EL NÚCLEO

La ausencia o presencia del núcleo es la característica principal que se toma en cuenta para definir grandes grupos de seres vivos los procariontes y los eucariontes. El núcleo es un compartimento celular que se limita por una cisterna interrumpida por poros, este contiene el material genético constituido por el ácido desoxirribonucleico (ADN), y los componentes necesarios para la transcripción de la información genética en ácido ribonucleico (ARN), en el se da lo que es el procesamiento del ARN y, eventualmente, la duplicación del ADN.

El contenido que se encuentra en el núcleo se ve representado como una masa amorfa y viscosa de material, que se encierra por una envoltura nuclear compleja, dicha envoltura, forma una transición entre el núcleo y el citoplasma. Dentro del núcleo de una interfase típica (no mitótica) la célula tiene: Los cromosomas, que se observan como fibras de nucleoproteínas muy extendidas, denominadas cromatina; uno o más nucléolos, estructuras electrodensas de forma irregular que funcionan en la síntesis del ARN ribosomico (acido ribonucleico) y el ensamble de ribosomas  el nucleoplasma, una sustancia liquida en la que los solutos del núcleo se disuelven, y la matriz nuclear, una red fibrilar que contiene proteínas.

Ahora bien, la envoltura nuclear es aquella encargada de la separación del material genético de una célula y el material citoplasmático circundante en ella, la envoltura consta de dos membrana que se encuentran separadas una de la otra por un espacio de entre 10 a 50nm. La función de estas membranas es que sirve como una barrera de protección para los iones, los solutos y las macromoléculas que pasan entre el núcleo y el citoplasma. Estas membranas de alguna forman suelen fusionarse formando así los que son denominados poros, estos posen o forman proteínas organizadas en complejos.

 La superficie interna de la envoltura nuclear de las células animales se une mediante proteínas del tipo integral de membrana a una delgada red de filamentos que se conoce como lámina nuclear, esta misma es la encargada de brindarle a poyo a la envoltura nuclear y también sirve como sitio de unión para las fibras de cromatinas, por otra parte participa en la duplicación y transcripción del ADN.

Sabemos que la envoltura nuclear es la barrera entre el núcleo y el citoplasma, así como también debemos saber que los poros son las puertas para atravesar dicha barrera, la envoltura nuclear a diferencia del citoplasma, es una zona donde se dan gran actividad para que se del movimiento del el ARN y proteínas en ambas direcciones. Se debe tener en cuenta que la transcripción y replicación del material genético del interior del núcleo requieren una gran cantidad de proteínas que son sintetizadas en el citoplasma, por lo contrario, el ARNm, el ARNt y las subunidades ribosómicas se manufacturan directamente en el núcleo.

Por otra parte cundo hablamos de los cromosomas se dice que estos aparecen a principios de la mitosis y desaparecen una vez que la división celular concluye. Los cromosomas están divididos en número de 46 (no replicados) cada uno de estos cromosomas no replicados contiene una molécula única de ADN, dicho esto entre más largo es el cromosomas más largo será el ADN contenido en el. Entonces decimos, que  en los Nucleosomas: el nivel mínimo de organización cromosómica, Los cromosomas se componen de DNA y proteínas relacionadas, que en conjunto se conocen como cromatina.

 También tenemos  las histonas, un importante grupo de pequeñas proteínas que poseen un inusual contenido alto de los aminoácidos básicos arginina y lisina, que es encargada del empaquetamiento ordenado del ADN, de ella se clasifican en 5 clases que se distinguirán por su relación con la arginina/lisina el DNA y las proteínas histonicas se organizan en subunidades repetidas, denominadas nucleosomas. El núcleo de histona de cada nucleosoma consta de dos copias de cada histona H2A, H2B, H3 y H4, ensambladas en un octamero, como se discute más adelante. La histona restante (la del tipo H1) reside fuera de la partícula nuclear del nucleosoma. La histona H1 se refiere como histona de unión porque enlaza parte del DNA de unión que conecta una partícula del núcleo del nucleosoma con la siguiente.

Se debe saber que el ADN y el núcleo de una histona se mantienen juntos mediante enlaces no covalentes, inclusive los enlaces iónico entre los fosfatos con carga negativa del esqueleto de DNA y los residuos con carga positiva de las histonas.

Las histonas de unión y las histonas nucleares participan en un empaquetamiento de orden superior de la cromatina. Si, por ejemplo, las histonas de unión H1 se extraen de manera selectiva de la cromatina compactada, las fibras de 30 nm no se enrollan para formar las cuentas de fi lamentos más delgados y extendidos que se muestran en la fi gura 12-9b. La nueva adición de histona H1 conduce a la restauración de la estructura de orden superior. Las histonas nucleares de los cromosomas adyacentes pueden interactuar una con otra por medio de sus colas flexibles y largas.

