El núcleo celular

1. El núcleo celular Marta Gutiérrez del Campo

2. ¿POR QUÉ ES NECESARIA LA INFORMACIÓN CELULAR? En toda célula, tanto procariota como eucariota, se dan complejos procesos metabólicos y fisiológicos con la finalidad de obtener materiales y energía. Además, la célula no sólo requiere proteínas sino que también necesita regular y controlar los procesos que se dan en ella. Toda esta gran cantidad de información se encuentra en el núcleo de las células eucariotas y en el genoma o cromosoma de las células procariotas. El núcleo es una estructura característica de las células eucarióticas y contiene la información genética. El núcleo en interfase

3. El núcleo en interfase CARACTERÍSTICAS Aspecto: esfera de gran tamaño que se destaca del citoplasma y que está separada de él por una envoltura nuclear. Número. Normalmente las células sólo tienen un núcleo. El paramecio, no obstante, tiene dos núcleos: uno mayor, el macronúcleo, y otro menor, el micronúcleo. Forma. Si la célula es isodiamétrica el núcleo suele ser esférico. En las células donde dominan dos dimensiones, células aplanadas, el núcleo suele ser discoidal. En las células alargadas el núcleo suele ser elíptico. Ciertos tipos celulares tienen núcleos irregulares. Tamaño. Es muy voluminoso en las células indiferenciadas o en las muy activas. Si sufre un aumento en su volumen es un indicio de que la célula está próxima a entrar en división. http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/celula2.htm

4. El núcleo en interfase ESTRUCTURAS Al MET se observan las siguientes estructuras: La envoltura nuclear (poros nucleares). El núcleoplasma La cromatina. El nucléolo. http://www.youtube.com/watch?v=O6apHYhilLU&hl=es

5. El núcleo en interfase ESTRUCTURAS • ENVOLTURA NUCLEAR Dos membranas unitarias: una exterior y otra interior con un espacio entre ellas llamado espacio perinuclear, proviene del retículo endoplasmático granular y está conectada con él. La envoltura nuclear no es continua, pues tiene un gran número de porosde 500 a 700 Å de diámetro. Permiten el paso de grandes moléculas (ARN, proteínas) e impiden diferencias osmóticas entre el núcleo y el citoplasma. En el interior adosada a la membrana, una estructura proteínica formada por proteínas fibrilares: la lámina nuclear, de un espesor de 150 a 500 Å. Fundamental para la constitución de los cromosomas inducir la aparición y desaparición de la envoltura nuclear.

6. El núcleo en interfase ESTRUCTURAS NUCLEOPLASMA • Contenido nuclear indiferenciado . • Un gel similar al hialoplasma, pero no tiene ni microtúbulos ni microfilamentos, formado por agua, proteínas, ARN e iones. • Inmersa la cromatinay se dan los procesos: • síntesis del ARN (transcripción) • la replicación del ADN.

7. El núcleo en interfase ESTRUCTURAS CROMATINA • Llamada así por teñirse fuertemente con ciertos colorantes. • Constituida por ADN, proteínas y algo de ARN. • Entre las proteínas se encuentran las histonas. • Además podemos encontrar en la cromatina otras proteínas, como la miosina y la actina. • La cromatina está estructurada en elementos individuales llamados cromosomas. • Hay un número constante de cromosomas por núcleo celular, por individuo y por especie. Los cromosomas interfásicos darán lugar, cuando la célula se divida, a los metafásicos. http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/actividades/videocromatina/cromatina.htm

8. El núcleo en interfase ESTRUCTURAS NUCLEÓLO Es una estructura aproximadamente esférica, visible incluso al microscopio óptico. Aparece con frecuencia asociado a zonas de cromatina densa, los llamados organizadores nucleolares, No presenta membrana de separación con el núcleo y al MET tiene un aspecto heterogéneo, grumoso, con zonas más densa y otras menos densas. Está constituido básicamente por ARN, proteínas y ADN asociado. Funciones del nucléolo: Su función principal es la síntesis de ARNr (el ARN de los ribosomas) y el ensamblaje de estos mismos ribosomas. Microfotografía electrónica del nucléolo. NE, Envoltura nuclear; NO. Organizador nucleolar; PG, Zona granular; PF, Zona fibrilar.

9. El núcleo en interfase FUNCIONES La trasmisión de la información genética de los ascendientes a los descendientes y de una generación celular a la siguiente se realiza a través del núcleo celular. Debido a esto en el núcleo es necesario que se realice la duplicación o replicación del ADN. Los procesos de síntesis del ARN, trascripción de la información genética para la posterior síntesis de proteínas en el hialoplasma, se dan también en el núcleo. Por último, esta información se traducirá en el citoplasma celular, pues en él se realizará la síntesis de proteínas. http://www.youtube.com/watch?v=-EGKrYdQEHQ&hl=es http://www.youtube.com/watch?v=qOA25GbUkdA&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=rNjfo0V9aYM&feature=related

10. El núcleo en división Durante la mitosis las cromátidas se repliegan sobre sí mismas en tal grado que surgen pequeños cuerpos dobles perfectamente visibles al microscopio: son los cromosomas metafásicos. CROMOSOMAS: Su tamaño es variable: según las células, el cromosoma de que se trate, del momento funcional, etc.

