núcleo - cytisur
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UNIDAD 12 NÚCLEO CELULAR EUCARIOTAS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO DEFINICIÓN El núcleo es una estructura característica de las células eucarióticas. Es un orgánulo membranoso que contiene la información genética, esto es, la información necesaria para que se puedan realizar las funciones celulares y, más en concreto, la información para la síntesis de las proteínas. Permite la compartimentalización del ADN y el procesamiento del ARN CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO DEFINICIÓN Generalmente se presenta como una esfera de gran tamaño que se destaca del citoplasma y que está separada de él por una envoltura nuclear, en cuyo interior se localiza el material genético (ADN). El ADN de eucariotas está asociado a histonas. El medio interno nuclear se llama nucleoplasma, en él se encuentran las fibras de ADN (cromatina) y unas estructuras esféricas ricas en ARN llamadas nucleolos. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO 1.Membrana nuclear 2.Ribosomas 3.Poros nucleares 4.Nucléolo 5.Cromatina 6.Núcleo 7.Retículo endoplasmático 8. Nucleoplasma CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO CARACTERISTICAS NÚMERO Normalmente las células sólo tienen un núcleo (10% tamaño celular). Sin embargo, de forma excepcional puede haber más de uno. Esto se debe a la unión de varias células mononucleadas en las que desaparecen las membranas dando lugar al sincitio (células musculares), o a varias divisiones nucleares sin división del citoplasma dando lugar al plasmodio (protozoos). CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO CARACTERISTICAS FORMA En las células vegetales el núcleo es discoidal y desplazado hacia el lateral por las vacuolas, en cambio en las células animales suele ser circular y ocupa una posición central. Ciertos tipos celulares tienen núcleos irregulares (alargados, aplanados, arrosariados, ramificados, etc). CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO CARACTERISTICAS TAMAÑO El tamaño es variable: es de mayor tamaño cuando la célula es muy activa o cuando va a entrar en división. Para cada tipo de célula existe la llamada relación nucleoplásmica (RNP) entre el volumen nuclear y el volumen citoplasmático (VN / VC - VN ). Cuando el citoplasma crece mucho, el núcleo es incapaz de controlarlo y se inicia la división celular. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO CICLO CELULAR El aspecto del núcleo varía según en que fase del ciclo celular se encuentra la célula distinguimos: • Núcleo en interfase o núcleo en reposo: es el momento de mayor actividad y se caracteriza por poseer la membrana intacta y las fibras de ADN (cromatina) están extendidas para permitir la transcripción a ARN y su duplicación. • Núcleo en división: la envoltura nuclear empieza a desaparecer y la cromatina se condensa dando lugar a los cromosomas. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO CICLO CELULAR CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO • ENVOLTURA NUCLEAR • CROMATINA • NUCLÉOLO • NUCLEOPLASMA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO • ENVOLTURA NUCLEAR • CROMATINA • NUCLÉOLO • NUCLEOPLASMA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA Separa el citoplasma del nucleoplasma, y que posee unos poros que permiten la comunicación entre ambos. Esta formada por una doble membrana: membrana nuclear interna y membrana nuclear externa, separadas por un espacio perinuclear (20- 40 nm). La membrana nuclear externa procede del retículo endoplasmático rugoso por lo que el lumen del retículo se continua con el espacio perinuclear. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA La envoltura nuclear está formada por: • Una membrana externa en contacto con el RER, posee las mismas funciones que él y con gran cantidad de ribosomas adosados. • Un espacio perinuclear). • intermembrana (espacio Una membrana interna y • Una capa de proteínas llamada lámina fibrosa o lámina nuclear unida a la membrana interna CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA La envoltura nuclear no es continua, pues tiene un gran número de poros, en cuyo margen las dos membranas se unen dejando un orificio. Es una compleja estructura formada por 8 partículas esféricas de naturaleza proteínica que se localizan tanto en la superficie nuclear como la citoplasmática; además el centro del poro está ocupado por unas estructuras proteícas que van a actuar como una especie de diafragma. Todo este conjunto de proteínas recibe el nombre de “complejo del poro” y gracias a ellos la comunicación núcleo-citoplasma es muy selectiva. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO ENVOLTURA NUCLEAR - FUNCIONES • Separar el nucleoplasma del citosol • Regular el paso de sustancias a través de los poros (entran nucleótidos, histonas y enzimas como las ADN y ARN polimerasas; salen ARNm y subunidades ribosómicas), • La lámina nuclear permite el anclaje del ADN para originar los cromosomas a partir de la cromatina y además interviene en la formación de la nueva envoltura nuclear después de la división celular. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO • ENVOLTURA NUCLEAR • CROMATINA • NUCLÉOLO • NUCLEOPLASMA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA El ADN de las células eucariotas no se encuentra libre sino asociado con proteínas (que pueden ser histonas y no histonas). Esta asociación de ADN y proteínas se llama cromatina. Está constituida por filamentos de ADN en distinto grado de condensación. Existen tantos filamentos como cromosomas posea la célula y forman ovillos asociados a la lámina nuclear o al nucleolo. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA - ESTRUCTURA Las moléculas de ADN son muy largas y han de caber en el núcleo y por ello se encuentran muy compactadas, mediante su organización en forma de cromatina. La cromatina tiene una estructura denominada “collar de perlas” o fibra de 100 Armstrong, formada por la repetición de unas partículas llamadas nucleosomas. Cada nucleosoma está formado por 8 moléculas de histonas, que forman un núcleo cilíndrico, donde se enrolla la molécula de ADN, que da dos vueltas. Estos nucleosomas están unidos entre si por la molécula de ADN. (ADN espaciador). CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA - ESTRUCTURA El primer nivel de empaquetamiento es el “collar de perlas”, El modelo del solenoide es el segundo nivel de empaquetamiento y consiste en el enrollamiento de 6 nucleosomas por vuelta dando lugar a una estructura helicoidal, lo que implica un acortamiento de la longitud del “collar de perlas” dando lugar a la fibra de 300 Armstrong (30 nm) El tercer nivel es el de bucles radiales. