更新時間:2022-03-31 13:44:44 所屬欄目:分子 作者:劉建來
細胞核是細胞的控制中心,在細胞的代謝、生長、分化中起著重要作用;細胞核是遺傳物質的主要存在部位,可維持基因的完整性,并借由調節基因表現來影響細胞活動。其結構分為:核膜、核孔、染色質、核仁
一、核膜:核膜是細胞核的主要構造,由蛋白質和磷脂組成,是一種將細胞核完全包覆的雙層膜,分內膜和外膜,可以使膜內物質與細胞質、以及具有細胞骨架功能的網狀結構核纖層分隔開來。
二、核孔:能實現細胞核與細胞質之間的物質交換和信息交流,由于多數分子無法直接穿透核膜,因此需要核孔作為物質的進出通道。這些孔洞可讓小分子與離子自由通透;而如蛋白質般的大分子物質,則需要攜帶蛋白的幫助才能夠通過。
三、核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關,在細胞增殖時周期性的消失和重建。
四、染色質:染色質和染色體是細胞中同一物質在不同時期的兩種類型,,其在細胞的有絲分裂期高度螺旋化縮短變粗形成染色體,而染色體解螺旋變細變長就是染色質。染色質容易被鹼性溶液染色,間期細胞核內能被鹼性染料染色的物質,是遺傳物質存在形式。
每一物種都有特定的染色體。其數目及形態特征在—般情況下是相當穩定的,每條染色體上有許多按順序排列的遺傳物質叫做基因,遺傳是由基因控制的,人體細胞染色體共46條??膳涑?23對。其中22對為常染色體,男女都一樣。另1對為性染色體。
男女的性染色體有差別。女性的性染色體為二個大小形狀相同的x染色體。男性的性染色體則只有一條x染色體,另外還有一條較小的Y染色體,性染色體是決定性別的物質基礎,人體細胞每一對成雙的染色體叫同源染色體,其中一條來自父親,一條來自母親。
染色質的基本化學成分為脫氧核糖核酸核蛋白,它是由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的復合物。其中DNA與組蛋白的重量比例固定,為1∶1,非組蛋白和RNA的比例變化較大。在間期核中,染色質以兩種狀態存在,有的伸展開呈透明狀態,稱為常染色質,另一種卷曲凝縮,稱為異染色質。染色質是一種動態結構。其形態隨細胞周期之不同發生變化,進入有絲分裂時,染色質高度螺旋、折疊形成凝集的染色體。DNA與染色質有著重大聯系,細胞中編碼和控制的信息是與DNA分子緊密地聯系在一起的。
下面,我們來重點聊一聊染色體上的遺傳物質DNA和RNA:
DNA和RNA都是由一個一個核苷酸頭尾相連而形成的。單個核苷酸是由含氮有機鹼(稱鹼基)、戊糖(即五碳糖)和磷酸三部分構成的。核酸是生物體內的高分子化合物,它包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩大類。DNA是儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質基礎,RNA在蛋白質合成過程中起著重要作用。
鹼基(base):
構成核苷酸的鹼基分為嘌呤和嘧啶二類。鹼基主要指腺嘌呤(A)和鳥嘌呤(G),DNA和RNA中均含有這二種鹼基。嘧啶主要指胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U),胞嘧啶存在于DNA和RNA中,胸腺嘧啶只存在于DNA中,尿嘧啶則只存在于RNA中。在DNA分子中各個鹼基排列成對,DNA分子整體呈雙螺旋形式。脫氧核糖與鹼基的特定碳原子連接,大分子中相鄰的兩個糖分子通過與磷酸形成的磷酸酯鍵彼此連接。鹼基借助于氫鍵相互連接,使整個分子保持穩定。鹼基配對是嚴格互補的:A與T配對,C與G配對,DNA分子的兩條鏈在整個分子長度內是彼此互補的。
DNA是一種具有多種功能的分子。它能夠通過復制過程產生自己,細胞每分裂一次DNA便復制一次。它通過轉錄過程制造三種RNA:信使
RNA(mRNA),轉移RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)。這三種RNA在細胞質合成蛋白質的一系列過程中行使不同的功能。信使RNA由DNA模板產生,是按一定順序排列的三聯體密碼子,因其是被讀出的信息而得名。密碼是一種三聯體,任一mRNA中核苷酸的數目至少應是所要合成的蛋白質中胺基酸數目的三倍。tRNA由好多種,是一類三葉草形狀的分子。
tRNA成分中含有一些異常核苷酸,游離端的末端是核苷酸-CCA,中葉的頂部是三個核苷酸一組,構成反密碼子(可以用互補方式與mRNA三聯體密碼子的三個核苷酸配對),是mRNA編碼信息的讀者。
為了進行轉錄,DNA 的雙螺旋在RNA聚合酶的作用下被拆開。 RNA聚合酶結合于雙鏈DNA,使它解旋和拆開;同時形成RNA,RNA隨RNA聚合酶沿DNA的移動而增加長度。當mRNA從DNA中釋放出來,由細胞核進入細胞質,附著于一個或幾個核糖體上,其信息由相應的tRNA讀出。然后,附著于tRNA-CCA末端的胺基酸彼此連接,形成不斷加長的蛋白質。當tRNA到達終止密碼子(uAA, uAG,
uGA)時,這一過程便告結束,合成的蛋白質被釋放出來,作為酶或膜以及其他細胞器的結構分子而供細胞使用。
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