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Taller de practica primer semestre odontología...

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UNIVERSIDAD EL BOSQUE FACULTAD DE ODONTOLOGIA BIOLOGIA CELULAR I SEMESTRE DRA. ZOILA CASTAÑEDA MURCIA

TALLER DE APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO APOYO TUTORIAL # 3 BIOLOGIA CELULAR. NUCLEO

GRUPO #

INTEGRANTES

Este taller de Biología Celular tiene como finalidad que puedas conocer, entender, interpretare inferir los conceptos de la estructura y función del núcleo, el cual está rodeado por la membrana nuclear, una doble membrana atravesada por numerosos poros nucleares. Los poros actúan como una compuerta selectiva a través de la cual ciertas proteínas ingresan desde el citoplasma, como también permiten la salida de los distintos ARN y sus proteínas asociadas. La envoltura nuclear es sostenida desde el exterior por una red de filamentos intermedios dependientes del citoesqueleto, mientras que la lámina nuclear, la cual se localiza adyacente a la superficie interna de la envoltura nuclear, provee soporte interno. El núcleo también tiene un nucleoplasma, en el cual están disueltos sus solutos y un esqueleto filamentoso, la matriz nuclear la cual provee soporte a los cromosomas y a los grandes complejos proteicos que intervienen en la replicación y transcripción del ADN. Una vez formados los grupos (5 personas), se debe nombre un moderador. 1. Leer el tema en sus textos 2. Discutir la temática respectiva desde el punto de vista de organización molecular, estructura. función, mecanismos de plegamiento del DNA y procesos de transcripcion 3. Revisar enl la biblioteca para responder las preguntas y sacar unas conclusiones sobre las características, estructura y función del nucleo, por escrito en esta misma

hoja, en un lapso de 1 hora 30 minutos, al cabo de este tiempo se hará una plenaria en el salón de clase donde se entrega a la Dra. Zoila Castañeda INTRODUCCION

El núcleo es el organelo más importante de la célula eucarionta, tanto por su morfología, como por su relación nucleo-citoplasma y en el rol que desempeña dentro de la celula. Contiene el genoma que es igual en todas las células de un organismo. El núcleo tiene tres funciones primarias, todas ellas relacionadas con su contenido de ADN. Ellas son: 1. Almacenar la información al contener la molecula de ADN. 2. Transcribe la información almacenada en el ADN en la forma de ARN. 3. Ejecutar, dirigir y regula las síntesis de proteínas. ACTIVIDAD # 1 A continuación vas a encontrar un cuadro con tres columnas. La primera (izquierda) contiene las imágenes que vas a estudiar, la siguiente columna es para escribir el tipo de molecula, la última columna es para establecer la función e importancia funcional.

IMAGEN

MOLECULA ESTRUCTURA Y CONSTITUCION MOLECULA DE ADN CONSTITUCION Cada molécula de ADN está constituida por dos cadenas o bandas formadas por un elevado número de compuestos químicos llamados nucleótidos. Cada nucleótido está formado de tres elementos: Un azúcar: desoxirribosa en este caso (en el caso de ARN o ácido ribonucleico, el azúcar que lo forma es una ribosa). Un grupo fosfato Una base nitrogenada Estas cadenas forman una especie de escalera retorcida que se llama doble hélice. ESTRUCTURA La estructura interna del adn está formada por varios ácidos fosfóricos que se relacionan con los grupos azucares en este caso con el azúcar desoxirribosa y este se relaciona con una base nitrogenada (adenina, guanina, timina, citocina).

IMPORTANCIA FUNCIONAL 1.

El ADN controla la actividad de la célula.

2.

En ciertos casos, comúnmente derivados del caso anterior, el ADN puede llegar a tener cierta conductividad, según un estudio realizado.

Gracias al modelo de doble hélice el ADN:

3.

Es el que lleva la información genética de la célula, ya que las unidades de ADN, llamadas genes, son las responsables de las características estructurales y

de la transmisión de estas características de una célula a otra en la división celular. Los genes se localizan a lo largo del cromosoma.

