染色質(zhì)
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染色質(zhì)（chromatin）最早是1879年Flemming提出的用以描述核中染色后強(qiáng)烈著色的物質(zhì)。現(xiàn)在認(rèn)為染色質(zhì)是細(xì)胞間期細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染色的物質(zhì)。染色質(zhì)的基本化學(xué)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(fù)合物。
目錄 |
基本簡(jiǎn)介
人體內(nèi)各種細(xì)胞，雖然大小不一，形態(tài)各異，功能也不相同，但它們都是生命活動(dòng)的基本場(chǎng)所，其基本結(jié)構(gòu)是一樣的，細(xì)胞是由細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜組成，在細(xì)胞核中，有一種易被堿性染料染上顏色的物質(zhì)，叫做染色質(zhì)。其在細(xì)胞的有絲分裂期螺旋化形成染色體。它是由脫氧核糖核酸(DNA)和組蛋白組成。是 調(diào)節(jié)生物體新陳代謝、遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。
每一物種都有特定的染色體。其數(shù)目及形態(tài)特征在—般情況下是相當(dāng)穩(wěn)定的，每條染色體上有許多按順序排列的遺傳物質(zhì)叫做基因，遺傳是由基因控制的，人體細(xì)胞染色體共46條。可配成 23對(duì)。其中22
對(duì)為常染色體，男女都一樣。另1對(duì)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(gè)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(zhì)基礎(chǔ)，人體細(xì)胞每一對(duì)成雙的染色體叫同源染色體，其中一條來(lái)自父親，一條來(lái)自母親。
間期細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染色的物質(zhì)，是遺傳物質(zhì)存在形式。染色質(zhì)的基本化學(xué)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(fù)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。核小體是染色質(zhì)包裝的基本單位。在間期核中，染色質(zhì)以兩種狀態(tài)存在，有的伸展開(kāi)呈透明狀態(tài)，稱為常染色質(zhì)（euchromatin），另一種卷曲凝縮，稱為異染色質(zhì)（heterochromatin）。染色質(zhì)是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。其形態(tài)隨細(xì)胞周期之不同發(fā)生變化，進(jìn)入有絲分裂時(shí)，染色質(zhì)高度螺旋、折疊形成凝集的染色體。
用于化學(xué)分析的原核細(xì)胞的染色質(zhì)含裸露的DNA，也就是不與其他類分子相連。而真核細(xì)胞染色質(zhì)卻復(fù)雜得多，由四類分子組成：即DNA，RNA，組蛋白（富有賴氨酸和精氨酸的低分子量堿性蛋白，至少有五種不同類型）和非組蛋白（酸性）。DNA和組蛋白的比例接近于1:1?！ ?/p>
染色質(zhì)組成物質(zhì)介紹
染色質(zhì)主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物
DNA介紹
