细胞核

细胞核是细胞中最重要的细胞器，通常位于细胞的中央。它含有细胞的遗传物质，因此在遗传（性状从父母传递给后代）以及控制细胞的生长、繁殖和各种其他活动方面起着至关重要的作用。细胞核由Robert Brown于1831年发现。他描述了兰花细胞中细胞核的结构。

细胞核的形状

通常，它是球形或圆形的。然而，它可以具有各种其他形状，如椭圆形（在平滑肌细胞和鳞状上皮细胞中）、豆形、串珠形，并且可以是分叶的，例如在不同类型的白细胞中。例如，嗜酸性粒细胞具有双叶核，嗜碱性粒细胞具有三叶核，中性粒细胞具有多叶核。此外，细胞核可以是马蹄形，这在绿体虫中发现。

细胞核的大小

细胞核的大小范围从0.5微米到2微米。然而，当细胞即将进行细胞分裂时，其大小可能会增加，尤其是在减数分裂期间。

细胞核的数量

一个细胞可以有不止一个细胞核。具有单个细胞核的细胞称为单核细胞或单核细胞，而含有两个细胞核的细胞称为二核细胞或双核细胞，如草履虫中所发现的那样。具有两个以上细胞核的细胞称为合胞核细胞或多核细胞，例如在Opalina（一种原生动物）和骨骼肌纤维中。

此外，还有一些细胞是活的但没有细胞核，如血小板、植物中的筛管以及人类和大多数动物的成熟红细胞。没有细胞核的细胞称为无核细胞。此外，由于细胞质的扫动运动，细胞核在细胞内的运动并不固定。

细胞核的位置

细胞核可以在细胞内有不同的位置，如下所列

• 中央型：中央型细胞核通常位于细胞中央，如大多数真核细胞中所见的。
• 偏心型：在此位置，细胞核位于偏离中心的一侧。这在植物细胞和脂肪细胞中可以看到。
• 周边型：细胞核位于靠近质膜处。
• 基底部：细胞核位于细胞的基底部。这种细胞核的位置在柱状细胞中发现。

细胞核的结构

细胞核被一层双层多孔的核膜或核信封包围或封闭。因此，它是一个双层膜结合的结构。两层膜（外核膜或内核膜）之间的空间称为核周隙。外核膜与内质网（ER）相连，并附有核糖体。

它是最大的细胞器。除了翻译，基因表达和DNA复制的所有步骤都发生在这里。只有在真核细胞中，细胞核才被核膜包围，而在原核细胞中，它缺乏核膜。

核膜不是连续的，因为核膜中有蛋白质通道或核孔，允许某些分子如RNA进出细胞核。核膜上可以有1000到10000个核孔。核孔的平均直径为800埃。此外，每单位面积的核孔数量并不相同，它会随着细胞的代谢活动而变化。核信封（包括内外核膜）被称为核鞘。

孔复合物

内外核膜在核孔的周边连续。每个孔都是八角形的，形如一个带有腔隙的管状八角形结构。这个环或管状结构称为环。环由垂直纤维构成。环的腔隙填充有核浆蛋白。

这个整个结构或孔区域称为孔复合物。它控制物质从细胞核到细胞质以及反之的运动或转运。因此，任何需要进出细胞的物质都将通过孔复合物。

称为纤维状核纤层或核纤层的骨架蛋白位于内核膜的内表面。它是由富电子蛋白质组成的蛋白质网。其主要功能是为内核膜和细胞核提供机械支撑。核膜在有丝分裂或减数分裂期间消失。在有丝分裂中，它在后期消失。

什么是核浆？

细胞核充满一种粘稠的液体，称为核浆。它也称为核液或核淋巴。它使细胞核保持膨压，并含有DNA合成、RNA合成以及将DNA组装成染色体所需的所有物质或成分。它还含有调节细胞过程所需的调节蛋白。例如，它含有DNA复制的酶。二价离子也存在于核浆中，如Mg²⁺和Mn²⁺离子。它们作为核浆中存在的酶的激活剂。

核浆也含有mRNA、tRNA和rRNA，因为它们在这里产生。细胞核中也存在一个浓密的团块，称为核仁。染色质（DNA和蛋白质的复合物）也悬浮在核浆中。它们是线状结构，会凝聚形成染色体。

核仁

核仁由Fontana在鳗鱼细胞中发现。核仁这个词是由Bowman提出的。它是细胞核中存在的一个浓密的团块，与核仁组织区（NOR）相关。它没有膜。然而，它似乎有膜，因为其外层由核仁染色质纤维组成，这些纤维排列方式使得核仁看起来有膜。

核浆内存在一种称为pas amorpha的无定形物质。在pas amorpha中，存在rRNA颗粒。因此，核仁的主要功能是rRNA的形成和储存。核仁在细胞分裂过程中消失，并在细胞分裂完成后再次形成。通常，一个细胞有一个核仁，但也有报告说细胞有多个核仁。例如，洋葱细胞的核中发现了四个核仁。

染色体

细胞核还包含由DNA和组蛋白组成的染色体。当染色质在细胞分裂开始前凝聚并组织起来时，就会形成染色体。当细胞处于静止状态时，染色体以称为染色质的纠缠结构存在。

细胞核的功能

• 它作为细胞的控制中心，因为它包含以基因（DNA片段）形式的信息，这些基因构成染色体。
• 它包含将信息从一代传递到另一代的遗传物质（DNA）。
• 它指导蛋白质合成，因为它是DNA转录的场所，这是基因表达或蛋白质合成的第一步，其中产生mRNA。
• 其膜通过将其内容物与细胞质分离来帮助细胞区室化。
• 新形成的mRNA（前体mRNA）在细胞核中进行加工。前体mRNA在离开细胞核之前会进行转录后修饰，其中会添加或移除分子。
• DNA复制也发生在细胞核中。
• 当细胞即将进行细胞分裂时，染色质在细胞核中排列成染色体。
• 其膜上的核孔允许选择性地转运分子、调节因子以及在细胞核中合成的产品（如mRNA）。