Tema 13: El Núcleo Cellulare

Tema 13: El Núcleo

• El núcleo celular se organiza con una envoltura nuclear, un complejo de poros y una lámina nuclear.
• La cromatina presenta diferentes niveles de condensación, incluyendo eucromatina y heterocromatina.
• El nucleolo tiene una función crucial en la estructura y función celular.
• El cariotipo permite el análisis de la información genética de una célula.

Generalidades del Núcleo

• Las células eucariotas tienen un núcleo con una estructura constante durante la interfase (reposo).
• La forma del núcleo suele adaptarse a la célula, pero puede ser irregular o ramificado en algunas ocasiones.
• El núcleo contiene la información genética de la célula.
• El núcleo presenta dos estados: interfase y división (mitosis o meiosis).
• Las células procariotas no poseen núcleo.

Funciones del Núcleo

• Replicación y transcripción de ácidos nucleicos
• Almacena la información genética y la transmite a las células hijas durante la división.
• Controla todas las actividades celulares a través del ARNm.

Procesos Genéticos en el Núcleo Interfásico

• Duplicación de ADN
• Transcripción de ADN
• Maduración de ARN
• Biosíntesis de ribosomas
• Síntesis de todos los ARN (mensajero, ribosomal, transferencia)

Núcleo Interfásico: Estructura

• El núcleo interfásico presenta una membrana externa y una membrana interna, separadas por el espacio perinuclear.
• La lámina nuclear es una capa proteica que mantiene la forma del núcleo y participa en la estructuración de la cromatina.
• El complejo de poros es una estructura que regula el intercambio de sustancias entre el citoplasma y el nucleoplasma.
• El nucleolo, el retículo endoplasmático rugoso, y el retículo endoplasmático liso están asociados al núcleo.
• La cromatina es el material genético desespiralizado que se encuentra en el núcleo.

Núcleo Interfásico: Envoltura Nuclear

• La envoltura nuclear está compuesta por dos membranas paralelas que se fusionan en ciertos puntos para formar poros nucleares.
• Estas membranas, externa e interna, tienen funciones diferentes.
• La membrana externa se continúa con el retículo endoplasmático rugoso y posee ribosomas.
• El espacio perinuclear separa ambas membranas.
• Las proteínas integrales (unidas a la lámina nuclear) de la membrana interna participan (regulan el paso de moléculas).

Núcleo Interfásico: Lámina Nuclear

• La lámina nuclear está formada por filamentos intermedios y se encuentra unida a la membrana nuclear interna.
• La lámina nuclear participa en la organización y estructura del núcleo.
• Las láminas nucleares sufren fosforilaciones y desfosforilaciones durante el ciclo celular (prometafase y telofase).
• Las láminas nucleares participan en las fases del ciclo celular que implican cambios en las membranas nucleares.

Núcleo Interfásico: Complejo Poro

• Los complejos de poros regulan el intercambio de proteínas, ARN y otras sustancias entre el citoplasma y el nucleoplasma.
• Permiten el paso de moléculas grandes y pequeñas.
• Su número aumenta con la actividad transcripcional.

Núcleo Interfásico: Matriz Nuclear/ Nucleoplasma

• El nucleoplasma es una fase acuosa que contiene enzimas, proteínas, nucleótidos de ADN y ARN.
• Contiene el nucleolo y la cromatina.
• Participa en la síntesis de ARNm, ARNt y ARNr, y en la replicación de ADN.

Nucleolo

• Los nucleolos son estructuras carentes de membrana dentro del núcleo.
• Son importantes para la biosíntesis y ensamblaje de ribosomas.
• Están compuestas por ARN y proteínas.
• Desaparecen durante la división celular.

Núcleo Interfásico: Cromatina

• La cromatina está formada por ADN y proteínas (histonas).
• En la interfase, la cromatina está desespiralizada para permitir la replicación y transcripción.
• La cromatina se condensa durante la división celular para organizar los cromosomas.
• La cromatina presenta distintos niveles de organización (nucleosomas).
• Diversos tipos de cromatina: eucromatina y heterocromatina.
• Eucromatina: menos condensada, activa en transcripción.
• Heterocromatina: más condensada, inactiva en transcripción (constitutiva, facultativa).

Cromosomas: Otras Definiciones

• Cromátida hermana: copias idénticas del ADN de un cromosoma.
• Cromosomas homólogos: Tienen la misma secuencia de genes con la misma posición relativa.
• Gen: fragmento de ADN que codifica una característica específica.
• Alelo: una forma alternativa de un gen y variantes de un gen.
• Locus: lugar del cromosoma que ocupa un gen.

Cariotipo

• Representación organizada de los cromosomas de una célula.
• Se utiliza para identificar anormalidades cromosómicas.
• Incluye los cromosomas autosómicos y los cromosomas sexuales
• Se clasifican según la ubicación del centrómero.
• Permitiendo clasificarlos en metacéntricos, submetacéntricos, acrocéntricos y telocéntricos.

Número de Cromosomas

• Número somático (2n): Número de cromosomas en las células somáticas (no reproductoras).
• Número gamético (n): Número de cromosomas en las células reproductivas (gametos).

Mutaciones Cromosómicas

• Estructurales: Afectan a fragmentos de cromosomas (deleción, duplicación, inversión, translocación).
• Numéricas: Afectan al número total de cromosomas (ploidías, aneuploidías) en diferentes síndromes.

Telómeros

• Secuencias repetitivas al final de cada cromosoma.
• Participan en el mantenimiento de la estabilidad de los cromosomas.
• La enzima telomerasa mantiene la longitud de los telómeros. Se observa mayormente en células germinales y tumorales.

Centrómeros

• Región de estrechamiento del cromosoma, donde se unen las cromátidas.
• Implica la unión al huso mitótico para la correcta distribución de cromosomas durante la división celular.
• Tiene ADN repetitivo.