CHAPTER11细胞核与染色质CellNucleusandChromosome1OUTLINE11.1核被膜(NUCLEARENVELOPE)11.2核孔复合物的运输作用(TRANSPORTTHROUGHNUCLEARPORECOMPLEXE)11.3染色质(CHROMATIN)11.4染色体(CHROMASOME)11.5核仁(NUCLEOLUS)11.6核基质(NUCLEARMATRIX)23如何理解细胞核?◆遗传学◆生物化学◆细胞生物学:结构与功能Functionofnuclei▲通过replicationofgeneticmaterialandcelldivision,保持细胞世代间的连续性(遗传);▲通过selectivegeneexpression,控制细胞的代谢活动,以适应外界环境。NuclearstructureNuclearstructure结构真核细胞原核细胞核被膜有无核仁有无染色体结构有无▲核被膜(双层膜)(nuclearenvelope)▲核质(nucleoplasm)▲核仁(nucleolus)▲核基质(nuclearmatrix)▲DNA纤维711.1核被膜(NUCLEARENVELOPE)11.1.1FunctionsoftheNuclearEnvelope◆基因表达的时空隔离◆核膜成为保护性屏障,使核处于一微环境◆染色体的定位和酶分子的支架◆物质运输11.1.2StructureoftheNuclearEnvelope一般结构◆外核膜(Outernuclearmembrane):内质网膜特化区◆内核膜(Innernuclearmembrane)◆核周腔(Perinuclearspace)两层核膜之间的空隙,宽15-30nm,其中充满无定形物质◆核纤层(lamina):核纤层蛋白(lamin!Notlaminin),支撑核被膜◆核孔复合物(nuclearporecomplex)核孔复合物(nuclearporecomplex,NPC)◆由内外两层膜的局部融合而成◆核孔的直径为80-120nm,沟通核质与胞质的开口。◆一个典型的哺乳动物的核膜上有3000-4000个核孔,相当于每平方微米的核膜上有10-60个。◆合成功能旺盛的细胞,核孔的数量较多。StructureofNPCunderEM八对称圆柱形◆胞质环(cytoplasmicring)◆细胞质颗粒(cytoplasmicgranular)◆核质环(nucleoplasmicring)◆中央运输蛋白(centraltransporter)◆辐条(spoke)◆核被膜网格(NuclearEnvelopelattice)◆笼状体(basket)11.2核孔复合体的结构与功能核孔复合体的结构:鱼笼模型NuclearPoreComplexesModelofthenuclearporecomplex核孔运输特点◆被动运输◆主动运输●信号引导●双向性核孔的被动运输简单扩散:◆离子、代谢物、<40KD蛋白质核孔的主动运输:双向运输核蛋白运输机制基本概念◆核蛋白(nuclearprotein):胞质中合成,但在核内起作用◆核定位信号(nuclearlocalizationsignals,NLS):一种信号序列,介导核蛋白入核。带正电的核心序列。◆核输出信号(nuclearexportsignals,NES):◆输入蛋白(importin)...