过程中准确地进行复制和分离，确保遗传信息的准确传递。

每个染色体由许多不同的区域组成，这些区域被称为基因。

基因是DNA的一部分，携带了细胞遗传信息的编码。

不同的基因可以决定细胞的特征和功能。

染色体的结构可以进一步细分为几个层次，从最基本的DNA链开始，逐渐组装为核小体，然后进一步组合成紧凑的染色质纤维，最终形成染色体。

三、细胞核与染色体的关系细胞核和染色体之间存在着密切的关系。

细胞核是染色体存在的场所，它不仅包含了染色体，还含有其他与染色体相关的细胞器。

第十章细胞核与染色体The Cell Nucleus and Chromosome细胞核的概述细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，是细胞遗传与代谢的调控信息中心。

原核细胞中，没有核膜，称为拟核。

有无核膜是区分原核细胞与真核细胞的主要标志。

成熟红细胞无核无细胞器骨骼肌细胞为多核细胞核进化的意义：● 构成核、质之间的天然选择性屏障●保护DNA，使之免受胞质机械运动的影响。

●使基因表达的两步（转录和翻译）在不同的时间和空间进行。

● 核质之间的物质交换与信息交流细胞核的主要功能●有两个方面：①遗传②发育●前者表现为通过DNA的复制和细胞分裂，维持物种的世代连续性。

●后者表现为通过调节基因表达的时空顺序，控制细胞的分化，完成个体发育的使命。

本章内容第一节核被膜（核膜）第二节染色质和染色体第三节核纤层、核基质和核仁间期细胞核的组成1、核被膜（核膜）2、染色质3、核基质（核纤层，核骨架）4、核仁第一节核被膜Nuclear envelope一、核被膜化学成分蛋白质和脂类，浓度有差异。

1、蛋白质内核膜中含有核纤层相关蛋白（LAP）。

2、脂类与内质网相似，不饱和脂肪酸含量低，胆固醇和甘油三酯较多。

二、核被膜的结构1、外核膜2、内核膜3、核周间隙4、核孔复合体1、外核膜与ER膜相连胞质面有核糖体附着,是特殊的内质网（ER）分布有细胞骨架，与核在细胞内的定位有关。

2、内核膜有特殊蛋白结合于核纤层。

●核纤层（nuclear lamina）：旧称“核周层”、“核衬层”或“核层”，是位于细胞核内染色质与内核膜之间的由中间纤维蛋白构成的网络状结构。

核纤层的功能1.为核膜提供支架2.有助于维持间期染色质高度有序的结构3.是联系胞质中间纤维与核骨架之间的桥梁3、核周间隙内外核膜间的腔隙，与rER腔相通。

4、核孔（nuclearpores）由内外核膜融合形成的小孔，细胞内外物质运输的通道。

核孔的数目随着不同细胞类型以及细胞代谢活性的不同，变化很大。