El Núcleo Celular y sus Componentes

El Núcleo Celular

• El núcleo es un orgánulo membranoso, el más grande de la célula.
• Contiene la información genética en forma de ADN.
• También contiene enzimas y proteínas necesarias para la replicación y transcripción del ADN.

Componentes del Núcleo

• La envoltura nuclear es la capa más externa, compuesta por dos membranas: externa e interna.
• Posee poros nucleares que permiten el transporte entre el citoplasma y el núcleo.
• La lámina nuclear, debajo de la envoltura, es una malla que proporciona soporte estructural.
• El nucléolo es el lugar de producción de ribosomas.
• La cromatina es la forma en que se encuentra el ADN dentro del núcleo, una estructura compleja que compacta el ADN.

Cromatina

• El ADN es una molécula muy grande, con hasta más de un metro de longitud.
• La cromatina compacta el ADN con ayuda de proteínas, principalmente las histonas.
• Ocho histonas forman un octámero, alrededor del cual el ADN da dos vueltas.
• Este complejo de histonas y ADN se denomina nucleosoma, la unidad básica de la cromatina.
• Existen diferentes niveles de compactación: desde nucleosomas, pasando por solenoides y dobleces de hebra, hasta la máxima compactación que forma los cromosomas.
• La cromatina se puede encontrar como eucromatina, menos compactada y más activa, o heterocromatina, más compactada y menos activa.
• La heterocromatina puede ser constitutiva, siempre presente en todas las células, o facultativa, dependiendo de la célula.
• La heterocromatina se puede encontrar en diferentes regiones: marginal, pericentromérica y asociada al nucléolo.

Los Cromosomas

• Son el último grado de compactación del ADN.
• Aparecen durante la división celular.
• Hay 23 pares de cromosomas (46 en total), 23 de la madre y 23 del padre.
• Se habla de células diploides cuando tienen 23 pares de cromosomas.
• De estos 23 pares, 22 son autosomas y uno es el par sexual (X e Y).
• Los gametos (óvulos y espermatozoides) son células haploides, con 23 cromosomas individuales.
• Las partes del cromosoma incluyen brazosen forma de X, cromátidas (copias de material genético), centrómero (une las cromátidas), telómeros (extremos del cromosoma) y cinetocoro (donde se unen los microtúbulos del huso mitótico).

El Nucléolo

• Región del núcleo donde se producen los ribosomas.
• Contiene centros fibrilares, material fibrilar y material granular.
• Los centros fibrilares contienen fibras de ADN que transcriben ARN ribosómico.
• El material fibrilar contienen fibras de ADN que producen ARN ribosómico.
• El material granular es donde se ensamblan los ribosomas, formando pre-ribosomas.
• Las proteínas necesarias para la formación de ribosomas son importadas desde el citoplasma.

La Envoltura Nuclear

• Formada por dos membranas:
  • Membrana externa: continúa con el retículo endoplasmático rugoso y puede tener ribosomas adheridos a su superficie.
  • Membrana interna: se encuentra debajo de la membrana externa y está sostenida por la lámina nuclear.
• El espacio entre las dos membranas se llama espacio perinuclear o cisterna perinuclear.
• La envoltura nuclear se fusiona en ciertas partes, formando los poros nucleares.
• Los poros nucleares son aberturas que permiten el transporte de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
• El complejo del poro nuclear es un complejo proteico que regula este transporte.

El Ciclo Celular

• Abarca todo el periodo de vida de una célula, desde su formación hasta su división.
• Dos fases principales: interfase y mitosis.

Interfase

• Fase del ciclo celular en la que la célula no se divide.
• Tres etapas:
  • G1: crecimiento celular y preparación para la replicación del ADN.
  • S: replicación del ADN, duplicación de las cromátidas.
  • G2: preparación para la mitosis.
• Los puntos de control durante el ciclo celular garantizan que todo se lleve a cabo correctamente.
• El punto de control de restricción asegura que la célula esté preparada metabólicamente para la replicación.
• Otros puntos de control verifican la correcta replicación del ADN.
• Errores en la replicación del ADN o fallos en los puntos de control pueden producir una catástrofe mitótica, llevando a la muerte celular o al desarrollo de cáncer.

Mitosis

• Se divide en cinco etapas:
  • Profase: condensación de la cromatina, formándose los cromosomas.
  • Prometafase: desaparición de la envoltura nuclear y el nucléolo; aparición del cinetocoro.
  • Metafase: formación del huso mitótico y alineación de los cromosomas en el centro de la célula.
  • Anafase: separación de las cromátidas hacia los polos opuestos de la célula.
  • Telofase: descondensación de los cromosomas, formación de la envoltura nuclear y el nucléolo, división del citoplasma.
• El huso mitótico es un complejo de microtúbulos que facilita la separación de los cromosomas.
• Los microtúbulos del huso mitótico se unen a los cinetocoros de los cromosomas, separándolos hacia los polos de la célula.
• Las proteínas motoras mueven los microtúbulos del huso mitótico.

Meiosis

• Dos divisiones celulares consecutivas que producen gametos haploides.
• Importante por la reducción del número de cromosomas y la recombinación genética.

Meiosis I (División Reducciónal)

• Similar a la mitosis, pero con etapas más complejas.
• Profase I: condensación de los cromosomas, apareamiento de cromosomas homólogos, recombinación genética.
• Metafase I: alineación de los cromosomas homólogos en el centro de la célula.
• Anafase I: separación de los cromosomas homólogos hacia los polos opuestos de la célula.
• Telofase I: formación de la envoltura nuclear y el nucléolo, división del citoplasma, dando dos células hijas con la mitad del número de cromosomas.

Meiosis II (División Ecuacional)

• Similar a la mitosis, pero con cromosomas con material genético recombinado.
• Profase II: condensación de los cromosomas.
• Metafase II: alineación de los cromosomas en el centro de la célula.
• Anafase II: separación de las cromátidas hacia los polos opuestos de la célula.
• Telofase II: formación de la envoltura nuclear y el nucléolo, división del citoplasma, dando cuatro células hijas con la mitad del número de cromosomas.

Tipos de Muerte Celular

• Necrosis: muerte celular accidental, que daña a las células circundantes.
• Apoptosis: muerte celular programada, que no causa daño al entorno.
• Anoikis: muerte celular programada por pérdida de contacto con el tejido.
• Necroptosis: muerte celular que se asemeja a la necrosis pero con mecanismos similares a la apoptosis.