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Editor:
Dr. med.
H. Jastrow
Nutzungs-
bedingungen
Miniaturbildübersicht Zellkern (Nucleus):
Bereits bezeichnete Abbildungen lassen sich durch Anklicken des Textes aufrufen
Zellkern eines
Lymphozyten (Ratte)		 Zellkern mit Poren
Darmepithelzelle (Ratte)		 Zellkern einer
Schwannschen Zelle (Affe)		 Kern mit 2 Nucleoli
(Ganglienzelle, Meerschwein)
segmentierter Kern
Granulozyt (Mensch)		 Kern einer Belegzelle
des Magens (Ratte)		 Zellkern eines
Lymphozyten (Affe)		 Kern einer Gliazelle
im ZNS (Ratte)
segmentierter Kern eines
Eosinophilen (Mensch)		 charakteristische Anordnung von Eu-
chromatin im Radspeichenkern (Ratte)		 anderer Radspeichenkern einer
Plasmazelle (Mensch)		 Kern einer glatten Muskelzelle
(Ratte)		 Hepatozytenkern Kern einer Sertoli-Zelle
Hoden (Ratte)		 vielkerniger Synzythiotro-
phoblast (Plazenta, Mensch)
Euchromatin bei der
Spermienbildung (Ratte)		 Sertoli-Zellen und
Spermatozyten (Ratte)		 Kern einer Stachelzelle
Haut (Mensch)		 Kern eines Basophilen
Milz (Ratte)		 Kerne von Stäbchenzellen
der Netzhaut (Mensch)		 viel Euchromatin im Kern einer
Zelle der Adenohypophyse (Ratte)		 Veränderungen im Euchromatin
vor Beginn einer Mitose (Ratte)
massiv verdichtetes Heterochromatin im
Zellkern eines Spermiums (Affe)		 lange Zellkerne Fibrocyt,
glatte Muskelzelle (Ratte)		 oben flache, unten runde Zellkerne
von Hautepithelzellen (Ratte)		 Kern einer Eizelle der Ratte unregelmäßig begrenzte Kerne
Podozyt und Endothelzelle (Ratte)		 Kerne unterschiedlicher Zellen
Lungenalveole (Ratte)
sehr dünner, langer Zellkern einer ortsständigen
Bindegewebszelle (Fibrozyt, Mensch)		 Anschnitt eines scheibenförmigen
Kerns, Skelettmuskulatur (Schwein)		 Zellkern einer
Leberzelle (Ratte)		 Zellkern einer Eizelle
(Ratte)		 dreikernige Zelle der
Zona fasciculata (Ratte)		 Extrazellularraum in den
Kern eingestülpt (Ratte)
Zellkerne (Terminologia histologica: Nuclei; englisch nuclei) sind membranumgrenzte Zellkompartimente, die neben Kernkörperchen (Nucleolen) die an Cromatin gebundene Erbinformation enthalten.
Zellkerne finden sich in allen Zellen außer den roten Blutkörperchen (Erythrocyten) und Blutplättchen (Thrombocyten).
In der Regel besitzen alle Zellen nur einen Kern. Zwei Kerne kann man gelegentlich in folgenden Zellen finden: Leberzellen (Hepatocyten), Deckzellen des Übergangsepithels (der Harnwege), Belegzellen (des Magens), Knorpelzellen, Herzmuskelzellen. Zellen mit mehreren Kernen sind folgende, entwicklungsgeschichtlich aus miteinander verschmolzenen Einzelzellen entstandene, als Syncytium bezeichnete Zellen:
die als Syncythiotrophoblast bezeichneten Deck- oder Epithelzellen im Mutterkuchen (Plazenta), Osteoklasten (Knochen abbauende Zellen), Chondroklasten (Knorpel abbauende Zellen) und alle Skelettmuskelzellen. Während die erstgenannten ca. 3 bis 8 Kerne enthalten, besitzen die mehrere Millimeter langen Skelettmuskelzellen mehrere hundert bis mehrere tausend am Rand gelegene Kerne.
