Núcleo Celular y Funciones del ADN

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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal de la envuelta nuclear?

Separar el contenido del núcleo del citoplasma. (correct)

Sintetizar proteínas.

Regular la expresión genética.

Almacenar la información genética de la célula.

¿Por qué la envuelta nuclear se considera una barrera selectiva?

Porque solo permite el paso de proteínas.

Porque impide el paso de todas las moléculas.

Porque solo permite el paso de moléculas pequeñas.

Porque regula el paso de moléculas entre el núcleo y el citoplasma. (correct)

Los complejos de poros nucleares son responsables de:

La replicación del ADN.

La formación de la envuelta nuclear.

La síntesis de ARN.

El transporte de proteínas al núcleo. (correct)

¿Cuál de las siguientes opciones NO es una función del núcleo?

Transportar proteínas al exterior de la célula. (A) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de interacciones permiten el tráfico de moléculas a través de los complejos de poros nucleares?

Interacciones hidrófilas. (D) Signup and view all the answers

Si se dañara la envuelta nuclear, ¿cuál sería un posible resultado?

Pérdida del control de la expresión genética. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones NO es un componente del núcleo?

El citoplasma. (D) Signup and view all the answers

En el núcleo, la transcripción del ADN se realiza en:

La cromatina. (C) Signup and view all the answers

¿Qué papel juegan los dominios funcionales en la regulación de la expresión génica?

Los dominios funcionales organizadamente, en el nucleo, los cromosomas, lo que influye en la accesibilidad de los genes a las enzimas y factores de transcripcion. (B) Signup and view all the answers

¿Dónde se encuentran los genes que se transcriben?

En la periferia de los dominios funcionales, cerca de los canales que separan los cromosomas (C) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de cromatina se encuentra en la periferia del núcleo?

Heterocromatina, ya que está asociada a proteínas de la matriz de la lámina nuclear (A) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de cromatina se organiza en dominios en forma de bucle?

Cromatina interfásica, en el núcleo de las células en interfase (A) Signup and view all the answers

¿Qué son los dominios intercromosómicos?

Canales que separan los cromosomas en el núcleo, donde se cree que ocurre el procesamiento y el transporte del ARN (B) Signup and view all the answers

¿Qué relación existe entre la posición de los cromosomas en el núcleo y la expresión génica?

La posición de los cromosomas en el núcleo es dinámica y cambia según las necesidades de la célula, lo que regula la expresión génica (C) Signup and view all the answers

¿Qué tamaño de ADN pueden contener los bucles de cromatina interfásica?

Entre 50-100 kb de ADN (C) Signup and view all the answers

¿Qué estructuras se agrupan en polos opuestos en algunas células?

Los centrómeros y los telómeros (C) Signup and view all the answers

¿Qué componente de la envoltura nuclear no se despolimeriza durante la mitosis?

La cromatina (C) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de láminas permanecen asociadas a las vesículas de la envoltura nuclear durante la mitosis?

Láminas B (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es la enzima responsable de la fosforilación de las láminas durante la mitosis?

Proteína quinasa Cdc2 (CDK1) (C) Signup and view all the answers

¿Qué es un dímero de lámina?

Dos proteínas de lámina unidas (B) Signup and view all the answers

¿Qué proceso ocurre en la mitosis que conlleva la fragmentación de la envoltura nuclear?

Fosforilación de las láminas (D) Signup and view all the answers

¿En qué fase de la mitosis se observan los cromosomas más condensados?

Metafase (A) Signup and view all the answers

¿Qué es la cromatina interfásica?

ADN que no ha sido condensado en cromosomas (A) Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los complejos del poro nuclear durante la mitosis?

Se disocian en subunidades (D) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los complejos de poros nucleares?

Regular la expresión génica (C) Signup and view all the answers

¿Qué caracterización es correcta sobre la membrana nuclear externa?

Se continua con la membrana del retículo endoplásmico (A) Signup and view all the answers

¿Qué característica es única de la membrana nuclear interna?

Posee ribosomas en su superficie (C) Signup and view all the answers

¿Qué estructura interna ayuda a mantener la organización del núcleo?

