EL NUCLEO CELULAR Dra. Flora Arana 2016.

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1 EL NUCLEO CELULAR Dra. Flora Arana 2016

2 Preguntas: Que es el núcleo Partes que lo conforman
Función del Nucléolo Como se organiza el ADN

3 NÚCLEO Rodeado por una membrana doble compuesta por dos bicapas lipídicas. La interacción con el resto de la célula tiene lugar a través de unos orificios llamados poros nucleares. El nucleolo es una región especial en la que se sintetiza el ARN ribosómico (ARNr), necesario para formar las dos subunidades inmaduras integrantes del ribosoma, que migran al citoplasma a través de los poros nucleares, donde se unirán para constituir los ribosomas funcionales.

4 Organismos eucariotas se caracterizan por poseer un núcleo bien definido, en donde guardan su material genético FORMA TAMAÑO NÚMERO LOCALIZACION variable

5 Forma del núcleo Generalmente esférica, puede ser
lenticular, elipsoide ó lobulado, Tamaño: entre 5-25 µm, visible con microscopio óptico. Número: la mayor parte de células son uninucleadas, algunas debido a su especialidad son multinucleadas, Posición: depende de cada tipo celular

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7 PARTES DEL NUCLEO Lámina nuclear Envoltura nuclear: Nucleoplasma
Matriz nuclear Nucleolo Cromatina Envoltura nuclear: Membrana externa Membrana interna Espacio perinuclear Poros nucleares

8 Envoltura nuclear: Membrana externa Membrana interna
Esquemas de las partes del núcleo Envoltura nuclear: Membrana externa Membrana interna Espacio perinuclear Poros nucleares M a t r i z N u c l e Espacio peri nuclear Esquema del núcleo interfásico

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13 Estructura de la envoltura nuclear
Bimembranosa (interna y externa), rodean el contenido nuclear y lo separan del citoplasma. Bicapas fosfolipídicas, La membrana externa se continúa con la del RER y posee ribosomas. Membranas interna y externa

14 Funciones del poro nuclear
Selección de moléculas Transporte pasivo y activo Ingreso de algunas proteínas Salida de ARNs Salida de subunidades ribosómicas

15 NUCLEOLO Organelo intra nuclear, amembranoso, donde se sintetizan subunidades ribosomales mayores y menores excepto la 5s que la sintetiza la ARN polimerasa III. Contiene el material genético necesario para la sìntesis de subunidades menores y mayores; 28s, 18s, 5.8s

16 Eventos nucleares Compactación de la cromatina Y formación de cromosomas: a. Nucleosoma b. Selenoide c. Asas d. Cromosomas

17 Nucleosomas y fibra de 30 nm (solenoide)
DNA de conexión Octámero De histonas DNA central 5.5 micras Histona Tipo 1 11 micras

18 Formación de Asas

19 Variedad de cromatina Eucromatina: Condensada en división celular
Descondensada en interfase Heterocromatina: Permanece condensada en interfase Constitutiva: Permanece condensada en todas las células: ej: centrómeros Facultativa: Permanece condensada solo en algunas células: ej: corpúsculos de Barr

20 Funciones del núcleo almacena información genética
Dirige las funciones celulares Replicación del ADN Transcripción Maduración del ARN formación de subunidades ribosómicas

21 Variedad de leucocitos con sus núcleos de diferente forma:

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23 NÚCLEO Rodeado por una membrana doble compuesta por dos bicapas lipídicas. La interacción con el resto de la célula tiene lugar a través de unos orificios llamados poros nucleares. El nucleolo es una región especial en la que se sintetiza el ARN ribosómico (ARNr), necesario para formar las dos subunidades inmaduras integrantes del ribosoma, que migran al citoplasma a través de los poros nucleares, donde se unirán para constituir los ribosomas funcionales.

24 NÚCLEO. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas están organizadas en cromosomas El ADN del interior de cada cromosoma es una molécula única muy larga, que aparece enrollada, y que contiene secuencias lineales de genes.

25 Estructura Descripción Función Núcleo celular Núcleo Nucleolo
Núcleo Gran estructura rodeada por una doble membrana; contiene nucleolo y cromosomas. Control de la célula Nucleolo Cuerpo granular dentro del núcleo; consta de ARN y proteínas. Lugar de síntesis ribosómica; ensamble de subunidades ribosómicas. Cromosomas Compuestos de un complejo de ADN y proteínas, llamado cromatina; se observa en forma de estructuras en cilindro durante la división celular. Contiene genes (unidades de información hereditaria que gobiernan la estructura y actividad celular).

