EL NÚCLEO INTRODUCCIÓN C o r p ú s c u l o presente en todas las células e u c a r i o t a s (excepto glóbulos rojos) Regula los p r o c e s o s metabólicos (toda la actividad de la célula) y es el portador de los c a r a c t e r e s hereditarios Respecto al número pueden ser: mononucleadas, binucleadas, polinuceladas Forma variable, depende de la forma de la célula. En el ciclo vital de una célula se distingue: Núcleo interfásico: la célula no se divide. Núcleo “mitótico” cuando la célula se divide. Sólo se observan los croosomas Células de los túbulos seminíferos de un testículo 1000x NÚCLEO INTERFÁSICO 5 En el núcleo interfásico se distingue: La envoltura nuclear Uno o varios nucleolos El Nucleoplasma ADN en forma de cromatina 20000x ENVOLTURA NUCLEAR CROMATINA RER NUCLEOLO NUCLEOPLASMA PORO NUCLEAR LÁMINA NUCLEAR ESQUEMA DEL NÚCLEO CELULAR Continuación de la membrana del R.E.R Dos membranas concéntricas Membrana nuclear externa: ribosomas adosados en su cara externa Membrana nuclear interna: una lámina fibrosa en la cara interna ( anclaje para la cromatina). Regula el crecimiento de la envoltura nuclear Espacio perinuclear ( 10-120 nm) ENVOLTURA NUCLEAR • La doble membrana está surcada por poros nucleares ( vías de intercambio entre el nucleplasma y el citoplasma) lo n So om c s jo e l p s o r Po COMPLEJO PORO Estructura anular de Ocho bloques de proteínas dispuestas en forma octágonal, además de proteínas trasnportadoras y proteínas de anclaje La estructura forma un anillo que deja una abertura, el canal acuoso. Son estructuras dinámicas, capaces de formarse y desaparecer dependiendo del estado funcional de la célula. Fibrillas proteicas Diafragma: disminuye o aumenta la luz del poro COMPLEJO PORO Estructura anular de Ocho bloques de proteínas dispuestas en forma octágonal, además de proteínas trasnportadoras y proteínas de anclaje La estructura forma un anillo que deja una abertura, el canal acuoso. Son estructuras dinámicas, capaces de formarse y desaparecer dependiendo del estado funcional de la célula. Fibrillas proteicas Diafragma: disminuye o aumenta la luz del poro 11 Regular el intercambio entre el interior del núcleo y exterior del mismo Contribuye a la organización interna del núcleo Proteger el ADN y proteínas específicas FUNCIONES DE LA ENVOLTURA NUCLEAR NUCLEOPLASMA ✴ Matriz fundamental del núcleo de Sales minerales naturaleza Nucleótidos semilíquida ARN Proteínas (dispersión (enzimas,...) coloidal) ✴ Al M.E: Conjunto heterogéneo de zonas densas (nucleolos) y estructuras fibrilares (cromatina) NUCLEOLO 20000 X • Estructuras densas esféricas (sin membrana) • Formados por: ADN, ARN y proteínas • Se origina a partir del organizador nucleolar (copias en varios cromosomas del gen que codifica el ARNn) Presenta: Una región de aspecto fibrilar (3), donde se transcribe el ADN (organizador nucleolar,(1) que codifica el ARN nucleolar, a partir del cual por fragmentación se originan los ARNr. Una región de aspecto granular(2) (ARNr-proteínas). Los ARNr maduran y se ensamblan con proteínas ribosomales: ribosomas. ULTRAESTRUCTURA Su tamaño está relacionado con la actividad celular FUNCIONES Síntesis y procesamiento de los ARNr Es donde se produce la unión del ARNr con proteínas para formar las subunidades de los ribosomas CROMATINA Complejo de nucleoproteínas que representa el genoma celular Conjunto de cromosomas desespiralizados que forman un entramado de estructura fibrilar, no observable al M.E. Se puede presentar: Aislada Asociada al nucleolo En la cara interna de la membrana nuclear Formando gránulos de cromatina Composición ADN ARN Proteínas (histonas/no histonas) Tipos Eucromatina Cromatina difusa ó dispersa (activa) Constitutiva: Siempre condensada. Nula actividad de transcripción. Importante en el movimiento de cromosomas (división celular) Heterocromatina Cromatina concentrada (nula ó baja actividad de transcripción) Facultativa: Contiene genes que se inactivan de manera específica en la diferenciación embrionaria ¿Por qué el ADN se asocia a proteínas histonas (muy básicas y de baja masa molecular) y no histonas? Para resolver el problema -de que una elevada cantidad de ADN ocupe un espacio reducido. - La elevada carga negativa (grupos fosfato) GRADOS DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN (M.E) Fibra cromatínica: ADN y proteínas histonas Fibra nucleosómica de 10nm Nucleosomas Modelo de collar de perlas Collar de perlas Nucleosoma Dos vueltas de ADN bicatenario Octámero de histonas Los NUCLEOSOMAS están formados por: ✤ Núcleo nucleosómico: 8 moléculas de histona rodeadas por dos vueltas de ADN ✤ Lazo internucleosómico: una cantidad variable de ADN unida a la histona 1 Nucleosoma Histona H1 Las H1 se localizan en la cara interna del solenoide estabilizando su estructura. La fibra nucleosómica se repliega sobre si misma, gracias a la H1 que se une por una parte a los nucleosomas y por otra al ADN espaciador provocando un