4.6: 세포핵

세포핵(nucleus)은 진핵생물(eukaryote)의 유전 정보를 포함하는 염색체 DNA를 담고 막으로 둘러싸여있는 세포기관입니다. 세포핵이 담고 있는 염색체 DNA는 특정한 기능을 수행하는 미토콘드리아나 엽록체가 담고 있는 DNA와 구별됩니다. 적혈구와 같은 일부 세포에는 핵이 없으며 골격 근육 세포와 같은 세포는 다수의 핵을 가지고 있지만, 대부분의 진핵세포(eukaryotic cell)에는 단일 핵이 있습니다.

핵에 있는 DNA는 염색질(chromatin)이라 불리는 히스톤(histone)과 같은 단백질에 감긴 DNA-단백질 복합체를 만듭니다. 세포가 분열하지 않을 때, 즉 세포주기 중 간기(interphase)에 있을 때, 염색질은 확산적으로 조직됩니다. 이는 DNA 코드를 기반으로 전령RNA(messenger RNA, 줄여서 mRNA)가 합성될 때 전사(transcription) 과정 동안 DNA에 쉽게 접근할 수 있게 만듭니다. 진핵세포가 분열하려고 할 때 염색질은 선형의 염색체(chromosome)로 단단히 응축됩니다. 인간은 총 46개의 염색체가 있습니다.

염색질은 특히 인(nucleolus)이라고 불리는 핵 내부 영역에 집중되어 있습니다. 인은 mRNA를 단백질로 번역하는 리보솜(ribosome)의 생산에 중요합니다. 인에서 리보솜 RNA가 합성되고 단백질과 결합하여 리보솜 단위물(ribosomal subunit)을 생성하는데, 리보솜 단위물은 나중에 세포질(cytoplasm)에서 리보솜을 형성합니다.

핵의 내부는 핵질(nucleoplasm)이라 불리는 젤 같은 물질로 채워져 있습니다. 핵막(nuclear envelope)이라 불리는 두 개의 지질 이중막(lipid bilayer)으로 구성된 두 개의 막이 핵을 둘러싸고 있습니다. 핵막에는 단백질이 안쪽에 깔린 핵공이라 불리는 구멍이 있고 이 구멍은 핵을 드나들 수 있는 물질을 조절합니다. 예를 들어 핵공은 mRNA가 핵을 나갈 수 있도록 해 mRNA가 리보솜으로 이동하여 단백질로 번역되게 합니다.

- [강사] 세포핵은진핵 세포의 두드러진 특징으로서막에 결합된 세포 기관이며유전 정보인 DNA를 저장하는데차별적으로 조직화되며세포의 주기에 따라 달라집니다예를 들어, 염색질로 알려진 DNA 단백질 복합체는젤 같은 물질인 핵원형질에서 현탁됩니다이들이 집중적으로 포진하고 있는 영역은핵소체입니다세포가 분열하지 않을 때, 염색질 섬유는느슨하게 배열되어 꼬인 끈의 형태가 되며전사 과정 중에도 DNA에 쉽게 접근하게 됩니다대조적으로, 세포 분열이 임박했을 때는염색질 섬유는 염색체로 압축됩니다핵소체에는 리보솜의 하위유닛이 만들어지는 곳으로번역에 필요한 구조체가 해당됩니다핵소체는 세포막 핵 외피가 감싸며단백질로 줄지어진 기공이 포함되어이온, 분자, 리보솜 부분의 흐름과메신저 RNA를 조정하는데, 내핵 세포질과세포질 사이에 있습니다신체의 대부분의 세포가 하나의 핵을 가지고 있는 반면적혈구와 같은 일부 세포는무핵으로서세포핵이 없습니다반면, 골격근 세포와 같은 경우는하나 이상의 핵으로 다핵화되어 있으며이는 구조적 및 기능적 요구에 기인합니다