SECUENCIA DEL PLEGAMIENTO Primer nivel: nucleosoma Esta estructura vista al microscopio se ve como si fuera un collar de perlas del que las cuentas son los nucleosomas. El nucleosoma está formado por un octámero de histonas en el que hay dos subunidades de las histonas H2A, H2B, H3 y H4 de las que sobresale un extremo amino de aproximadamente 30 aminoácidos que permite la unión de otras proteínas para las funciones de transcripción, replicación y reparación. Alrededor de este octámero se arrolla el ADN con dos vueltas (166 pares de bases aprox). El espaciamento entre las cuentas está formado por ADN que se llama ADN puente o ADN de unión. El nucleosoma mide 6 nm y se considera la unidad básica de empaquetamiento del ADN. Los nucleosomas se vuelven a organizar con la ayuda de la histona H1 habiendo una por cada nucleosoma. Segundo nivel: fibra de 30 nm. El nucleosoma que contiene H1 se pliega en una conformación que se supone en zigzag (pero también se piensa que en hélice o con interacciones cruzadas) colocándose próximas a la salida y entrada del nucleosoma; y cuya apariencia sugiere que los nucleosomas interaccionan mediante contactos entre

4.

El ADN tiene la propiedad de duplicarse durante la división celular para formar dos moléculas idénticas, para lo que necesita que en el núcleo celular existan nucleótidos, energía y enzimas.

5.

Capacidad justificando evolutivos.

de los

mutación: cambios

FINALIDAD En el caso de los organismos eucariontes el cromosoma nace fundamentalmente de la interacción entre el ADN, las histonas y las proteínas no histónicas. Los cromosomas eucarióticos son moléculas muy largas de ADN doble hélice en interacción con proteínas (histonas y no histonas) que se pueden encontrar desde estados relajados o poco compactados como en los núcleos de las células en interfase hasta en estados altamente compactados como sucede en la metafase mitótica. Las son proteínas básicas, ricas en residuos de lisina y arginina, que muestran un elevado conservadurismo evolutivo y que interacción con el ADN formando una subunidad que se repite a lo largo de la cromatina denominada Nucleosoma. Los principales tipos de histonas que se han aislado en los núcleos

sus moléculas H1. Esta fibra que se forma tiene 30 nm de espesor, en el que se aprecian los nucleosomas. Las histonas H1 se disponen de manera que forman el eje central sobre el que se arrollan los nucleosomas. Por cada vuelta de la espiral que forma esta fibra hay seis nucleosomas. A este arrollamiento de los cromosomas sobre sí mismos se le llama solenoide. Tercer nivel: fibra de 300 nm. Algunos autores proponen que el solenoide a su vez se enrolla en bucles de 300 nm, formando otras estructuras llamadas cronómeros. Si eliminamos las histonas del cromosoma en metafase mitótica se puede ver que los cromosomas tienen un esqueleto central densamente teñido. Desde este esqueleto se proyectan lazos de ADN que comienzan y acaban en el esqueleto. Este esqueleto central llamado andamio está compuesto por la enzima toposiomerasa II (también llamada condensina que enlazan o desenlazan nudos o lazos en una cadena) y por proteínas SMC (Structural Maintenance of Chromosomes o Mantenimiento de la estructura del cromosoma) en el que parece haber regiones especiales llamadas regiones de unión al andamio. Para eso, se estima que existen las llamadas zonas SAR (Scaffold Attachment Region o Regiones de Unión al Andamio) que son zonas de la fibra de 30nm (asas) muy ricas en amina y timina para unirse al andamio, dando lugar a una fibra de 300 nm. El empaquetamiento en este punto es de 2.000 veces la hebra de ADN. Cuarto nivel: cromosoma Se produce por el arrollamiento de la fibra de 300 nm sobre sí misma formando una espiral y empaquetando el ADN hasta 10.000 veces formando una cromátide. La unión de dos cromátidas hermanas a través de las condensinas.

interfásicos en diferentes especies eucariontes son: H1, H2A, H2B, H3 y H4.

