T.9. La célula eucariota. El núcleo celular PDF

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Tema de la asignatura de Biología....

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TEMA 9: LA CÉLULA EUCARIOTA: EL NÚCLEO CELULAR 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL NÚCLEO. NÚCLEO: Orgánulo membranoso de células eucariotas que permite la compartimentalización del material genético (ADN), así como la síntesis y el procesamiento de ARN previo a la síntesis proteica. Interviene en el desarrollo y división de la célula y regula su organización, diferenciación y "especialización". - Su aparición supuso la aparición de los organismos eucariotas unicelulares (protistas) y eucariotas superiores (hongos, plantas y animales). - Tienen histonas: Proteínas que contribuyen a la organización y compactación de la cromatina (asocian a ADN). - Mayoría de las células tienen un núcleo pero algunas pueden tener 2 (células hepáticas) o más: • Sincitios: Proceden de la fusión de varias células mononucleadas. • Plasmodios: Por endomitosis sucesivas. *Hematíes: Células animales sin núcleo. Forma: Morfología muy variable. Predominan formas esféricas u ovales. Localización: Posición central o desplazado a pos. periférica por orgánulos. Ej: En célula epiteliales secretoras ocupa una posición basal, o en vegetales vacuola lo desplaza. Tamaño: Es constante para cada tipo de célula y depende de la función que desempeñe. Ej: Núcleo c.embrionaria > n.c.hepática. (Ocupa 10%vol). 2. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DEL NÚCLEO Depende del estadio celular (diferentes fases por las que pasa una célula entre una división celular y la siguiente). • Núcleo interfásico: Interfase, periodo entre dos divisiones celulares. • Núcleo mitótico o en división 2. 1. NÚCLEO INTERFÁSICO Componentes: Envoltura nuclear, cromatina, nucleolo y nucleoplasma. --> Envoltura nuclear Constituida por una doble membrana: Membrana nuclear externa e interna. Separadas por el espacio perinuclear. Membrana nuclear externa se continúa con la del RER, conexión entre lumen del retículo y espacio perinuclear. Poros nucleares: Canales proteicos complejos formados por ocho bloques, cada uno constituido por diversas proteínas. Mediante estos orificios en las membranas se produce el intercambio y transporte de grandes moléculas del interior del núcleo al citoplasma. Lámina nuclear: Se encuentra entre el nucleoplasma y la membrana nuclear interna. De naturaleza fibrilar tiene función de soporte y está consittuida por filamentos intermedios. Función: Regulación de las interacciones entre la cromatina y la envoltura nuclear, su organización y desaparición y nueva formación durante la mitosis.

--> Cromatina Compuesta por ADN asociado a unas proteínas básicas: Histonas Estructura: 1. Fibra elemental: Unidad elemental. Aspecto de "collar de cuentas". 2. Complejo nucleosomal: Cada una de esas "cuentas". Se unen por ADN internucleosomal 3. Colmplejo octamérico: Un octámero de histonas. Alrededor del cual se enrrolla el ADN (dos vueltas de doble hélice de ADN por octámero). 4. Nucleosoma: Unidad básica fibra cromatina. Const. por el complejo nucleosomal y el ADN espaciador. Supone 200 pares de bases. Histonas: De baja masa molecular y elevada proporción de aminoácidos básicos, lisina y arginina. 5 Tipos -> H2A, H2B, H3, H4: Forman el complejo nucleosomal -> H1: No se encuentra en el complejo nucleosomal, se une tanto a nucleosomas como a la fibra de ADN espaciador, provocando el acercamiento de los complejos nucleosomales y un enrollamiento de la fibra de ADN -->> Consigue el plegamiento helicoidal de la fibra elemental para formar fibras complejas superenrrolladas. *Hay también otras proteínas asociadas a la cromatina con actividad enzimática relacionadas con el procesamiento de ADN. 5. Solenoide cromatínico o fibra: Cadena de nucleosomas enrollada, 30nm. (Estabilizada por H1). 6. Bucles o lazos radiales: Fibras complejas plegadas en el núcleo interfásico. Estos se enrollan helicoidalmente y se compactan hasta dar lugar al cromosoma metafásico.

Tipos de cromatina en el núcleo interfásico • Eucromatina: Aspecto laxo o difuso, zonas donde se está produciendo la transcripción (10%). • Heterocromatina: Áreas homogéneas y más densas (90%). Zonas inactivas, no se transcriben. - Constitutiva: Aparece condensada durante todo el ciclo celular y su ADN no se transcribe nunca. Mayor parte contiene ADN repetitivo. - Facultativa: Condensación depende del estado de desarrollo del organismo y del tipo celular. Compuesta por genes que se inactivan a lo largo del proceso de diferenciación celular.

--> Nucleolo - Estructura esférica, visible en el interior del núcleo interfásico. Función: Síntesis y ensamblaje de las subunidades ribosómicas -> Interviene en la transcripción del ARN pues los ARNr sintetizados maduran y se ensamblan con proteínas originando las subunidades de los ribosomas. Estas salen al exterior y forman ya los ribosomas completos. Composición: Constituido por proteínas y ácidos nucleicos (1-3% de ADN y 10-30% de ARN). • Zona granular: Parte amorfa donde se produce la maduración de la subunidades ribosómicas. • Zona fibrilar: Parte densa que corresponde a las áreas de transcripción activa (organizadores nucleolares). --> Nucleoplasma o carioplasma Medio interno acuoso donde se encuentran los demás componentes nucleares. Composición: Proteínas, principalmente enzimas relacionadas con el metabolismo de ADN y ARN. Se encuentran elementos citoesqueléticos (lámina nuclear) que forman una trama que interacciona con el ADN de la cromatina y con la envoltura nuclear. Se produce aquí: La síntesis de los ácidos ribonucleicos y la replicación del ADN nuclear.

2.2 NÚCLEO MITÓTICO Formación de los cromosomas (>grado empaquetamiento). Tamaño de los cromosomas y número depende de la especie. − Organismo haploides: n cromosomas − Organismos diploides: 2n, dos cromosomas iguales de cada tipo. − Organismo poliploides: Con más de 2 cromosomas iguales. Estructura y composición de los cromosomas: Durante la metafase cada cromosoma está const. por dos cromátidas iguales, unidas por el centrómero Centrómero = Constricciones primarias --> Incluyen los cinetocoros, placas de naturaleza proteica a las que están conectados los microtúbulos cromosómicos del huso mitótico. - Según la posición del centrómero se clasifican en:

Estructura del cromosoma metafásico: •

•

Telómeros: Extremos cromátidas con secuencias repetitivas de ADN. Función: Evitar pérdida de información genética durante la replicación y difusión de cromosomas alterados. Es ADN no codificante. Su longitud varía según la especie y el cromosoma. Importancia: Evitan el acortamiento progresivo del cromosoma durante la división celular ya que, se van perdiendo segmentos de ADN fundamentales para la replicación. *Telomerasa: Enzima responsable de alargar los telómeros. (si no se tiene se envejecen esas células por acortamiento). Satélites: Zonas de forma esférica separadas del cromosoma por constricciones secundarias que contienen ADN que codifica para el ARNr, organizará los nucleolos en la telofase.

--> Cariotipo Conjunto de rasgos característicos de los cromosomas de cada especie (tamaño, forma, alteraciones genéticas, etc.) y representa la dotación cromosómica completa de cada individuo. Cada pareja de cromosomas homólogos se designa con un número, excepeto los sexuales (X e Y). Cariograma o idiograma: Reperesentación gráfica del cariotipo....