1. TEMA 11LA CELULA EUCARIOTA IV EL NUCLEO

2. 1.- CARACTERSTICAS GENERALES El ncleo es un orgnulo caracterstico de las clulas eucariotas que permite la compartimentacin del material gentico (ADN) , as como la sntesisy procesamiento del ARN El ncleo dirige las actividades de la clula y en l tienen lugar procesos tan importantes como la autoduplicacin del ADN oreplicacin , antes de comenzar la divisin celular y la transcripcin o produccin de los distintos tipos de ARN, que servirn para la sntesis de protenas . Presenta formas variables y su tamao dentro de un mismo tipo de clula es constante Suele haber un ncleo por clula pero hay algunas excepciones como las clulas anucleadas ( eritrocitos), clulas con dos ncleos como en paramecios o clulas plurinucleadas como los osteoblastos o las clulas musculares estriadas Estas ltimas se pueden originar por dos mecanismos: 3. a) divisin sucesiva de un primitivo ncleo sin divisin del citoplasma dando lugar a una clula denominada plasmodio b) fusin de varias clulas uninucleadas dando lugar a una clula denominada sincitio la posicin del ncleo depende del tipo de clula siendo lo ms habitual que se encuentre en posicin central El ncleo cambia de aspecto durante el ciclo celular y llega a desaparecer como tal. Por ello se describe el ncleo eninterfasedurante el cual se puede apreciar las siguientes partes en su estructura Unadoble membrana, denominada envoltura nuclear que rodea al ADN de la clula separndolo del citoplasma. El medio interno se denomina nucleoplasma y en l estn sumergidas, ms o menos condensadas, las fibras de ADN que se llaman cromatina y corpsculos formados por ARN conocidos como nuclolos. 4. . 2.- ENVOLTURA NUCLEAR Se trata de una doble mb con un espacio intermembranoso La externa presenta una estructura trilaminar clsica. Sobre su cara externa presenta ribosomas adosados. Esta mb suele estar unida al RER o liso 5. La mb nuclear internapresenta asociado con ella, en la cara nucleoplsmica, un material de naturaleza fibrilar denominado lmina fibrosa o corteza nuclear. Se trata de3 polipptidos dispuestos en tres capas y con caractersticas semejantes al citoesqueleto que se cree que sirve de anclaje para el material cromatnico y regula el crecimiento de la envoltura celular En todas las mbs nucleares existen zonas donde las dos mbs se fusionan dando origen a los poros nucleares. Son estructuras dinmicas capaces de formarse y desaparecer segn las necesidades de la clula. Regulan los intercambios de molculas entre el ncleo y el citoplasma, permitiendo la circulacin libre de molculas hidrosolubles y en el caso de protena o el ARN regulan los mecanismos de transporte activo Estos poros son estructuras complejas que se denomina complejo de poro que consta de: . 6. A) un anillo o estructura cilindrica que est constituido por 8 partculas proteicas dispuestas en octgonos. En el interior se encuentra asociado un material denso llamado diafragma que disminuye el dimetro del poro b) Fibrillas proteicas que se extienden a ambos lados del poro3.- NUCLEOPLASMA Y NUCLOLO El nucleoplasma o carioplasma es el medio interno del ncleo. Es una estructura formada por una dispersin coloidal en forma de gel compuesta por protenas relacionadas con la sntesis y empaquetamiento de los cidos nucleicos. Consta de varios componentes: . 7.

Grnulos de intercromatina: contiene partculas de ribonucleoprotena y diversas enzimas

Grnulos de pericromatina: Fibrillas densamente empaquetadas de ARNr de bajo peso molecular

Partculas de ribonucleoprotena nucleares pequeas

Su funcin es ser el seno en el que se produce la sntesis de ARN diferentes y la sntesis del ADN nuclear. Adems, con su red de protenas, evita la formacin de nudos en la cromatina.

