核 nucleus

互联网2013-11-14

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又称细胞核。指被核膜包围着的结构，除了细菌和蓝藻（原核生物）的细胞之外，从原生动物、真菌直到高等生物，在所有真核生物的细胞内，都有这种结构存在。在原核生物中，作为与核相对应的结构，是没有核膜围着的，主要由 DNA纤维所组成的结构，这种结构称为类核结构或类核体。真核细胞的核早在十八世纪已在鱼类的红血球、卵巢、上皮细胞中观察到，并有所记载，但是， R． Brown于 1831年才指出了它的重要性，并命名为核。随后， E． Strasbur-ger于 1875年在报告中指出了核分裂，并从原生动物细胞的切断实验中，进一步明确了细胞内含有核是细胞再生和生存所不可缺少的。进入本世纪以后，随着细胞遗传学和分子生物学的发展，核和类核体作为含有 DNA（遗传信息的载体）的染色体的存在场所而受到重视。核的结构和机能由于细胞周期各个时期的不同而有显著的变化。 M期之外的间期核（分为 G1 、 S、 G2 期）和停止分裂并已分化的细胞的核总称为代谢核。除特殊的多核细胞和脱核细胞以外，代谢核在每个细胞中只有一个。核的大小通常直径为 20— 30微米，但也有 1微米以下的（菌类）和 1， 000微米以上的。而且核的大小可因生理条件而发生膨大或缩小。核通常是球形或椭圆形的，但在已分化的细胞中能看到异形的核。在由双层膜结构的核膜所包围的核内，分散着一个或数个折射率高的核仁，以及嗜碱性的丝状结构的染色质。染色质所形成的块状染色中心和直径 10— 20毫微米的核糖体 80S颗粒分散在核液内。而且，在间期染色体（染色丝）的周围有 30— 50毫微米大小的颗粒。在活细胞中，由于核液和间期染色体之间的折射率差很小，所以，用普通光学显微镜观察，往往除了核仁以外，几乎都是均质的。可是，在高渗溶液内能看见内部的丝状结构。核液、核膜、染色质的等电点分别为 pH7.6— 7.8， 10.6— 11.6， 3.0— 5.0。关于代谢核的染色质，如果用超薄切片法，则能观察到为 7.5— 15毫微米的基本染色体原纤维结构，如果用克兰希米特（ Kleinschmidt）法，则能观察到 23— 25毫微米的基本染色体原纤维结构。由于核比细胞内的其他颗粒大，所以，在含有二价离子的 0.25M等渗蔗糖溶液中（或者根据不同目的采用浓度更高的蔗糖溶液或其他有机溶媒），通过短时间的低速离心，能把核从细胞匀浆中单独分离出来。还能进一步进行核仁和染色质、中期染色体等的分区。依靠细胞分区法分析核内的组成物质，得知核是由 DNA、 RNA、碱性蛋白、非碱性蛋白等所组成。综合显微分光测光法所得的结果，核内的 DNA局限于染色质中，其总量在同一种生物的各个细胞中与染色体的倍数成比例。核内的 DNA无论是在数量上、质量上，以及代谢方面都是稳定的，在细胞周期的 S期， DNA进行加倍。碱性蛋白与 DNA结合在一起而存在。 RNA在核仁以及核液内的分散颗粒中很多，在染色质部分也能看到，其机能是多种多样的。另外，核是一种参与焦磷酸解作用（ pyrophosphorolysis）的器官，核内有 DNA多聚酶以及 RNA多聚酶，还有参与核苷代谢的酶以及 NAD合成酶等多种酶。另外还有参与糖酵解系统和戊糖磷途径的一些酶。