EL NÚCLEO

El núcleo es una estructura característica de las células eucarióticas. Fue descubierto por Robert BROWN en 1831. Contiene la información genética, es decir, la información necesaria para que se puedan realizar las funciones celulares y, más en concreto, la información para la síntesis de las proteínas. Generalmente se presenta como una esfera de gran tamaño que se destaca del citoplasma, aunque puede presentar otras formas. Está separado del citoplasma por una envoltura nuclear, que es un elemento del retículo endoplasmático rugoso que rodea el material nuclear.

Normalmente las células sólo tienen un núcleo. Excepcionalmente puede haber 2 núcleos o más, en ese caso las células se llaman: Sincitios: Si la célula procede de la fusión de varias células monucleadas (un ejemplo serían las fibras musculares). Plasmodios : Si los núcleos proceden de la división de un núcleo inicial sin posterior división del citoplasma (ejemplo algunos estadios celulares de Plasmodium sp)

El tamaño del núcleo es bastante constante en una misma especie celular. El núcleo es muy voluminoso en las células indiferenciadas o en las muy activas. Si el núcleo sufre un aumento en su volumen es un indicio de que la célula está próxima a entrar en división.

ESTRUCTURA DEL NÚCLEO Cuando una célula no está en división se dice que está en INTERFASE (= periodo que transcurre entre 2 divisiones sucesivas). La estructura del núcleo que describimos corresponde a un núcleo en Interfase.

ENVOLTURA (MEMBRANA) NUCLEAR Constituida por dos membranas unitarias: una exterior y otra interior con un espacio entre ellas llamado espacio perinuclear. La envoltura nuclear proviene del RER y está conectada con él por lo que adosados a la membrana exterior hay ribosomas. Aparecen un gran número de poros de 500 a 700 Å de diámetro con una compleja estructura formada por 8 partículas esféricas de naturaleza proteínica. Los poros permiten el paso de grandes moléculas (ARN, proteínas) e impiden diferencias osmóticas entre el núcleo y el citoplasma. En el interior del núcleo y adosada a la membrana interna encontramos una estructura proteínica formada por proteínas fibrilares (filamentos intermedios): la lámina nuclear, de un espesor de 150 a 500 Å. Su función es inducir la aparición y desaparición de la envoltura nuclear y resulta fundamental para la constitución de los cromosomas a partir de la cromatina.

NUCLEOPLASMA Es el contenido nuclear indiferenciado. Se trata de un gel de estructura y composición similar al hialoplasma, pero no tiene ni microtúbulos ni microfilamentos. Está formado por agua, proteínas, ARN e iones. En él se encuentra inmersa la cromatina y se dan los procesos de síntesis del ARN (transcripción) y la replicación del ADN.

CROMATINA Se llama así por teñirse fuertemente con ciertos colorantes. Está constituida por ADN (la mayor parte del ADN celular está en la cromatina), proteínas y algo de ARN. El ADN se asocia a histonas formando nucleosomas que se organizan en la estructura “collar de perlas”

En el núcleo interfásico se distinguen 2 tipos de cromatina: Eucromatina: Aspecto laxo. Representa aproximadamente un 10% del total de la cromatina. Corresponde a zonas de cromatina activa donde se está produciendo transcripción (síntesis de ARN) Heterocromatina: Aspecto más denso, más condensada. Representa aproximadamente un 90% del total de la cromatina. Corresponde a zonas de cromatina inactiva (zonas que no se transcriben)

A su vez se pueden distinguir 2 tipos de heterocromatina: Constitutiva: Aparece condensada siempre. No hay transcripción del ADN en ningún momento. Facultativa: La condensación depende del estado de desarrollo del organismo y del tipo celular. Comprende un conjunto de genes que se inactivan cuando la célula se especializa. Es escasa en tejidos embrionarios y aumenta en células diferenciadas. Contiene ADN repetitivo.

NUCLEOLO Es una estructura aproximadamente esférica, visible incluso al microscopio óptico. Suele destacarse del resto del contenido nuclear por ser más brillante. Su tamaño es de 1 a 3μm.

No presenta membrana de separación con el núcleo. Al ME tiene un aspecto heterogéneo, grumoso, con zonas más densa y otras menos densas. Está constituido básicamente por ARN, proteínas y ADN asociado. Su función principal es la síntesis de ARNr (el ARN de los ribosomas) y el ensamblaje de estos mismos ribosomas. El ARN ribosomal se sintetiza en el propio nucléolo y las proteínas de los ribosomas provienen del citoplasma y pasan al interior del núcleo a través de los poros de la envoltura nuclear. El ADN nucleolar que codifica para síntesis de ARNr puede formar parte de cromosomas distintos y constituye el organizador nucleolar.

EL NÚCLEO EN DIVISIÓN Durante la división de la célula algunas estructuras del núcleo interfásico se desorganizan (membrana nuclear, nucleolos). Por el contrario: La cromatina adquiere un grado de condensación que permite observar los cromosomas al MO.

CROMOSOMAS Los cromosomas son estructuras en forma de bastón que aparecen en el momento de la reproducción celular, en la división del núcleo o citocinesis. Son simplemente cromatina condensada. Su número es constante en todas las células de un individuo pero varía según las especies. Un cromosoma está formado por dos cromátidas (dos hebras de ADN idénticas) que permanecen unidas por un centrómero. El cromosoma puede presentar constricciones primarias (centrómero) que origina los brazos del cromosoma y secundarias que se producen en los brazos y originan satélites. Alrededor del centrómero existe una estructura proteica, llamada cinetocoro, que organiza los microtúbulos que facilitarán la separación de las dos cromátidas en la división celular. Los extremos de las cromátidas se llaman telómeros y en ellos se encuentran secuencias repetitivas de ADN cuya función es evitar la pérdida de información genética en la replicación.

TIPOS DE CROMOSOMAS (SEGÚN POSICIÓN DEL CENTRÓMERO) FUENTE: webs.uvigo.es

CÉLULAS PROCARIÓTICAS En células procarióticas no se distingue un núcleo aislado. El material genético se encuentra en una zona de aspecto fibrilar que se suele situar en la región central del citoplasma. En bacterias el material genético está constituido por: Cromosoma: Único, ADN bicatenario, circular y desnudo. Plásmidos: Pequeñas moléculas de ADN circular extracromosómico que se replican de manera independiente.