医学细胞生物学细胞核精品PPT课件
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《生物学细胞核》课件
细胞核的生命周期
1
有丝分裂
进行细胞分裂，包括前期、中期和后期。
2
减数分裂
进行减数分裂，包括第一次减数分裂和第二次减数分裂。
细胞核的相关疾病
1 粘多糖病
由于细胞核某些酶的缺失 或缺陷，导致多糖无法正 常代谢。
2 无色性白血病
细胞核异常造成白血病细 胞失去分化能力，繁殖过 度。
3 高血压
与细胞核中基因表达异常 相关，影响血液压力的调 节。
细胞核是细胞中心之一
细胞核作为细胞中的控制中 心，协调并调控细胞内的各 种生命活动。
结构和功能相互联系
细胞核的结构与其所承担的 功能相互联系，共同维持细 胞的正常运作。
细胞核在人类健康和科 学研究中扮演重要角色
对细胞核的研究有助于理解 疾病发生机制，绵羊“多利”
通过细胞核移植技术，成功克隆 出绵羊“多利”，推动了克隆技术 的发展。
基因编辑技术CRISPR
CRISPR技术能够定点编辑细胞核 的DNA，具有革命性的基因研究 和治疗潜力。
细胞核移植疗法
通过将健康细胞核移植到病变细 胞中，可以矫正细胞核的缺陷和 完成基因疗法。
小结
《生物学细胞核》PPT课 件
生物学细胞核课件，深入介绍细胞核的结构、功能、生命周期和相关疾病， 同时探讨细胞核在科学研究中的最新进展。
细胞核的结构
位置和大小
细胞核位于细胞的中心，大 小因细胞类型而异，可通过 显微镜观察到。
壳和核孔
细胞核由核膜包裹，具有许 多核孔，允许物质进出细胞 核。
染色体和核质
细胞核包含DNA呈线状结构 的染色体和细胞核质，其中 储存着RNA和蛋白质。
细胞核的功能
存储和复制 DNA
《医学细胞生物学》PPT课件
激光共聚焦扫描显微镜
绿蓝 色色 为为 微细 管胞
核
激光共聚焦扫描显微镜用激光作扫描光源，由于激光束的波长较短， 光束很细，所以共焦激光扫描显微镜有较高的分辨力，大约是普通光 学显微镜的3倍。
调焦深度不一样时，就可以获得样品不同深度层次的图像，这些 图像信息都储于计算机内，通过计算机分析和模拟，就能显示细胞样 品的立体结构。
1932年Ruska发明了以电子束为光源，用 电磁场作透镜的电子显微镜 。 电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍 透射电子显微镜 扫描电子显微镜
透射电子显微镜
RER的形态
显 与分子生物学技术
细胞化学技术
组织化学或细胞化学染色：是利用染色剂可同细胞的某种成分发生反应而着色 的原理，对某种成分进行定性或定位研究的技术。
分子杂交技术
具有互补核苷酸序列的两条单链核苷酸分子片段，在适当条件下，通过氢键 结合，形成DNA-DNA，DNA-RNA或RNA-RNA杂交的双链分子。 这种技术可用来测定单链分子核苷酸序列间是否具有互补关系。
人类染色体 端粒DNA的 荧光原位杂交
最初是使用带放射性的DNA探针，通过放射自显影 来显示位置。后来又发明了免疫探针法，将探针核 苷酸的侧链加以改造，探针杂交后，其侧链可被带 有荧光标记的抗体所识别，从而显示出位置。
显微光谱分析技术
细胞中有一些成分具有特定的吸收光谱，核酸、蛋白质、细胞色素、维生素 等都有自己特征性的吸收曲线。例如，核酸的吸收波长为260nm，而蛋白质 的则为280nm。根据细胞成分所具有的这种特性，可利用显微分光光度计对 某些成分进行定位、定性，甚至定量测定
放射自显影术
用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、 更新、作用机理、作用部位等等。 原理是将放射性同位素（如14C和3H）标记的化合物导入生物体内，将标本 制成切片或涂片，涂上卤化银乳胶，组织中的放射性即可使乳胶感光。显 示还原的黑色银颗粒，即可得知标本中标记物的准确位置和数量。
细胞生物学第十二章细胞核(共77张PPT)
The structure of lamin
Lamins
二、核孔是物质运输的通道
• 由至少50种不同的pr构成，称为核孔复合体 （nuclear pore compleБайду номын сангаас，NPC）。
• 一般哺乳动物细胞约3000个核孔。
