组成物质简介
在HE染色切片上,细胞核(nucleus)以其强嗜碱性而成为细胞内最醒目的结构。由于它含有DNA--遗传信息,因此,借DNA复制与选择性转录,细胞核成为细胞增殖、分化、代谢等活动中关键环节之一。人体绝大多数种类的细胞具有单个细胞核,少数无核、双核或多核。核的形态在细胞周期各阶段不同,间期核的形态在不同细胞亦相差甚远,但其结构都包括核被膜,染色质,核仁与核基质四部。
(一)核被膜
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,由基本平行的内层膜、外层膜两构成。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。