NúCLEO CELULAR

El componente más notorio y evidente cuando se observa la célula al microscopio es el núcleo.

Es el centro de control celular y encierra la información genética que le otorga a cada célula las características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas que le son propias. Es imprescindible para la sobrevida de la célula.

Características del núcleo interfásico

En los períodos no divisionales el núcleo no presenta en general cromosomas visibles y por eso se lo denomina núcleo interfásico.

Ø    ESTRUCTURA

En todas las células se encuentra un núcleo con características morfológicas similares y constituido por una membrana nuclear, jugo nuclear, cromatina o cromosomas y nucléolo, hablándose en estos casos de núcleos típicos.

(Nucleoide: no existe núcleo como una estructura definida, el material nuclear se halla disperso en gránulos por el citoplasma no existe carioteca que limite y encierre lo componentes nucleares)

Ø    FORMA

La forma del núcleo puede ser regular o irregular

Regular: esférica, ovoide, cúbica, etc. Coincidiendo con la forma de la célula. Es decir que la forma del núcleo coincide generalmente con la de la célula.

Irregular: como en los glóbulos blancos polimorfonucleares, su morfología polilobulada y en forma de herradura es la que le da aspecto irregular al núcleo.

Ø    TAMAÑO

Su tamaño es variable pero en general guarda relación con la célula. Podemos referirnos a él en términos absolutos en cuyo caso daremos una medida en micrones. O hacerlo en forma relativa y referirlo a la relación núcleo citoplasma.

Ø    POSICION

La posición del núcleo varía según el tipo de célula considerada y según la materia acumulada en la célula.

Cada célula tiene el núcleo en una posición característica en casi todas las células animales es céntrico, en algunas como las adiposas y las de las fibras musculares estriadas esqueléticas es excéntrico, en las epiteliales se ubica en la zona basal.

Ø    NUMERO

La mayoría de las células son mononucleadas pero las hay binucleadas (células Cartilaginosas, células Hepáticas) multinucleadas (fibra muscular estriada)

ESQUEMA DE NUCLEO INTERFASICO

Envoltura nuclear membrana nuclear o carioteca

Su importancia radica en que el proceso de transcripción de ARN, a partir de ADN está físicamente separado tanto en el tiempo como en el espacio del sitio de la síntesis proteica, traducción. En las procariotas existe poca posibilidad de alterar el ARN que se ha transcripto antes de que sea traducido a proteína, en cambio en las eucariotas los ARN que se han transcripto pueden ser extensamente alterados (revisados, madurados) en el núcleo antes de su traducción a proteína en el citoplasma. Esto se denomina procesamiento de ARN.

Al microscopio electrónico se presenta como una doble membrana (dos membranas de 90 A y un espacio intermedio de 140 A). Podemos observar que la cromatina tiende a adherirse a su cara interna; mientras que a su cara externa se adhieren los ribosomas. La composición química es de tipo lipoproteica.

Posee múltiples poros cuyo diámetro oscila en los 80nm.

Poro: estructura supramolecular que parece estar organizada y mantenida en su lugar mediante la lamina nuclear una red proteica que tapiza la parte interior de la membrana nuclear interna y ayuda a configurar el núcleo y a organizar a los cromosomas.

El número y tamaño de los poros varía con el tipo de célula. Se cree que en los mamíferos estos ocupan el 10% con relación a la superficie total, se encuentran rodeados por estructuras circulares llamadas anillos que en conjunto forman el complejo del poro. Por dichos poros pueden pasar macromoléculas y las unidades ribosomales pero el intercambio es selectivo, su función es impedir la entrada de los ribosomas activos en el núcleo. Lógicamente la función de estos es mantener una estrecha comunicación entre ambas partes de la célula, el canal central por el que se produce esta mide 10 a 15 nm. Por ejemplo: hay proteínas como la ARN polimerasa, ADN polimerasa e histonas que se sintetizan en el citoplasma y luego deben ser transportadas al núcleo las células tienen la capacidad de ubicar las proteínas específicas en los compartimentos celulares adecuados.

Existe una interesante comunicación entre la membrana nuclear y el retículo endoplásmico, (la membrana nuclear externa forma un todo continuo con la membrana del retículo) también sabemos que en la profase de la mitosis al desaparecer la membrana esta pasa a formar parte del retículo para en la telofase volverse a formar en cada célula hija a expensas de aquel.

Jugo nuclear, cariolinfa, carioplasma

El jugo nuclear está en amplia comunicación con el jugo citoplasmático merced a los poros de la membrana.

Al igual que en el citoplasma, por la cariolinfa circulan iones diversos, moléculas pequeñas, macromoléculas, etc.

Ø    NUCLEOLO

Es la fabrica celular donde se producen los ribosomas. Para poder construir sus 10 millones de ribosomas, una célula en crecimiento debe sintetizar en cada generación celular 10 millones de copias de cada tipo de molécula de ARNr y esto solo puede lograrse gracias a que la célula tiene varias copias de los genes que codifican los ARNr (genes de ARNr). Las células humanas contienen unas 200 copias de ARNr distribuidas en pequeños grupos en cinco cromosomas diferentes. Los nucléolos se dispersan durante la mitosis y se reconstruyen en localizaciones específicas que se denominan organizadores nucleolares, estas zonas se reconocen por presentarse como una constricción secundaria del cromosoma donde se ubican bucles de ADN.

El ARNr recién sintetizado es empaquetado inmediatamente con proteínas ribosómicas conformando las subunidades mayor y menor para ser luego exportadas por separado al citoplasma en tiempos también distintos.

Estructura esferoide casi siempre presente en las células cuyo n° oscila entre 1 y 3. En él podemos distinguir dos zonas:

Zona granular, formada por partículas de ribosomas en distintos estadios de ensamblado mide entre 15 y 20 nm y ocupa la parte periférica del nucléolo.

Zona fibrilar, mide entre 5 y 10 nm y ocupa una región más céntrica.

A diferencia de los orgánulos celulares el nucléolo carece de membranas, su tamaño varía en diferentes células y puede variar dentro de una misma célula.

ESQUEMA DE NUCLEOLO

Ø    CROMATINA

El ADN es el principal componente genético de la célula y el que lleva la información codificada de una célula a otra y de un organismo a otro. En las células eucariotas el ADN no se encuentra suelto sino unido a proteínas específicas llamadas histonas con las que forma una compleja estructura denominada cromatina (también se encuentran otros tipos de proteínas cromosómicas no específicas y pequeñas cantidades de ARN). Las histonas son cinco proteínas diferentes básicas, de carga positiva, esta propiedad hace que se unan fuertemente al ADN que es ácido, de carga negativa.

La cromatina se presenta como una fibra de 10 nm como primer grado de organización (aunque no es muy probable que podamos observarla en este estado, no en forma natural al menos).

El plegado de ADN es importante en las células eucarióticas por dos motivos: en primer lugar es esencial para disponer las grandes moléculas de ADN en forma ordenada dentro del núcleo celular. En segundo lugar la manera en que se pliega una región del genoma de una célula en particular determina la actividad de los genes de esta región y es aquí donde las histonas cumplen un papel primordial.

Las histonas pueden ser agrupadas en dos:

1.    Histonas nucleosómicas H2A, H2B, H3, H4 que son las responsables del plegado del ADN en los nucleosomas.

2.    Histonas H1 responsables del plegado de los nucleosomas en la fibra cromatínica de 30 nm.

Si se estirara la doble hélice de ADN de cada cromosoma humano este mediría aproximadamente 5 cm. Las histonas son las responsables de empaquetar esta larga molécula de ADN dentro de un núcleo de unos pocos micrones de diámetro.