8. El nucleolo es una estructura esfrica visible en el interior del ncleo interfsico cuya funcin principal es la sntesis y empaquetamiento de las subunidades ribosmicas Est formado por protenas y cidos nucleicos principalmente ARN Generalmente hay uno por clula pero tambin pueden observarse doso ms Se observa que est compuesto por dos componentes: a) Un componente estrictamente nucleolar en el que se distinguen dos zonas; la zona granular que corresponde a subunidades ribosomales en proceso de maduracin; y la zona fibrilar que corresponde a molculas de ARNr asociadas a protenas 9. b) Un componente nuclear o cromatina asociada que corresponde a zonas concretas de los cromosomas denominadas regiones organizadoras nucleolares (NOR) que lleva los genes que codifican el nuclolo 4.- CROMATINA Es una estructura empaquetada y compacta formada por ADN y protenas Las protenas pueden ser dos tipos: histonas y no histonas. Las histonas son protenas muy bsicas y se han descrito 5 clases llamadas H 1 , H 2A , H 2B , H 3 , H 4 . Las protenas no histonasson muy numerosa sobretodo enzimas implicadas en la transcripcin , replicacin y traduccin del ADN Estructura : las histonas se distribuyen en paquetes de 8 molculas (octmero de histonas) constituidos por cuatro tipos diferentes de histonas (H2A, H2B H3 y H4). 10. El filamento de DNA envuelve los octmeros de histonas, y el conjunto de un octmero con el filamento de DNA se llama nucleosoma. Entre cada dos nucleosomas hay un fragmento de DNA llamado DNA espaciador. Adems, hay otro tipo de histona (H1) que se fija al DNA espaciador y a la parte externa del DNA de los nucleosomas. Todo el conjunto forma un filamento con aspecto de collar de cuentas 11. La cadena de nucleosomas se enrollara helicoidalmente formando un solenoide o fibra de 30 nm a su vez las fibras se hallan plegadas en forma de bucles radiales que alcanzarn otros niveles de compactacin y enrollamientos sucesivos hasta llegar a los cromosomas 12.

La cromatina se pueden encontrar de dos formas:

• • • -heterocromatina, es una forma inactiva condensada localizada sobre todo en la periferia del ncleo, que se tie fuertemente con las coloraciones. La heterocromatina puede ser de dos tipos diferentes: la constitutiva, idntica para todas las clulas del organismo y que carece de informacin gentica, y la facultativa, diferente en los distintos tipos celulares y que contiene informacin sobre todos aquellos genes que no se expresan.

• • • - eucromatina, diseminada por el resto del ncleo y no visible con el microscopio de luz. Representa la forma activa de la cromatina, donde se produce la transcripcin

13. 5.- EL NCLEO MITTICO: LOS CROMOSOMAS Los cromosomas representan la mxima compactacin de la cromatina . El cromosoma metafsico es el ms estudiado. Est constituido por dos cromtidasparalelas entre s unidas por el centrmero El centrmero o constriccin primaria, divide al cromosoma en dos brazos que pueden ser iguales o de diferente tamao.Contienen heterocromatina constitutiva. A ambos lados del centrmero se localiza una estructura de naturaleza proteica denominada cinetocoro; a partir del cual se polimerizan los microtbulos que intervienen en la separacin de los cromosomas enla mitosis 14. Constricciones secundarias u organizadores nucleolares. Son zonas ms estrechas de los brazos relacionadas con la formacin del nucleolo Telmeros: son zonas diferenciales que forman el casquete en cada uno de los cromosomas.Son esenciales para la duplicacin del cromosoma, protegen a los cromosomas contra las nucleasas, evitan que los extremos se fusionen entre s, evita que se pierda informacin en los extremos durante la replicacin 15. En ocasiones a uno de los extremos del cromosoma se le une un fragmento de ADN denominado satlite las bandas son segmentos de cromosomas que se colorean de diferente intensidad y que permite la identificacin del cromosoma En funcin de la posicin que ocupen el centrmero se distinguen 4 tipos de cromosomas 16.

metacntricos: El centrmero ocupa una posicin media. Los dos brazos son de igual o similar longitud

Submetacntrico: el centrmero ocupa una posicin submedial. Uno de los brazos tiene un tamao ligeramente superior

c) Acrocntrico: el centrmero ocupa una posicin subterminal. Uno de los brazos es muy largo d) telocntrico: el centrmero ocupa uno de los extremos. Solo tiene un brazo 17.

El nmero de cromosomas de una determinada clula es una constante para todas las que pertenecen a un mismo organismo, salvo en los gametos

La mayora de los organismos son diploides (2n) es decir tiene en sus clulas dos juegos de cromosomas que forman parejas de homlogos conteniendo informacin para los mismos caracteres

Al conjunto de todos los cromosomas de una clula se le denomina cariotipo. Dentro del cariotipo se distinguen dos tipos de cromosomas:

Los cromosomas somticos o autosomas comunes en los dos sexos de la misma especie

Cromosomas sexuales o gonosomas responsables de la determinacin del sexo