acercamiento de los nucleosomas. Se produce un enrollamiento helicoidad con aspecto de “solenoide” o fibra cromatínica de 30nm. Modelo “collar de perlas” Fibra de 30nm Doble hélice de ADN Collar de perlas Solenoide Cuando la célula se va a dividir Los distintos solenoides forman bucles que se estabilizan en el centro del cromosoma por proteínas, formando el armazón central ó andamio. Fibra de 300nm Bucles Rodillos Cromosoma metafásico Los bucles se enrollan sobre si mismos formando una roseta y 30 rosetas seguidas forman un rodillo (700nm) La sucesión de rodillos forma el cromosoma (1400nm) 26 Cromatina División celular Se enrolla y condensa (5000-10.000 veces) Cromosomas Cromosomas y cromatina dos estados morfológicos diferentes del mismo material 29 NÚCLEO MITÓTICO MORFOLOGÍA DE UN CROMOSOMA METAFÁSICO Estructura estable Se localiza en la constricción primaria Centrómero Cinetocoro Telómero Divide al cromosoma en dos brazos(forman un ángulo).Diferentes tipos de cromosomas Convergen las fibras del huso mitótico Fibras Constricción Se localiza el cinetocoro ( se cinetocóricas secundaria anclan y se organizan los microtúbulos cinetocóricos, responsables de separar las cromátidas) Centrómero Cinetocoro Telómero Fibras cinetocóricas Constricción secundaria – Zonas estrechas sin desviación angular – Algunas contienen el organizador nucleolar(formación de nucleolos) Se localizan en los extremos y están separados por una constricción secundaria.No poseen secuencias codificantes. Evitan que se pierda informació en cada ciclo de replicación( s pierde un fragmento del telómero) Contienen secuencias de ADN repetitivas y genes ARNr. Impiden la adherencia de los cromosomas, asegurando su estabilidad. Limitan el número de veces que puede dividirse la célula. Están relacionados con el envejecimietno celular y procesos cancerosos Si el extremo es redondeado: satélite – Los dos componentes simétricos de un cromosoma ( corresponden cada uno a una molécula de ADN) – Están unidas al nivel del centrómero – Se separan en la anafase Cromátidas Mediante bandeo cromosómico se observan zonas teñidas más intensamente (heterocromatina) y zonas menos teñidas (Eucromatina). Centrómero Constricciones secundarias Telómero Bandas Cromátida Satélite Cinetocoro Cada cromosoma tiene una topografía de bandas típica. Importante para el estudio del cariotipo. TIPOS DE CROMOSOMAS NÚMERO Y TAMAÑO La mayoría de los organismos son 2n (diploides), es decir dos juegos de cromosomas ( origen paterno y materno) Son los cromosomas homólogos. Los gametos son haploides (n) Existen variaciones. 3n, 4n,...(poliploidía), 2n+1 (trisomía) Síndrome de Down En la especie humana: el cromosoma mide de 2-8 µ y el diámetro: 1-1.5µ Las distintas especies tienen diferente número de cromosomas – Vaca: 60 cromosomas – Planta del tabaco: 48 – Especie humana 46. 22 autosomas y 2 cromosomas sexuales ( XX mujer, XY hombre) NÚMERO Y TAMAÑO La mayoría de los organismos son 2n (diploides), es decir dos juegos de cromosomas ( origen paterno y materno) Son los cromosomas homólogos. Los gametos son haploides (n) Existen variaciones. 3n, 4n,...(poliploidía), 2n+1 (trisomía) Síndrome de Down En la especie humana: el cromosoma mide de 2-8 µ y el diámetro: 1-1.5µ Las distintas especies tienen Cromosomas homólogos: diferente mismanúmero forma de , mismos cromosomas tipos de genes en los – Vaca: lugares(loci), 60 cromosomas mismos – Planta del tabaco: 48 pero diferente – Especie humana 46. 22 información genética autosomas y2 (diferentes alelos) cromosomas sexuales ( XX mujer, XY hombre) Existen cromosomas gigantes (miden 100 veces más) Resultan de sucesivas replicaciones de las cromátidas sin que se separen posteriormente Cromosomas politénicos: glándulas salivales de Drosophila Cromosomas plumulados: ovocitos de algunos vertebrados CARACTERÍSTICAS Ley de constancia numérica: El número de cromosomas es constante en cada especie Individualidad de los cromosomas: durante la interfase los cromosomas no se funden, ni desaparecen Parejas de cromosomas homólogos: Tienen los mismos genes con diferentes características, uno es de origen materno y otro paterno. Células diploides (2n). Las células sexuales son haploides (n) Autosomas EL conjunto de características morfológicas de los cromosomas de una especie constituye el CARIOTIPO. El cariotipo es importante par detectar anomalías cromosómicas en el feto. Cromosomas sexuales (heterocromosomas) En la interfase se puede detectar Un cromosoma X gracias al Corpúsculo de Barr o cromatina sexual (burbuja densa cercana a la membrana nuclear) • IDIOGRAMA: La representación gráfica simplificada del cariotipo FUNCIONES Los genes se disponen de forma lineal en los cromosomas Segmentos de ADN que contienen la información necesaria para la síntesis de una cadena polIpeptídIca vTransmitir la información hereditaria: replicación del ADN reparto de los cromosomas vExpresar la información: Transcripción Traducción 42