Componentes Esenciales de la Célula: Núcleo, Nucleolo y Citosol
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El Núcleo Celular: Estructura y Función
El núcleo es una estructura fundamental que contiene el material genético de la célula eucariota. Se compone de cuatro elementos principales que trabajan en conjunto para regular la expresión génica y la replicación del ADN.
Componentes del Núcleo
Nucleoplasma
El nucleoplasma es el medio interno del núcleo, similar al citosol, donde se encuentran disueltas diversas moléculas y estructuras, incluyendo enzimas, nucleótidos y proteínas necesarias para las funciones nucleares.
Envoltura Nuclear
La envoltura nuclear encierra el ADN y define el comportamiento nuclear. Está formada por dos membranas concéntricas separadas por un espacio perinuclear. Ambas membranas presentan poros nucleares, aunque tienen una composición proteica diferente. La membrana interna contiene proteínas específicas que interactúan con la lámina nuclear y la cromatina, mientras que la externa es similar a la del retículo endoplasmático rugoso (RER) y a menudo está cubierta de ribosomas. Cada poro perfora la doble membrana, permitiendo que las moléculas más pequeñas pasen libremente, mientras que las más grandes requieren un gasto energético para su transporte regulado.
Lámina Nuclear
La lámina nuclear es una red de subunidades proteicas (filamentos intermedios de laminas) que polimerizan, proporcionando forma y estabilidad a la envoltura nuclear. También juega un papel en la organización de la cromatina y en la regulación de la expresión génica.
Cromatina
La cromatina es una mezcla de ADN y proteínas, principalmente histonas. Se empaqueta en unidades llamadas nucleosomas, creando una estructura similar a un 'collar de perlas'. En las células, estos nucleosomas se encuentran empaquetados uno sobre otro para compactar el material genético de manera eficiente dentro del núcleo.
El Nucleolo: Centro de Síntesis Ribosomal
El nucleolo es una estructura prominente dentro del núcleo, no rodeada por membrana. Cada núcleo suele contener uno o dos nucleolos, y esta estructura se compone de dos regiones principales:
Regiones del Nucleolo
- La región granular, formada por gránulos, ocupa la periferia del nucleolo y contiene ribosomas en proceso de maduración.
- La región fibrilar, compuesta por fibras delgadas, se encuentra en una posición más central y es el sitio de transcripción del ARNr y su procesamiento inicial.
En las células humanas, existen 5 pares de cromosomas que organizan 10 nucleolos. Estos cromosomas poseen 'organizadores nucleolares' que contienen genes para la síntesis de ARN ribosómico (ARNr). La función principal del nucleolo es la síntesis y ensamblaje de ribosomas, que son complejos macromoleculares de ARNr y proteínas. La acumulación de ARNr en proceso de maduración crea la zona fibrilar. Por otra parte, las proteínas de los ribosomas se sintetizan en el citosol y se transportan al nucleolo a través de los poros nucleares para unirse con sus respectivos ARNr y formar los ribosomas completos.
El Citosol: El Medio Interno de la Célula
Características y Composición
El citosol es la parte del citoplasma que ocupa el espacio entre los orgánulos rodeados de membrana. Carece de una estructura interna definida y puede ocupar hasta la mitad del volumen celular. Las moléculas pequeñas se difunden fácilmente a través del citosol, pero las grandes requieren un gasto energético para su movimiento. El citosol es rico en agua y proteínas, en las que se encuentran disueltas numerosas moléculas, iones y metabolitos.
Funciones Clave del Citosol
El citosol cumple múltiples funciones vitales, actuando como reserva de combustibles y materiales de construcción celular. En él tienen lugar importantes reacciones bioquímicas de síntesis y degradación, como la glucogénesis (síntesis de glucógeno), la glucólisis (degradación de glucosa), la biosíntesis de lípidos y nucleótidos, y las modificaciones post-traduccionales de proteínas sintetizadas. Además, en el citosol se encuentran estructuras como partículas de glucógeno y gotas lipídicas, que sirven como almacenes de energía, así como ARNm y subunidades de ribosomas libres, esenciales para la síntesis proteica.