第3节 细胞核的结构和功能

用光学显微镜观察细胞,最容易注意到的一个结构就是细胞核( nucleus)。除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。克隆牛的实例让我们看到了细胞核的重要性。细胞核究竟具有什么功能呢?

细胞核的功能

大量的事实表明,细胞核控制着细胞的代谢和遗传。

细胞核的结构

细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,是与细胞核的结构分不开的(图3-10)。

(细胞核的外面是核膜,是一个双层膜,核膜把核内物质与细胞质分开,核膜上有大量核孔,核孔实现细胞核和细胞质之间频繁的物质交换和信息交流;细胞核的中央是一个核仁,核仁与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关;在细胞核里还有染色质,染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。)

细胞核中有DNA。DNA和蛋白质紧密结合成染色质( chromatin)。染色质是极细的丝状物,因容易被碱性染料染成深色而得名。细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色( chromosome)。细胞分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质,被包围在新形成的细胞核里。因此,染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时,DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。

遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝图”,进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里,细胞核才具有控制细胞代谢的功能。

因此,对细胞核功能较为全面的阐述应该是:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心