7 micrometers!
细胞核是细胞内部容纳染色体的区室,染色体是由 DNA 和蛋白质构成的线状结构,携带遗传信息。植物细胞和动物细胞都有细胞核。在包括人类在内的哺乳动物细胞中,典型细胞核的直径约为 7 微米。1 微米是百万分之一米,即千分之一毫米。
细胞核通常呈圆形或椭圆形,其大小以直径衡量。哺乳动物细胞中的细胞核直径通常为 5–10 微米。本站给出的数值是 7 微米,这是某篇综述中作为典型哺乳动物细胞核直径采用的数值。
人类成纤维细胞是皮肤中的一种细胞,其细胞核直径约为 10 微米。酵母细胞的细胞核直径仅约 2 微米,而卵细胞的细胞核则可以大得多。
细胞核占细胞的比例因细胞种类而异。在静息淋巴细胞(一种白细胞)中,细胞核几乎占满整个细胞。在脂肪细胞和巨噬细胞(一种吞噬微生物的免疫细胞)中,细胞核所占比例则小得多。
细胞核外包裹着核膜,这是一层双层结构,将染色体与细胞的其他部分隔开。核膜上分布着许多称为核孔的通道,只允许蛋白质和 RNA 等特定分子进出。在酵母细胞中,核孔约占核膜内表面面积的十分之一。
细胞核内部,DNA 缠绕在称为组蛋白的线轴状蛋白质周围,这也是大量 DNA 得以容纳其中的原因。一个称为核仁的圆形区域负责合成核糖体,即制造蛋白质的“机器”。制造蛋白质的指令以信使 RNA(基因的拷贝)的形式离开细胞核。信使 RNA 以随机扩散的方式移动,据估计需要 2–6 分钟才能穿过一个典型的、直径 7 微米的细胞核。
生物细胞可分为两大类:真核细胞(有细胞核)和原核细胞(没有细胞核)。人体的一些细胞也没有细胞核。红细胞和血小板(一种帮助血液凝固的细胞碎片)都没有细胞核。这类细胞数量极多,一项 2016 年的研究估计,人体内近 90%的细胞没有细胞核,而拥有细胞核的细胞约有 3 万亿个。
细胞分裂之前,会先复制染色体,并将其分成两组完全相同的染色体,分别提供给两个新细胞核。在此过程中,旧的细胞核会解体,此时用显微镜可以观察到染色体。