• 电镜下观察核孔呈圆形或八角形，一般认为其结
构如fish-trap。
Cytoplasmic face cytoplasmic particles
（六） 间期染色体
• 非随机分布，不同染色体具有各自的分布域，称为染色体
域（chromosome territory）。 • 基因密度高的染色体（如19号）分布于核中心，基因密
度低的（如18号）分布于核的周边区域。
• 同一染色体上，活动染色质可能位于细胞核的中心、远着 丝点区域、或形成疏松的环状结构。
• 构成核仁，位于染色体的次缢痕区，但并非所有的
次缢痕都是NORs。
How a nucleolus is organized
• 端粒（telomere）：由高
度重复的短序列组成。
• 作用：
1. 维持染色体稳定性。 2. 起细胞分裂计时器的作用。
DNA每复制一次端粒减 少50~100bp。
（二）染色体的数目
（四）核型与带型
• 1. 核型：物种中期染色体特征的总和（染色体数目、 大小、形态）。
• 2. 带型：染色体经理化因素处理后染色，呈现稳 定的带纹（band）。
• 分带技术分两类：一类是产生的染色带分布在整过染 色体的长度上如：Q、G和R带，另一类是局部性的显带， 如C、Cd、T和N带。
（五）几类的特殊的染色体
• 功能：帮助DNA折叠、复制；调节基因表达。
2024年度医学细胞生物学细胞核优质PPT课件
受精作用
精子和卵子结合形成受精卵，恢复二 倍体遗传物质，启动胚胎发育过程。 受精作用实现了父母双方遗传物质的 重组和交换，增加了后代的遗传多样 性。
22
05
细胞核在医学领域的应用 研究
2024/3/23
23
遗传性疾病的诊断和治疗策略
01
02
03
基因突变筛查
通过细胞核内DNA分析， 识别特定基因突变，为遗 传性疾病的早期诊断提供 依据。
进一步揭示细胞核内各组分间的相互 作用及调控机制，为医学应用提供理 论基础。
发展高效基因编辑技术
提高基因编辑技术的精确性、效率和 安全性，实现遗传性疾病的精准治疗 。
2024/3/23
拓展细胞核重编程应用
探索更多类型的细胞重编程方法和技 术，为再生医学、组织工程和疾病治 疗提供更多可能性。
加强跨学科合作与交流
基因突变与遗传性疾病的关系
基因突变可引起遗传性疾病的发生，如单基因遗 传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病等。
3
遗传性疾病的实例
如镰状细胞贫血、囊性纤维化、亨廷顿舞蹈症等 。
2024/3/23
12Βιβλιοθήκη 03细胞周期与有丝分裂2024/3/23
13
细胞周期概念及阶段划分
2024/3/23
细胞周期定义
连续分裂的细胞从一次分裂完成 时开始，到下一次分裂完成时为 止所经历的全过程。
细胞核是真核细胞内最大、最 重要的细胞器，是细胞遗传与
代谢的调控中心。
02
01
2024/3/23
功能包括：遗传信息储存、复制 和转录的场所；细胞代谢和遗传
的控制中心。
4
细胞核的形态与大小
细胞核形态多样，有圆形、椭 圆形、棒状、分叶状等。
精子和卵子结合形成受精卵，恢复二 倍体遗传物质，启动胚胎发育过程。 受精作用实现了父母双方遗传物质的 重组和交换，增加了后代的遗传多样 性。
22
05
细胞核在医学领域的应用 研究
2024/3/23
23
遗传性疾病的诊断和治疗策略
01
02
03
基因突变筛查
通过细胞核内DNA分析， 识别特定基因突变，为遗 传性疾病的早期诊断提供 依据。
进一步揭示细胞核内各组分间的相互 作用及调控机制，为医学应用提供理 论基础。
发展高效基因编辑技术
提高基因编辑技术的精确性、效率和 安全性，实现遗传性疾病的精准治疗 。
2024/3/23
拓展细胞核重编程应用
探索更多类型的细胞重编程方法和技 术，为再生医学、组织工程和疾病治 疗提供更多可能性。
加强跨学科合作与交流
基因突变与遗传性疾病的关系
基因突变可引起遗传性疾病的发生，如单基因遗 传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病等。
3
遗传性疾病的实例
如镰状细胞贫血、囊性纤维化、亨廷顿舞蹈症等 。
2024/3/23
12Βιβλιοθήκη 03细胞周期与有丝分裂2024/3/23
13
细胞周期概念及阶段划分
