《细胞核结构与功能》课件

《细胞核结构与功能》细胞核是细胞的控制中心，负责储存和传递遗传信息，指导细胞生长、发育和繁殖细胞核的重要性遗传信息储存基因表达调控细胞生长与繁殖细胞核包含细胞的全部遗传信息，以细胞核负责控制基因的表达，决定细胞的细胞核通过复制自身，确保每个子细DNA DNA的形式储存功能和特性胞都拥有完整的遗传信息细胞核的出现与进化123早期生命形式没有细胞核，遗传物质分随着细胞复杂性的增加，遗传物质逐渐细胞核的出现标志着真核生物的起源，散在细胞质中被包裹在膜结构内，形成细胞核开启了生物进化的新篇章细胞核的特点双层膜结构染色体存在核仁存在细胞核被一层双层膜结构包裹，称为细胞核内包含染色体，作为遗传信息大多数细胞核内有一个或多个核仁，核膜的载体负责核糖体生物合成细胞核的主要结构核膜核孔复合体染色体核仁包裹细胞核，控制物质进出穿梭于核膜，负责物质交换携带遗传信息，决定细胞特性负责核糖体生物合成核膜的功能保护功能物质交换核膜保护染色体免受细胞质环境核膜上有核孔，允许特定物质进的影响出细胞核结构支撑核膜为细胞核提供结构支撑，维持其形态核孔复合体的结构核孔1中央通道，允许物质通过核孔蛋白2构成核孔结构，控制物质进出核篮3位于核孔内，调节物质运输核孔复合体的作用物质运输1核孔复合体允许和蛋白质等物质进出细胞核RNA信号传导2核孔复合体参与细胞核与细胞质之间的信号传导基因表达调控3核孔复合体参与调控基因的表达，影响细胞功能染色体的结构与复制123蛋白质复制DNA染色体的主要成分是，包含遗传信息染色体包含组蛋白和其他蛋白质，帮助在细胞分裂前，染色体进行复制，确保每个DNA包装和调控基因表达子细胞获得完整的遗传信息DNA染色体的类型与数量人类染色体植物染色体动物染色体人类有对染色体，包含对常染色体和植物染色体数量因物种而异，一般比动物染动物染色体数量也因物种而异，与植物相比2322一对性染色体色体更多通常更少染色体的紧缩过程缠绕DNA缠绕在组蛋白上，形成核小体DNA核小体折叠核小体进一步折叠，形成染色质纤维染色质螺旋染色质纤维螺旋盘绕，形成染色体染色质的结构与功能结构功能染色质是与蛋白质的复合物，是染色体的松散状态染色质负责储存和传递遗传信息，并参与基因表达调控DNA细胞核小体的组成组蛋白与非组蛋白组蛋白非组蛋白组蛋白是染色体的主要蛋白质，帮助包装成核小体非组蛋白是一类与组蛋白结合或不结合的蛋白质，参与染色体结DNA构和功能调控缠绕在组蛋白上的模式DNA双螺旋缠绕在组蛋白八聚体上，形成一个核小体1DNA多个核小体连接起来，形成染色质纤维2染色质纤维进一步折叠和螺旋化，形成染色体3染色质的不同状态常染色质异染色质常染色质结构松散，基因活跃，异染色质结构紧密，基因沉默，可被转录不参与转录染色质重塑的过程酶参与一些酶可以改变染色质结构，例如依赖性染色质重塑复合物ATP调控基因表达染色质重塑可以调控基因的表达，影响细胞功能和特性复制的机制DNA12解旋引物合成双螺旋解开，形成两个单链模板引物酶合成引物，作为聚合酶的起始点DNA RNADNA34延伸连接聚合酶以模板链为指导，合成新的链连接酶连接新合成的片段，形成完整的双链DNA DNA DNA DNA DNA细胞核的修复机制DNA碱基切除修复核苷酸切除修复同源重组修复针对单个碱基的损伤，例如脱氨基或氧化针对更大的损伤，例如紫外线照射引针对双链断裂，利用同源染色体作为DNA DNA起的嘧啶二聚体模板进行修复核小体的结构和功能组蛋白八聚体包装DNA12核小体由组蛋白八聚体和缠绕核小体结构是包装的基本DNA其上的构成单位，帮助压缩，使其容DNADNA纳在细胞核内基因表达调控3核小体结构可以影响基因的表达，通过改变的可及性来控制基因转DNA录转录的启动过程聚合酶结合RNA聚合酶结合到基因的启动子区域RNA转录因子结合转录因子与聚合酶相互作用，促进转录的启动RNA解旋DNA双螺旋解开，形成单链模板DNA转录的延长和终止延长终止聚合酶沿着模板链移动，合成链聚合酶遇到终止信号，停止转录，释放RNA RNA RNARNA的加工过程mRNA加帽在的端添加一个帽子结构，保护免受降1mRNA5mRNA解剪接去除中的内含子，连接外显子，形成成熟的2mRNAmRNA加尾在的端添加一个多聚腺苷酸尾巴，稳定，3mRNA3mRNA并促进其从细胞核中转运到细胞质核糖体的组装与定位核仁1核仁是核糖体生物合成的场所核糖体亚基2在核仁中组装核糖体亚基核孔复合体3核糖体亚基通过核孔复合体从细胞核转运到细胞质蛋白质的转运和定位信号肽1蛋白质的信号肽引导蛋白质进入细胞核核定位信号2核定位信号引导蛋白质进入细胞核的特定位置核孔复合体3蛋白质通过核孔复合体进入细胞核细胞核的调控机制12转录因子表观遗传修饰转录因子可以结合到基因的启动子区甲基化和组蛋白修饰等表观遗传DNA域，调控基因的表达修饰可以影响染色质结构和基因表达3信号传导通路细胞外信号可以通过信号传导通路传递到细胞核，调控基因的表达细胞核的老化与修复老化修复随着年龄增长，细胞核的结构和功能会逐渐退化，例如染色体端粒细胞核具有一定的修复能力，例如修复机制可以修复受损的DNA缩短，修复能力下降，延缓细胞核的老化DNADNA细胞核的疾病与研究进展疾病研究进展细胞核的异常与许多疾病相关，例如癌症、遗传病和神经退行性近年来，对细胞核的研究取得了重大进展，为治疗相关疾病提供疾病了新的思路和方法细胞核结构与功能的临床应用基因治疗药物研发通过将基因导入细胞核，可以治了解细胞核结构和功能，可以开疗遗传性疾病和某些癌症发针对细胞核靶点的药物，治疗相关疾病疾病诊断检测细胞核的异常，可以辅助诊断某些疾病，例如癌症和遗传病总结与展望细胞核结构与功能复杂研究前景广阔12细胞核是细胞的关键结构，负对细胞核的研究不断深入，为责储存和传递遗传信息，控制理解生命现象、治疗疾病提供细胞的生长、发育和繁殖了新的思路和方法。