细胞生物学翟中和编 第十章-细胞核与染色体 -
翟中和细胞生物学各章习题及答案
《细胞生物学》习题及解答第一章绪论本章要点：本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。
要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域，重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物，了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。
二、填空题1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学，是在、和三个不同层次上，以研究细胞的、、、和等为主要内容的一门科学。
2、年英国学者第一次观察到细胞并命名为cell；后来第一次真正观察到活细胞有机体的科学家是。
3、1838—1839年，和共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的。
4、19世纪自然科学的三大发现是、和。
5、1858年德国病理学家魏尔肖提出的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。
6、人们通常将1838—1839年和确立的；1859年确立的；1866年确立的，称为现代生物学的三大基石。
7、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期。
三、选择题1、第一个观察到活细胞有机体的是（）。
a、Robert Hookeb、Leeuwen Hoekc、Grewd、Virchow2、细胞学说是由（）提出来的。
a、Robert Hooke和Leeuwen Hoekb、Crick和Watsonc、Schleiden和Schwannd、Sichold和Virchow3、细胞学的经典时期是指（）。
a、1665年以后的25年b、1838—1858细胞学说的建立c、19世纪的最后25年d、20世纪50年代电子显微镜的发明4、（）技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。
a、组织培养b、高速离心c、光学显微镜d、电子显微镜四、判断题1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。
（）2、细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。
（）3、细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。
（）4、英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。
第10章 细胞核与染色体-第四版 王资料
“携带基因信息的DNA线状长分子挤压形成染色体， 端粒就像一顶高帽子置于染色体头上。”
不同来源的CEN的共同特点 是具有两个彼此相邻的核 心区，一个是80-90 bp的AT 区，另一个是11 bp的保守 区。
3、端粒序列(TEL)
不同生物的端粒序列都很相似，由长5-10 bp的重复单位 串联而成，人的重复序列为TTAGGG。真核细胞染色体端粒的 重复序列不是染色体DNA复制时连续合成的，而是由端粒酶 （telomerase）合成后添加到染色体末端。
维冠。内外板的电子密度高，中间区电子密度低。内板与中央 结构域的着丝粒异染色质结合，外板与微管纤维结合，纤维冠 上结合有马达蛋白。
纺锤体微管
着丝点 （动粒）
主要成分蛋 白外质板
中间 区
内板
中央结构域
位于动粒结构域的下方,是着丝粒区的主体，由高度串 联重复的α卫星DNA构成，重复单位171bp，重复200030000次，表现为异染 色质特性。
一、染色体形态结构
端粒（telomere） 染色体端部的特化部分，作用是维持染色体的完整性
和个体性。端粒由高度重复的短序列串联而成，在进化 上高度保守，不同生物的端粒序列都很相似，哺乳类的 序列为TTAGGG，500-3000次重复。端粒起细胞分裂 计时器作用。
一、染色体形态结构
Chromosome centromere and telomere shown by Fluorescence In situ Hybridization
《细胞生物学》教学课件：10细胞核与染色体共153页
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
《细胞生物学》教学课件：10细胞核 与染色体
51远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
第十章细胞核与染色体
第三节 染色体
真核生物的DNA包装成为染色体 染色体是指处于有丝分裂期的致密的染色质
第十章细胞核与染色体
一、中期染色体的形态结构
组成：着丝粒、次缢痕、核仁组织区、随体、端粒 核仁组织区（NORs）：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 端粒（telomere）：由高度重复的短序列组成，高
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
通过核孔的物质主动运输与信号序列有关 核定位信号（NLS）：引导蛋白质进入细胞核的一段信
号序列。受体为importin – 第一个被确定的NLS是病毒SV40的T抗原，序列为：
pro-pro-lyslys-lys-Arg-Lys-val。 – NLS对连接的蛋白质无特殊要求，完成输入后不被切
除。 核输出信号（NES）：引导RNP输出细胞核，受体为
exportin Ran蛋白，一类G蛋白，调节货物复合体的解体或形成 RNA及核糖体亚单位的出核转运机制
第十章细胞核与染色体
第十章细胞核与染色体
第二节 染色质
一、染色质的概念及化学组成 1879年，W. Flemming提出Chromatin 染色质和染色体是在细胞周期不同阶段可以相互
形状: 多呈球形或卵圆形 体积: 约占细胞总体积的10% 结构：①核被膜、②核仁、③核基质、④染色质、
⑤核骨架 功能：①遗传、②发育
第十章细胞核与染色体
第一节 核被膜与核孔复合体
一、核被膜 构成：①内核膜 ②外核膜 ③ 核周隙 外核膜：内质网的一部分，胞质面附有核糖体。 核周隙：宽20－40nm，与内质网腔相通 内核膜：光滑，与核纤层连接，含核纤层蛋白B受
体 作用：天然选择性屏障；介导物质交换和信息交
细胞生物学翟中和编 第十章-细胞核与染色体 -
核被膜
核被膜结构
外核膜
核周隙 内核膜
核被膜-外核膜
外核膜：上有核糖体 ,与糙面内质网相连。
外核膜被认为是粗面内质网的特化区域，有利于核被 膜与内质网间的物质交流及核被膜的更新。
外核膜的外表面存在网状分布的中间纤维，与细胞核 在细胞质的定位有关。
核被膜-内核膜
外核膜
核膜间隙：20-40nm，与糙面内质网腔相通，腔内电子密
微卫星DNA,重复单位长度1-5bp.
