TEMA 23. EL NÚCLEO 23.1. Generalidades: El núcleo ocupa

TEMA 23. EL NÚCLEO
23.1. Generalidades: El núcleo ocupa alrededor del 10% del volumen celular. Dirige las
actividades de la célula y en él tiene lugar la replicación del ADN y la transcripción.
La mayoría de las células son unicelulares, si bien existen células binucleares o plurinucleares. La
forma del núcleo suele ser esférica. En las células animales ocupa una posición central pero en las
vegetales esta desplazado hacia la periferia.
23.2. Estructura: El núcleo consta de las siguientes partes:
-Envoltura nuclear: Envoltura formada por dos membranas perforadas por poros nucleares
por los que se produce un transporte activo de moléculas entre el núcleo y el citoplasma. Estos están
formados por proteínas que atraviesan y rebosan el poro por ambos lados y se llaman complejo del
poro. La membrana externa está conectada con el R.E. y tapizada por ribosomas. Las proteínas
fabricadas en estos son transportadas al espacio perinuclear (entre membranas). La membrana
interna tiene situada bajo ella una lámina de proteínas de filamentos intermedios.
-Nucleoplasma: Es el medio interno del núcleo, donde se encuentran el resto de los
componentes nucleares. Es una disolución en estado sol, que contiene numerosas sustancias
(pentosas, ácido fosfórico, bases nitrogenadas, enzimas...)
-Nucléolo: Orgánulo no membranoso que se encuentra en el nucleoplasma. Puede haber más
de uno en el núcleo en interfase (reposo) y desaparece durante la división celular. Son estructuras
densas y esféricas, asociadas a la cromatina. Tiene dos zonas, una fibrilar (interna, contiene ADN
conocido como organizador nucleolar) y otra granular (rodea la fibrilar. Contiene ARN y proteínas).
En los nucléolos se forman las unidades de los ribosomas. El ARN ribosómico se sintetiza
por transcripción en la zona fibrilar. Este ARN se ensambla con proteínas procedentes del
citoplasma.
-Cromatina y cromosomas: El material genético del núcleo es la cromatina. Hay dos tipos de
cromatina: la eucromatina (menos densa, corresponde al ADN que se puede transcribir) y
heterocromatina (más densa. Es el ADN que no se transcribe). Cuando la célula entra en la fase de
división la cromatina se organiza en estructuras individuales llamadas cromosomas.
23.3. Cromosomas: Un cromosoma es una molécula de ADN muy larga unida a una masa
equivalente de histonas. En el hombre hay 23 parejas de cromosomas: 22 pares de autosomas y un
par de cromosomas sexuales. Una célula es haploide (n) si posee una serie única de cromosomas y
diploide (2n) si posee dos series de cromosomas homólogos.
El cromosoma metafásico está formado por dos cromátidas idénticas unidas a través del
centrómero, que divide la cromátida en dos brazos. La longitud de estos brazos permite dividir a los
cromosomas en los siguientes tipos: metacéntricos, submetacentricos, acrocentricos y telocentricos.
En la constricción primaria cada cromátida tiene un cinetocoro, centro organizador de
microtúbulos. A partir de ellos se forman los microtúbulos que se orientan hacia los polos del huso
durante la división celular. Las constricciones secundarias contienen los organizadores nucleolares.
El total de información genética contenida en los cromosomas de un organismo constituye el
genoma.
23.4. Mitosis: Proceso de división del núcleo de las células somáticas, que son todas las del cuerpo
humano excepto las sexuales. Se compone de 4 fases y al final se forman 2 células con el mismo
número de cromosomas que la célula inicial pero con una única cromátida por cromosoma
23.5. Citocinesis: División del citoplasma. En las células animales se realiza por estrangulación del
citoplasma, y en las vegetales por fabricación celular. En ambos casos se inicia al final de la
anafase. En la célula animal empieza con una invaginación plasmática del plano ecuatorial del huso.
