Repasa exactamente la estructuración del DNA en el núcleo celular.
3.3. El núcleo:
Es el orgánulo que dirige la vida celular. Normalmente sólo
hay uno por célula y está rodeado de una doble membrana,
encontrándose en su interior el material genético, el DNA.
Su función es la reproducción de la célula (la transmisión
de los caracteres genéticos) y la síntesis de moléculas
de RNA (transcripción), que pasarán al citoplasma y se traducirán
a proteínas.
a) Membrana nuclear: Es una envoltura doble que rodea completamente
al núcleo, comunicada con el R.E. rugoso, y con ribosomas adheridos
a su cara más externa. En su parte interna forma una red de filamentos
proteicos (lámina fibrosa ó corteza nuclear) donde se
sujeta y organiza la cromatina. Está atravesada por numerosos
poros que permiten
el intercambio de materiales con el citoplasma.
Figura 11: Estructura del núcleo
b) Nucleoplasma: o carioplasma, es la dispersión coloidal
envuelta por la membrana nuclear, de composición y estructura
parecida al citosol, y en donde se efectúa la síntesis
de ácidos nucléicos. Contiene uno o varios orgánulos
sin membrana, los nucleolos, formados por proteínas, RNA y bucles
de DNA, en donde se organizan las proteínas y el RNAr que forman
las subunidades ribosómicas y que saldrán al citoplasma
atravesando los poros de la membrana nuclear.
c) El material genético: conjunto de
moléculas independientes de DNA que se estructuran formando las
fibras de cromatina cuando la célula está en interfase,
y los cromosomas cuando la célula se va a dividir (mitosis).
En la cromatina, la doble hélice de DNA se enrolla dos veces
alrededor de un octámero de proteínas histonas formando
el nucleosoma,
que se continúa con el siguiente a través de DNA libre
(DNA
espaciador, ligador ó linker), constituyendo una estructura
de unos 100 Å de grosor denominada por su aspecto collar
de perlas. La cromatina más abundante es difusa, se llama
eucromatina y permite el acceso de enzimas para duplicar su DNA y transcribir
moléculas de RNA. La cromatina más condensada se llama
heterocromatina, es inactiva y sólo se expresa en la fase de
diferenciación celular. Cuando la célula se va a dividir,
las fibras de cromatina se empaquetan organizándose en cromosomas.
En la metafase de la mitosis,
cada cromosoma tiene su DNA duplicado (la duplicación del material
genético ha ocurrido durante la interfase), y cada una de esas
dos moléculas de DNA forma un cromonema que se pliega alrededor
de un eje proteico no histónico, formando las dos cromátidas
hermanas del cromosoma, unidas en una zona llamada centrómero
(constricción primaria), en donde se localiza el cinetocoro,
estructura proteica que formará filamentos tubulares para dirigir
los movimientos de los cromosomas en la mitosis; los extremos del cromosoma
a partir del centrómero se llaman brazos,
y en su parte final pueden tener estrechamientos (constricciones secundarias),
con el telómero
en su parte distal. Cuando la mitosis avanza y se llega a la anafase,
las dos cromátidas del cromosoma metafásico se separan
y cada una de ellas, conservando todas sus estructuras, constituyen
los cromosomas anafásicos, con una sóla cromátida
y por tanto una sóla molécula de DNA en cada uno de ellos.
Las células haploides (n) son aquéllas
que tienen un número sencillo de cromosomas no emparejados, mientras
que las células diploides (2n) tienen en su núcleo un
número par de cromosomas emparejados: cada pareja de ellos recibe
el nombre de par de cromosomas homólogos, y contienen en la misma
localización topológica (locus) los pares de genes alelomorfos,
uno en cada cromosoma. El conjunto de cromosomas de cada especie, con
sus características de número, forma, tamaño, tipo,
etc., se llama cariotipo ó idiotipo, y su ordenación en
pares de cromosomas homólogos de mayor a menor tamaño
se llama cariograma ó idiograma.
Figura 12: Cariograma humano femenino
Cuestión para autoevaluación:
El material genético de una célula
es su DNA ; y sus estructuras genéticas son los genes de las
fibras de cromatina ó de los cromosomas. ¿Qué
relación hay entre estos conceptos?