Zellkern

Der Zellkern von Säugetierzellen hat typischerweise einen Durchmesser zwischen 5 und 16 µm. Lichtmikroskopisch ist er das am leichtesten erkennbare Zellorganell. Er wird durch die Kernhülle vom Zellplasma getrennt. Sie besteht aus zwei Membranschichten, der inneren und äußeren Kernmembran, welche die so genannte perinukleäre Zisterne, einen Spaltraum von 10-15 nm Breite, umschließen. Die äußere Kernmembran geht fließend in das raue endoplasmatische Retikulum (RER) über und ist ebenfalls mit Ribosomen besetzt. Die innere Kernmembran grenzt an die 20-100 nm breite Kernlamina (Lamina fibrosa nuclei), die aus Intermediärfilamenten besteht. Sie stützt den Zellkern und trennt die innere Membran vom Chromatin des Zellkerns.

Der aktive Stoffaustausch (rRNA oder mRNA) mit dem Zellplasma wird durch die in der Kernhülle enthaltenen Kernporen gewährleistet, die ca. 25 % der Oberfläche bedecken.

Die DNA des Zellkerns ist meist auf Histone genannte Kernproteine aufgewickelt und kann als Chromatin durch Färbung lichtmikroskopisch sichtbar gemacht werden. Neben den Histonen kommen auch andere Kernproteine, wie z.B. DNA-Polymerasen und RNA-Polymerasen, sowie Ribonukleinsäuren im Kern vor.

Im Rahmen der Mitose verschwindet der Zellkern zeitweilig, weil die Kernhülle für die Zeit des Teilungsvorgangs aufgelöst wird. Aus dem Chromatin entsteht eine charakteristische Zahl kompakter Chromosomen, mit deren Hilfe die DNA besser auf die Tochterzellen verteilt werden kann. Nach der Teilung bilden sich die Kernhüllen um die Kerne der Tochterzellen wieder aus, und die Chromosomen werden wieder zum Chromatin.

Wichtige Vorgänge, die innerhalb des Zellkerns ablaufen, sind Replikation und Transkription.

Die evolutionäre Herkunft des Zellkerns ist unbekannt. Oft werden aber Merkmale wie die Doppelmembran als Hinweise für einen endosymbiotischen Ursprung angeführt.

siehe auch: Nucleolus, Intron, Exon, Epigenetik, Kernmatrix, Splicing