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Núcleo celular

 

En 1831 Brown indicaba que todos las células de los seres vivos tenían núcleo ( los eritrocitos carecen de él ). En cuanto a su tamaño es variable, aunque guardan relación con el volumen citoplasmático. Esta relación se expresa RNP = V núcleo / V célula - V núcleo, tiene que existir un equilibrio entre el volumen del citoplasma y el nuclear. Según la expresion anterior al aumentar el volumen nuclear debe hacerlo el citoplasmático y viceversa. El hecho de que en esta relación se produzca cualquier variación es un estímulo para la división celular.

En general los nucleos suelen tener un diametro de 5 a 30 micrometros. En las células reproductoras el núcleo es de gran tamaño, como en los ovocitos y en los zigotos, puede ser el núcleo de gran tamaño en relación a la cantidad de ARN.

Suelen ser esféricos u ovalados aunque en las células alargadas el nucleo también adopta esta forma, también algunas células puede ser polimórfico, el que presente forma irregular indica alta actividad metabólica. Casi todas las células son mononucleadas aunque en algunas hepáticas son trinucleadas o incluso polinucleadas ( médula osea ). La posición es variable, pero constante para cada tipo de célula.

ESTRUCTURA DEL NUCLEO

a) Membrana nuclear

b) Nucleoplasma o jugo nuclear, masa clara ligeramente acidófila

c) Cromatina

d) Nucleolos, cuerpos esféricos en ocasiones como en los ovocitos de tamaño considerable.

Membarna nuclear

Divide a la célula en dos partes diferenciadas: citoplasma y nucleoplasma. A través de la membrana nuclear se produce el flujo de metabolitos y de información genética asociada a la síntesis de proteinas. Los primeros estudios con el microscopio electrónico fueron con ovocitos de anfibios y se pudo comprobar que la membrana nuclear era doble y no continua con poros de diametro aproximado de unos 400 A. Se comprobó también que en algunas zonas había contacto con el reticulo endoplasmático y la membrana nuclear. En aquellas células con gran cantidad de retículo endoplasmático rugoso se encontraban ribosomas sobre la capa externa de la membrana nuclear. En trabajos posteriores se apreció que muchas membranas carecían de estos poros y para llegar a una conclusión se emplearon microelectrodos y se reconocieron dos tipos de memebranas nucleares: un tipo de ellas presentaban gran resistencia eléctrica menor que la de la membrana celular y actuaron como barrera a la difusión. No se observaban poros, otro tipo con escasa resistencia eléctrica tenían poros y esto indicaba que había un intercambio libre de sustancia nucleoplasma - citoplasma (ovocitos), Trabajando con las primeras se descubrió que tenían poros pero taponados por las sustancias de gran resistencia eléctrica que los traspasaban. Debido a la continuidad entre el retículo endoplasmático y la membrana nuclear puede producirse el transporte de sustancias hacia el núcleo, sin necesidad de pasar por el citoplasma.

Cromosomas

De todos los componentes del núcleo, han sido los más estudiados durante los procesos de la división celular. Su presencia en la célula se conoce desde que Valdeyen en 1888 el cual le dió el nombre. Se puede considerar a los cromosomas como componentes celulares dotados de una organización compleja capaces de autoduplicarse y de mantener sus características de generación en generación morfológica y fisiologicamente. Los cromosomas se clasifican en tres tipos diferentes atendiendo a su morfología:

a) Acrocéntricos, uno de los brazos mucho más grande que el otro

b) Submetacéntricos, menos diferencia entre brazos

c) Metacéntricos, los dos brazos iguales

Partes del cromosoma

Cromosoma
Imágen, Universidad Nacional de Colmbia

 

La forma está determinada por la constricción primaria, la cual se situa en el punto de unión de los dos brazos del cromosoma, está rodeada por una zona clara denominada centrómero, el cual está relacionado con el movimiento del cromosoma en la división celular. Normalmente existe un centrómero por cromosoma aunque hay excepciones, si tienen dos centrómeros se llaman dicéntricos si tienen mas serían policéntricos.

La constricción secundaria es constante en posición y tamaño y cada grupo de células tiene las constricciones típicas, sirve para la identificación del cromosoma. Algunos autores consideran la constricción secundaria como organizadores nucleolares, otros diferencian entre las constricciones secundarias y los organizadores nucleolares indicando que la constricción es zona de ruptura y fusión cromosómica o bien zonas en las que hay poco ADN y los organizadores nucleolares que participan activamente en la formación de los nucleolos y se encuentran en todos los cromosomas en el brazo corto.

El telomero, en un extremo del cromosoma en el brazo opuesto al satélite, los telomeros se relacionan con la unión de los cromosomas con la envoltura nuclear.

El número de cromosomas es válido para clasificar a los seres vivos ( el hombre tiene 23 pares ), la forma de los cromosomas puede variar por causas externas, pero también lo puede hacer de forma natural, a los cambios que se producen en el cromosoma se denomina mutación. El cariotipo se define como el grupo de características que deben considerarse para identificar un juego cromosómico en particular. De tamaño constante, longitud de 0,2 a 5 micras y de diametro de 0,2 a 2 micras. El cariotipo es característico de cada especie y tipo, el cual se puede representar en un diagrama denominado Idiograma, donde aparecen los cromosomas ordenados de manera decreciente. El índice centromérico, indica la relación que existe entre la longitud del brazo corto y la longitud total del cromosoma. En el interior aparece una estructura filamentosa que es el cromonema.

Estructuras relacionadas con el cromonema

En la interfase (reposo celular), nos podemos encontrar que algunas zonas del cromosoma están muy espirilizadas y a esas zonas se les llama zonas heterocromatina por contraste con las menos espirilizadas a las que se le denomino eurocromatina, en ambas las materia es la misma.

En el período de profase de cualquier división celular, el cromonema puede presentar unas zonas mas estrechas y otras más gruesas alternando, a las gruesas se les denomino cromómeros y a las estrechas intercromomeros.

Nucleoproteinas

Principales constituyentes del núcleo: protaminas, histonas, proteinas ácidas, enzimas.

Las protaminas son proteinas de carácter básico, de bajo peso molecular (4000 daltons), pH entre 9 y 11, compuestas por 28 residuos polipeptídicos, longitud total de 100 A. En los espermatozoides de algunos peces se observo que las protaminas estaban unidas al ADN por soluciones salinas y en algunos casos está unión puede representar hasta el 9% del peso del núcleo.

Las histonas son de carácter básico, más heterogeneas y el complejo que forman es más fuerte. Su peso molecular es mayor que las protaminas entre 10.000 y 18.000 daltons. Entre los aminoacidos que se encuentran formando parte de las histonas: arginina (17 %), lisina, histidina, la arginina se sintetiza en el citoplasma a expensas de los ribosomas y posteriormente pasa al núcleo.

Las proteinas ácidas, son abundantes en el núcleo, muy heterogeneas y especificas de las distintas especies y tejidos. Las proteinas residuales que no están ligadas al DNA y la síntesis de ellas ocurre durante toda la vida celular que se realiza en el citoplasma y luego son transportados al interior del núcleo.

Los enzimas son proteinas no histónicas.

 

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