El Nucleo Celular

NÚCLEO CELULAR

Exclusivo células eucariotas.

Funciones:

- Preservación del material genético (división celular).

- Regula la expresión de la información genética: transcripción del ADN, maduración/procesamiento del ARN (Splicing), traducción del ARN.

- Síntesis de ribosomas en el nucleolo (las subunidades se unen en el citoplasma para llevar a cabo la traducción del ARN). Los ribosomas constan de dos subunidades de distinto tamaño: 80s y 40s (s: coeficiente de sedimentación).

- Replicación ADN durante la fase S del ciclo celular.

Epigenética: fenómenos que no afectan a la secuencia de las bases nitrogenadas del ADN condicionan su expresión. Ejemplo: la metilación del ADN o de las histonas (introducción de un grupo metilo –CH3), o bien la forma de la cromatina, y otras causas que aún no conocemos. La herencia epigenética resulta de la transmisión de secuencias de información no-ADN a través de la meiosis o mitosis.

Tamaño núcleo

Constante en los distintos tipos de células. Relación entre células poco diferenciadas: 1 aprox. Relación entre células muy diferenciadas: menos de 1 (muy similares). Estas relaciones se pueden ver alteradas por división celular y por poliploidía.

En Genética, la poliploidía se define como el fenómeno por el cual se originan células, tejidos u organismos con tres o más juegos completos de cromosomas de la misma o distintas especies o con dos o más genomas de especies distintas. Tales células, tejidos u organismos se denominan poliploides.

Un factor muy importante en el tamaño del núcleo es la cantidad de ADN de la céula (número de cromosomas antes de la replicación). El nivel de compactación del ADN?????

Número de núcleos por célula

Variable. Ejemplos:

Binucleadas: hepatocitos (células del hígado) tienen dos núcleos.

Multinucleadas: células del músculo estriado esquelético, osteaoclasto (células del tejido óseo).

Sin núcleo (excepción en el organismo): los eritrocitos son células super especializadas (no necesitan expresar nada), carecen de orgánulos y almacenan hemoglobina (proteína).

Forma del núcleo

La forma del núcleo viene determinada por la forma de la célula. Ejemplo: las células alargadas presentan un núcleo alargado.

La forma del núcleo no es perfectamente uniforme, presenta invaginaciones. Si estas son numerosas, suele indicar una patología. Ejemplo: el núcleo de los neutrófilos (glóbulos blancos) está dividido en lóbulos.

Localización del núcleo

Normalmente centrado. Excepciones: celulas musculares, ganglios, células adiposas…

Teorías acerca del origen del núcleo

Teoría endosimbiótica: unión de dos células procariotas por fagocitosis que habrían establecido una relación endosimbiótica entre ellas. Simbiosis de Archea con Espiroqueta.

Teoría endógena (la más aceptada actualmente): defiende que en un momento determinado una célula procariota sufrió una invaginación de la membrana plasmática, la cual quedó rodeando el material genético dando lugar así al núcleo celular.

ESTRUCTURA DEL NÚCLEO

Interfase: envoltura nuclear, nucleoplasma, cromatina, nucleolo.

Envoltura nuclear/ carioteca/ membrana nuclear

No se diferencia a la vista. Delimitación neta y unifome. Doble: interna y externa (6nm cada una). Discontinua (poros). Espacio perinuclear: entre las dos membranas (25-30 nm). En este espacio se almacenan iones calcio (Ca2+) y proteínas. Asociados a la membrana nuclear externa encontramos el retículo endoplasmático y ribosomas.

Membrana nuclear interna: composición parecida a la externa. Posee receptores para la lámina nuclear/ fibrosa. No permite el paso de sustancias desde es espacio perinuclear. Está unida a la lámina nuclear a través de proteínas.

Lámina nuclear: asociada a la membrana nuclear interna. Consiste en un retículo de filamentos intermedios (protéicos) cuya función es fijar las moléculas de ADN. Mantiene la morfología nuclear. Tiene un espesor de 25-30 nm.

Proteínas importantes:

Emerina: proteína que une la membrana nuclear interna con la lámina nuclear (filamento A) y la cromatina (a través de las bases nitrogenadas e histonas).

Nesprinas: misma función.

Actina y Espectrina: mantiene la forma del glóbulo rojo. Se localizan en el citoplasma.

LBR: receptor lámina B.

División cellular

Desaparece la envoltura nuclear por la descomposición de la lámina nuclear provocada por la fosforilación de sus proteínas. Se trata de un proceso reversible catalizado por enzimas.

La Ciclina B- Quinasa dependiente de Ciclina 1, es el complejo desencadenante de la fosforilación de las proteínas de la lámina nuclear (sobre todo de la lámina B).

Durante la profase se produce la desaparición de la membrana nuclear. COMPLETAR

Durante la telofase se produce la reconstruccion de la membrana nuclear. Tiene lugar la desfosforilación de las proteínas de la lámina nuclear, gracias a lo cual se vuelven a unir los fragmentos.

Láminopatías: patologías asociadas a la lámina nuclear que suponen defectos en la envoltura nuclear.

Ejemplos: atrofias del músculo estriado, atrofias del tejido adiposo, atrofias del sistema nervioso periférico, Progeria (envegecimiento prematuro caracterizado por una morfología del núcleo celular rara provocada por una alteración de las proteínas de la lámina nuclear).

La envoltura nuclear separa el núcleo del citoplasma, los cuales permanecen comunicados a través de estructuras especializadas, como son:

- zonas de fusión de la membrana nuclear interna y externa.

- Poros nucleares.

Los poros nucleares son canales acuosos que atraviesan la envltura nuclear y están compuestos por un complejo de naturaleza protéica denominado complejo del poro nuclear. Los poros son estructuras dinámicas que se abren y se cierran para regular selectivamente el transporte de macromoléculas entre el citosol y el nucleoplasma, el cual se realiza mediante receptores específicos de importación y exportación nuclear (importinas y exportinas). El núemero de poros nucleares es variable (4-50 poros/ µm2 ). El diámetro de estos poros oscila entre los 80-125 nm, de los cuales solo son funcionales (luz: útiles para el tranporte de moléculas) entre los 9-25 nm.

Los poros nucleares son muy numerosos en las células que requieren un alto tránsito

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