細胞核(nucleus)是細胞的重要組成部分。細胞核的形狀多種多樣,一般與細胞的形狀有關。如在球形、立方形、多角形的細胞中,核常為球形;在柱形的細胞中,核常為橢圓形,但也有不少例外。通常每一個細胞有一個核,也有雙核或多核的。在核的外面包圍一層極薄的膜,稱為核膜或核被膜(nuclear membrane或 nuclear envelope)。在活細胞核膜的里邊,在暗視野下呈光學“空洞”,只可見其中有一、二個核仁(nucleolus)。經固定、染色后,一般可分辨出核膜、核仁、核基質(或稱核骨架,nuclear matrix或nuclear skeleton)和染色質(chromatin)。 [2]
在電子顯微鏡下,可見核膜是由雙層膜(2個單位膜)構成的,內外兩層膜大致是平行的。外層與糙面內質網相連。核膜上有許多孔,稱為核孔(nuclear pore),是由內、外層的單位膜融合而成的,直徑約50nm,它們約占哺乳動物細胞核總表面積的10%。核膜對控制核內外物質的出入,維持核內環境的恒定有重要作用。核仁是由核仁絲(nucleolonema)、顆粒和基質構成的,核仁絲與顆粒是由核糖核酸和蛋白質結合而成的,基質主要由蛋白質組成。沒有界膜包圍核仁。核仁的主要機能是合成核蛋白體RNA(rRNA)、并能組合成核蛋白體亞單位的前體顆粒。在核基質中進行很多代謝過程,提供戊糖、能量和酶等。染色質是一種嗜堿性的物質,能用堿性染料染色,因而得名。染色質主要由DNA和組蛋白結合而成的絲狀結構——染色質絲(chromatin filament)。染色質絲在間期核內是分散的,因此在光學顯微鏡下一般看不見絲狀結構。在細胞分裂時,由于染色質絲螺旋化,盤繞折疊,形成明顯可見的染色體(chromosome)。在染色體內不僅有DNA和組蛋白,還有大量的非組蛋白和少量的RNA。染色體上具有大量控制遺傳性狀的基因(gene)。基因是遺傳的常用單位,從分子水平看,基因相當于DNA(有些病毒為RNA)分子的一段,也就是決定某種蛋白質分子結構的相應的一段DNA。我們認為生物體各種性狀的控制,都是以遺傳密碼(genetic code)的形式編碼在核酸分子上,通過核酸復制把遺傳信息(genetic information)傳到后代去。遺傳信息通過轉錄(由DNA密碼轉錄為mRNA密碼)和翻譯(由mRNA密碼翻譯為蛋白質的過程)(圖1—7),把上一代的遺傳特性遺傳到后代去。現今人們正在深入研究、利用遺傳工程技術,并將其應用于醫學實踐和定向地控制、改造生物。在這方面已獲得了有價值的重大突破。
細胞核的機能是保存遺傳物質,控制生化合成和細胞代謝,決定細胞或機體的性狀表現,把遺傳物質從細胞(或個體)一代一代傳下去。但細胞核不是孤立的起作用,而是和細胞質相互作用、相互依存而表現出細胞統一的生命過程。細胞核控制細胞質;細胞質對細胞的分化、發育和遺傳也有重要的作用。
“趕巧了,實際上這兩項工作我們‘磨’了很多年了。”近日接受《中國科學報》采訪時,提及一個月內在《細胞》和《自然》連發論文,中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員張余一語道出科研背后的艱辛。過去十幾年......
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有“鐵絲網”覆蓋、隱蔽在核膜下方、“垃圾”基因打包運進來……細胞核里的“垃圾區”同人類世界的垃圾區有著相似的特點:封鎖、隱蔽、垃圾打包、人跡罕至。3月28日,《自然》子刊在線發表的一篇論文聚焦了一系列......
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