医学生物学3.ppt
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1、第四节 真核细胞的细胞器,原核生物向真核生物进化的一个重要变化就是细胞内部结构的复杂化,即出现了许多结构和功能都不同的细胞器。,蛋白质合成细胞器内膜结构系统细胞器细胞形态与运动相关细胞器能量转换的细胞器细胞表面结构与运动的细胞器,一.蛋白质合成细胞器,功能:参与蛋白质合成,细胞核,核糖体,(一)细胞核(nucleus),细胞核由核膜、核仁、染色质(染色体)和核基质组成,是细胞内遗传信息贮存、复制和转录的场所,也是细胞功能及代谢、生长、增殖、分化、衰老的控制中心。,1.形状:球行、长形、扁平、不规则2.体积:占细胞体积的5-10%3.直径:5-15 m4.位置:正在生长的细胞中,核位于细胞中央,
2、在分化成熟的细胞中,常因细胞内含物或特殊结构的存在,核被挤到边缘(腺细胞)。,5.数量:大多数细胞只有一个核,但也有细胞为双核(肝细胞、肾小管细胞)或多核(破骨细胞、脊椎动物的骨骼肌细胞),在成熟的红细胞和植物成熟的筛管细胞中无细胞核。,间期细胞核,核 膜,核 仁,染色质,核基质,间期细胞核的结构,核 孔,细胞核,光镜下人口腔上皮细胞,电镜下显示细胞核 核仁,1.核膜(核被膜),由内外两层单位膜组成,是细胞内膜系统的重要组成部分。它将DNA与细胞质分隔开,形成核内特殊的微环境,保护DNA分子免受损伤;使 DNA的复制和RNA的翻译表达在时空上分隔开来;此外染色体定位于核膜上,有利于解旋、复制、
3、凝缩、平均分配到子核,核被膜还是核质物质交换的通道。,(1)核被膜 由内外两层单位膜组成,核膜外层,核膜内层,核周间隙,核 孔,7.5nm,核膜外层:,核膜外层表面附着核糖体,可与粗面内质网相连,膜可与胞质中的某些微管、微丝相连起固定核位置的作用。,核膜内层:,其内表面有一层电子密度高的蛋白质细丝附着(纤维蛋白层),称为核纤层。,核膜上的圆形小孔,由内外两层核膜融合形成,是核质的直接通道,孔径:5070nm,不与核周隙相通。,核周间隙:,两膜之间的腔隙称为核周间隙。宽:2040nm;看不到有形物质,充满液态物质。,核 孔:,每个核孔周围由一组蛋白质颗粒以特定方式排列成的环状结构,称为核孔复合体
4、。包括:孔环颗粒,周边颗粒,中央颗粒,无定 形物质。,(2)核孔复合体,核孔复合体,核 孔,隔 膜,核孔功能:1.允许水溶性物质运输。2.选择性运输大分子物质。,外层核膜,内层核膜,位于内层核膜内侧由纤维蛋白组成的纤维网络结构,这些蛋白称核纤层蛋白,分A、B、C三种,均为酸性蛋白。是一种高度动态结构,与核膜的解体和重建有关。,核纤层,染色质(纤维),(3)核纤层,厚10-20nm,2.核 仁,核仁是真核细胞间期核中最显著的结构,是细胞内rRNA合成、加工和核糖体亚单位装配的场所,又是一个高度动态的结构,与细胞内蛋白质的合成密切相关。位置不固定,或位于核中央,或靠近核内膜。核仁在细胞分裂前期消失
5、,分裂末期又重新出现。,(1)核仁的化学成分,蛋白质:80%,R N A(rRNA):10-11%,D N A:8%,化学成分,脂类:少量,电镜下,非膜性海绵状 网络结构,(2)核仁的形态结构,光镜下,核仁无膜包裹,为均质折光性很强的球形小体,一般细胞有12个或多个。,纤维成分颗粒成分核仁区染色质核仁基质,纤维成分:主要为RNA和蛋白质,构成核仁的 海绵状网架,位于内部。颗粒成分:由rRNA和蛋白质组成的核糖体 的前体物大小亚单位,位于 纤维成分周围。核仁区染色质 核仁基质:无定形的液态物质,与核基质类似。,核仁周边染色质核仁内染色质(rDNA为核仁组织区),核仁组织区(NOR):深入到核仁内
6、的染色质,上面 载有大量rRNA基因(又称rDNA),此段 DNA 是组织形成核仁的部位,称为核仁组织区。人类的NOR位于5对有随体的染色体(13、14、15、21、22号染色体)副缢痕部位,参与核仁的形成。,核膜,核仁,含有rDNA的10个伸展的间期染色体袢环进入核仁中,(3)核仁周期:核仁随细胞周期的进行而呈现 周期性变化(形成和消失)。,间 期,细胞有12个或多个核仁。,分 裂 期,染色质凝集形成染色体、核仁组织区的rDNA停止转录rRNA,核仁消失。,细胞分裂末期,核仁组织区染色体解旋,rDNA伸展,重新转录rRNA,形成纤维成分和颗粒成分,又组建成新的核仁。,核仁(有),核仁(消失)
7、,核仁(再现),核仁的功能:合成rRNA、装配核糖体亚单位,与细胞内蛋白质合成密切相关。核仁的大小直接反映出细胞内蛋白质的合成状况,凡是合成蛋白质旺盛的细胞,核仁大而明显,相反核仁则小。,3.核 基 质,细胞核内除染色质、核仁以外的核液部分称为核基质,是由非组蛋白纤维组成的网架系统又称为核骨架。功能:在真核细胞DNA复制、基因表达中 起作用,参与染色体DNA有序包装和构建。,4.染色质与染色体,染色质:是指间期细胞核内被碱性染料着色的物质,是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构,是遗传物质在间期细胞的存在形式,常呈网状不规则的结构。染色体:是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中
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