細(xì)胞中編碼和控制的信息是與DNA分子緊密地聯(lián)系在一起的。DNA與染色質(zhì)有著重大聯(lián)系。DNA是一種高分子聚合物，即由重復(fù)單位構(gòu)成的大分子。每一單位都由三種較小分子組成，它們彼此結(jié)合形成核苷酸。堿基共有四種：胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)，腺嘌呤(A)，鳥(niǎo)嘌呤(G)。人的堿基比例 A:T:G:C是29.2:29.4:21.0:20.4，A+T/C+G比例為1.53。在多數(shù)來(lái)源DNA中，嘌呤的克分子數(shù)等于嘧啶的克分子數(shù)，即 A+G=T+C，A=T，C=G。DNA分子由兩條螺線纏繞的分子鏈組成。鏈由糖和磷酸殘基交錯(cuò)連接形成。每條鏈都有一個(gè)糖-磷酸主鏈和由糖部分向內(nèi)突出的那些堿基。在DNA分子中各個(gè)堿基排列成對(duì)，D
NA分子整體呈雙螺旋形式。脫氧核糖與堿基的特定碳原子連接，大分子中相鄰的兩個(gè)糖分子通過(guò)與磷酸形成的磷酸酯鍵彼此連接。堿基借助于氫鍵相互連接，使整個(gè)分子保持穩(wěn)定。堿基配對(duì)是嚴(yán)格互補(bǔ)的：A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，DNA分子的兩條鏈在整個(gè)分子長(zhǎng)度內(nèi)是彼此互補(bǔ)的。
在人的細(xì)胞中，DNA 是位于與膜相連的細(xì)胞核內(nèi)，而蛋白質(zhì)的合成則在細(xì)胞質(zhì)里進(jìn)行。細(xì)胞直接讀出的信息是編碼RNA分子上的，細(xì)胞不能直接閱讀染色體DNA上的信息。 DNA中的胸腺嘧啶在RNA中由極為相似的分子尿嘧啶代替。RNA是單鏈的，與其模板DNA雙螺旋中的一條多核苷酸鏈互補(bǔ)。這些信息最終被編譯成特定的結(jié)構(gòu)蛋白或酶蛋白。
DNA是一種具有多種功能的分子。它能夠通過(guò)復(fù)制過(guò)程產(chǎn)生自己，細(xì)胞每分裂一次DNA便復(fù)制一次。它通過(guò)轉(zhuǎn)錄過(guò)程制造三種RNA：信使 RNA(mRNA)，轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)。這三種RNA在細(xì)胞質(zhì)合成蛋白質(zhì)的一系列過(guò)程中行使不同的功能。信使RNA由DNA模板產(chǎn)生，是按一定順序排列的三聯(lián)體密碼子，因其是被讀出的信息而得名。密碼是一種三聯(lián)體，任一mRNA中核苷酸的數(shù)目至少應(yīng)是所要合成的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)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(gè)核苷酸一組，構(gòu)成反密碼子（可以用互補(bǔ)方式與mRNA三聯(lián)體密碼子的三個(gè)核苷酸配對(duì)），是mRNA編碼信息的讀者。
為了進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，DNA 的雙螺旋在RNA聚合酶的作用下被拆開(kāi)。 RNA聚合酶結(jié)合于雙鏈DNA，使它解旋和拆開(kāi)；同時(shí)形成RNA，RNA隨RNA聚合酶沿DNA的移動(dòng)而增加長(zhǎng)度。當(dāng)mRNA從DNA中釋放出來(lái)，由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，附著于一個(gè)或幾個(gè)核糖體上，其信息由相應(yīng)的tRNA讀出。然后，附著于tRNA-CCA末端的氨基酸彼此連接，形成不斷加長(zhǎng)的蛋白質(zhì)。當(dāng)tRNA到達(dá)終止密碼子(uAA, uAG, uGA)時(shí)，這一過(guò)程便告結(jié)束，合成的蛋白質(zhì)被釋放出來(lái)，作為酶或膜以及其他細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)分子而供細(xì)胞使用?！ ?/p>
蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是荷蘭科學(xué)家格里特在1838年發(fā)現(xiàn)的。他觀察到有生命的東西離開(kāi)了蛋白質(zhì)就不能生存。蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一種極重要的高分子有機(jī)物，占人體干重的54%。蛋白質(zhì)主要由氨基酸組成，因氨基酸的組合排列不同而組成各種類型的蛋白質(zhì)。人體中估計(jì)有10萬(wàn)種以上的蛋白質(zhì)。生命是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的高級(jí)形式，這種運(yùn)動(dòng)方式是通過(guò)蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以蛋白質(zhì)有極其重要的生物學(xué)意義。人體的生長(zhǎng)、發(fā)育、運(yùn)動(dòng)、遺傳、繁殖等一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)。生命運(yùn)動(dòng)需要蛋白質(zhì)，也離不開(kāi)蛋白質(zhì)。人體內(nèi)的一些
生理活性物質(zhì)如胺類、神經(jīng)遞質(zhì)、多肽類激素、抗體、酶、核蛋白以及細(xì)胞膜上、血液中起“載體”作用的蛋白都離不開(kāi)蛋白質(zhì)，
它對(duì)調(diào)節(jié)生理功能，維持新陳代謝起著極其重要的作用。人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中肌肉的成分以及肌肉在收縮、作功、完成動(dòng)作過(guò)程中的代謝無(wú)不與蛋白質(zhì)有關(guān)，離開(kāi)了蛋白質(zhì)，體育鍛煉就無(wú)從談起。在生物學(xué)中，蛋白質(zhì)被解釋為是由氨基酸借肽鍵聯(lián)接起來(lái)形成的多肽，然后由多肽連接起來(lái)形成的物質(zhì)。通俗易懂些說(shuō)，它就是構(gòu)成人體組織器官的支架和主要物質(zhì)，在人體生命活動(dòng)中，起著重要作用，可以說(shuō)沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命活動(dòng)的存在。每天的飲食中蛋白質(zhì)主要存在于瘦肉、蛋類、豆類及魚(yú)類中。蛋白質(zhì)缺乏：成年人：肌肉消瘦、肌體免疫力下降、貧血，嚴(yán)重者將產(chǎn)生水腫。未成年人：生長(zhǎng)發(fā)育停滯、貧血、智力發(fā)育差，視覺(jué)差。蛋白質(zhì)過(guò)量：蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能貯存，多了肌體無(wú)法吸收，過(guò)量攝入蛋白質(zhì)，將會(huì)因代謝障礙產(chǎn)生蛋白質(zhì)中毒甚至于死亡?！ ?/p>
對(duì)比介紹
染色質(zhì)、染色體和染色單體的區(qū)別
（1）、染色質(zhì)和染色體的主要成分都是DNA和蛋白質(zhì)，它們之間的不同，不過(guò)是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂間期和分裂期的不同形態(tài)表現(xiàn)而已。
染色質(zhì)出現(xiàn)于間期，呈絲狀。它們?cè)诤藘?nèi)的螺旋程度不一，螺旋緊密的部分，染色較深，有的螺旋松疏染色較淺，染色質(zhì)在光鏡下呈現(xiàn)顆粒狀，不均勻地分布于細(xì)胞核中。細(xì)胞分裂時(shí)染色質(zhì)細(xì)絲
高度螺旋化形成較粗的柱狀和桿狀等不同的形狀。不同生物的
染色體（習(xí)慣不稱染色質(zhì)）數(shù)目、形態(tài)不同，具有種的特異性，而且比較恒定。
（2）、每個(gè)染色體一般具有兩個(gè)臂或一個(gè)臂，兩臂之間有著絲點(diǎn)(是紡綞絲附著的地方)。細(xì)胞分裂間期由于染色體（習(xí)慣不稱染色質(zhì)）復(fù)制形成由一個(gè)共同著絲點(diǎn)連在一起的兩個(gè)染色單體被稱為姐妹染色單體，這時(shí)的染色體仍為一條染色體。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞有絲分裂后期，著絲點(diǎn)一分為二，姐妹染色單體也隨著分開(kāi)，各有了自己的著絲點(diǎn)，這時(shí)就不再是染色單體而叫染色體了，隨之染色體數(shù)目加倍，染色單體消失。