单一顺序
高度重复和中度重复约占基因组的60％-65％ 仅约10%为基因及基因相关序列
基因及基因相关序列
基因 断裂基因
基因相关序列
侧翼序列（启动子， 增强子， 多聚腺苷酸 化附加信号）
染 色 质---成分
DNA 组蛋白 非组蛋白 少量RNA
核小体---念珠模型
核小体要点：
3.146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈。 组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA,锁住核 小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用。
细胞核
真核细胞内最大、最重要的细胞器
核质比=细胞核（体积）/细胞质（体积）
多数细胞的核质比约为10%
细胞核改变是病理状况下细胞坏死的主要标志，与正常细 胞相比，肿瘤细胞核质比增高，大小形态参差不齐，呈现异 型性，表现为核外形不规则。
细胞核
真核细胞内最大、最重要的细胞器 细胞遗传与代谢的调控中心 真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一
染色质的基本结构单位—核小体
盐处理前后的染色质丝的电镜照片 A: 自然结构：30nm的纤丝 B：解聚的串珠状结构
核小体---念珠模型
核小体要点：
细胞生物学翟中和名词解释及课后练习题及答案
细胞生物学名词解释目录第一章细胞基本知识第二章细胞生物研究方法第三章细胞质膜第四章物质的跨膜运输第五章线粒体和叶绿体第六章真核细胞内膜系统第七章细胞信号转导第八章细胞骨架第九章细胞核与染色体第十章核糖体第十一章细胞增殖及其调控第十二章程序性细胞死亡与衰老第十三章细胞分化与基因表达调控第十四章细胞社会的联系十五、细胞生物学课后练习题及答案第一章细胞基本知识1．cell theory (细胞学说) 细胞学说是1838～1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,直到1858年才较完善。
它是关于生物有机体组成的学说，主要内容有：① 细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成；② 所有细胞在结构和组成上基本相似；③ 新细胞是由已存在的细胞分裂而来；④ 生物的疾病是因为其细胞机能失常。
2．prokaryotic cell (原核细胞) 组成原核生物的细胞。
这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核，进化地位较低。
由原核细胞构成的生物称为原核生物3．eukaryotic cell（真核细胞）构成真核生物的细胞称为真核细胞，具有典型的细胞结构, 有明显的细胞核、核膜、核仁和核基质; 遗传信息量大，并且有特化的膜相结构。
真核细胞的种类繁多, 既包括大量的单细胞生物和原生生物(如原生动物和一些藻类细胞), 又包括全部的多细胞生物(一切动植物)的细胞。
4．cell plasma (细胞质) 是细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分, 包括透明的粘液状的胞质溶胶及悬浮于其中的细胞器。
5. protoplasm (原生质) 生活细胞中所有的生活物质, 包括细胞核和细胞质。
6. protoplast (原生质体) 脱去细胞壁的细胞叫原生质体, 是一生物工程学的概念。
如植物细胞和细菌(或其它有细胞壁的细胞)通过酶解使细胞壁溶解而得到的具有质膜的原生质球状体。
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通过识别驻留蛋白C-端的回收信号(lys-asp-glu-leu,KDEL)
的特异性受体，以COPI-包被小泡的形式捕获逃逸蛋白。
COPI-包被小泡在非选择性的批量运输( bulk flow)中
行使功能, 负责 rER Golgi SV PM。
COPI-包被小泡除行使Golgi→ER逆行转运外，也可行
二、蛋白质分选与分选信号
分选途径 门控运输
跨膜运输 膜泡运输 拓扑学等价性的维持
三．膜泡运输
膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方式，普遍
存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白本
身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定
向运输及其复杂的调控过程。 三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用 。 膜泡运输是特异性过程，涉及多种蛋白识别、组装、去组装的复杂
，是多细胞生物普遍采用的通讯方式；②细胞间接触依赖
性通讯，细胞间直接接触，通过信号细胞跨膜信号分子与
相邻靶细胞表面受体相互作用；③动物相邻细胞间形成间
隙连接、植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通
过交换小分子实现代谢偶联或电偶联，从而实现功能调控
。 2、细胞分泌化学信号的作用方式：①内分泌，由内分泌细
胞分泌信号分子到血液中，通过血液循环运送到体内各个
部位，作用于靶细胞②旁分泌，细胞通过分泌局部化学介
质到细胞外液中，经过局部扩散作用于邻居靶细胞③通过
化学突触传递神经信号④自分泌细胞对自身分泌的信号分
子产生反应。
3、通过胞外信号所介导的细胞通讯如下步骤：①信号细胞
合成并释放信号分子②转运信号分子至靶细胞③信号分子
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线0产中不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资22负料，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看2与全22过，22度并22工且22作尽2下可护1都能关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编5试技写、卷术重电保交要气护底设设装。备备4置管高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并3技试资件且、术卷料拒管中试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