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA - HISTONAS SOLENOIDE CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA - FUNCIÓN La cromatina tiene dos funciones: • Proporcionar la información genética necesaria para sintetizar los distintos ARN mediante el proceso de la transcripción • Conservar y transmitir la información genética contenida en el ADN. No toda la cromatina realiza estas funciones, ya que en la cromatina descondensada (eucromatina) si se puede realizar la transcripción, en cambio en la cromatina condensada (heterocromatina) no es posible. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA - TIPOS La cromatina se forma a partir de los cromosomas que al finalizar la división se descondensan. Distinguimos dos tipos de cromatina: - Eucromatina o cromatina difusa que se descondensa durante la interfase. Zonas activas (transcripción) - Heterocromatina o cromatina condensada, que no se descondensa (inactiva). Dentro de esta distinguimos: - la constitutiva que está condensada en células del organismo . ADN - la facultativa que está condensada en en otras no. ADN inactivo tras todas las repetitivo. algunas y CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA - TIPOS E: Eucromatina H: Heterocromatina CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA - TIPOS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO • ENVOLTURA NUCLEAR • CROMATINA • NUCLÉOLO • NUCLEOPLASMA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLÉOLO CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLÉOLO - DEFINICIÓN Es una estructura más o menos esférica. Las células jóvenes tienen por lo general uno o dos nucléolos. Algunas células tienen más de dos, y las células viejas tienen uno o ninguno. Su número, por lo tanto, depende de la edad y también del estado funcional de la célula. Cuando la célula se va a dividir desaparece. Está formado por ARN y proteínas. Los podemos considerar “fábricas de ribosomas”. Se encuentran en contacto con los cromosomas, es decir con la cromatina, en una zona determinada del cromosoma llamada organizador nucleolar. CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS http://www.genomasur.com/lecturas/11-21-G.gif CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLÉOLO - FUNCIÓN Su función principal es la síntesis de ARNr (el ARN de los ribosomas) y el ensamblaje de estos mismos ribosomas, gracias a la unión de ARNr y proteínas. El ARN ribosomal se sintetiza en el propio nucléolo y las proteínas de los ribosomas provienen del citoplasma y pasa al interior del núcleo a través de los poros de la envoltura nuclear. Las subunidades salen al citoplasma, donde se reúnen para formar los ribosomas completos, en presencia de ARNm. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLÉOLO - ESTRUCTURA En él distinguimos dos zonas: • zona fibrilar: ocupa la parte central del nucleolo y contiene cromatina con los genes ribosómicos que se transcriben y darán lugar a los ARN ribosómicos. • zona granular: ocupa la parte periférica del nucleolo. Está formado por los gránulos de ribonucleoproteínas, precursoras de los ribosomas en distintas etapas de maduración. Entre ambas zonas hay una parte amorfa y poco densa conocida como nucleoloplasma. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLÉOLO - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLÉOLO - ESTRUCTURA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO • ENVOLTURA NUCLEAR • CROMATINA • NUCLÉOLO • NUCLEOPLASMA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLEOPLASMA Es el medio interno nuclear también llamado jugo nuclear, matriz nuclear, cariolinfa o carioplasma. Se trata de un gel de estructura y composición similar al hialoplasma, formado por agua, proteínas, ARN e iones y en cuyo seno se encuentra la cromatina. Posee una serie de proteínas fibrilares con estructura y función similar a la del citoesqueleto del citosol (LÁMINA NUCLEAR). En él se dan los procesos de síntesis del ARN (transcripción) y la replicación del ADN y además la red proteíca fibrilar permite mantener fijo el nucleolo y las fibras de cromatina evitando así la formación de nudos. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLEOPLASMA CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO • CROMOSOMAS • CARIOTIPO CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO • CROMOSOMAS • CARIOTIPO CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO CROMATINA - ESTRUCTURA El tercer nivel de empaquetamiento son los dominios estructurales en forma de bucles. La fibra de 300 A forma bucles anclados sobre un armazón central o andamio de proteínas no histónicas. El cuarto nivel de empaquetamiento lo forman 6 bucles formando una estructura en forma de roseta y 30 rosetas constituyen el rodillo. El último nivel estaría formado por la sucesión de rodillos, y según el grado de compactación observaremos bandas de distinta coloración. CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO CORMOSOMAS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO CORMOSOMAS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO CORMOSOMAS Cromosomas homólogos Número haploide o n Número diploide o 2n Cariotipo e ideograma Heterocromosomas Homogamética XX heterogamético XY Autosomas Corpúsculo de Barr (cromatina sexual X) CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO CICLO CELULAR CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO CICLO CELULAR CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MITOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MITOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MITOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MITOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MITOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MITOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MEIOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MEIOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MEIOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MEIOSIS CÉLULAS EUCARIOTAS NÚCLEO MITÓTICO MEIOSIS
