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細胞核
細胞核
細胞核(細胞核)
細胞核(nucleus)是細胞中最大、最重要的細胞器(初中老教材認為細胞核不是細胞器,大學細胞生物學則認為是細胞器,這里以大學教材為準),它是由核膜(nuclear membrane)、核骨架(nuclear scaffold)、核仁(nucleolus) 幾部分組成。
目錄 概述 發現史 定義 介紹 收縮展開 概述細胞核(拉丁語:nucleus)是存在于真核細胞中的封閉式膜狀胞器,內部含有細胞中大多數的遺傳物質,也就是DNA。這些DNA與多種蛋白質,如組織蛋白復合形成染色質。而染色質在細胞分裂時,會濃縮形成染色體,其中所含的所有基因合稱為核基因組。細胞核的作用,是維持基因的完整性,并借由調節基因表現來影響細胞活動。 細胞核的主要構造為核膜,是一種將細胞核完全包覆的雙層膜,可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。由于多數分子無法直接穿透細胞膜,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;而如蛋白質般較大的分子,則需要攜帶蛋白的幫助才能通過。核運輸是細胞中最重要的功能;基因表現與染色體的保存,皆有賴于核孔上所進行的輸送作用。 細胞核內不含有任何其他膜狀的結構,但也并非完全均勻,其中存在許多由特殊蛋白質、RNA以及DNA所復合而成的次核體。而其中受理解最透徹的是核仁,此結構主要參與核糖體的組成。核糖體在核仁中產出之后,會進入細胞質進行mRNA的轉譯。
發現史細胞核是最早發現的,由弗朗茲·鮑爾(Franz Andreas Bauer)在1802年對其進行最早的描述[1]。到了1831年,蘇格蘭細胞學家列文·虎克又在倫敦林奈學會的演講中,對細胞核做了更為詳細的敘述。布朗以顯微鏡觀察蘭花時,發現花朵外層細胞有一些不透光的區域,并稱其為“areola”或“nucleus”[2]。不過他并未提出這些構造可能的功用。馬蒂亞斯·許萊登在1838年提出一項觀點,認為細胞核能夠生成細胞,并稱這些細胞核為“細胞形成核”(Cytoblast)。他也表示自己發現了組成于“細胞形成核”周圍的新細胞。不過弗朗茲·邁恩對此觀念強烈反對,他認為細胞是經由分裂而增殖,并認為許多細胞并沒有細胞核。由細胞形成核作用重新生成細胞的觀念,與羅伯特·雷馬克及魯道夫·菲爾紹的觀點沖突,他們認為細胞是單獨由細胞所生成。至此,細胞核的機能仍未明了[3]。 在1876到1878年間,奧斯卡·赫特維希的數份有關海膽卵細胞受精作用的研究顯示,精子的細胞核會進到卵子的內部,并與卵子細胞核融合。首度闡釋了生物個體由單一有核細胞發育而成的可能性。這與恩斯特·?藸柕睦碚摬煌,海克爾認為物種會在胚胎發育時期重演其種系發生歷程,其中包括從原始且缺乏結構的黏液狀“無核裂卵”(Monerula),一直到有核細胞產生之間的過程。因此精細胞核在受精作用中的必要性受到了漫長的爭論。赫特維希后來又在其他動物的細胞,包括兩棲類與軟體動物中確認了他的.觀察結果。而愛德華·施特拉斯布格也從植物得到相同結論。這些結果顯示了細胞核在遺傳上的重要性。1873年,奧古斯特·魏斯曼提出了一項觀點,認為母系與父系生殖細胞在遺傳上具有相等的影響力。到了20世紀初,有絲分裂得到了觀察,而孟德爾定律也重新見世,這時候細胞核在攜帶遺傳訊息上的重要性已逐漸明朗。
定義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,是遺傳物質的主要存在部位。盡管細胞核的形狀有多種多樣,但是它的基本結構卻大致相同,即主要結構是由核膜、染色質、核仁和核骨架構成。
介紹分布
絕大多數真核生物細胞中; (1)原核細胞中沒有真正的細胞核(稱為擬核);(2)有的真核細胞中也沒有細胞核,如哺乳動物的成熟的紅細胞,高等植物成熟的篩管細胞等極少數的細胞。
形態
球形或者卵形或圓形
大小
一般7微米左右
數目
一般一個:大多數生物體細胞中都是一個; 有的沒有:哺乳動物成熟的紅細胞,被子植物篩管細胞;有的多個:植物個體發育過程中的多數胚乳核,草履蟲等原生動物; 人的骨胳肌中的細胞核可達數百個。
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