對新教材中“細胞核”與“細胞器”關(guān)系問題的討論

〔關(guān)鍵詞〕 細胞核；細胞器；概念；

體系；大小

〔中圖分類號〕 G633.91

〔文獻標識碼〕 Ｃ

〔文章編號〕 1004—0463（2008）

1２（Ａ）—00５5—０1

人教版第二版的全日制普通高級中學(xué)《生物》第一冊《生命活動的基本單位——細胞》一章中，在“細胞器”與“細胞核”的結(jié)構(gòu)與功能的各自闡述中，對兩者之間的本質(zhì)所屬關(guān)系并沒有說明，筆者認為，細胞核是一種細胞器，應(yīng)在教科書中有所體現(xiàn)。在此提出，誠請與各位同行討論和商榷。

一、從細胞質(zhì)基質(zhì)的概念討論

自1831年R.Brown首次命名細胞核以來，人類對細胞核的研究越來越深入。在真核細胞中，用差速離心的方法分離細胞勻漿中的各種細胞組分，先后除去細胞核、線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體、溶酶體、液泡和細胞膜等細胞器或細胞結(jié)構(gòu)后，存留在上清液中的主要是細胞質(zhì)基質(zhì)的成分。在此，細胞器就已經(jīng)包括了細胞核、線粒體等。但在人教版高中《生物》中卻只字未提細胞核是一種細胞器，以致在教學(xué)活動中出現(xiàn)了細胞核是否為細胞器的課堂大討論。在經(jīng)過同學(xué)們對高中必修和選修的全部《生物》查閱后都沒有找到這一重要的生物學(xué)信息。這一現(xiàn)象在高中生物的教學(xué)過程中不但造成錯誤的知識假象，還挫傷了大部分同學(xué)敢問、敢提的思維創(chuàng)新精神，使思維創(chuàng)新和理論知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了不可調(diào)和的矛盾。

二、從真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系討論

細胞核主要是由核膜、核仁和染色質(zhì)構(gòu)成的。真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系在亞顯微結(jié)構(gòu)水平上劃分為三大基本體系：（1）以脂質(zhì)和蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；（2） 以核酸（RNA或DNA）與蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達系統(tǒng)；（3）由特異蛋白分子裝配而成的細胞骨架系統(tǒng)。這些由生物大分子構(gòu)成的體系均在5～20 nm較為穩(wěn)定的范圍之內(nèi)。這三種基本結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成了細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密、分工明確、職能專一的各種細胞器，并以此為基礎(chǔ)保證了細胞生命活動所具有的高度程序化與高度自控性。細胞核在這三大基本體系中既參與了生物膜系統(tǒng)與遺傳表達系，同時又符合細胞器的概念。所以，細胞核結(jié)構(gòu)和功能的本質(zhì)就是細胞器，是遺傳信息儲存的場所。在這里進行基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物的加工過程，是遺傳表達與發(fā)育的中心，同時在細胞的整個生命活動中扮演著非常重要的作用。

三、從真核細胞的細胞核與細胞器的大小討論

在真核細胞中，以生物膜系統(tǒng)的分化與演變?yōu)榛A(chǔ)形成了復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)，構(gòu)建了各種獨立的細胞器，細胞器的大小與細胞核的大小是有著一定關(guān)系的。高等動物細胞核直徑為5～10 μm，高等植物細胞核直徑為5～20 μm，低等植物細胞核直徑為1～4 μm，線粒器直徑為0.5～1.0 μm，長為1.5～3.0 μm，葉綠體直徑為3～6 μm，厚度為2～3 μm，高爾基體直徑為1 μm，核糖體直徑為25 nm，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)直徑為8.5 nm。從細胞器結(jié)構(gòu)大小與細胞核結(jié)構(gòu)大小的比較可以知道，真核細胞中的細胞核是最大的細胞器。據(jù)有關(guān)文獻報道，細胞核體積約占細胞總體的10%。

綜上所述，細胞核確實是真核細胞內(nèi)最大、最重要的細胞器，也是遺傳代謝的調(diào)控中心，所以，不能將細胞核摒棄在細胞器之外。筆者認為教科書中的敘述對兩者之間的關(guān)系很模糊，對細胞核是細胞器的本質(zhì)并沒有闡明，因此建議在教科書中明確在生物學(xué)概念中細胞器與細胞核的包含關(guān)系，闡明它們之間在結(jié)構(gòu)和功能上的本質(zhì)關(guān)系。