翟中和细胞生物学第十章总结2（名词解释）
第十章细胞核与染色体1.细胞核：真核细胞中由双层膜所包被的，包含由DNA、组蛋白等组织而成的染色质的细胞器，是细胞内储存遗传物质的场所，也是基因组复制、RNA合成和加工、核糖体组装的场所。
它是细胞内最大的细胞器，真核生物的细胞都有细胞核，只有成熟的红细胞和植物成熟的筛管没有细胞核。
核膜上有核孔及其环状结构形成核孔复合体，它与大分子物质的运输有关。
2.核被膜：真核细胞内细胞质与细胞核之间由双层膜构成，分别称为外核膜与内核膜。
双层核膜上镶嵌有核孔复合体，能选择性地运输核内外物质。
内膜面向核质，内、外膜间有20~40nm的透明空隙，称为核周间隙，膜上有核孔。
3.核被膜的功能：一方面，核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障，将细胞分成核与质两大结构与功能区域，使得DNA复制、RNA转录与加工在核内进行，而蛋白质翻译则局限在细胞质中。
这样既避免了核质间彼此相互干扰，使细胞的生命活动秩序更加井然，同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。
另一方面，核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。
核被膜并不是完全封闭的，核质之间进行着频繁的物质交换与信息交流。
这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。
4.内、外核膜各有特点：①外核膜表面常附有核糖体颗粒，且常常与糙面内质网相连续，使核周间隙与内质网腔彼此相通、从这种结构上的联系出发，外核膜可以被看作是糙面内质网的一个特化区域。
②内核膜表面光滑，无核糖体颗粒附着，但紧贴其内表面有一层致密的纤维网络结构，即核纤层。
内核膜上有一些特有的蛋白成分，如核纤层蛋白B受体（lamin B receptor，LBR）。
5.核纤层：位于核膜内侧，由核纤层蛋白组成的纤维状网络结构。
在与核质相邻的核膜内表面有一层厚30～160nm的网络状蛋白质，叫核纤层，对核被膜起支撑作用。
核纤层由3种分子量为6～7万道尔顿的多肽亚单位α、β、γ所组成，核纤层纤维的直径约10 nm，属于中间纤维的一种，其中β亚基与内核膜的特异受体蛋白相结合，α、γ亚单位与β相连接，而α、γ又同染色质的特定部分相结合。
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旋、复制、凝缩、平均分配到子核，核被膜还是核质物质交换
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6
的通道。
核被膜
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核被膜结构
外核膜
核周隙 内核膜
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8
核被膜-外核膜
外核膜：上有核糖体 ,与糙面内质网相连。
✓外核膜被认为是粗面内质网的特化区域，有利于核被 膜与内质网间的物质交流及核被膜的更新。
✓外核膜的外表面存在网状分布的中间纤维，与细胞核 在细胞质的定位有关。
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核孔复合体的物质运输----被动扩散
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特殊的跨膜运输蛋白复合体，具有双功能，双向性。
一、被动扩散 二、主动运输
是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低 浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。
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爪蟾卵母细胞核质蛋白注射试验
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核定位信号：
亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊 短肽保证了整个蛋白质能够够通过核孔复合体被转运至细胞核 内。这段特殊的氨基酸序列被命名为核定位序列（nuclear localization sequence，NLS）。
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1
细胞核
➢ 真核细胞内最大、最重要的细胞器
核质比=细胞核（体积）/细胞质（体积）
多数细胞的核质比约为10%
细胞核改变是病理状况下细胞坏死的主要标志，与正常细 胞相比，肿瘤细胞核质比增高，大小形态参差不齐，呈现异型 性，表现为核外形不规则。
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2
细胞核
➢ 真核细胞内最大、最重要的细胞器 ➢ 细胞遗传与代谢的调控中心 ➢真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一
有核纤层蛋白B受体，为核纤层蛋白B提供结合位点，从而将 核被膜固定在核纤层上。
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核被膜
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核孔复合体
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抽提后的核孔复合 体胞质面结构
