細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心,在細(xì)胞的代謝、生長、分化中起著重要作用,是遺傳物質(zhì)的主要存在部位.一般說真核細(xì)胞失去細(xì)胞核后,很快就會死亡,但紅細(xì)胞失去核后還能生活120天；植物篩管細(xì)胞,失去核后,能活好幾年.盡管細(xì)胞核的形狀有多種多樣,但是它的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,即主要是由核被膜、染色質(zhì)、核仁和核骨架構(gòu)成.
核膜由兩層單位膜組成,把核與細(xì)胞質(zhì)隔開,兩層膜的中間為空隙,叫核周腔.膜上有穿孔,占膜面積的8%以上.
核膜使細(xì)胞核成為細(xì)胞中一個相對獨(dú)立的體系,使核內(nèi)形成一相對穩(wěn)定的環(huán)境.同時,核膜又是選擇性滲透膜,起著控制核和細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換作用.
染色質(zhì)：染色質(zhì)是真核細(xì)胞的間期核中DNA,組蛋白,非組蛋白蛋白質(zhì)以及少量RNA所組成的一串念珠狀復(fù)合體.是細(xì)胞間期遺傳物質(zhì)存在的形成.易被堿性物質(zhì)著色.
核液：是核內(nèi)沒有明顯結(jié)構(gòu)的基質(zhì).
核仁經(jīng)常出現(xiàn)在間期細(xì)胞核中,它是勻質(zhì)的球體,其形狀、大小、數(shù)目依生物種類,細(xì)胞形成和生理狀態(tài)而異.核仁的主要功能是進(jìn)行核糖體RNA的合成.
從其結(jié)構(gòu),我們可以得出細(xì)胞核的功能：控制細(xì)胞的遺傳,生和長和發(fā)育.德國藻類學(xué)哈姆林的傘藻嫁接試驗(yàn)驗(yàn)證了細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)攜帶者.
1、核被膜（nuclear envelope）
核被膜（包括核孔復(fù)合體）是真核細(xì)胞中普遍存在的結(jié)構(gòu),它們不僅是細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的界限,而且還控制著核、質(zhì)之間物質(zhì)和信息交流.核被膜是雙層膜,膜厚約7～8nm,膜間為寬10～50nm的核周腔(perinuclear space).
核被膜可分為三個區(qū)域：
— 核外膜：面向胞質(zhì),附有核糖體顆粒,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連.
— 核內(nèi)膜：面向核質(zhì),表面上無核糖顆粒,膜上有特異蛋白,為核纖層提供結(jié)合位點(diǎn).
— 核孔(nuclear pores)：在內(nèi)外膜的融合處形成環(huán)狀開口,又稱核孔復(fù)合體,直徑為50～100nm,一般有幾千個,核孔構(gòu)造復(fù)雜,含100種以上蛋白質(zhì),并與核纖層緊密結(jié)合成為核孔復(fù)合體.是選擇性雙向通道.功能是選擇性的大分子出入（主動運(yùn)輸）,酶、組蛋白、mRNA、tRNA；存在電位差,對離子的出入有一定的調(diào)節(jié)控制作用.
核纖層是緊貼核內(nèi)膜的一層厚度為20～50nm的纖維蛋白片層或纖維網(wǎng)絡(luò),成分為中間纖維蛋白,稱為核纖層蛋白(lamin).核纖層與細(xì)胞質(zhì)骨架、核骨架連成一個整體,一般認(rèn)為核纖層為核被膜和染色質(zhì)提供了結(jié)構(gòu)支架.
2、染色體和染色質(zhì)
染色質(zhì)和染色體在化學(xué)成分上并沒有什么不同,而只是分別處于不同的功能階段的不同的構(gòu)型.染色質(zhì)是指間期細(xì)胞內(nèi)由DNA、組蛋白和非組蛋白及少量RNA組成的線形復(fù)合結(jié)構(gòu),是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在形式.固定染色后,在光鏡下能看到細(xì)胞核中經(jīng)許多或粗或細(xì)的長絲交織成網(wǎng)的物質(zhì),從形態(tài)上可以分為常染色質(zhì)（euchromatin）和異染色質(zhì)(heterochromatin).常染色質(zhì)呈細(xì)絲狀,是DNA長鏈分子展開的部分,非常纖細(xì),染色較淡.異染色質(zhì)呈較大的深染團(tuán)塊,常附在核膜內(nèi)面,DNA長鏈分子緊縮盤繞的部分.染色體是指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,由染色質(zhì)縮聚而成的棒狀結(jié)構(gòu).
染色質(zhì)的主要成分：DNA、蛋白質(zhì)（組蛋白、非組蛋白）、少量RNA.蛋白質(zhì)有祖蛋白和非祖蛋白,組蛋白（histones）富含lys,Arg,堿性,能和帶負(fù)電荷的DNA結(jié)合,分為H1,H2A,H2B,H3,H4五種；非組蛋白是參與DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的酶.
染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單體為核小體,直徑約10nm,相鄰以1.2.5nm的細(xì)絲相連,核心由4組組蛋白（ H2A,H2B,H3,H4 ）構(gòu)成,DNA纏繞在核心的外周,核小體之間為連接DNA,上有H1,1個核小體上共有200個堿基對,構(gòu)成染色質(zhì)絲的一個單位.
3、核仁
細(xì)胞核中圓形或橢圓形的顆粒狀結(jié)構(gòu),沒有外膜,在蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞,常有較大或多個核仁,核仁富含蛋白質(zhì)和RNA分子.核仁由顆粒組分,纖維中心和致密纖維組分三大部分組成.核仁組成成分包括rRNA,rDNA和核糖核蛋白.核仁是rRNA基因存儲,rRNA合成加工以及核糖體亞單位的裝配場所.
核仁組織區(qū)(nucleolus organizer region)：即rRNA序列區(qū),它與細(xì)胞間期核仁形成有關(guān),構(gòu)成核仁的某一個或幾個特定染色體片斷.這一片段的DNA轉(zhuǎn)錄為rRNA,rRNA所在處.
4、細(xì)胞核骨架
核骨架是由纖維蛋白構(gòu)成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),其蛋白成分按道理說細(xì)胞質(zhì)骨架有的,核骨架也應(yīng)該有.但現(xiàn)在在核骨架中只發(fā)現(xiàn)有角蛋白和肌蛋白質(zhì)成分,在某些原生動物核骨架中還發(fā)現(xiàn)含有微管.同時在核骨架中還有少量RNA,它對于維持核骨架三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整性是必需的.在進(jìn)化趨勢看,核骨架組分是由多樣化走向單一,特化.