Nukleus
Der Zellkern ist das auffälligste Organell in jeder eukaryontischen Zelle. Er ist von einer Doppelmembran umschlossen und steht über zahlreiche Kernporen mit dem umgebenden Zytosol in Verbindung. Im Zellkern befindet sich die DNA, die der Zelle ihre einzigartigen Eigenschaften verleiht. Die DNA ist in jeder Zelle des Körpers ähnlich, aber je nach Zelltyp können einige Gene ein- oder ausgeschaltet sein – deshalb ist eine Leberzelle anders als eine Muskelzelle und eine Muskelzelle anders als eine Fettzelle. Wenn sich eine Zelle teilt, verdichtet sich das Kernchromatin (DNA und umgebendes Protein) zu Chromosomen, die unter dem Mikroskop leicht zu erkennen sind.
Der Zellkern enthält auch den Nukleolus, der bei der Synthese der Ribosomen hilft. Der Nukleolus enthält nukleolare Organisatoren, d. h. Teile von Chromosomen, auf denen sich die Gene für die Ribosomensynthese befinden. Auch im Nukleolus befinden sich große Mengen an RNA und Proteinen.
Die wichtigsten Strukturelemente des Zellkerns sind die Kernhülle, eine Doppelmembran, die das gesamte Organell umschließt und seinen Inhalt vom zellulären Zytoplasma trennt, und die Kernlamina, ein Geflecht innerhalb des Kerns, das ähnlich wie das Zytoskelett der Zelle als Ganzes mechanischen Halt gibt. Der Kerntransport ist für die Zellfunktion von größter Bedeutung, da die Bewegung durch die Poren sowohl für die Genexpression als auch für die Erhaltung der Chromosomen erforderlich ist.
Schematische Darstellung einer typischen tierischen Zelle mit den subzellulären Bestandteilen. Organellen:
Die Hauptfunktion des Zellkerns besteht darin, die Genexpression zu steuern und die Replikation der DNA während des Zellzyklus zu vermitteln. Der Zellkern bietet einen Ort für die genetische Transkription, der vom Ort der Translation im Zytoplasma getrennt ist, und ermöglicht so ein Maß an Genregulation, das Prokaryonten nicht zur Verfügung steht.
Der Zellkern ist die größte zelluläre Organelle bei Tieren. In Säugetierzellen schwankt der durchschnittliche Durchmesser typischerweise zwischen 11 und 22 Mikrometern (μm) und nimmt etwa 10 % des Gesamtvolumens ein. Die zähflüssige Flüssigkeit in seinem Inneren wird Nukleoplasma genannt und ähnelt dem Zytoplasma, das sich außerhalb des Zellkerns befindet.
Nukleolus
Der Zellkern ist die “Schaltzentrale” einer Zelle. Er enthält die Erbinformation der Zelle (DNA) und steuert das Wachstum und die Fortpflanzung der Zelle. Der Zellkern steuert auch die Synthese von Ribosomen und Proteinen im Zytoplasma.Nukleolus: Die herausragende Struktur des Zellkerns ist der Nukleolus. Der Nukleolus produziert Ribosomen, die sich aus dem Zellkern herausbewegen und sich am rauen endoplasmatischen Retikulum positionieren, wo sie für die Proteinsynthese entscheidend sind.