PLEGAMIENTO

Los cromosomas mitóticos son algunas de las estructuras más reconocibles en la celda, sin embargo, desde hace más de un siglo de su organización interna sigue siendo en gran medida sin resolverse. Se aplicaron métodos de captura de conformación de cromosomas, 5C y HiC, a través del ciclo celular y reveló dos estados plegamiento tridimensional alternativas del genoma humano. Se demuestra que la organización altamente compartimentada y de tipo celular específico descrito anteriormente para las células no sincronizadas se limita a la interfase. En la metafase, identificamos un estado plegado homogénea, que es independiente del locus, común a todos los cromosomas, y consistente entre los tipos de células, lo que sugiere un principio general de la organización de los cromosomas en metafase. El uso de simulaciones de polímero, nos encontramos con que los datos metafase Hi-C son incompatibles con los modelos jerárquicos clásicos, y en su lugar mejor descrito por una matriz de comprimidos longitudinalmente organizado linealmente de los bucles de cromatina consecutivos.

LOCALIZACION Y POSICIONAMIENTO DE LA MOLECULA

IDENTIFIQUE LA ESTRUCTURA Y SUS PARTES CROMOSOMA 1. Centromero 2. Constricciones Segundarias 3. Bandas 4. Telomero 5. Cinetecoro 6. Cromatidas 7. Brazo

DESCRIPCION DETALLADA DEL ORGANELO

ESQUELETO Y COMPLEJO DE PORO

TRANSITO MOLECULAR

RECAPITULACION NUCLEO

FUNCIONES

DIVISION CELULAR

DESCRIPCION

ACTIVIDAD # 2 De acuerdo a la lectura y utilizando los libros de la biblioteca, defina los siguientes términos relacionando la estructura y función Laminas nucleares

Lamina fibrosa

Cromatina condensada Cromatina extendida

Nucléolo

Complejo de poro

Importinas

Exportinas

Nucleosoma

Solenoide

Suprasolenoide

Cromatide

Cromosoma

transcripcion

ACTIVIDAD # 3 AUTOEVALUACIÓN 1) La eucromatina se caracteriza por: aser transcripcionamente inactiva bteñirse debilmente cpresentarse altamente condensada dformar parte de genes que no se expresan 2) abcd-

En el nucléolo se sintetizan: Precursores de ARNr ARNt Pre ARNm ARNm

3) abcd4) ab-

Los organizadores nucleolares aportan información para la síntesis de: ARNm ARNr ARNt Ribosomas La composición química y función de las histonas son respectivamente: proteínas básicas y forman parte en la estructura de la cromatina proteínas básicas cuya única función es regular la expresión de los genes

cd-

son proteínas ácidas e intervienen en la estructura de la cromatina son proteínas ácidas e intervienen en la síntesis de ADN polimerasa.

5) abcd-

El andamiaje o matriz nuclear: está formado exclusivamente por láminas se asocia a la cromatina a nivel de las SAR/MAR del ADN está más replegado en la eucromatina se desorganiza durante la división celular

6) abcd-

Presentan señal de localización nuclear: las hormonas esteroides todas las riboproteínas los factores de transcripción todas las anteriores son correctas

7) abcd-

Los dominios funcionales de la cromatina: aparecen por empaquetamiento de la fibra de 10 nm dependen exclusivamente de la interacción con la H1 representan individualmente un gen funcionan como unidades de replicación del cromosoma.

8) El pasaje de moléculas a través de los CPN: ano es regulado y requiere de etiquetas o señales en las moléculas transportadas bno es regulado para moléculas pequeñas y solubles que circulan por los canales periféricos csiempre es regulado y no depende del tamaño de la molécula a transportar drequiere que todas las moléculas a ser transportadas tengan una NSL 9) abcd-

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA con respecto a la telomerasa? es la enzima encargada de formar los telómeros es una ARN polimerasa se inactiva poco después del nacimiento las células cancerosas conservan la telomerasa siempre activa

10) Un investigador inyecto un cultivo celular con suero anti-laminina, y observó: aque la células no pudieron dividirse bque las células luego de la mitosis no pudieron organizar su envoltura nuclear cque los complejos laminina/antilamina se acumularon dentro del núcleo dque la envoltura nuclear formada resulto frágil e inestable BIBLIOGRAFIA

1. Alberts, B et al; (1996). Biología Molecular de la Célula; 3ra Edición; Ediciones Omega S.A. Barcelona. 2 De Robertis, E.; Hib, J.; (1998). Fundamentos de Biología Celular y Molecular; El Ateneo. Bs.As.

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http://genomasur.com/BCH_index.htm

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