互动科普

原核细胞没有细胞核，遗传物质主要分布在细胞质中的一定区域，称之为拟核。因此，在原核细胞中DNA的复制、RNA的转录以及蛋白质的翻译都是在同一区域连续进行的。真核细胞有核膜包被的细胞核，它是细胞结构的重要组成部分，控制着细胞的代谢和遗传。细胞核的出现是细胞进化历程中一个巨大的飞跃，不仅为真核细胞的染色质提供了一个稳定的环境，还使得转录和翻译分别在两个空间中进行，这样就存在不同水平上基因表达的调控，从而最终产生多种结构与功能不同的蛋白质。

一般来说，大多数真核细胞是单核细胞，但也有一些细胞没有细胞核或具有多个细胞核。例如，哺乳动物成熟的红细胞、植物韧皮部的筛管细胞没有细胞核；有的草履虫有两个细胞核；人的骨骼肌细胞和破骨细胞是多核细胞；我们人体中还可能存在一些非正常的多核细胞，它们往往与肿瘤等疾病有关。

多核细胞可能通过细胞核分裂，细胞质不分裂来形成；也可能通过多个细胞融合来形成。骨骼肌细胞的形成属于后面这种情况。在胚胎发育过程中，中胚层的细胞先形成间充质，然后分化为成肌细胞，成肌细胞分裂、融合成多核肌细胞，再进一步分化为成熟的骨骼肌细胞。一条肌纤维常常含有几十个甚至几百个细胞核。

图：显微镜下的骨骼肌细胞，它是多核细胞。图/Nephron

多核细胞的产生可能与一定阶段细胞的生理功能有关。例如，某些植物的绒毡层细胞具有双核，这可能与细胞提供营养的特性有关，双核细胞可能产生更多的蛋白质、脂类等物质以供花粉正常发育的需要。躯体完成各种动作，需要骨骼肌细胞的收缩活动，而这一活动又主要依靠细胞中的功能蛋白行使功能。因此，骨骼肌细胞需要大量地合成各种功能蛋白，多核多基因拷贝可能成了骨骼肌细胞满足这一需求的选择。另外，骨骼肌细胞呈细长的梭形，长度可达数毫米乃至10厘米以上，有学者认为，骨骼肌细胞具有多个细胞核才可能实现对细胞生命活动的控制。

（本文发表于《科学世界》2016年第5期）