核被膜使细胞核成为细胞中一个相对独立的体系,使核内形成一相对稳定的环境。同时,核被膜又是选择性渗透膜,起着控制核和细胞质之间的物质交换作用。
核被膜(nuclear envelope)包裹在核表面,由基本平行的内膜、外膜两层膜构成。两层膜的间隙宽10~15nm,称为核周隙(perinuclear cisterna),也称核周腔。核被膜上有核孔(nuclear pore)穿通,占膜面积的8%以上。外核膜表面有核糖体附着,并与粗面内质网相续;核周隙亦与内质网腔相通,因此,核被膜也参与蛋白质合成。内核膜也参与蛋白质合成。内核膜的核质面有厚20~80nm的核纤层(fibrous lamina)是一层由细丝交织形成的致密网状结构。成分为中间纤维蛋白,称为核纤层蛋白(lamin)。核纤层与细胞质骨架、核骨架连成一个整体,一般认为核纤层为核被膜和染色质提供了结构支架。核纤层不仅对核膜有支持、稳定作用,也是染色质纤维西端的附着部位。
核孔是直径50~80nm 的圆形孔。内、外核膜在孔缘相连续,孔内有环(annulus)与中心颗粒组成核孔复合体。环有16个球形亚单位,孔内、外线各有8个。从位于核孔中心的中心颗粒(又称孔栓)放射状发出细丝与16个亚单位相连。核孔所在处无核纤层。一般认为,水离子和核苷等小分子物质可直接通透核被膜;而RNA与蛋白质等大分子则经核孔出入核,但其出入方式尚不明了。显然,核功能活跃的细胞核孔数量多。成熟的精子几乎无核孔,而卵母细胞的核孔极其丰富,成为研究该结构的主要材料。
核被膜三个区域各自概要
— 核外膜:面向胞质,附有核糖体颗粒,与内质网相连。
— 核内膜:面向核质,表面上无核糖颗粒,膜上有特异蛋白,为核纤层提供结合位点。
— 核孔(nuclear pores):在内外膜的融合处形成环状开口,又称核孔复合体,直径为50~100nm,一般有几千个,核孔构造复杂,含100种以上蛋白质,并与核纤层紧密结合成为核孔复合体。是选择性双向通道。功能是选择性的大分子出入(主动运输),酶、组蛋白、mRNA、tRNA;存在电位差,对离子的出入有一定的调节控制作用。 是形成核糖体前身的部位。大多数细胞可具有1~4个核仁。在合成蛋白旺盛的细胞,核仁多而大光镜下,核仁呈圆形,并因含大量rRNA而显强嗜碱性。电镜下,核 仁由细丝成分、颗粒成分与核仁相随染色质三部分构成。细丝成分与颗粒成分是rRNA与相关蛋白质的不同表现形式,二者常混合组成粗约60~80nm核仁丝,后者蟠曲成网架。通常认为,颗粒成分是核糖体亚基的前身,由细丝成分逐渐转变而成,可通过核孔进入细胞质;核仁相随染色质是编码rRNA的DNA链的局部。人的第13、14、15、21和22对染色体的一端有圆形的随体(satellite),通过随体柄与染色体其它部分相连。随体柄即为合成rRNA的基因位点,又称核仁组织者区(nucleons organizer region),当其解螺旋进入功能状态时即成为核仁相随染色质,并进一步发展为核仁。理论上人体细胞可有10个核仁,但在其形成过程中往往互相融合,因此细胞中核仁一般少于4个。
核仁经常出现在间期细胞核中,它是匀质的球体,其形状、大小、数目依生物种类,细胞形成和生理状态而异。核仁的主要功能是进行核糖体RNA的合成。 是核中除染色质与核仁以外的成分,包括核液与核骨架两部分。核液含水、离子、在HE酶类等无机成分;核骨架(nuclear skeleton)是由多种蛋白质形成的三维纤维网架,并与核被膜核纤层相连,对核的结构具有支持作用。它的生化构成与其它可能的作用仍在研究中。
组成细胞核的结构不只有三部分。
细胞核是存在于真核细胞中的封闭式膜状胞器,内部含有细胞中大多数的遗传物质。不管是动物还是植物,它们的细胞核结构基本相同,区别不大。
细胞核主要由核被膜、染色质、核骨架、核仁及核体等几部分组成。
细胞核的结构
①核膜是双层膜,有核孔,有核膜使细胞的核质分开;有核孔使细胞的核质之间能进行物质交换,如信使RNA通过核孔进入细胞质。核膜是选择透过性膜,氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通透核膜。由于核膜上有大量的多种酶,可进行各种生化反应。
②核仁,核仁是细胞核中显著的结构,它折光性较强。在细胞有丝分裂过程中核仁呈现周期性的消失和重建。核仁呈圆形或椭圆形颗粒状结构,没有外膜,是匀质的球形小体。核仁富含蛋白质和RNA分子,核糖体中的RNA就来自核仁。核糖体是合成蛋白质场所,所以蛋白质合成旺盛的细胞常有较大和较多的核仁。
③染色质:此名词早在1882年提出,主要指细胞核内易被洋红或苏木精等碱性染料染成深色的物质,故叫染色质。其主要成分是DNA和蛋白质。在细胞有丝分裂间期:染色质呈细长丝状且交织成网状,在细胞有丝分裂的分裂期,染色质细丝高度螺旋、缩短变粗成圆柱状或杆状的染色体。
细胞主要由细胞核与细胞质构成,表面有细胞膜。高等植物细胞膜外有细胞壁,细胞质中常有质体,体内有叶绿体和液泡,还有线粒体。动物细胞无细胞壁,细胞质中常有中心体,而高等植物细胞中则无。
细胞并没有统一的定义,比较普遍的提法是:细胞是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成,但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。
一般来说,细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成,即单细胞生物,高等植物与高等动物则是多细胞生物。
细胞可分为原核细胞、真核细胞两类,但也有人提出应分为三类,即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。
扩展资料
组成细胞的基本元素是:O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg,其中O、C、H、N四种元素占90%以上。细胞化学物质可分为两大类:无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分,约占细胞物质总含量的75%-80%。
组成细胞的主要元素是C、H、O、N、P、S。组成细胞的最基本元素是C ;基本元素是C、H、O、N;大量元素是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。
C,组成细胞内各种有机物,比如核酸中的五碳糖、蛋白质等,是细胞的碳骨架。
H,存在于体内自由水、结合水度等。
O,存在于水、糖类、构成细胞膜答系统的磷脂等。
P,组成核酸、蛋白质、磷脂。
N,存在于核酸中的含氮碱基、蛋白质中的氨基、磷脂等。
S,某些氨基酸的组成元素。如甲硫氨酸、半胱氨酸。
参考资料:
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