La estructura del núcleo celular

NÚCLEO CELULAR

Es otro de los constituyentes fundamentales de la célula eucariótica. El núcleo de la célula eucarionte está rodeado de una membrana compuesta por dos hojas unitarias que entre ellas delimitan el espacio perinuclear. Estas hojas, cuya estructura y naturaleza corresponde a las de las restantes membranas celulares, presentan puntos de continuidad de forma circular: los poros nucleares. La hoja externa tiene continuidad con la membrana del retículo endoplasmático. En el contenido del núcleo se detecta la presencia de una sustancia heterogénea, denominada nucleoplasma o cariolinfa, en la que está inmersa la cromatina, material constituido por DNA, histonas (proteínas básicas) y ARN en pequeña cantidad, está también el (o los) nucléolos.El núcleo contiene ADN, soporte de los caracteres hereditarios que se transmiten de generación en generación celular. El ADN se encarga de dirigir la síntesis de proteínas.

La forma del núcleo está relacionada con la de la célula. Generalmente es esférico, pero en las células prismáticas tiende a ser elíptico, en las pavimentosas es aplanado. Es irregular en leucocitos granulocitos (glóbulos blancos).

El tamaño del núcleo, aunque variable, guarda relación con el volumen citoplasmático, de tal manera que se puede establecer que la relación núcleo-citoplasma es constante.

La posición es variable, pero para cada tipo de célula es característica. Corrientemente ocupa el centro geométrico. En las células secretoras se ubica en la base, dejando el ápice de la célula para la secreción, (Polarización morfológica).

Las células en general son mononucleadas, pero existen también binucleadas (algunas células hepáticas y cartilaginosas). En los plasmodios, formados por fusión de varias células vegetales, pueden aparecer varios núcleos en una porción de citoplasma, Lo mismo ocurre en sincicios o sincitios en tejidos animales, que se forman por división del núcleo, sin separación de citoplasma. Cabe señalar la existencia de células anucleadas como lo eritrocitos maduros de mamíferos.

En el núcleo interfásico, la cromatina se puede encontrar en dos formas:

Eucromatina: cromatina poco condensada, ubicada preferentemente hacia el centro del núcleo. Corresponde a zonas de cromatina con actividad transcriptiva

Heterocromatina: cromatina localizada principalmente hacia la periferia nuclear, que permanece bastante más compactada durante la interfase, correspondiendo a zonas transcripcionalmente inactivas cuyas funciones aún no están claramente dilucidadas (figura 1).

Cuando se inicia el proceso de división celular, la cromatina alcanza su máximo grado de condensación y se hacen visibles corpúsculos denominados cromosomas.

Carioteca o envoltura nuclear:

La envoltura nuclear está compuesta por dos membranas, y cada una de ellas es una bicapa de fosfolípidos. La membrana nuclear externa se encuentra separada de la membrana nuclear interna por el espacio perinuclear. Cada una de las membranas nucleares posee características estructurales propias, relacionándose específicamente con el citoplasma o con el interior del núcleo. La cara citoplasmática de la membrana nuclear externa se encuentra cubierta de ribosomas y en ella se realiza síntesis de proteínas. Es muy semejante al retículo endoplasmático rugoso y se la concibe como una prolongación del sistema membranoso de éste.

En algunos puntos de fusionan generando sitios de pasaje de sustancias entre el núcleo y el citoplasma, sitios que se les reconoce con el nombre de complejos de poro. (Fig 2).

La envoltura nuclear controla el paso de iones y moléculas pequeñas, y por medio de los poros puede desempeñar un importante papel en la transferencia selectiva de macromoléculas entre el núcleo y el citoplasma, y viceversa.

c) Cromatina.

El ADN es el componente genético de la célula, que lleva la información codificada de una célula a otra y de un organismo a otro. El ADN no se halla libre sino formando un complejo, la CROMATINA.

La cromatina es una asociación de ADN e histonas. Estas moléculas se agregan entre sí en proporciones regulares, para conformar cuerpos semiesféricos conocidos como Nucleosomas (figura 3). Cada nucleosoma está constituido por dos tetrámeros de proteínas histónicas. Por sobre y entre las proteínas histónicas discurre el ADN. Por su carácter básico las histonas tienen fuerte afinidad por el ADN, que es ácido. Las histonas que conforman el nucleosoma son H2A, H2B, H3, H4.

Fig 3. Cromatina e histonas

d) Nucléolo

Es una estructura destacada dentro del núcleo no limitada por membranas. Está formado principalmente por fibrillas y gránulos de ribonucleoproteínas ribosomales (ARNr), y es el centro de producción, procesamiento y maduración de los ARNr. (Fig 4)

Su número y tamaño esta sujeto a variaciones que son dependientes de la disponibilidad de genes ribosomales, así como de la demanda celular por ribosomas. La demanda por síntesis de nuevos ribosomas es a su vez dependiente del recambio celular de estos organelos, y del mayor o menor requerimiento de síntesis de proteínas.

El nucléolo se forma a partir de las regiones organizadoras nucleolares (NOR), las que se encuentran en algunos cromosomas que tienen los genes (ADN) que codifican los ARNr, (1 3, 14, 15, 18, 19, 21 y 22 en el humano).

Al microscopio electrónico se pueden distinguir dos zonas características:

a) Zona fibrilar: que ocupa la región central del nucleólo y está constituida por finas fibrillas. En esta zona está contenido el ADN ribosómico (genes que codifican ARNr) y son los primeros ARN que se transcriben

b) Zona granular: se ubica en la parte más periferica del nucleólo y está rodeada por cromatina asociada (heterocromatina).

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