La lámina nuclear (A) Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la membrana nuclear es incorrecta?

No tiene relación con la expresión génica (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del pre-ARNr 45S en las células?

Se procesa para formar ARNr de ribosomas. (C) Signup and view all the answers

¿Qué ARN ribosómico se transcribe fuera del nucléolo?

ARNr 5S (A) Signup and view all the answers

¿Cuántas copias del gen que codifica para el ARNr 5S hay aproximadamente en el genoma humano?

2000 (A) Signup and view all the answers

En qué cromosomas se disponen los genes del ARNr 5,8S, 18S y 28S en tándem?

13, 14, 15, 21 y 22 (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal razón por la que los oocitos tienen una amplificación significativa de genes de ARNr?

Aumentar la síntesis de ribosomas. (C) Signup and view all the answers

¿Cuántos ribosomas pueden haber por oocito de Xenopus?

10^12 (D) Signup and view all the answers

¿Cuáles son las tres regiones diferenciadas de los nucléolos?

Centro fibrilar, componente fibrilar denso y componente granular. (D) Signup and view all the answers

¿Qué representan las zonas en los nucléolos?

Las etapas de transcripción y ensamblaje de ribosomas. (A) Signup and view all the answers

¿Qué proteína se asocia con el nucleosoma y ayuda a estabilizar la estructura de 30 nm?

Histona 1 (H1) (D) Signup and view all the answers

¿Cuál es el tamaño aproximado de la distancia entre nucleosomas consecutivos?

50-70 pb (C) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de histonas se agrupan para formar el núcleo proteico del nucleosoma?

H2A, H2B, H3 y H4 (B) Signup and view all the answers

Durante la interfase, ¿qué tipo de estructura cromatínica se alcanza?

Fibra de cromatina de 30 nm (B) Signup and view all the answers

¿Qué proteína básica reemplaza a las histonas en los espermatozoides?

Protamina (D) Signup and view all the answers

¿Qué se forma cuando dos tetrámeros de histonas se asocian entre sí?

Octámero (D) Signup and view all the answers

¿Qué estructura permite observar los cromosomas durante la mitosis?

Fibra de cromatina de 30 nm (D) Signup and view all the answers

¿Cuántos nucleosomas se encuentran aproximadamente por vuelta en una estructura en solenoide de 30 nm?

6 nucleosomas (D) Signup and view all the answers

Study Notes

Biología Celular: Bloque 2, Estructura y Función de las Células

El núcleo es la estructura fundamental de las células eucariotas.
Actúa como el centro de control celular, almacenando la información genética (ADN).
A nivel genómico, se realiza la replicación del ADN y la transcripción/procesamiento del ARN.
Regula la expresión génica mediante la regulación del transporte de factores de transcripción desde el citoplasma hacia el núcleo.

Guion de la Unidad Didáctica 4

4.1 Envuelta Nuclear y Tráfico entre Núcleo y Citoplasma: Describe la estructura y función de la envoltura nuclear que separa el contenido del núcleo del citoplasma.
4.2 Organización Interna del Núcleo: Explica la organización interna del núcleo, incluyendo el nucléolo y el procesamiento del ARN ribosomal (ARNr).

La Envuelta Nuclear

Proporciona un armazón estructural al núcleo.
Actúa como una barrera selectiva contra el tráfico libre de moléculas entre núcleo y citoplasma.
Mantiene los compartimentos (núcleo y citoplasma) metabólicamente independientes.
Los complejos de poros nucleares son los únicos canales de comunicación.
Permiten el intercambio controlado de moléculas entre núcleo y citoplasma.
El tráfico selectivo de moléculas (ARN y proteínas) mantiene la composición interna del núcleo y regula la expresión génica.

La Membrana Nuclear

Membrana nuclear externa: Continúa con la membrana del retículo endoplásmico. Existe comunicación entre el espacio intermembrana nuclear y el lumen del retículo endoplásmico. Es funcionalmente similar al retículo endoplásmico y posee ribosomas adheridos a su superficie.
Membrana nuclear interna: Posee proteínas únicas específicas del núcleo (aquellas que unen la matriz nuclear).