11. El núcleo en división CROMOSOMAS Las cromátidas: estructuras idénticas en morfología e información ya que contienen cada una molécula de ADN constituida por un esqueleto proteico, situado en el interior, alrededor del cual se disponen muy apelotonados el ADN y las proteínas que forman el cromosoma. El centrómero: región que se fija al huso acromático durante la mitosis. Se encuentra en un estrechamiento llamada constricción primaria, que divide a cada cromátida del cromosoma en dos brazos. En el centrómero se encuentran los cinetocoros. Los telómeros: Al extremo de cada brazo del cromosoma se le denomina telómero. Los telómeros serán una suerte de "reloj celular" que determinaría el número de ciclos celulares que puede tener una célula. El organizador nucleolar.: En algunos cromosomas se encuentra la región del organizador nucleolar (NOR). En ella se sitúan los genes que se transcriben como ARNr. EI satélite (SAT): Es el segmento del cromosoma entre el organizador nucleolar y el telómero correspondiente. Sólo poseen satélite aquellos cromososmas que tienen NOR.

12. El núcleo en división TIPOS DE CROMOSOMAS • Orgánulos constantes en número, forma y características. • Los cromosomas de una célula pueden ser diferentes unos de otros, la diferencia está en la posición del centrómero: • Metacéntricos • Submetacéntricos • Acrocéntricos • Telocéntricos http://www.youtube.com/watch?v=nVbaULi0VF4&feature=PlayList&p=7093B2A2806AC36B&playnext=1&playnext_from=PL&index=9 http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/La_celula/activ18c.htm http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/Ejercicios/2b/Biologia/Genetica/cromosomas.htm

13. El núcleo en división NÚMERO DE CROMOSOMAS CARIOTIPO Se llama cariotipo al número, forma y tamaño de los cromosomas de una determinada especie. Esto es, al conjunto de los cromosomas de una célula. El número de cromosomas de las célulassomáticas (no reproductoras) de la mayoría de los animales, plantas y hongos es siempre par, excepto si se tienen anomalías en el número de cromosomas. En los ideogramas los cromosomas se agrupan por parejas de homólogos. El número de cromosomas de cada serie recibe el nombre de número haploide o n y, como ya se ha dicho, ha sido heredado de uno de los progenitores. El número total de cromosomas es el número diploide o 2n. En muchos grupos de seres vivos, por ejemplo en los mamíferos, los cariotipos del macho y de la hembra son diferentes. Así la mujer tiene dos cromosomas X (XX homogamética) y el hombre tiene un cromosoma X y otro Y (heterogamético- XY). Estos cromosomas que determinan el sexo se llaman, por ser distintos, heterocromosomas. En las aves es al contrario, el macho es homogamético(ZZ) y la hembra heterogamética(ZW). El resto de los cromosomas que no determinan el sexo son los autosomas.

14. El ADN portador de la información genética ¿QUÉ ES LA GENÉTICA MOLECULAR? La Genética: como la parte de la Biología que se ocupa del estudio de la herencia biológica, intentando explicar los mecanismos y circunstancias mediante los cuales se rige la transmisión de los caracteres de generación en generación. La genética molecular: estudia estos procesos desde un punto de vista químico.

15. El ADN portador de la información genética ¿CUÁL ES LA NATURALEZA DEL MATERIAL GENÉTICO? LOS EXPERIMENTOS DE GRIFFITH

16. El ADN portador de la información genética ¿CUÁL ES LA NATURALEZA DEL MATERIAL GENÉTICO? LOS EXPERIMENTOS DE AVERY y colaboradores.: En 1944. AVERY, MCLEOD y McCARTY Se propusieron encontrar cuál era el componente que transmitía el carácter heredable y llegaron a la conclusión de que era el ADN CONCEPTO CLÁSICO Y MOLECULAR DE LOS GENES Para Mendel los genes eran considerados como factores hereditarios que determinaban las características externas de los seres vivos.

17. El ADN portador de la información genética ¿CUÁL ES LA NATURALEZA DEL MATERIAL GENÉTICO? LOS ESTUDIOS DE GARROD Hipótesis: un gen-una enzima. Ahora bien, debido a que hay enzimas formadas por dos o más cadenas polipeptídicas, la hipótesis se reformuló como: un gen-un polipeptido. HIPÓTESIS DE LA COLINEALIDAD DE CRICK "Existe una correspondencia entre la secuencia de nucleótidos del gen y la secuencia de aminoácidos de la enzima codificada"