Biología 91. Núcleo. Resumen 2024 PDF

**BIOLOGÍA 91. NÚCLEO. ESTRUCTURA** **La envoltura nuclear** Las células eucariontes presentan un núcleo en cuyo interior se encuentra el ADN. El núcleo está delimitado por la **envoltura nuclear** que separa el interior del núcleo (nucleoplasma) del citoplasma, y también controla el paso de susta...

**BIOLOGÍA 91. NÚCLEO. ESTRUCTURA** **La envoltura nuclear** Las células eucariontes presentan un núcleo en cuyo interior se encuentra el ADN. El núcleo está delimitado por la **envoltura nuclear** que separa el interior del núcleo (nucleoplasma) del citoplasma, y también controla el paso de sustancias entre ambos compartimientos. Esta envoltura no está formada por una membrana sino por dos membranas (es decir, dos bicapas de fosfolípidos): una interna que mira hacia el interior, y una externa que mira hacia el citoplasma y se continúa con la membrana del retículo endoplasmático rugoso. Es decir, el retículo rugoso y la membrana nuclear externa forman un continuo; incluso, en la membrana externa nuclear se encuentran ribosomas adheridos. Ambas membranas están separadas por un espacio perinuclear. La superficie interna de la envoltura nuclear está revestida por la **lámina nuclear**, una red de proteínas filamentosas denominadas "proteínas de la lámina", que le dan soporte y estabilidad a la envoltura (se verán en el capítulo de "citoesqueleto"). Nucleo ***Núcleo*** **Pasaje de sustancias a través de la envoltura nuclear** La membrana interna se fusiona con la externa en distintos sitios, formando poros. Estos poros están constituidos por distintos tipos de proteínas que forman una estructura similar a un canal, y que recibe el nombre de "complejo del poro". A través del mismo pasan sustancias entre el núcleo y el citoplasma. Las moléculas polares pequeñas y los iones pueden pasar libremente a través de los poros, mientras que otras macromoléculas de mayor tamaño, salen o ingresan mediante un transporte regulado. Todas las proteínas de las células se sintetizan en el citoplasma, por lo tanto, las proteínas presentes en el núcleo, deben ingresar a través del complejo del poro. Inversamente, todos los tipos de ARN se sintetizan dentro del núcleo, por lo tanto, aquellos que cumplen su función en el citoplasma, deben salir por el complejo del poro. Las proteínas --sintetizadas en el citoplasma- que ingresan al núcleo, presentan una señal de aminoácidos denominada "señal de localización nuclear". Esta secuencia de aminoácidos es reconocida por la proteína importina, que transporta a la proteína hacia el interior del núcleo. Una vez dentro del núcleo, la proteína ingresada junto a la importina se desprende de esta. Esto ocurre porque una proteína llamada Ran -unida a un GTP (Ran-GTP) se une a la importina, al unirse cambia la conformación de la importina, y la proteína ingresada se desprende. Luego, la importina unida a Ran-GTP sale al citoplasma, donde se transforma en Ran-GDP al hidrolizarse un fosfato. La Ran-GDP se une otra proteína llamada NTF2 (Nuclear Transport Factor 2) (no mostrada en la figura), que la introduce en el núcleo. Luego NTF2 se desprende de Ran-GDP, y esta última intercambia un GDP por un GTP, y se transforma en Ran-GTP, reanudando el ciclo (ver figura). En el núcleo también se encuentra una región llamada nucleólo, donde se arman los ribosomas. Los ribosomas son estructura formadas por dos unidades: una subunidad mayor y una subunidad menor. Las subunidades están formadas por ARN ribosomal y proteínas ribosomales: las proteínas se sintetizan en el citoplasma y los ARN ribosomales se sintetizan en el nucleólo. A este llegan las proteínas ribosomales sintetizadas en el citoplasma y se combinan con los ARN ribosomales fabricados en el nucleolo. Una vez armados los ribosomas, salen al citoplasma a través de los poros.  ***Ciclo de la importina y la proteína Ran a través de los poros nucleares (arriba, citoplasma; abajo, nucleoplasma)*** **La cromatina** En el núcleo también se encuentra la información genética, en las moléculas de ADN. En un individuo pluricelular, cada célula tiene una determinada cantidad de moléculas de ADN, que, además, es la misma cantidad en cada individuo de la misma especie. En la especie humana, por ejemplo, cada individuo tiene 46 moléculas de ADN en cada una de sus células. Las moléculas de ADN no están sueltas en el núcleo, sino que se encuentran enrolladas (o empaquetadas) en unas proteínas llamadas histonas. Existen cinco tipos de histonas: H1, H2A, H2B, H3 y H4. Distintos segmentos consecutivos de cada molécula de ADN, se van enrollando en grupos de ocho histonas, o sea, en un octámero de histonas. Dentro de ese octámero hay dos histonas H2A, dos histonas H2B, dos H3 y dos H4. Esa unidad formada por un segmento de ADN enrollado en un octámero de histonas, se denomina nucleosoma. La histona H1, por su parte, consolida la estructura del nucleosoma, sujetando a la doble cadena de ADN que ingresa al octámero, con la que sale del mismo, tras enrollarse en él. Los nucleosomas pueden agruparse entre sí formando estructuras cada más compactas; es decir, la cromatina puede presentar distintos tipos de compactación. Estos distintos tipos de compactación, se producen con la participación de otras proteínas no histónicas. La forma o el estado en que se organiza el ADN asociado a las histonas, se denomina cromatina; y a cada molécula de ADN asociado a proteínas histonas y no histónicas, se lo denomina cromosoma. En líneas generales, cuando la cromatina presenta una estructura menos compactada (o menos empaquetada, o menos condensada, o más laxa) se dice que está en estado de eucromatina; mientras que cuando la estructura es más compactada (o más empaquetada, o más condensada o menos laxa) está en estado de heterocromatina. Las moléculas de ADN no están todas compactadas por igual, sino que distintos segmentos de ADN presentan distintos tipos de compactación. Esto es así cuando la célula se encuentra en el estado de "interfase", que es el momento en que las células no se están dividiendo; pero cuando estas se dividen, los cromosomas, que antes presentaban zonas más laxas y zonas más condensadas) ahora se compactan por completo, y esta estructura, que se visualiza en forma de "bastones", es un cromosoma compacto.