El Núcleo Celular: Estructura y Función

El Núcleo

• El núcleo es un orgánulo exclusivo de los organismos eucariotas.
• Su función principal es almacenar el material genético y aislarlo del citoplasma celular.
• El núcleo está conformado por tres componentes principales: la envoltura nuclear, la cromatina y los nucléolos.

Envoltura Nuclear

• La envoltura nuclear se compone de fosfolípidos, glucolípidos y proteínas.
• Separa el contenido nuclear del citoplasma.
• Actúa como una barrera selectiva, regulando el paso de moléculas.
• Ayuda a mantener la composición interna del núcleo.
• Proporciona un armazón estructural al núcleo.

Cromosomas

• En la mayoría de las células, la molécula de ADN se encuentra asociada a proteínas.
• El empaquetamiento del ADN con proteínas forma estructuras llamadas cromosomas.

Cromatina

• En eucariotas, la asociación de ADN y proteínas se denomina cromatina.
• Existen dos tipos principales de proteínas asociadas a la cromatina: histonas y proteínas no histonas.
• Las histonas son proteínas básicas que contribuyen al empaquetamiento del ADN.
• Las proteínas no histonas están involucradas en la regulación de la replicación, reparación del ADN, recombinación y transcripción.
• La molécula de ADN es muy larga; por ejemplo, en una célula animal puede llegar a medir 2 metros.
• El núcleo celular tiene un diámetro muy pequeño, aproximadamente 15 µm, lo que requiere un empaquetamiento eficiente del ADN.
• El ADN da aproximadamente dos vueltas alrededor de un grupo de proteínas llamadas histonas.
• Esta estructura se conoce como nucleosoma.

Tipos de Cromatina

• La cromatina se divide en dos tipos principales: heterocromatina y eucromatina.
• La heterocromatina es la cromatina que siempre permanece condensada o compacta.
• Las regiones de heterocromatina no se transcriben, lo que significa que sus genes no se expresan.
• La eucromatina es la cromatina que está menos condensada o compacta.
• En la eucromatina se encuentran regiones con transcripción activa de genes.

Corpúsculos de Barr

• El corpúsculo de Barr es un cromosoma X inactivado.
• Dicha inactivación se debe a que el cromosoma está completamente condensado o compacto (heterocromatina).
• Los genes localizados en el cromosoma X inactivado no son activos.
• Este proceso ocurre de forma aleatoria en todas las células de las hembras de los mamíferos.

Cromosomas Mitóticos

• Los cromosomas alcanzan su máxima compactación durante la división celular (mitosis).
• Los cromosomas en este estado se denominan cromosomas mitóticos o metafásicos.
• En la metafase, los cromosomas alcanzan el mayor grado de condensación y organización.
• En este estado no hay ni transcripción ni replicación del ADN.

Estructuras de los Cromosomas Mitóticos

• Cromátidas: Estructuras filamentosas que forman el cromosoma.
  • Un cromosoma contiene dos cromátidas hermanas, que son genéticamente idénticas.
  • Las cromátidas hermanas se separan durante la anafase.
• Centrómero: Estrechamiento que divide al cromosoma en dos partes o brazos.
• Cinetocoro: Estructura proteica ubicada en el centrómero.
  • Es el sitio donde se unen los microtúbulos del huso mitótico.
• Telómeros: Estructuras ubicadas en los extremos de los cromosomas, compuestas por secuencias repetidas de ADN (TTAGGG).
  • Protegen el cromosoma de daños celulares.
  • Permiten que el ADN de los extremos del cromosoma se replique correctamente.

Tipos de Cromosomas

• Los cromosomas se clasifican en cuatro tipos según la posición del centrómero:
  • Metacéntrico: El centrómero se encuentra en el medio y los brazos tienen igual longitud.
  • Submetacéntrico: El centrómero está ligeramente desviado del medio y los brazos no tienen la misma longitud.
  • Acrocéntrico: Un brazo es mucho más corto que el otro.
  • Telocéntrico: El centrómero está en el extremo y solo hay un brazo.

Ploidía

• La ploidía indica el número o juego de cromosomas que tiene una célula.
• Diploidía: Se refiere a que hay dos copias de cada cromosoma.
  • Un cromosoma proviene del padre y el otro de la madre.
  • Cada par de cromosomas se denomina cromosomas homólogos.
  • La diploidía se simboliza como 2n.
• Haploidía: Se refiere a que hay una copia de cada cromosoma.
  • La haploidía se simboliza como n.

Cromosomas Homólogos

• En una célula diploide, cada cromosoma tiene su par, conocido como cromosoma homólogo.
• Los cromosomas homólogos son similares en tamaño, forma y tipo de información genética.
• Uno de los cromosomas homólogos proviene del gameto paterno y el otro del gameto materno.

Tipos de Celulas y Ploidía

• Existen dos tipos de células: somáticas y gametos.
  • Las células somáticas forman los tejidos y órganos del cuerpo y son diploides (2n).
  • Los gametos son las células sexuales (espermatozoides y óvulos) y son haploides (n).
• En el ser humano, las células somáticas tienen 2n (46 cromosomas) y los gametos tienen n (23 cromosomas).