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30 ACIDOS NUCLEICOS CUM – USAC 2016

31 ACIDOS NUCLEICOS Macromoléculas fundamentales: almacenamiento transmisión y expresión de información genética. Son polímeros lineales de nucleótidos, enlazados siguiendo un orden determinado genéticamente.

32 Ácidos Nucleicos Ácidos nucleicos de cadena larga:
Ácido desoxirribonucleico (ADN): material genético de todas las células vivas. Ácido ribonucleico (ARN): material genético de algunos virus; transfiere la información genética del ADN a las proteínas.

33 Son macromoléculas construidas en forma de cadena larga (hebra) de monómeros llamados nucleótidos.
El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Miescher que en la década de 1860 aisló de los núcleos de las células una sustancia ácida a la que llamó nucleína, nombre que posteriormente se cambió a ácido nucleico.

34 Existen dos tipos de ácidos nucleicos:
ADN-Ácido Desoxirribonucleico y ARN-Ácido Ribonucleico Se diferencian en: El azúcar (pentosa) que contienen: la desoxirribosa en el ADN y la ribosa en el ARN.

35 Las bases nitrogenadas que contienen: adenina, guanina, citosina y timina en el ADN; y adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN.

36 EL CÓDIGO GENÉTICO

37 La función del ADN ¿Por qué es tan importante que los cromosomas pasen de la célula madre a las células hijas? Los cromosomas están formados por genes, los segmentos de ADN que son las unidades de la herencia. Los genes controlan características como: Color del pelo Tipo de sangre Color de la piel Color de los ojos

38 La estructura del ADN En 1953, James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin propusieron un modelo para la estructura del ADN. Se compone de unidades llamadas nucleótidos. Cada nucleótido contiene un grupo fosfato, un azúcar de 5 carbonos llamada desoxirribosa y una base nitrogenada.

39 La estructura del ADN Los nucleótidos están unidos por enlaces entre el grupo fosfato de un nucleótido y el azúcar del siguiente nucleótido. Se forma una larga cadena de nucleótidos enlazados del fosfato al azúcar. Las bases nitrogenadas se extienden hacia dentro desde la cadena azúcar-fosfato. En el ADN hay 4 bases: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T).

40 La estructura del ADN Los puentes de hidrógeno son específicos entre las bases: La adenina siempre forma 2 enlaces con la timina. La citosina siempre forma 3 enlaces con la guanina. Por ello, la sucesión de bases de una cadena de nucleótidos determina la sucesión de bases en la otra cadena. Son complementarias. Este apareamiento de bases nitrogenadas es la base de la replicación del ADN.

41 En los eucariotas la estructura del ADN es de doble cadena, mientras que la estructura del ARN es monocatenaria aunque puede presentarse en forma extendida como el ARNm o en forma plegada como ARNt y ARNr. ADN La masa molecular del ADN es generalmente mayor que la del ARN.

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43 ARN COMO MONOHEBRA ARN está formado por una sola hebra. Posee nucléotidos unidos del carbono 3´ de la molécula de ribosa al carbono 5´ de la siguiente, uniendo azúcares sucesivos, a través del enlace 3’-5’fosfodiéster en lugar de tener Timina tienen Uracilo y en vez de tener una desoxirribosa tienen una ribosa. Uracilo o La prima (´) indica la posición del carbono en un azúcar.

44 ADN COMO DOBLE HÉLICE La doble hélice de ácido desoxirribonucléico (ADN) posee dos cadenas de polinucleótidos con enlaces 3’-5’ fosfodiéster, además presenta bases nitrogenadas aparecen en el interior de la hélice unidas por puentes de hidrógeno. La adenina(A) se empareja con la timina (T) A=T, mientras que la citosina (C) lo hace con la guanina G=C.  

45 Los pares de bases adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula, de forma que hay 10 pares de bases  por cada vuelta de la hélice. En cada extremo de una doble hélice lineal de DNA, el extremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente al extremo 5'-P (fosfato) de la otra. Las dos hebras son antiparalelas, es decir, tienen una orientación diferente.

