细胞核是细胞内储存、复制和转录遗传信息的主要场所。在真核细胞中,除高等植物成熟的筛管以及哺乳类成熟的红细胞外,都含有细胞核。在幼小细胞中,核被线状细胞质吊悬在细胞的中央。在成熟的植物细胞中,中央被液泡占据,核被挤到外围薄层的细胞质中。

细胞核一般呈圆球形或椭球形,如分生组织中等径细胞的核多数呈圆球形,分化的柱状、梭状或管状细胞的核多数为椭球形或纺锤形。在扁平细胞中细胞核呈圆盘状,蛾蝶类的分泌腺细胞核呈分枝状,有的胚乳细胞核呈网状。

不同细胞中细胞核最小的直径不足1微米,最大的如苏铁科内的一种植物卵细胞核直径可达500~600 微米。低等植物的细胞,核比较小,一般直径1~4微米。高等植物的细胞,核的直径5~20微米。正常情况下,细胞核的大小跟细胞质体积保持一定的比例。

一般细胞只有一个核,但也有多于一个的。如绿藻中的无隔藻和蕨藻,一个细胞有几个甚至几十个核。在高等植物毡绒层细胞中有2~4个核,动物中兔、鼠的肝细胞、肠系膜间皮细胞,有10个或更多的核,又如骨髓中破骨细胞的核竟有100个之多。

细胞间期的核,由核膜、核液、核仁和染色质等组成。

核膜在电子显微镜下观察,可以看出两层单位膜包围在核外,把核跟细胞质分隔开。每层膜厚4~9纳米两层膜间空隙宽度为20~30纳米,叫做核膜间区或核间隙。外膜在靠胞质的一面上附有许多核糖体,类似粗糙内质网,而且常向细胞质延伸和内质网连接在一起。核膜上有许多小孔,叫核孔,孔的直径为30~100纳米。核孔是细胞核和细胞质进行物质交换的通道。(www.daowen.com)

核液充满在核膜内,是以核蛋白为主的胶态物质,是核内非染色或染色很浅的基质,染色质和核仁悬浮在其中。当这些基质呈液体状态(溶胶)时叫核液,呈半固体状态(凝胶)时叫核质。

核仁是间期核内悬浮在核液中的一个或几个折光率很强而匀质的球体。它大部分由蛋白质和RNA 组成。在细胞分裂周期内有时消失,有时再出现。核仁跟合成核糖体RNA 有关。

染色质是细胞核的重要成分,是真核细胞间期核中DNA、组蛋白、非组蛋白性蛋白质以及少量RNA 所组成的一串念珠状的复合体,是能被碱性染料染色的物质。它是细胞间期核内遗传物质存在的形式,伸展成在光学显微镜下看不到的网状细纤丝。每条丝包含着一条DNA 双螺旋线和蛋白质。在有丝分裂期中,染色质高度螺旋化,形成在光镜下能看到的染色体。当有丝分裂结束进入间期,染色体脱螺旋化,又回复到染色质状态。

分裂前期和中期的染色体主要是由两条螺旋状盘绕的染色丝所组成,在丝上不等距离处有一些颗粒叫做染色粒。进入中期时它们高度螺旋化并反复折迭,形成两个染色单体。染色体易被洋红、苏木精等碱性染料染色,但在其上有一不着色的区域叫着丝点。染色体在细胞分裂过程中着丝点纵裂,两个染色单体分裂成两个子染色体,平均分配到两个细胞中去。染色体中所含DNA 是遗传物质,所以染色体跟生物遗传性状有密切关系。