7.3A: El Núcleo

Objetivos de aprendizaje

1. Describir la estructura y función del núcleo en células eucariotas.
2. Defina lo siguiente:
   1. envolvente nuclear
   2. nucleolo
   3. nucleosoma

Figura\(\PageIndex{33}\)). Los poros en la membrana nuclear permiten que subunidades ribosómicas y ARNm transcritos fuera de genes en el ADN salgan del núcleo, entren en el citoplasma y participen en la síntesis de proteínas.

• Micrografía electrónica de un núcleo cortesía de Microscopía de Dennis Kunkel.

Dentro del núcleo se encuentra un fluido llamado nucleoplasma, un nucleolo (ver Figura\(\PageIndex{31}\)), y cromosomas lineales compuestos por ADN cargado negativamente asociado con proteínas básicas cargadas positivamente llamadas histonas para formar estructuras conocidas como nucleosomas. Los nucleosomas forman parte de lo que se llama cromatina, el ADN y las proteínas que componen los cromosomas. El nucleolo es un área dentro del núcleo que está involucrada en el ensamblaje de subunidades ribosómicas. Un área de ADN llamada el organizador nucleolar dirige la síntesis de ARN ribosómico (ARNr) que posteriormente se combina con proteínas ribosómicas para formar subunidades ribosómicas inmaduras que maduran después de que abandonan el núcleo por medio de los poros en la envoltura nuclear y maduran en el citoplasma. Los genes localizados a lo largo del ADN se transcriben en moléculas de ARN, principalmente ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt y ARN ribosómico (ARNr). El ARN mensajero se traduce entonces en proteína en los ribosomas. En general entonces, el ADN determina qué proteínas y enzimas puede sintetizar un organismo y, por lo tanto, qué reacciones químicas es capaz de llevar a cabo.

El ADN en las células eucariotas se empaqueta de manera altamente organizada. Consiste en una unidad básica llamada nucleosoma, una estructura en forma de cuentas de 11 nm de diámetro que consta de 146 pares de bases de ADN envueltos alrededor de ocho moléculas de histonas. Los nucleosomas están unidos entre sí por un segmento de ADN de aproximadamente 60 pares de bases de largo llamado ADN enlazador (ver Figura\(\PageIndex{27}\) A). Otra histona asociada con el ADN enlazador luego empaqueta nucleótidos adyacentes juntos para formar un hilo de nucleosoma de 30 nm de diámetro. Finalmente, estos hilos de nucleosomas empaquetados forman grandes bucles enrollados que se mantienen unidos por proteínas de andamiaje no histonas. Estos bucles enrollados en las proteínas del andamiaje interactúan para formar la cromatina condensada observada en los cromosomas durante la mitosis.

Cuando la célula no se está replicando, el ADN y las proteínas aparecen como una masa filiforme llamada cromatina. Durante la mitosis, la cromatina se enrolla en cuerpos gruesos en forma de varilla llamados cromosomas (ver Figura\(\PageIndex{31}\) A) y un aparato huso guía la separación y movimiento de los cromosomas para la división celular de manera que cada célula termina con un complemento completo de cromosomas. Durante la reproducción sexual los núcleos de las células sexuales se dividen por células productoras de meiosis con la mitad del número normal de cromosomas (uno de cada par homólogo).

Para Más Información: ADN de la Unidad 6

Para Más Información: Replicación de ADN de la Unidad 6

Para Más Información: Mitosis de la Unidad 6

Mapa conceptual de la estructura celular eucariota

Resumen

1. Las células eucariotas contienen mucho más ADN que las bacterias, y este ADN se organiza como múltiples cromosomas ubicados dentro de un núcleo.
2. El núcleo en las células eucariotas está separado del citoplasma por una envoltura nuclear.
3. El nucleolo es un área dentro del núcleo que está involucrada en el ensamblaje de subunidades ribosómicas.
4. Los genes localizados a lo largo del ADN se transcriben en moléculas de ARN, principalmente ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt y ARN ribosómico (ARNr). El ARN mensajero se traduce entonces en proteína en los ribosomas.
5. En general entonces, el ADN determina qué proteínas y enzimas puede sintetizar un organismo y, por lo tanto, qué reacciones químicas es capaz de llevar a cabo.

Preguntas

Estudie el material en esta sección y luego escriba las respuestas a estas preguntas. No se limite a hacer clic en las respuestas y escríbelas. Esto no pondrá a prueba tu comprensión de este tutorial.

1. Coincidir con lo siguiente:

   _____ Separa los cromosomas del citoplasma. (ans)

   _____ Un área dentro del núcleo que está involucrada en el ensamblaje de subunidades ribosómicas. (ans)

   _____ Unidad básica de ADN eucariota que aparece como estructuras en forma de cuentas que consisten en ADN envuelto alrededor de moléculas de histonas. (ans)

   1. envolvente nuclear
   2. nucleolo
   3. nucleosoma
   4. cromosomas