2024/3/23
细胞周期定义
连续分裂的细胞从一次分裂完成 时开始，到下一次分裂完成时为 止所经历的全过程。
细胞核是真核细胞内最大、最 重要的细胞器，是细胞遗传与
代谢的调控中心。
02
01
2024/3/23
功能包括：遗传信息储存、复制 和转录的场所；细胞代谢和遗传
的控制中心。
4
细胞核的形态与大小
细胞核形态多样，有圆形、椭 圆形、棒状、分叶状等。
医学细胞生物学PPT：细胞核
Cell Nucleus
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
第六节
中英文
退出
细胞核
概述
细胞核：是真核细胞内最大、最重要的细胞器，是细 胞生命活动的控制中心，是真核细胞和原核细 胞的最大区别。
数量：每个细胞通常只有一个核，但有些细胞为双核 甚至多核，如人的肝细胞和骨骼肌细胞。
大小：高等动物细胞核的直径通常在5～10μm。在不 同生物体细胞核大小有所不同，生长旺盛的细 胞，核较大；分化成熟的细胞则核较小。
核孔 ，活动旺盛的细胞核孔数目较多。
结构组成：由多个蛋白质颗粒以
特定方式排列而成的蛋白分子复合 物，也称为核孔复合体 （nuclear pore complex，NPC）。
光面内质网
Cell Nucleus
首页
糙面内质网
退出
细胞核
二、核膜的结构
目前普遍接受的捕鱼笼式（fish-trap）结构模型 认为核孔复合体主要由四种组分构成：
Cell Nucleus
首页
退出
细胞核
二、核膜的结构
➢ 中央栓（central plug）：位于核孔中央，呈棒状 或颗粒状，其在核质交换中发挥一定的作用。
Cell Nucleus
首页
退出
细胞核
核孔复合体的结构模型
核孔复合体胞质面的结构
核孔复合体核质面的结构
核孔复合体模式图和电镜照片
Cell Nucleus
医学细胞生物学
细胞核
Cell Nucleus
细胞核
学习目的和要求
1. 掌握核膜、核孔复合体结构组成、模型及功能。 2. 掌握染色质与染色体的概念、化学组成、包装过程
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It'S An Honor To Walk With You All The Way
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
1
总长520nm 30 000~100 000万个bp
染色体支架 （非组蛋白）
染色单体 着丝点 着丝点丝
中期染色体的结构
染色单体
随体
短臂 （p）
常染色质区 主缢痕（初级缢痕）
长臂 （q）
次缢痕 异染色质区
端粒：由高度重复的短序列 组成，高度保守。
作用： 1. 维持染色体的稳定性。 2. 起细胞分裂计时器的作用。
组蛋白
H1
H2A H2B H3 H4
分子量 （KD)
20
137 137 157 112
氨基酸组成
富含赖氨酸
精、赖氨酸含量中等 精、赖氨酸含量中等 富含精氨酸 富含精氨酸
种类的变异
广泛
相当保守 相当保守 高度保守 高度保守
功能： 参与染色体的构建；维持染色体结构。 调节 DNA的复制和转录。
2.非组蛋白：
动粒：主要成分蛋白质
外层 中层 内层 着丝点（动粒）：是两条染色单体外表面在初缢痕处的特殊附加结构
根据着丝粒位置可将人类染色体划分为三种
p p q
q
1/2~5/8
中央着丝粒染色体
5/8~7/8
亚中着丝粒染色体
7/8
近端着丝粒染色体
核型：一个体细胞内的全套染色体在有丝分裂中期的表型， 称为核型。它由染色体的数目、长度、大小、着丝粒的位置、 次缢痕的数目、随体的有无等形态特征的总和构成。
正常女性核型：46，XX
正常男性核型：46，XY
组
大 A组
B组 C组 D组 E组 F组
小 G组
人类体细胞的正常核型
染色体号
1
3
2
4 ———— 5 6 ———— 12、X
13 ———— 15
17 16 18
19 ———— 20
21———— 22、Y
主要特征
中央着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体
亚中着丝粒染色体、无随体
化学成分
蛋白质（90% ）：主要是非组蛋白的纤维蛋白，相当部分 为含硫蛋白.
