常染色质 异染色质
间期细胞核结构
N:常染色质，ｎ：核仁，标注：异 染色质
常染色质(euchromatin)
间期核内处于分散状态、具活跃DNA复制及转录功 能的染色质。 特点：
1、压缩程度低，碱性染料染色浅。 2、间期位于细胞核中央 3、组成：单一序列DNA和中度重复序列DNA 4、复制的时间一般在S期早、中期
核纤层（核板） nuclear lamina 结构 外表面与内核膜的特殊部位结合
内表面与染色质的特殊位点结合
核纤层（nuclear lamina）
核纤层 染色质
膜外 蛋 膜 白 核周腔
复 核
合
体
孔
内
膜
镶
嵌
膜
蛋
白
B
B
B
B
B
B
B
核纤层的功能
1.核纤层与核膜、核孔复合体及染色 质的关系。
核纤层的外层与内核膜的脂双分子层中 的特殊蛋白相结合，与维持核孔的位置和核 被膜的形状有关。核纤层为染色质提供附着 的位点。
第八章 细胞核
Cell nucleus
概述
细胞核最基本的功能
1.贮存遗传信息（DNA） 2.复制、转录遗传信息并指导蛋白质合成 3.是细胞生命活动的调控中心
基因信息传递
DNA
核苷酸顺序
转录
RNA 翻译
蛋白质 氨基酸顺序
细胞核： DNA复制 RNA合成
细胞质： 蛋白质合成
形状：圆形，肌细胞（杆状），中性粒细胞 （分叶状）
磷酸化：同乙酰化
甲基化：可增强组蛋白和DNA的相互作用， 调节转录活性
（三）非组蛋白
1、带负电荷，酸性蛋白质，多为天冬氨酸、谷氨酸 2、种属及组织特异性 3、整个细胞周期都合成 4、能识别特异的DNA序列，靠氢键和离子键
功能： 帮助DNA折叠； 协助DNA复制； 调节基因表达（磷酸化）。
二、染色质的种类
一、化学组成
DNA、组蛋白、非组蛋白、RNA
染色质的化学组成比例
成分
核酸 DNA RNA
蛋白质 组蛋白 非组蛋白
所占比例 1
0.05-0.1
1
0.1-0.5
（一）DNA
真核细胞中，每条未复制的染色体由一条 DNA分子组成。 类型： ①单一序列——基因组60-65% ②中度重复序列（101-5）——基因组20-
呈圆形或八角形 如fish-trap. 基本结构： 胞质环，外环 核质环，内环 辐 中央栓：
核孔复合体结构模型
胞质环 胞质颗粒
中央栓
轮辐
胞质纤维
核质环
核纤层
核孔复合物的结构模型
Cytoplasmic face（胞质面）
Nuclear face （核质面）
（四）、核膜的主要功能：
1、区域化的作用
2. 连接组蛋白（linker histone）: H1 有一定种属及组织特异性 在核小体构成中起连接作用
组蛋白的分类及特性
种类
赖氨酸 /精氨酸
H1 29.00 H2A 1.22
H2B 2.66
H3 0.77 H4 0.79
残基数分子量 (kFra bibliotek)215
23.0
129
14.0
125
13.6
135
15.3
被动运输 0离12子，小分子
组蛋白， DNA聚合 酶，RNA聚合酶， 核糖体蛋白
RNA，核糖 体亚基
主动运输
核孔复合体的功能
双功能： 被动运输 主动运输 双向性： 入核：亲核蛋白、 DNA、RNA聚合酶 出核： RNA
被动运输: 分子量〈5000自由进出 如：无机离子——水分子、K+、Ca2+
异染色质(heterochromatin)
间期核内处于凝集状态、缺乏转录功 能或转录功能不活跃的染色质。 特点：
1、压缩程度高，碱性染料染色深。 2、分布在核的周边，或核膜内表面，
核仁相随染色质的一部分。
◆ 异染色质类型
结构异染色质（组成型异染色质） 除复制期，在所有细胞类型的整个细胞周期
均处于聚缩状态的异染色质。 兼性异染色质（功能性异染色质） 某些细胞类型或特殊的发育阶段，由常染
色质聚缩，丧失基因转录活性形成的异染色质
常染色质与异染色质比较
常染色质 异染色质
碱性染料染 着色浅 色
着色深
形态
解旋的细纤 卷曲成粗大
维丝
颗粒
部位
核中央 核边缘
功能
活跃地复制 转录不活跃 转录
三、染色质的结构与组装
染色质的四级结构模型
染色质的一级结构：核小体 （7倍） 染色质的二级结构：螺线管 （ 6倍） 染色质的三级结构：超螺线管 （40倍） 染色质的四级结构：染色单体 （5倍）
第三节 染色质与染色体
二者共同点及相互关系 染色质与染色体是由DNA、组蛋白、非 组 蛋 白 及 RNA 等 组 成 的 核 蛋 白 复 合 体 ， 是遗传信息的载体。是同一种物质在细 胞周期的不同时期中所表现的两种不同 的存在形式。
