Plant cell
真核細胞の核は直接または間接的に酵素イベントの開始、制御、終了など事実上すべての細胞生理活動を制御しています。 核は、ギリシャ語のnucle(「穴」または「核」の意)に由来し、細胞の指令および制御センターである。 核の6つの基本的な機能は、まず、遺伝子を保護し保存することであり、最終的には遺伝子が組織化されているデオキシリボ核酸(DNA)を細胞の他の部分から保護することである。
第二に、遺伝子を染色体に組織化して、細胞分裂時の移動と分布を容易にすること、第三に、何千ものタンパク質を生産するために遺伝子をコピーする際にDNAをほぐすのを組織化することである。
構成要素
構造的には、核は核膜、核小胞、クロマチン、および核小体という1つまたは複数の下位小器官という、いくつかの異なる部分から構成されています。 核膜は、核を細胞の細胞質から隔離する保護バリアを形成している。
エンベロープは2つの単位膜(二重単位膜)からなり、細胞の他の膜と構造的に類似している。 外膜は細胞の小胞体(ER)と密接に関連し、連続することもある。 細胞質の粗面小胞体と同様に、核外膜にはリボソームが埋め込まれている。
Nucleus diagram
実際、一部の科学者は、核膜は単にERの局所的で特殊なバージョンであると指摘しています。 核膜の内側には核膜と呼ばれる繊維状の層があり、核の形状に強度と構造を与えるとともに、いくつかのクロマチンの結合部位としても機能する。
核膜には小さな孔が開いており、核と細胞質との間の物質交換を制御する連絡路として機能する。 核膜孔は核の表面の約10%を占めている。
各核孔は、直径30~100ナノメートルと推定される中心孔からなる複合体である。 選択的に透過する核膜孔は、リボソームのサブユニット、メッセンジャーRNA(リボ核酸)分子、染色体タンパク質など、主に核内生成物である様々な水溶性分子の出入り口として機能する。
核内の原形質は核質(かくしつ)と呼ばれている。 細胞質同様、ゼリー状の物質と小器官が混在しているが、DNAとRNAの合成に使われるヌクレオチドやその他の有機分子の濃度が高い点が異なる。
核質内の主な構造には、DNAと、通常は1つの小器官だが時には複数ある核小体(nucleolus)と呼ばれるものがある。 細胞分裂の時期を除いて、DNAの分子はクロマチンと呼ばれる巻き戻された繊維のネットワークとして存在する。 細胞分裂の際には、DNAの分子鎖はヒストン蛋白質に巻きつき、重なり合い、凝縮して染色体を形成する。
核内に存在する染色体の数は、植物や動物の種類ごとに決まっています。 例えば、ヒトの染色体は46本、タバコは48本、トウモロコシは20本、ニンジンは18本、エンドウは14本です。 核小体は、核オーガナイザー領域と呼ばれる染色体の特定の領域と関連しており、リボソームサブユニットの合成を指示する遺伝子を含んでいる。
核小体活動の主な産物は、リボソームRNA(rRNA)のユニットである。 これらのサブユニットは最終的にリボソームタンパク質と複合体化され、特殊なキャリアータンパク質によって核から細胞質へ輸送される。
核内の機能ドメインと呼ばれる他の部位は、メッセンジャー(プレmRNA)、トランスファー(tRNA)分子の合成を制御している。
細胞分裂
一見安定で丈夫そうに見える核だが、酵母を除くほぼすべての植物では、細胞分裂の過程で通常の視界から消え、再形成される。
他の真核植物細胞では、核は有糸分裂の前段階の早い時期に消失し、核膜は酵素によって小さく、ほとんど目に見えない小胞に断片化される。 これらは、テロフェーズの最後のイベントまで再集合されず、染色体の周りに再形成され、娘細胞のラミナによって制御される。
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