核膜有典型的脂双层结构，以分布为标准将其定为外膜和内膜区，膜间存在小的核孔。核膜的稳定性依靠两层中间丝的网状结构来维持：内部网络在内核膜上形成核层。外部形成较松散的网络以提供外部支持。
外核膜
外膜与内质网的一部分相连接,但在核膜中的蛋白质浓度却高于内质网腔中。核膜的这种基本结构，可因生物种类的不同而异。例如，绿藻类的角丝鼓藻只有一层核膜，但在变形虫和某种脊椎动物的细胞中，在核膜内侧则有第三层膜结构，即呈三层结构。另外，涡鞭虫类中的夜光虫有双层膜结构，但核膜上无核孔。在高等真核生物的有丝分裂前期，核膜变成与小泡和内质网不能区分的几个断片。但到分裂末期，核膜在子染色体群表面重新形成，成为子核的核膜。另一方面，已知许多低等真核生物经过分裂期，其核膜仍然存在，并不消失。细胞核与细胞质之间的界膜,厚约200埃，是真核细胞的特有结构。它除包括由双层膜组成的“核膜”外,还包括两层膜之间的核周腔和分布在膜上的核孔。
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