少量RNA和DNA
1 .对间期核内DNA的空间构型起着支撑和维系作用 2 . 参与DNA的复制。 3 . 参与RNA转录。 4 . 对转录形成的RNA进行加工修饰。
功能
染色质和染色体
形态：染色质为细丝状，每一条细丝是一个 DNA分子，人类体细胞中46条（23对）细丝， 生殖细胞（配子）23条细丝。
染色质的结构
一级结构：核小体是染色质的基本组成单位，一个一个核小体连成串珠样 结构就是染色质的一级结构。
核小体 核小体
H1
连接DNA （50-60bp）
H1
将DNA分子压缩7倍。
球状组蛋白核心
H3
H2A
H2B
H4
10nm
H2A
H4 H2B
H3
DNA双螺旋(140-160bp、1.75圈）
组 蛋 白：2（H2A、H2B、H3、H4）
DNA 组蛋白
蛋白质 非组蛋白
少量RNA
化学组成
DNA分子
一条功能性的DNA具有3个 特殊序列
①着丝粒序列 ②端粒序列 ③复制源序列
根据在基因组中出现的拷贝数 的不同可分为三种
1. 高度重复序列 2. 中度重复序列 3. 单一序列
蛋白质
1.组蛋白： 染色质中含量最高的结构蛋白，富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋 白质， 能与带负电荷的DNA分子紧密结合。
核心部
八聚体
H3
H2A
H4
H2B H2B
H2A
H3
DNA分子：140-160bp、1.75圈
连接部
组 蛋 白：H1
DNA分子：50—60bp
10nm
二级结构：
螺旋管是染色质的二级结构。6个核小体缠绕一圈 形成的中空性管. 外30nm; 内10nm,组蛋白H1位于 螺旋管内侧。将DNA分子长度又压缩6倍，螺旋管
除了组蛋白而外所有蛋白的总称。属于酸性蛋白质，富含天门 冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。
功能： 1.参与染色体的构建
2.启动基因复制
3.调控基因转录
染色质的种类
异染色质（浓缩染色质、非功能性染色质）： 高度螺旋和盘曲、染色深、功能上不很活跃。
常染色质（伸展染色质 、功能性染色质）： 无明显螺旋和盘曲、染色浅、功能上活跃。
即为30nm的染色质纤维。
内10nm 组蛋白
外30nm
三级结构：由螺旋管进一步盘曲而形成超螺旋管。DNA长度又被压缩40倍
四级结构：超螺旋管进一步折叠、压缩成为染色单体。 （DNA分子长度又被压缩5倍）
微带
袢环模型
11 10 9
12
8
13
7
14
6
15
16 17 18
5 4
3
2
袢环（ 30nm螺旋管）
亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体、有随体
中央着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体
中央着丝粒染色体
近端着丝粒染色体、有随体 Y染色体略大、长臂平行伸展、无随体
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
23
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
1
总长520nm 30 000~100 000万个bp
染色体支架 （非组蛋白）
染色单体 着丝点 着丝点丝
中期染色体的结构
染色单体
随体
短臂 （p）
常染色质区 主缢痕（初级缢痕）
长臂 （q）
次缢痕 异染色质区
端粒：由高度重复的短序列 组成，高度保守。
作用： 1. 维持染色体的稳定性。 2. 起细胞分裂计时器的作用。
组蛋白
H1
H2A H2B H3 H4
分子量 （KD)
20
137 137 157 112
氨基酸组成
富含赖氨酸
精、赖氨酸含量中等 精、赖氨酸含量中等 富含精氨酸 富含精氨酸
种类的变异
广泛
相当保守 相当保守 高度保守 高度保守
功能： 参与染色体的构建；维持染色体结构。 调节 DNA的复制和转录。
2.非组蛋白：
动粒：主要成分蛋白质
外层 中层 内层 着丝点（动粒）：是两条染色单体外表面在初缢痕处的特殊附加结构
根据着丝粒位置可将人类染色体划分为三种