Der Zellkern wird von der Kernmembran gegen die Zellflüssigkeit mit ihren Organellen, das Cytoplasma, abgegrenzt und enthält die Kernflüssigkeit (Karyoplasma = Karyolymphe) sowie dichtes und weniger dichtes Chromatin und Kernkörperchen (Nucleoli). Zellkerne haben in der Regel mittlere Durchmesser von 5 bis 10 µm. Das Volumen der Zellkerne macht zwischen 5 - 10 % des Volumens einer Zelle aus, kann aber je nach Zelltyp stark variieren. Man spricht von der Kern-Plasma Relation, die auch vom Funktionszustand einer Zelle abhängig ist. So liegt der Volumenanteil des Kerns bei sehr kleinen Zellen wie Lymphocyten oder Mikrogliazellen bei über 50 %, bei univakuolären Fettzellen beträgt der Anteil des Zellkerns am Gesamtvolumen der Zelle bei hoher Lipidspeicherung oft weniger als 1 %. Die meisten Zellen besitzen einen einfachen Chromosomensatz, sind also diploid (jedes Chromosom ist doppelt vorhanden), einige Zellen, wie z.B. Leberzellen oder Herzmuskelzellen können polyploid werden, also ihre Chromosomen vermehrfachen. Dabei nimmt die Kern-Plasmarelation zugunsten des Kerns zu. Wichtig ist diese Beziehung auch bei der Beurteilung von entarteten Zellen (Tumorzellen), die auch oft einen mehrfachen Chromosomensatz entwickeln können. Bei erhöhtem Zellstoffwechsel nimmt die Größe des Zellkerns ebenfalls zu.
Die Form des Zellkerns paßt sich in vielen Zellen der Form der Gesamtzelle an, so besitzen längliche Zellen wie Fibrocyten oder glatte Muskelzellen auch längliche Kerne, runde Zellen, wie Lymphocyten runde Kerne, würfelförmige (kubische) Epithelzellen haben runde Kerne, säulenförmige (hochprismatische) zeigen länglich hochgestellte Kerne. Eine Besonderheit stellen die Kerne der stab- oder segmentkernigen neutrophilen Granulocyten, die zu den weißen Blutkörperchen zählen, dar, die eine ihrer Bezeichnung entsprechende Form besitzen. Zellkerne können sich verformen sind also keine starren Gebilde, so haben zusammengezogene (kontrahierte) glatte Muskelzellen "korkenzieherartige" Kerne. In univakuolären Fettzellen drückt die riesige Lipidvakuole den Zellkern flach an die Seite der Zelle. Einige Zellen, wie Megakaryocyte (aus denen die Thrombocyten hervorgehen), besitzen große gelappte Kerne. Manche Zellkerne besitzen lange dünne Einziehungen, die mit Cytoplasma gefüllt sind und als Invaginationen bezeichnet werden. Solche Invaginationen finden sich stark ausgeprägt z.B. in Zellen der Zirbeldrüse (Pinealocyten) oder in einigen Deckzellen der Harnblase.
Zellkerne erscheinen lichtmikroskopisch im ungefärbten Präparat homogen mit stellenweisen dunkleren Verdichtungen. Bei letzteren handelt es sich um Kernkörperchen (Nucleoli) oder Chromatingranula. Nach Fixierung und Färbung von Geweben läßt sich in den Zellkernen das saure und daher mit basischen Farbstoffen anfärbbare (basophile) Chromatin erkennen, welches oft stärker angefärbt wird als das Cytoplasma. Durch Ausfällung und Verklumpung von feinen Cromosomenfibrillen, die auch als Chromatin bezeichnet werden, lassen sich dann feinste Fäden und größere Brocken erkennen, die Chromocentren. Erst im elektronenmikroskopischen Bild lassen sich im Karyoplasma das helle Euchromatin und das elektronendichtere, also dunklere Heterochromatin gut unterscheiden. Bei weiblichen Individuen ist in manchen Zellkernen lichtmikroskopisch ein an der Kernmembran gelegener dunkler Fleck, das X-Chromatin (= Barr Körperchen) erkennbar. Hierbei handelt es sich um ein inaktiviertes weibliches Geschlechts- = X-Chromosom.
Während der Zellteilung (Mitose und Meiose) wird das genetische Material verdoppelt, wobei es charakteristische Stadien gibt, die anhand der Veränderungen des Zellkerns erkennbar sind. Alle sich nicht teilenden Zellen befinden sich in der Interphase.

--> Kernmembran, Kernpore, Karyoplasma, Euchromatin, Heterochromatin, Chromosomen, Nucleolus
--> Elektronenmikroskopischer Atlas Gesamtübersicht
--> Homepage des Workshops

Drei Bilder wurden von Prof. H. Wartenberg zur Verfügung gestellt, übrige Aufnahmen, Seite & Copyright H. Jastrow.