46 La Estructura Primaria:
Está determinada por la esta secuencia de bases ordenadas sobre la "columna" formada por los nucleósidos (azúcar + base nitrogenada)

47 5’ A G C C A A T T G C T T A A C T 3’

48 Estructura secundaria:
Modelo postulado por Watson y Crick: doble hélice, las dos hebras de ADN se matienen unidas por los puentes hidrógenos entre las bases. Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina, de forma que ambas cadenas están siempre equidistantes, a unos 11 aa una de la otra.

49 FUNCIONES

50 El DNA : Es el centro de almacenamiento y transmisión de la información genética. La duplicación exacta de esta información asegura la continuidad genética de las especies. Los ácidos nucléicos contienen la información que determina la secuencia de aminoácidos de las proteínas e intervienen en su síntesis.

51 El RNA: Interviene en la síntesis de proteínas mediante:
El RNA mensajero (mRNA): Transporta información desde el ADN al ribosoma. b) El RNA de transferencia (tRNA): Implicado en la síntesis de proteínas c) El RNA ribosómico (rRNA): Como armazón estructural, como elementos de fijación y como Catalizador.

52 El ADN es la macromolécula que controla, a través de la síntesis proteica, cada aspecto de la función celular de la siguiente manera: estructurales enzimas transportadoras reguladoras motoras hormonas receptoras Etc...etc..

53 Gen Segmento de DNA constituido, por una secuencia de nucleótidos específicos, que codifica para la síntesis de una o más polipéptidos o para una molécula de RNA

54 Genes GEN: Unidad de herencia que gobierna las características de un rasgo. ALELO: Formas alternas de un mismo gen globina b agrupados dispersos globina a translocados

55 Organización del DNA Virus: poseen solamente un tipo de ácido nucleico DNA o RNA puede ser lineal o circular Procariotas: el DNA no se encuentra delimitado por membrana, es una molécula única que tiene forma circular, además presenta plásmidos

56 Organización del DNA en eucariotas
Cromatina: complejo fibroso de DNA y proteínas histonas en el núcleo interfásico Heterocromatina: regiones muy condensadas de la cromatina. Constitutiva (centrómeros) facultativa Eucromatina: no condensada, es la que se transcribe.

57 Cromosomas y cromatina

58 Compactación de la cromatina y formación de cromosomas.
Doble hélice Nucleosomas Fibra cromatiana Dominios en bucle Heterocromatina cromosoma

59 Histonas y Nucleosomas
Histonas proteínas de carga positiva, dan estabilidad a DNA carga negativa. H1, se una al DNA espaciador y facilita el empaquetamiento de nuclosomas en fibras de 30 nm. Nuclosoma: 1er paso empaquetamiento de DN; núcleo constituido por 8 moléculas de histonas, 2 de c/u H2A, H2B,H3, H4. asociadas con 146 pares de nucleotidos de DNA y DNA espaciador.

60 Tipos de cromatina Eucromatina: SE EXPRESA
Condensada en división celular Descondensada en interfase Heterocromatina NO SE EXPRESA Permanece condensada en interfase Constitutiva: Permanece condensada en todas las células: ej: centrómeros Facultativa: Permanece condensada solo en algunas cèlulas: ej: corpúsculos de Barr

61 Corpúsculo de Barr

62 La mayor parte del tiempo la célula permanece en interfase
La mayor parte del tiempo la célula permanece en interfase. Los cromosomas solo se observan durante la división celular.

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64 Partes y tipos de cromosomas

65 TAREA Haga una Matriz Cognitiva
Como se complementa una hebra de ADN de 5 a 3 o de 3 a 5, haga un ejemplo Que pasa cuando tenemos un cabio de base en el marco de lectura de un gen Que pasa cuando tenemos un codón terminación fuera de lugar en un marco de lectura Busque anomalías genéticas asociadas a numero de cromosomas, tanto autosomas como cromosomas sexuales En relación a la pregunta anterior cuando se dará esa anomalía, es decir en el Ovulo, en el Esperma, en la fecundación, , puede ser medicamentosa Las mutaciones en algunos virus puede ser de beneficio para ellos, explíquelo

66 ¡MUCHAS GRACIAS! http://www.biology-books.com/biologia/