p p q
q
1/2~5/8
中央着丝粒染色体
5/8~7/8
亚中着丝粒染色体
7/8
近端着丝粒染色体
核型：一个体细胞内的全套染色体在有丝分裂中期的表型， 称为核型。它由染色体的数目、长度、大小、着丝粒的位置、 次缢痕的数目、随体的有无等形态特征的总和构成。
正常女性核型：46，XX
正常男性核型：46，XY
组
大 A组
B组 C组 D组 E组 F组
小 G组
人类体细胞的正常核型
染色体号
1
3
2
4 ———— 5 6 ———— 12、X
13 ———— 15
17 16 18
19 ———— 20
21———— 22、Y
主要特征
中央着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体
亚中着丝粒染色体、无随体
化学成分
蛋白质（90% ）：主要是非组蛋白的纤维蛋白，相当部分 为含硫蛋白.
少量RNA和DNA
1 .对间期核内DNA的空间构型起着支撑和维系作用 2 . 参与DNA的复制。 3 . 参与RNA转录。 4 . 对转录形成的RNA进行加工修饰。
功能
染色质和染色体
形态：染色质为细丝状，每一条细丝是一个 DNA分子，人类体细胞中46条（23对）细丝， 生殖细胞（配子）23条细丝。
染色质的结构
一级结构：核小体是染色质的基本组成单位，一个一个核小体连成串珠样 结构就是染色质的一级结构。
核小体 核小体
H1
连接DNA （50-60bp）
H1
将DNA分子压缩7倍。
球状组蛋白核心
H3
H2A
H2B
H4
10nm
H2A
H4 H2B
H3
DNA双螺旋(140-160bp、1.75圈）
组 蛋 白：2（H2A、H2B、H3、H4）
DNA 组蛋白
蛋白质 非组蛋白
少量RNA
化学组成
DNA分子
一条功能性的DNA具有3个 特殊序列
①着丝粒序列 ②端粒序列 ③复制源序列
根据在基因组中出现的拷贝数 的不同可分为三种
1. 高度重复序列 2. 中度重复序列 3. 单一序列
蛋白质
1.组蛋白： 染色质中含量最高的结构蛋白，富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋 白质， 能与带负电荷的DNA分子紧密结合。
核心部
八聚体
H3
H2A
H4
H2B H2B
H2A
H3
DNA分子：140-160bp、1.75圈
连接部
组 蛋 白：H1
DNA分子：50—60bp
10nm
二级结构：
螺旋管是染色质的二级结构。6个核小体缠绕一圈 形成的中空性管. 外30nm; 内10nm,组蛋白H1位于 螺旋管内侧。将DNA分子长度又压缩6倍，螺旋管
除了组蛋白而外所有蛋白的总称。属于酸性蛋白质，富含天门 冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。
功能： 1.参与染色体的构建
2.启动基因复制
3.调控基因转录
染色质的种类
异染色质（浓缩染色质、非功能性染色质）： 高度螺旋和盘曲、染色深、功能上不很活跃。
常染色质（伸展染色质 、功能性染色质）： 无明显螺旋和盘曲、染色浅、功能上活跃。
即为30nm的染色质纤维。
内10nm 组蛋白
外30nm
三级结构：由螺旋管进一步盘曲而形成超螺旋管。DNA长度又被压缩40倍
四级结构：超螺旋管进一步折叠、压缩成为染色单体。 （DNA分子长度又被压缩5倍）
微带
袢环模型
11 10 9
12
8
13
7
14
6
15
16 17 18
5 4
3
2
袢环（ 30nm螺旋管）
亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体、有随体
中央着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体
中央着丝粒染色体
近端着丝粒染色体、有随体 Y染色体略大、长臂平行伸展、无随体
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
23
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行