区别
◆染色质（chromatin） 间期，呈细网状，形态不规则，弥散在核内。 ◆染色体 ( chromosome) 分裂期，由染色质复制后反复盘绕，高度压 缩凝集成的条状或棒状结构。
3、转录后RNA的加工修饰和定 向运输
用RNA酶处理RNP复合物，发现剩余 的蛋白质可以组装成核骨架样的纤维网 络。由此推测核骨架参与了转录后RNA 的加工修饰。
4、核骨架与细胞分裂
核骨架参与有丝分裂后核的重建， 为核膜重建所必需。
5、核骨架与细胞分化
随着分化程度的增加，细胞RNA合成 能力增强，核骨架也变得发达。
内核膜
核纤层 其内表面有一层致 内核膜 密的纤维蛋白网络，
对核膜起支持作用，
称为核纤层。
（二）核周间隙
核周间隙 隙宽：20-40nm,充 满液态物质,为蛋 白质和酶。此间隙 与内质网有临时通 道，可进行核—质 物质交换。
（三）核孔
核孔
核膜上的圆形小孔， 是核—质的通道，不 与核周隙相通。
核孔复合体（nuclear pore complex，NPC）
大小：核质比： NP=VN/（VC-VN）
位置：细胞中央或边缘 数目：一个、两个 或数百 结构：核膜、核仁、核骨架、染色质、核纤层
间期细胞核
1、核被膜（核膜）
3、核基质（核纤层，核骨架）
2、染色质 4、核仁
第一节 核膜（核被膜） nuclear envelope
Nuclear membrane是一种包被核内物质 的膜结构，为整个内膜系统的一部分， 是细胞区域化的结果。
（8400倍）
（一）一级结构——11nm染色质纤维
自然结构
盐处理后
核小体是染色质的基本结构单位，为染色质的 一级结构， 11nm。
染 色 体 的 基 本 结 构 核 小 体
-
核 小 体
H1
连接DNA （50-60bp）
H1
H3
H2A
H2B
10nm
H4
H2A
H4 H2B
H3
H3
H2A
H4
H2B H2B
30% ③高度重复序列（》105）——基因组10 %
染色体DNA的三种功能序列
复制起始点序列；着丝粒序列（CEN）；端粒序列(TEL)
（二）组蛋白
类型：
1. 核小体组蛋白（core histone）： H2A、H2B、 H3、H4 与酸性DNA分子结合，形成核小体 进化上高度保守，无种属及组织特异性
2、 参与核膜的解体和重建
细胞有丝分裂 前期：核纤层蛋白磷酸化，核纤层蛋白解聚 成单体（A,C分散到细胞质中，B与核膜小 泡结合)，导致核崩解、破裂。 末期：核纤层蛋白去磷酸化，使核膜重建。
核纤层蛋白磷酸化 核纤层蛋白去磷酸化
Breakdown and reformation of nuclear envelope during mitosis
一、化学组成
蛋白质、脂类、少量核酸
蛋白质和脂类与内质网相似
1、蛋白质 葡萄糖－6－磷酸酶（ER的标记
酶），电子传递有关的酶。 2、脂类
胆固醇和甘油三酯较多，不饱和脂 肪酸浓度低。
二、亚微结构：
◆外核膜： 内核膜： ◆核周间隙： 核孔：
（一）核膜的双层膜结构 外核膜 外核膜
其表面附核糖体， 形似粗面内质网,并 与其相通，膜可与 胞质中的某些微管、 中间纤维相连起固 定核位置的作用。
构成核心颗粒； ③DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，
每圈83bp，共1.75圈，约146bp，两端被H1 锁合； ④相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA。
（二）二级结构— 30nm染色质纤维
每6个核小体螺旋一圈，形成30nm的中空 纤维样结构即螺线管模型。
H1组蛋白位于螺线管内部，促进组装。
核质 尾 蛋白 头
同位素标记 的核质蛋白
同位素标记 的头
同位素标记 的尾
胶体金颗粒
尾部包裹的 胶体金颗粒
注射到爪蟾的卵母细胞质中
放射自显影检测
留
进
在
进
入
细
入
核
胞
核
内
质
内
中
电镜检测
通过 核孔 进入 核内
3、细胞分裂中参与染色体的定位与分离 核膜与染色体在细胞中的定位有一定
的关系，尤其在减数分裂中，核膜与染 色体平均分配到细胞核的两极有关。
真核细胞核内除去核膜、核纤层、染色 质与核仁以外的一个以纤维蛋白成分为主 的精密网架体系。核骨架充满整个核内空 间。
纤维蛋白
核基质蛋白是各种类型细胞共 有的蛋白质