NÚLEO CELULAR Introducción A finales del siglo XiX se desarrollaron una serie de experiencias que demostraron paulatinamente y en distintas especies, la importancia decisiva del núcleo celular en el mantenimiento de la vida. Paralelamente se demostró que el ADN es el responsable de la transmisión de los caracteres heredables. En la célula procarionte el ADN se presenta como un cromosoma único, que forma complejos con pequeñas proteínas básicas y que está asociado con la membrana plasmática. En la célula eucarionte el ADN se estructura en moléculas asociadas a proteínas llamadas histonas, formando un complejo nucleoproteína denominado cromatina. La cromatina está unida a la membrana nuclear por un sistema de proteínas fibrosas formando así el esqueleto nuclear. La función esencial del esqueleto nuclear es mantener la forma e integridad del núcleo como tal y su contenido. En el núcleo encontramos también al nucleolo, región conformada por genes ribosómicos y proteínas Objetivos Reconocer al núcleo como estructura fundamental de la célula eucarionte. Reconocer estructura y función de la envoltura nuclear Describir los elementos que integran al núcleo celular Explicar cómo las moléculas de ADN genómico se pliegan en la cromatina Describir e interpretar las funciones del nucleolo Contenidos Organización general del núcleo Envoltura nuclear: estructura y funciones Cromosomas Nucleolo: estructura y función Hecho el depósito que marca la Ley 11723. Prohibida su reproducción total o parcial. 72 Bibliografía Biología e Introducción a la Biología Celular. Capítulo 1 Organización Molecular de la Célula. Editorial CCC Educando. Buenos Aires, 2000. Avers, Charlotte. Biología Celular. Ed. Grupo Iberoamérica. México 1985. Alberts, B. y col. Biología Molecular de la Célula. Ed. Omega. Espana 1992. Curtis Helena. Invitación a la Biología. Ed. Panamericana. Bs.As. 1995 De Robertis, E.D.P. y De Robertis, E.M.F. Bología Celular y Molecular. Ed. El Ateneo. Bs.As. 1986. De Robertis y Hib. Fundamentos de Biología Celular y Molecular. Ed. El Ateneo. Bs. As. 1997. Harper, H; Rodwell, V; Mayes, P. Manual de Química Fisiológica. Ed. El Manual Moderno. México. 1978. Lehninger, Al. Bioquímica. Ed. Omega. Espana. 1992. Martin, D.; Mayes, P. Bioquímica de Harper. Ed. El Manual Moderno. México. 1986. Stryer, L. Bioquímica. Ed. Reverté. Espana. 1984. Guía de la Unidad Cuestionario 1) ¿Qué es el núcleo celular? ¿Qué tipos celulares lo poseen? 2) ¿Cuáles son los elementos que conforman la envoltura nuclear? 3) ¿Cuál es la estructura y función del complejo de poros nucleares? 4) ¿Cómo se supone que atraviesan las diversas sustancias la envoltura nuclear? 5) Una célula humana contiene casi 6.000 millones de pares de bases de ADN divididas en 46 cromosomas. ¿Cuántas moléculas de ADN posee un cromosoma? 6) ¿Cómo está formada la cromatina? 7) ¿Cuántos tipos de histonas existen en una célula eucarionte? 8) ¿Cómo está formado un nucleosoma? ¿Qué función cumple? 9) ¿Qué funciones se supone desempeñan las proteínas no histónicas? 10) ¿Cuáles son las características de los cromosomas mitóticos? ¿Qué es el superenrollamiento de la cromatina? ¿Y los bucles? 11) Defina heterocromatina y eucromatina 12) ¿Qué es un cariotipo? ¿Cómo y para qué se lo construye? 13) El núcleo y los complejos de los poros nucleares, mantienen su forma aún después de que se han extraído los lípidos y las proteínas de la envoltura nuclear por tratamiento de núcleos con detergentes no iónicos. ¿A qué se debe esto? 14) ¿Cómo está estructurada la lámina nuclear? 15) ¿Qué ocurre con la envoltura nuclear en la profase mitótica? Hecho el depósito que marca la Ley 11723. Prohibida su reproducción total o parcial. 73 16) ¿Cómo está formada la matriz nuclear? 17) Los nucleolos son regiones del nucleoplasma que se tiñen fácilmente y están formados por genes ribosómicos rodeados de sus transcriptos de ARNr y varias proteínas. ¿Cuáles son las funciones que desempeñan los nucleolos? 18) ¿Cuál es la función de la nucleolar-organizing region o NOR? 19) ¿Cuáles son las tres regiones principales de un nucleolo? ¿Cómo están formadas? ¿Qué funciones desempeñan? 20) ¿A qué se denomina zona nucleoide de células procariontes? 21) ¿Cómo está organizado el ADN procarionte? Problemas de Aplicación 1.- Realice una lectura comprensiva del texto que se cita a continuación. ¿Por qué es importante el proyecto genoma humano? ¿Qué métodos permiten el avance de este proyecto? ¿Qué aplicación tiene el proyecto para las Ciencias de la Salud Humana? El Proyecto de Genoma Humano Extraído de “Biología Celular”, Smith y Wood- Ed. Addison-Wesley USA 1997 Hecho el depósito que marca la Ley 11723. Prohibida su reproducción total o parcial. 74 Hecho el depósito que marca la Ley 11723. Prohibida su reproducción total o parcial. 75 2.- Lea atentamente y explique la relación existente entre el ADN, las histonas, nucleosomas y fases del ciclo celular. “La duplicación en células eucariotas, está intimamente relacionada con estructuras nucleares”. El ADN recién sintetizado rápidamente se asocia a los nucleosomas. Los octámeros de histonas presentes antes de la duplicación permanecen intactos y pasan a las hijas dúplex, mientras que las histonas recién sintetizadas se ensamblan en una nueva partícula central. Se cree que las partículas centrales nuevas y viejas se distribuyen al azar entre las cadenas hijas. 3.- Completar las referencias donde aparecen signos de interrogación: Hecho el depósito que marca la Ley 11723. Prohibida su reproducción total o parcial. 76 4.- El siguiente esquema muestra desde el enrollamiento del ADN hasta la fomación del cromosoma eucariota. Explique el significado de cada figura Hecho el depósito que marca la Ley 11723. Prohibida su reproducción total o parcial. 77 5.- Los siguientes esquemas representan distintos tipos de cromosomas; identifíquelos Hecho el depósito que marca la Ley 11723. Prohibida su reproducción total o parcial. 78