细胞核:结构,功能与疾病

在所谓的真核生物(具有核的活生物体)的每个细胞中都发现了细胞核或细胞核。 它通过膜与细胞质(细胞内的液体物质)分离,但具有选择性 质量 通过核膜中的核孔与细胞质转移。 原子核及其包含 染色质 (DNA加其他 蛋白质),作为单元的控制中心。

什么是核?

核是存在于(几乎)所有高等生物细胞中的细胞器。 具有核的生物被称为真核生物。 原子核充当细胞的控制或指挥中心,并包含所有遗传信息,但不包括细胞遗传信息。 线粒体,它们都有自己的DNA。 遗传信息以所谓的形式存在 染色质,由双螺旋长丝和某些 蛋白质。 在细胞核和细胞分裂阶段,细丝会自行排列成 染色体。 与细胞质相比,细胞内部通常呈球形的细胞核被两层的 血脂。 由于原子核必须具有选择性 质量 随着细胞质的转移,核膜散布着所谓的核孔,通过核孔进行选择性的质量转移。 核小体(核仁)大约位于核的中心,它从所谓的mRNA和tRNA的基因中复制蛋白质组装的说明。 mRNA和tRNA实际上通过核孔到达 核糖体 在细胞质中作为构建的指导 蛋白质.

解剖结构

通常为球形的核通过核膜与细胞的细胞质分开。 在哺乳动物中,细胞核直径为5至16 µm。 约35 nm厚的核膜由一层双层的 血脂 几乎不透水 由于其疏水性。 这 细胞膜 包含约2,000个核孔,通过这些孔选择性地进行双边物质交换。 膜的外侧合并成粗糙的内质网,而膜的内侧衬有一层微丝,可为膜提供稳定性并与膜形成清晰的边界。 染色质。 染色质是核内部的主要成分,由无序的染色质细丝组成,这些染色质细丝含有DNA和其他蛋白质,并排列成物种特异性的 染色体 在核分裂和细胞分裂之前。 大约在核的中心是核小体(核仁),由核糖体RNA的聚集体组成。

功能与任务

细胞核的主要功能是存储整个生物体的遗传信息,并控制细胞的代谢过程,包括生长过程中的核分裂和细胞分裂。 代谢过程的控制是根据为此目的可用于细胞核的遗传指令进行的。 整个生物的遗传信息以染色质细丝的形式位于细胞核中。 所有发生的组织类型的细胞核总是包含生物体的整个蓝图,除了 线粒体,细胞的发电厂。 这 线粒体 含有自己的DNA,并且独立于细胞核的控制中心。 核可以通过其核小体选择性地复制或转录DNA序列,并通过核孔将其运输到细胞质中。 核糖体 RNA序列被转化为用于构建蛋白质的“真实”氨基酸序列。 为了控制细胞分裂的任务,细胞核使染色质细丝组装成物种特异性的 染色体 除法之前。 这使得更容易将DNA分配到子细胞,并且基因可以更好地保持在一起,因为在分裂阶段,核膜会溶解,因此几乎没有可识别的核。 分裂阶段完成后,内质网再次形成核膜,染色体结构溶解。 现在,遗传信息再次以染色质细丝的形式选择性地提供给细胞核。

疾病与失调

源于细胞核的功能异常可能导致严重的 健康 问题:特定症状可能直接或间接与细胞核功能异常有关。 基于某些遗传遗传缺陷的线粒体疾病最初表现为以下事实:一种或多种在细胞核中编码的蛋白质通过核孔进入线粒体, 线粒体功能异常。 线粒体病可以 由于线粒体的能量供应受损,甚至在很小的时候也面临严重的问题。 这不是真正的编码失误,而是突变的DNA序列的错误“指令”。 由遗传缺陷引发的另一类疾病被称为Hutchinson-Gilford综合征(HGPS),是由于以下事实造成的:对核膜具有稳定性的某种蛋白质的编码不正确。 这导致细胞核变形,并带来严重后果。 所有已知形式的HGPS都会大大加速老化过程,因此平均预期寿命只有14年左右。 极为罕见的HGPS触发于 基因 缺陷并随后导致核膜直接故障。 一个德国-比利时研究小组链接 肌萎缩性侧索硬化 (ALS)和额颞 痴呆 (FTD)导致蛋白质TDP-43失效,该蛋白质通常在细胞核中的蛋白质编码中起作用。 研究小组发现,TD-43沉积在细胞核之外,无法再通过核孔进入细胞核,从而阻止了它在此处发挥功能。