Aparece el surco de división llamado anillo contráctil, constituido por polímeros de actina unidos
por un extremo a la cara interna de la membrana plasmática, mientras que los extremos libres se
unen a moléculas de miosina.
23.6. Ciclo celular: Conjunto de cambios que sufre una célula desde que se ha formado, por
división, hasta que se divide para dar origen a dos células hijas. Su duración varía de unas pocas
horas a varios años. En las células eucariotas consta de dos fases: Interfase: la célula crece y
sintetiza diversas sustancias; Fase M: ocurre la mitosis y la citocinesis. La fase M no suele durar
mas de una o dos horas.
La interfase es el tiempo que transcurre entre dos mitosis sucesivas. Hay una gran actividad
metabólica en la que se produce un desarrollo de la célula. Consta de tres fases: Fase G1: en la que
se sintetizan proteínas necesarias para que la célula crezca. Es de duración variable. En las células
que no entran nunca en mitosis (como las neuronas o las fibras musculares estriadas) esta fase es
permanente y recibe el nombre de G0; Fase S: se produce la replicaron del ADN y se sintetizan las
histonas. En los mamíferos dura unas siete horas. Como resultado cada cromosoma está formado
por dos cromatinas; Fase G2: fase de corta duración (unas tres horas en mamíferos) donde la célula
puede aumentar ligeramente de tamaño. En ella se codifican las proteínas necesarias para la división
y se duplican los centriolos.
23.7. Meiosis: Proceso de división celular por el que se forman células haploides (n) a partir de
células diploides (2n). En la meiosis se forman cuatro células hijas a partir de una célula y mediante
dos divisiones consecutivas.
23.8. Mutación y cáncer: Las células, en ocasiones, pueden dividirse sin ningún control, hasta
constituir un tumor o (neoplasia), que es benigno cuando las células tienden a crecer lentamente y
permanecen juntas, y maligno (cancerígeno) cuando lo hacen de forma rápida e invaden órganos
próximos.
El cáncer se caracteriza porque las células implicadas crecen de forma desordenada y
descontrolada, y son capaces de migrar a través del sistema circulatorio sanguíneo o linfático e
invadir otros órganos, con lo que el tumor se puede extender. Esta migración se conoce como
metastasis.
Características de las células cancerígenas: Se originan a partir de una célula que se ha
convertido en cancerosa; proliferan continuamente y de forma descontrolada; cambian de forma
(cambios fenotípicos); pierden la inhibición por contacto, formando varias capas.
Tipos de genes implicados en el cáncer y su acción: Protooncogenes: genes implicados en
los mecanismos de control de crecimiento y de proliferación celular, frecuentemente reprimidos;
genes supresores de tumores; genes de replicaron de ADN: su misión es impedir la acumulación
de mutaciones en el ADN.
Factores de crecimiento y cáncer: Los procesos de proliferación celular en las células
normales están regulados por señales externas que emiten las células vecinas, son los factores de
crecimiento. Durante la replicación del ADN se producen errores, que los propios mecanismos de
replicación se encargan de corregir. Cuando el ADN ha estado expuesto a la acción de agentes
mutagénicos, se producen mutaciones en los genes que intervienen en la replicación del ADN en los
protooncogenes y en los genes supresores de tumores, todas estas mutaciones provocan lo que se
conoce como fenotipo tumoral. Además, numerosos virus provocan tumores en muchos animales,
son los virus tumorales de ARN y ADN. El material hereditario vírico puede alterar los mecanismos
de control del crecimiento y de la división celular, y hacer que la célula se convierte en cancerígena.
23.9. Muerte celular: Se llama apoptosis a la muerte celular programada. Es un proceso natural en
el curso del cual se autodestruyen ciertas células en ejecución de un programa genético. Se
caracteriza porque se produce una retracción celular, una condensación de la cromatina y su
fragmentación en oligonucleosomas, y culmina con la formación de protuberancias en la superficie
de la célula. La célula se rompe en muchos trozos que son fagocitados por los macrófagos. La
muerte celular es indispensable en los procesos de renovación tisular y de desarrollo embrionario.