染色體的組成
一個(gè)染色體一般呈棍棒狀，包含一個(gè)著絲點(diǎn)（c）和兩個(gè)臂（a、 b）。著絲點(diǎn)是紡錘絲附著的地方，少數(shù)染色體的著絲點(diǎn)位于一端。一個(gè)染色體只有一個(gè)著絲點(diǎn)。因此，對(duì)染色體計(jì)數(shù)時(shí)就是看著絲點(diǎn)的數(shù)目。
染色體的形態(tài)
在細(xì)胞周期中，染色體的形態(tài)有兩種，并且通過(guò)一定的方式相互轉(zhuǎn)化。A是通常所說(shuō)的一個(gè)染色體。B是經(jīng)過(guò)復(fù)制的染色體，包含兩個(gè)姐妹染色單體，兩個(gè)姐妹染色單體是完全相同的
，其含有的物質(zhì)也與A完全相同。B的著絲點(diǎn)分裂后，就變成了兩個(gè)完全相同的染色體，稱之為姐妹染色體。也就是說(shuō)，染色體復(fù)制后至著絲點(diǎn)分裂之前，染色體的個(gè)數(shù)不變，但包含有染色單體，也僅在這一段時(shí)間內(nèi)有染色單體?！ ?/p>
染色體含分子數(shù)
A的一個(gè)染色體上有一個(gè)DNA分子，而B(niǎo)的染色體中含2個(gè)DNA分子，分別位于2個(gè)染色單體上。隨著著絲點(diǎn)分裂，B形成了C中的2個(gè)染色體，因而每個(gè)染色體只含一個(gè)DNA分子。
DNA分子數(shù)
要計(jì)算細(xì)胞中染色體上的DNA分子數(shù)：有染色單體時(shí)，DNA分子數(shù)=染色單體數(shù)，沒(méi)有染色單體時(shí)，DNA分子數(shù)=染色體數(shù)?！ ?/p>
種類介紹
染色質(zhì)的定義
染色體在細(xì)胞周期的間期時(shí)DNA的螺旋結(jié)構(gòu)松散，呈網(wǎng)狀或斑塊狀不定形物，即染色質(zhì)。以濃集狀態(tài)存在者，稱異染色質(zhì)（1~eterochromatin）；以分散狀態(tài)存在者，稱常染色質(zhì)（euchromatin）。常染色質(zhì)染色較淺且均勻，異染色質(zhì)染色深。性染色質(zhì)與性染色體（x染色體和Y染色體）有關(guān)，稱x染色質(zhì)和Y染色質(zhì)?！ ?/p>
x染色質(zhì)
x染色質(zhì)曾稱巴氏小體或x小體，為緊貼細(xì)胞核膜內(nèi)面的團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)，直徑約1um，染色程度較其他染色質(zhì)深。其形態(tài)不一，常呈三角、半圓、平凸或球形。利用放射自顯影技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，女性的兩條x染色體中有一條DNA復(fù)制延遲，稱遲復(fù)制x。遲復(fù)制的x染色體在間期時(shí)表現(xiàn)為x染色質(zhì)。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)有一條以上x(chóng)染色體時(shí)，在間期時(shí)除一條x染色體外，其余的x染色體均表現(xiàn)為x染色質(zhì)，因此間期細(xì)胞核中的x染色質(zhì)數(shù)目等于x染色體數(shù)減去1。當(dāng)x染色體結(jié)構(gòu)異常時(shí)，x染色質(zhì)的形態(tài)也會(huì)有相應(yīng)的改變。如x等臂染色體時(shí)，出現(xiàn)大的x染色質(zhì)，雙著絲粒x染色體時(shí)，出現(xiàn)雙葉或大的x染色質(zhì)?！ ?/p>
Y 染色質(zhì)
Y染色質(zhì)又稱Y小體或熒光小體。Y染色體用熒光染料染色后，呈亮暗不一的熒光帶，在Y染色體長(zhǎng)臂的遠(yuǎn)側(cè)段呈明亮的熒光區(qū)。在問(wèn)期時(shí)Y染色體長(zhǎng)臂遠(yuǎn)側(cè)段的強(qiáng)熒光特性仍然存在，經(jīng)熒光染色后，呈強(qiáng)熒光亮點(diǎn)，直徑為0．25—0．3um，位于細(xì)胞核內(nèi)的任何部位。
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