De celkern is een membraangebonden structuur die de erfelijke informatie van een cel bevat en de groei en reproductie ervan regelt. Het is het commandocentrum van een eukaryotische cel en is meestal de meest opvallende celorganel in zowel grootte als functie.
De belangrijkste functie van de kern is het regelen van celgroei en vermenigvuldiging. Dit omvat het reguleren van genexpressie, het initiëren van cellulaire reproductie en het opslaan van genetisch materiaal dat nodig is voor al deze taken. Om een kern belangrijke reproductieve rollen en andere celactiviteiten te laten uitvoeren, heeft hij eiwitten en ribosomen nodig.
De kern reguleert de synthese van eiwitten in het cytoplasma door het gebruik van messenger RNA (mRNA). Messenger RNA is een getranscribeerd DNA-segment dat dient als een sjabloon voor eiwitproductie. Het wordt geproduceerd in de kern en reist naar het cytoplasma door de nucleaire poriën van de nucleaire envelop, waarover u hieronder meer zult lezen. Eenmaal in het cytoplasma werken ribosomen en een ander RNA-molecuul genaamd transfer RNA samen om mRNA te vertalen om eiwitten te produceren.
De vorm van een kern varieert van cel tot cel, maar wordt vaak afgebeeld als bolvormig. Lees meer over de structuur en functie van elk onderdeel om meer te weten te komen over de rol van de kern.
De celkern wordt gebonden door een dubbel membraan genaamd de nucleaire envelop. Dit membraan scheidt de inhoud van de kern van het cytoplasma, de gelachtige substantie die alle andere organellen bevat. De nucleaire envelop bestaat uit fosfolipiden die een lipidebilaag vormen, net zoals die van het celmembraan. Deze lipide dubbellaag heeft nucleaire poriën waardoor stoffen de kern binnenkomen en verlaten, of van het cytoplasma naar het nucleoplasma worden overgebracht.
De nucleaire envelop helpt de vorm van de kern te behouden. Het is verbonden met de endoplasmatisch reticulum (ER) op een zodanige manier dat de interne kamer van de nucleaire omhulling continu is met het lumen, of binnen, van de ER. Dit maakt ook de overdracht van materialen mogelijk.
De kern bevat chromosomen die DNA bevatten. DNA bevat erfelijkheidsinformatie en instructies voor celgroei, ontwikkeling en reproductie. Wanneer een cel "rust" of niet deelt, zijn de chromosomen georganiseerd in lange verwarde structuren die chromatine worden genoemd.
Nucleoplasma is de gelatineuze stof in de nucleaire envelop. Dit semi-waterige materiaal, ook wel karyoplasma genoemd, is vergelijkbaar met cytoplasma omdat het voornamelijk bestaat uit water met opgeloste zouten, enzymen en organische moleculen die erin zijn gesuspendeerd. De nucleolus en chromosomen zijn omgeven door nucleoplasma, dat de nucleaire inhoud dempt en beschermt.
Net als de nucleaire envelop, ondersteunt het nucleoplasma de kern om zijn vorm te behouden. Het biedt ook een medium waarmee materialen, zoals enzymen en nucleotiden (DNA- en RNA-subeenheden), door de kern naar zijn verschillende delen kunnen worden getransporteerd.
In de kern bevindt zich een dichte, membraanloze structuur die bestaat uit RNA en eiwitten die de nucleolus. De nucleolus bevat nucleolaire organisatoren, de delen van chromosomen die de genen dragen voor ribosoomsynthese. De nucleolus helpt bij het synthetiseren van ribosomen door transcriptie en assemblage van ribosomale RNA-subeenheden. Deze subeenheden komen samen om ribosomen te vormen tijdens eiwitsynthese.