Der Zellkern (Nukleus) ist das größte Organell der Eukaryotenzelle (Durchmesser ca. 5–10 µm) und enthält nahezu die gesamte genetische Information in Form von Chromatin (DNA + Histone). Beim Menschen umfasst das Genom etwa 3,2 Milliarden Basenpaare auf 46 Chromosomen.
Die Kernhülle besteht aus zwei konzentrischen Membranen mit einem perinukleären Spalt von 20–40 nm. Die äußere Membran geht in das raue ER über. Kernporen (etwa 3000–4000 pro Kern) regulieren den selektiven Transport von RNA und Proteinen zwischen Kern und Zytoplasma.
Der Nukleolus (Kernkörperchen) ist eine dichte Struktur ohne eigene Membran, in der die rRNA-Synthese und der Zusammenbau der ribosomalen Untereinheiten stattfinden. Pro Zellkern existieren meist 1–3 Nukleoli.
Im Interphasekern liegt die DNA als Euchromatin (transkriptionsaktiv) und Heterochromatin (kondensiert, inaktiv) vor. Während der Mitose kondensiert das Chromatin zu sichtbaren Chromosomen mit Zentromer und Telomeren.
Der Zellkern speichert die Erbinformation, steuert über Transkription die Genexpression und ist Ort der DNA-Replikation. Er kommuniziert über mRNA, tRNA und Signalproteine mit dem Zytoplasma.
Abitur-Tipp: Merke: 23 Chromosomenpaare, davon 22 Autosomen und 1 Gonosomenpaar (XX bzw. XY).