细胞核的结构与功能
细胞核是细胞的控制中心;其核膜、染色质(DNA)与核仁共同指挥细胞的活动与细胞分裂。
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细胞核通常是细胞中最大的细胞器,是细胞的控制中心,因为它保存着细胞的遗传指令并指挥细胞的行为。
几乎每个真核细胞都有一个细胞核。它由双层膜包被,保存着携带每种蛋白质编码的 DNA,因此失去细胞核的细胞会很快停止运作。
相比之下,细菌没有真正的细胞核:它的 DNA 游离于细胞质中。
组成与功能
| 部分 | 功能 |
|---|---|
| 核膜(核被膜) | 双层膜,把细胞核的内含物与细胞质隔开 |
| 核孔 | 核膜上的微小开口,让信使RNA外出、选定的分子进入 |
| 染色质 | 携带遗传信息的丝状DNA与蛋白质;是遗传物质在两次分裂之间的形态 |
| 染色体 | 紧密卷曲的染色质,在细胞分裂时可见,携带基因 |
| 核仁 | 产生核糖体RNA并组装核糖体的致密区域 |
| 核质 | 充满细胞核的胶状基质,容纳染色质与核仁 |
结构如何与功能相配
细胞核的每个特征都与它贮存遗传物质、控制细胞的职责相配。
- 双层核膜,把DNA与细胞质隔开,保护它不受外部反应与酶的影响。
- 核孔,允许选择性交换,让信使RNA把遗传编码送出到核糖体,同时把DNA本身留在核内。
- 能凝缩的染色质,细长的丝在分裂前紧密卷曲成染色体,使遗传物质能准确分配给新细胞。
- 核仁,把组装核糖体的机器密集聚在一处,使细胞能制造蛋白质合成所需的核糖体。
- 体积大、位置居中,细胞核易于辨认,处于能通过决定制造哪些蛋白质来控制整个细胞的位置。
相关过程
细胞核是蛋白质合成的起点:DNA 中的一个基因被复制(转录)成信使RNA,信使RNA经核孔外出到核糖体,蛋白质在此组装。通过控制哪些基因被转录,细胞核控制细胞制造哪些蛋白质,从而控制细胞的结构与活动。
在有丝分裂时,染色质凝缩成染色体,经复制并均等分配,产生两个基因相同的子细胞,用于生长与修复。在减数分裂时,染色体数目减半以形成配子,这是变异与遗传的基础。
这把细胞核直接与细胞分裂和遗传两章联系起来。
常见标注错误
例题与参考答案
题目(试卷二 A 部分风格):图 M 显示一个细胞的细胞核。结构 S 是带有小间隙的双层边界,结构 T 是内部的一个致密小体。
(a) 说出 S 与 T 的名称。[2 分] (b) 陈述 S 上间隙的功能。
[1 分] (c) 解释为什么被去除细胞核的细胞很快停止制造酶并死亡。[3 分]
参考答案:(a) S 是核膜(核被膜);T 是核仁。(b) 这些间隙是核孔;它们让信使RNA外出到细胞质(并让选定分子进入)。
(c) 细胞核含有携带制造蛋白质(酶)编码的 DNA/基因。没有细胞核就无法制造信使RNA,核糖体便不能组装酶,细胞的反应停止,细胞随之死亡。
评分说明:(c) 部分的三分分别给基因/DNA 携带编码、信使RNA 无法再制造、酶/蛋白质不再被合成这三点。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
染色质与染色体有什么区别?
核仁有什么作用?
为什么把细胞核称为细胞的控制中心?
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