15-16 12. NuÌ cleo

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