 Ahora, Una vez que la mitosis termina, la mayor parte de la cromatina de los cromosomas mitóticos que se encuentran compactados regresa a su condición difusa de la interfase. Sin embargo, por lo general cerca de 10% de la cromatina permanece en forma condensada o compactada durante la interfase. Para distinguir que es una heterocromatina de una eucromatina, debemos saber que la cromatina que se encuentre de forma compactada se le conoce con el nombre de heterocromatina y aquella que se encuentra en estado disperso.

La heterocromatina la podemos dividir en dos clases, aquella heterocromatina constitutiva que permanece en el estado compactado y representa el ADN silenciado y la heterocromatina facultativas que se inactiva durante las fases de vida de un organismo.

La cromatina de una célula mitótica se encuentra en un estado muy condensado, que favorece la liberación de un DNA intacto “empaquetado” a cada célula hija. Los cromosomas mitóticos son de utilidad para los biólogos y los médicos porque contienen un grupo complejo de material genético de una célula y pueden hacerse visibles mediantes simples técnicas. Cuando un cromosoma se compacta durante la profase mitótica este adopta una forma distinta y predecible que determina la longitud de la molécula de ADN en cada cromosoma y la posición del centrómero.

También, se debe hablar de los telomeros estos  son estructuras cromatínicas especializadas que se encuentran localizadas en los extremos de los cromosomas eucariontes Tanto el ADN como las proteínas que los constituyen presentan características singulares que los diferencian del resto de los cromosomas. Parecen estar implicados en numerosas funciones celulares, especialmente las relacionadas con el control de la duración de la vida de diferentes estirpes celulares. Estas estructuras se replican durante el ciclo celular gracias a la acción de enzimas denominadas telomerasas que están formadas por proteínas y ARN y presentan un mecanismo peculiar.

Por otra parte, los centrómeros es la constricción primaria de los cromosomas. En el núcleo eucariota durante la división celular el ADN se condensa formando los cromosomas, los cuales pueden observarse al microscopio óptico. Una de las características que se pueden apreciar al microscopio en los cromosomas es la existencia de ciertas constricciones, zonas donde el cromosoma se estrecha. Estas constricciones se clasifican como primarias, si están presentes en todos los cromosomas; los centrómeros suelen poseer una parte proteica denominada cinetocoro donde las fibras del huso acromático se unirán durante el evento mitótico. Ahora bien la matriz nuclear es aquella que provee de soporte a los cromosomas y a los grandes complejos proteicos que intervienen en la replicación y transcripción del ADN.

ESTRUCTURA GENERAL DE ADN Y ARN

ADN: es una columna vertebral compuesta de desoxirribosa (azúcar) y fosfato, que se encuentra conectada a cada  molécula existente de las bases orgánicas que son purinica como la adenina – guanina, piriminicas como la timina – citosina. A la combinación Base – azúcar – fosfato se le da la denominación de nucleótido y se unen para formar una macromolécula de cadena larga.

ARN: es igual a la del ADN, en este caso el componente azúcar es ribosa en vez de desoxirribosa y el Uracilo sustituye a la timina como componente base este forma una sola espiral en vez de una doble hélice.

TRADUCCION Y TRANSCRIPCION:

            La traducción es el proceso por el cual la información genética contenida en el ADN y transcrita en un ARN mensajero va a ser utilizada para sintetizar una proteína, este proceso se lleva a cabo en  los ribosomas. La traducción del mensaje genético desde el ARN hasta una proteína no es suficiente, en algunos casos, para que se exprese correctamente. Es necesario que el polipéptido que va a ser sintetizado por el ribosoma se pliegue de forma adecuada para que se desarrolle correctamente su función biológica.

 

CONCEPTOS:

Núcleo : es una estructura que se encuentra en las células eucariotas y el cual las diferencia de las procariotas, en dicha estructura se encuentra contenido el material genético, esta estructura posee una envoltura de doble membrana que sirve como barrera y también contiene poro que tiene la función de ser la puerta de entrada a esta barrera.

Filamentos intermedios: son fibras proteicas resistentes que tienen parecido a una cuerda y desempeñan la función estructural mecánica de la celula.

 Nucleoplasma: llamado carioplasma o matriz nuclear se encuentra en el interior del nucleo y es el que contienen el material cromatinico y el no cromatinico.

Cromosoma:  son los portadores de la mayor cantidad de ADN condicionan la vida, se presentan en forma de X debido al grado de compactación y duplicación.

Poro nuclear: son grandes complejos de proteínas que atraviesan la envoltura nuclear.