Complejos de Poro Nuclear

Constituyen los únicos canales que permiten el paso de pequeñas moléculas polares y macromoléculas.
Es una estructura compleja que permite el paso selectivo de proteínas y ARN entre el núcleo y el citoplasma.

Lámina Nuclear

Formada por una o varias moléculas relacionadas llamadas láminas.
Las láminas son proteínas fibrosas de 60-80 kDa.
La lámina nuclear se une formando filamentos.
Los filamentos se ensamblan entre ellos para formar filamentos.
Los dímeros se asocian cabeza con cola y en paralelo formando polímeros.
La lámina nuclear proporciona soporte estructural al núcleo; una matriz que se extiende al interior del núcleo e interacciona con la cromatina.

Organización Laminar Normal

Esencial para la regulación del ADN y la transcripción.
Inestabilidad nuclear puede conducir a un envejecimiento prematuro (ej. Síndrome de Hutchinson-Gilford Progeria).

Síndrome de Hutchinson-Gilford Progeria

Enfermedad genética rara caracterizada por un envejecimiento acelerado.
Causada por una mutación en el gen LMNA.
La mutación en LMNA produce inestabilidad nuclear y un envejecimiento prematuro.

Transporte Selectivo de Macromoléculas

Dependiendo del tamaño de las moléculas, pueden pasar a través del complejo del poro nuclear mediante difusión pasiva o transporte dependiente de energía.
La difusión pasiva se da en moléculas pequeñas y proteínas de bajo peso molecular (menor a 50 kDa).
El transporte activo se utiliza para la mayoría de ARNs y proteínas, que pasa de forma selectiva.

Resumen de las proteínas del transporte nuclear

Carioferinas: Receptores de transporte nuclear (importinas y exportinas) que transportan macromoléculas entre citoplasma y núcleo.
Proteínas Ran: Capacidad de unión a GTP y actividad hidrolítica de GTP; se clasifican entre las proteínas GTPasas. Las enzimas que estimulan el intercambio de GDP por GTP están en el lado nuclear de la membrana, estimulando la hidrólisis de GTP en el lado citoplásmico.

Señal de exportación nuclear (NES)

Estas señales son reconocidas por receptores en el interior del núcleo.
Se forman complejos estables entre las exportinas y las proteínas diana para el transporte al citoplasma.

Nucléolos

El nucléolo es la estructura más destacada del núcleo y es donde tiene lugar la transcripción y el procesamiento del ARNr y el ensamblaje de los ribosomas.
No está delimitado por membrana, y las células en crecimiento contienen numerosos nucléolos que deben renovarse cuando la célula se divide.
Los genes para el ARNr (5,8S, 18S y 28S) se organizan en tándem dentro del genoma.
Los nucléolos están formados por el centro fibrilar (FC), el componente fibrilar denso (DFC) y el componente granular (G).
Los nucléolos contienen más de 200 ARN nucleolares pequeños (ARNsno) que intervienen en el procesamiento del pre-ARNr.
Los componentes más abundantes son los ARN pequeños nucleolares (ARNsno) por ejemplo el ARNsno U3.

Organización interna del núcleo durante la mitosis

En la mitosis, el núcleo se desensambla y reorganiza.
Los cromosomas se condensan y la envuelta nuclear se disgrega.
La descondensación y la reorganización de la envuelta nuclear está principalmente controlada por la fosforilación y defosforilación de las proteínas nucleares mediante el factor promotor de la mitosis (MPF).
El MPF es un complejo ciclina-quinasa dependiente de ciclina (Cdc2), que fosforila diferentes lugares de las proteínas nucleares, para inducir la descondensación nuclear y la reorganización en el núcleo interfásico.

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Este cuestionario explora las funciones y componentes del núcleo celular, incluyendo la envuelta nuclear y el tráfico de moléculas a través de los complejos de poros nucleares. Además, se analizará la organización de la cromatina y la regulación de la expresión génica. ¡Pon a prueba tus conocimientos sobre biología celular!