Estructura y función del núcleo celular: cromatina, cromosomas y nucléolo

Estructura y Función del Núcleo Celular

El Núcleo: Centro de Control Celular

El núcleo es el centro de control de la célula eucariota, ya que contiene la mayoría del ADN celular y, por tanto, la información genética para casi todas las funciones celulares. En las células animales, el núcleo suele ser aproximadamente esférico, con un diámetro entre 4 y 6 μm. En las células vegetales, aunque el tamaño es similar, el núcleo suele presentar una forma más irregular, debida a la presión que ejercen las vacuolas, que tienden a deformarlo. En el núcleo hay normalmente varias moléculas de ADN de diversos tamaños. Este número es variable para cada especie y cada molécula formará un cromosoma durante la división celular. Este ADN, como se ha estudiado, se encuentra unido a proteínas, formando la cromatina. También en el núcleo se encuentra una cantidad variable de ARN.

Envoltura Nuclear y Poros Nucleares

El núcleo se encuentra separado del citoplasma por la envoltura nuclear, que es una doble membrana. Esta se prolonga con el retículo endoplasmático. En algunas zonas, las dos membranas se fusionan, dando lugar a unos orificios que comunican el núcleo con el citoplasma, denominados poros nucleares. Estos poros no son simples aberturas en la membrana, sino que poseen una compleja estructura de ojal, en la que participan las nucleoporinas y otras proteínas. En la parte central existe un canal que permite la comunicación, pero no de forma indiscriminada, ya que los componentes del canal reconocen las moléculas que pueden atravesarlo. Por ejemplo, la caperuza de ARNm es la señal que le permite salir del núcleo. El medio interno nuclear se denomina nucleoplasma. En él se encuentran el ADN en forma de cromatina, ARN y proteínas.

Matriz Nuclear

La matriz nuclear es un entramado de proteínas, más o menos análogo al citoesqueleto. Parte de esta forma la lámina nuclear o fibrosa, formada por proteínas filamentosas, que se encuentran en contacto con la membrana interna del núcleo.

Nucléolo y Organización de la Cromatina

En el nucléolo se concentran los genes ribosomales, es decir, los que codifican para el ARNr. El ADN correspondiente a estos genes contiene una región, denominada organizador nucleolar, que permite la reunión de todos los genes ribosomales, aunque estén dispersos en varios cromosomas. Durante la interfase, la cromatina adopta la forma de filamento de nucleosomas y filamento de 30 nm. Hay dos tipos de cromatina: una más condensada, la heterocromatina, que es inactiva transcripcionalmente, y otra laxa, la eucromatina, que se transcribe activamente. A su vez, se pueden distinguir dos tipos de heterocromatina: la constitutiva, que no tiene información genética, y la facultativa, que varía en los distintos tipos celulares de un organismo, y contiene genes que no se expresan y tienen que ver con la especialización celular. Cuando la célula va a dividirse, la cromatina se condensa para formar los cromosomas. A lo largo de todo este proceso, los cromosomas se acortan y engruesan, con lo que finalmente se hacen visibles al microscopio óptico, en forma de filamentos que poseen una estructura característica.

Estructura del Cromosoma

En un cromosoma pueden distinguirse las siguientes partes:

• El centrómero: es un estrechamiento que divide al cromosoma en dos brazos, que pueden ser iguales o no.
• El cinetocoro: situado a cada lado del centrómero, permite la unión con los microtúbulos del huso acromático.
• Los telómeros: son los extremos del cromosoma y están formados por secuencias de ADN muy repetitivas. Están relacionados con el número de veces que una célula puede dividirse. Dado que, antes de dividirse, una célula duplica su material genético.