细胞核

细胞核是大多数真核细胞中发现的膜结合细胞器。它是真核细胞最大的细胞器，约占真核细胞体积的10%。它容纳基因组，并通过基因表达来协调细胞的活动。

在本文中，我们将讨论细胞核的结构和功能。

结构

细胞核是一个相对较大的球形膜结合细胞器。细胞核本身由不同的成分组成，了解它们的结构可以更深入地了解它们的功能。

Lijealso，公共领域，来自维基共享资源

图 1 – 原子核

核膜

细胞核完全被核膜包围。 它由彼此平行的内膜 和 外膜组成 。包膜上有一些小间隙，称为核孔。 这些孔的真实直径约为100 nm宽，但由于中央调节蛋白的存在，间隙的真实大小约为9 nm。

这种小尺寸控制着分子进出细胞核的通道。较大的分子，例如较大的蛋白质和核酸，无法通过这些孔，因此核膜的功能是选择性地将细胞核的内容物与细胞质的内容物分开。

核层

核的机械支撑由核层提供 。这是一种蛋白质网，其细胞核内表面比细胞质表面更有组织性。

染色质

染色质描述了与蛋白质复合的 DNA。染色质的主要蛋白质成分是组蛋白， 它们是易于与 DNA 结合的强碱性蛋白质。组蛋白与 DNA 结合形成核小体，核小体是染色质的亚基。具体来说，核小体描述了与8 个组蛋白相关的 DNA 片段。通过与组蛋白结合，DNA 更加紧凑并且能够融入细胞核。

染色质可以常染色质或异染色质存在。常染色质是基因表达过程中存在的染色质形式，具有特征性的“串珠” 外观。它通过 乙酰化作用被激活。 相比之下，异染色质 是“非活性”形式，并且密集。在电子显微镜下，常染色质比异染色质染色更浅，这反映了它们的相对密度。

Sha, K. 和 Boyer, LA 多能细胞的染色质特征（2009 年 5 月 31 日），StemBook，编辑。干细胞研究社区，StemBook，doi/10.3824/stembook.1.45.1，http://www.stembook.org.，CC BY 3.0，来自维基共享资源

图 2 – 常染色质和异染色质示意图

核仁

核仁是核糖体和核糖体RNA产生的场所。在显微镜下，它表现为细胞核内的一个大的致密点。细胞分裂后，当染色体聚集到核仁组织区域时，就形成了核仁。在细胞分裂过程中，核仁消失。

功能

上述信息可以简化为三个关键功能：

• 细胞区室化：选择性渗透核膜的存在将细胞核的内容物与细胞质的内容物分开。
• 基因表达： 基因表达首先需要转录，即DNA转录为mRNA的过程。由于细胞核是转录的场所，细胞核内的蛋白质在调节该过程中发挥着关键作用。
• 前体 mRNA 的加工： 新合成的 mRNA 分子称为前体 mRNA。在它们离开细胞核之前，它们会经历一个称为 转录后 修饰的过程，其中分子被添加到结构中或从结构中移除。

作者：OpenStax [CC BY 4.0]，来自 Wikimedia Commons

图 3 – 具有连续内质网池的细胞核，突出显示其主要特征。