抽提后的核孔复 合体核质面结构
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核被膜-核孔复合体
结构模型
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在电镜下观察，核孔是呈圆形或八角形，结构似fish-trap，主要包括以下几 个部分： ①胞质环：位于核孔复合体胞质一侧，环上有8条纤维伸向胞质； ②核质环：位于核孔复合体核质一侧，上面伸出8条纤维，纤维端部与端环相连， 构成笼子状的结构； ③栓：核孔中央的一个栓状的中央颗粒；
④辐：核孔边缘伸向核孔中央的突出物。
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核被膜-核孔复合体
结构模型
成分
主要由蛋白质组成
推测100余种不同的多肽，1000多个蛋白质分子，统称为 核孔蛋白(nucleoporin,Nup)。已在酵母中鉴定到30余种，在 脊椎动物中鉴定到10余种。
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核被膜-核孔复合体
第一个被确定的NLS是病毒SV40的T抗原，它在胞质中合 成后很快积累在核中。其NLS为：pro-pro-lys-lys-lys-Arg-Lysval，即使单个氨基酸被替换，亦失去作用。
NLS由4-8个氨基酸组成，含有Pro、Lys和Arg。对其连接的 蛋白质无特殊要求，并且完成核输入后不被切除。
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细胞核结构的电镜照片
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4
细胞核结构模式图
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5
细胞核-----核 被 膜
核被膜又称核膜，是包围核质，不对称的双层膜，是整个
内膜系统的一部分。包被在核外的双层膜结构，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，染色体定位于核膜上，有利于解
结构模型 成分 功能：
双功能、双向性的亲水性核质交换通道
核内
核外
既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA,核糖核蛋白颗粒出核转运。
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核被膜-核孔复合体
结构模型 成分 功能：
双功能、双向性的亲水性核质交换通道
被动扩散 主动运输
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特殊的跨膜运输蛋白复合体，具有双功能，双向性。
胞质
核
纤
层
结
受体
构
模
B
式A
C
图
外核膜
内核膜 核纤层 蛋白
染色质纤整维理版
31
核纤层功能：
（1）维持核孔位置和核被膜的形态； （2）为间期染色质提供附着位点； （3）有丝分裂中，与核被膜的解体和重建有关。
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32
整理版
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染色质
染色质：光学显微镜下可见间期核中有一种嗜碱性
很强的的物质，是由DNA,组蛋白，非组蛋白及少量 RNA组成的线性复合结构，是遗传物质的存在形式。
26
亲核蛋白从细胞质向细胞核输入的过程示意图
①亲核蛋白通过 NLS与NLS受体 结合，即 importin α/β二 聚体结合；形成 转运复合物。
②转运复合 物与核孔复 合体胞质环 上的纤维结 合；
③转运复合 物通过改变 构象的核孔 复合体从胞 质面被转移 到核质面。
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④转运复合物与 ⑤与Ran-GTP结合
整理版
9
核被膜-内核膜
外核膜
核膜间隙：20-40nm，与糙面内质网腔相通，腔内电子密
度低，一般不含固定的结构。 内含多种蛋白质 酶及其它液态的不定形物质。核周隙与内质 网相通，是细胞核和细胞质之间物质交流的重要 核膜间隙 内核膜：朝向核质，表面光滑，无核糖体附着。内核膜上含
B：核被膜
核周隙 内核膜
结构
核孔复合体
功能
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核纤层
概 念：核纤层是结合在内层核膜的内表面、由中间纤
维相互交织而成的一层高电子密度的蛋白质网络结 构，在所有真核细胞中普遍存在。 一般厚约10-20nm。
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核纤层
组成：三种中间纤维多肽交织而成，分别称为核纤层蛋白A、B、C， 构成一层网络结构。B与内层膜结合，A、C与染色质结合。
一、被动扩散
是指通过自由扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方 向的跨膜转运。 转运的动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提 供代谢能量。
核孔复合体作为被动扩散的亲水通道，其有效直径为9-10nm， 有的可达12.5nm，即离子，小分子以及直径在10nm以下的物质原 则上可以自由通过。
胶体金颗粒穿越核孔， 估计核孔中央通道的 直径为12.5nm
Ran-GTP（小分 子的GTP酶）结 合，复合体解散，
的importin β，输出 细胞核，在细胞质 中Ran结合的GTP
释放出亲核蛋白； 水解形成Ran-GDP
并与importin β解离，
Ran-GDP返回细胞
核重新转换为Ran-
GTP；
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核被膜与核孔复合体 知识框架：
A：细胞核的功能
外核膜
染色质是细胞生命活动的基础