Biología Celular: Núcleo (PDF)

BIOLOGÍA CELULAR Núcleo. Sesión #08 Dr. Abraham Abnerth Serna Hinojosa. [email protected] Competencia intermedia El alumno distinguirá la composición del núcleo, las características ultraestructurales de la envoltura nuclear, complejo de poro y lámina nuclear. I...

BIOLOGÍA CELULAR Núcleo. Sesión #08 Dr. Abraham Abnerth Serna Hinojosa. [email protected] Competencia intermedia El alumno distinguirá la composición del núcleo, las características ultraestructurales de la envoltura nuclear, complejo de poro y lámina nuclear. Indicará la composición de la cromatina, DNA y RNA, tipos de histonas, nucleosoma y nucleolo. Historia Historia Fue el primer orgánulo en ser descubierto. Anton van Leeuwenhoek, observó un hueco o "lumen", el núcleo, en eritrocitos de salmón. Robert Brown acuño el nombre de areola o núcleo, cuando observó un área opaca, que llamó en las células de la capa externa de las orquídeas. Matthias Schleiden en 1838, propuso que el núcleo desempeñaba un papel en la generación de células, denominándolo por ello "citoblasto" (constructor de células). Oscar Hertwig (entre 1876 y 1878) sugirió por primera vez que un individuo se desarrollaba a partir de una sola célula nucleada. Historia August Weismann en 1873, postuló la equivalencia de las células germinales paternas y maternas en la herencia. Aunque la función del núcleo como portador de información genética se hizo patente solo después, tras el descubrimiento de la mitosis y el redescubrimiento de la Herencia Mendeliana a principios del siglo XX. Esto permitió el desarrollo de la Teoría cromosómica de la herencia. Estructura Estructura Nucleoplasma o Carioplasma o Jugo nuclear. Del latín nucleus o nuculeus, corazón de una fruta. Estructura ENVOLTURA NUCLEAR. Es una estructura compleja Conformada por dos membranas: Membrana Nuclear Externa Está rodeada por el RE. Queda por fuera del citoplasma Tiene ribosomas adheridos a su superficie citosólica. Membrana nuclear interna Extendida alrededor del material hereditario nuclear (cromatina). Estructura Componentes: –Envoltura nuclear –Matriz nuclear (nucleoplasma) Cromatina –Eucromatina –Heterocromatina Agua, enzimas,... –Nucléolo (1)Eucromatina; (2) Heterocromatina; (3) RER; (4) Polirribosomas; (5) Poros nucleares; (6) Nucleolo Estados: Forma: –Núcleo mitótico – variable –Núcleo interfásico – 10 % del volumen celular. Generalidades del Núcleo Generalidades del Núcleo Es un orgánulo membranoso que se encuentra en las células eucariotas. Nucleoide: no existe núcleo como una estructura definida, el material nuclear se halla disperso en gránulos por el citoplasma no existe carioteca que limite y encierre lo componentes nucleares Generalidades del Núcleo CENTRO DE CONTROL DE LA CÉLULA. La función del núcleo es mantener la integridad de los genes y controlar las actividades celulares regulando la expresión génica. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas. El conjunto de genes de esos cromosomas se denomina genoma nuclear. Generalidades del Núcleo NÚMERO: En general, un núcleo por célula. Anucleados: en mamíferos los Eritrocitos. Dos núcleos: paramecios, células cartilaginosas, hepatocitos,... Macronúcleo Micronúcleo Plurinucleados: osteoclastos, células musculares estriadas. Origen: División sucesiva: plasmodio. Fusión celular: sincitio Generalidades del Núcleo POSICIÓN Caracteriza a algunos tipos celulares. Central: blastómeros, meristemos. Lateralizado: adipocitos. Basal: secretoras. Generalidades del Núcleo FORMA: Regular: La forma del núcleo coincide generalmente con la de la célula. Redondo: en las células cúbicas de la glándula tiroides. Elíptico: en las células cilíndricas del intestino delgado. Aplanadas: en los epitelios planos como en las arterias y venas. Irregular: Como en los neutrófilos, los glóbulos blancos polimorfonucleares, su morfología polilobulada y en forma de herradura es la que le da aspecto irregular al núcleo. Membrana Nuclear Membrana Nuclear Es una bicapa lipídica reforzada por el citoesqueleto. MEMBRANA NUCLEAR INTERNA La envoltura nuclear se halla reforzada por dos armazones de Filamentos intermedios, uno adosado a su superficie interna: la Lámina nuclear. 7-8 nm 25 - 40 nm Membrana Nuclear MEMBRANA NUCLEAR EXTERNA Y otro situado sobre la cara citosólica de la membrana externa. presenta ribosomas adheridos externamente y es la continuación del retículo endoplasmático rugoso. Membrana Nuclear FUNCIÓN: Permite el intercambio selectivo de materiales El agua, los iones y las moléculas pequeñas como el ATP pueden pasar libremente por el canal central del poro, pero éste regula el paso de moléculas mayores, en especial de proteínas y de ARN. Está perforada por poros nucleares, a través de los cuales el interior del núcleo se comunica con el citosol. Los Poros ayudan a controlar el flujo de información de y desde el ADN. Espacio intermembranas o Cisternas perinucleares Espacio intermembranas o Cisternas perinucleares Espacio de 30-50 nanómetros (nm) de ancho, que está delimitada entre la membrana nuclear interna (MNI) y la #Membrana nuclear externa (MNE). Contiene proteínas procedentes de los ribosomas que tiene adheridos la membrana externa, así como del RER. Poro Nuclear Poro Nuclear Los poros nucleares son estructuras complejas que contienen por lo menos ocho subunidades proteicas con un canal pequeño en el centro. En zonas de fusión de membranas Son perforaciones circulares. Presentan el mismo diámetro Son dinámicas (aparecen y desaparecen) Funciones: Intercambio de moléculas. Circulación libre de mol. hidrosolubles. Salida de ARNm y otros: transporte activo. Poro Nuclear Unen a las membranas interna y externa de la envoltura. Tiene forma de cilindro hueco. Sus extremos están abiertos. Son muy numerosos (3000 a 4000) Constituido por proteínas transmembranosas. 8 columnas proteicas. Anillo externo con fibrillas. Anillo interno con fibrillas que forman una canasta. –Adluminales –Rayos proteicos. PORO NUCLEAR PORO NUCLEAR  NUCLÉOLO Constante dentro del núcleo. Refringente Basófilo: mucho ARNr y proteínas. Próximo a membrana nuclear Tamaño directamente proporcional a la actividad celular. MO: nucleolonema y parte amorfa. NUCLÉOLO  ULTRAESTRUCTURA DE LA CROMATINA Constitución del nucleosoma: Octámero de histonas. Dos moléculas de H2A Dos moléculas de H2B Dos moléculas de H3 Dos moléculas de H4 H1: se une a los segmentos de ADN Estructura de solenoide. Superespirilización en cromosomas  NUCLEOPLASMA Carioplasma o matriz celular. Contiene: ADN + proteínas cromosomales Proteínsa no cromosomales. Gránulos de intercromatina: 20-25 nm. Enzimas y ribonucleoproteínas. Gránulos de pericromatina: 30-35 nm. ARNr de bajo peso molecular. Partículas de ribonucleoproteína. Bibliografía Karp, G. (2014). Biología celular y molecular. (7a ed.). México, D.F.: McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Recuperado el 10 de 08 de 2015.