En este archivo podrás encontrar unos apuntes completamente explicados y redactados sobre el temario de los temas 17-21 de la asignatura de Biología médica que se imparte en la Universidad de Valladolid en el primer curso del grado en medicina. Este archivo cuenta, además, con explicaciones sen...
NÚCLEO
El núcleo interfásico es el “centro de
información y órgano rector de la célula”.
Constituye un compartimento
membranoso donde se encuentra el
material hereditario y en el que tiene
lugar la replicación del DNA, y la
sy
transcripción y maduración del RNA.
ea
Funciones del núcleo interfásico:
- Preservar la estabilidad del ADN, que es de mayor tamaño que el núcleo.
génica.
ed
- Regular la expresión génica mediante los factores de transcripción, que son sintetizados en
el citoplasma. Si se bloquea este paso no se produciría ningún efecto sobre la expresión
- La presencia de intrones y exones en los genes de las células eucariotas obligan a llevar a cabo
la maduración. Es muy peligroso que un ARN sin madurar acceda a los ribosomas, ya que se
producirían proteínas que no cumplen con su función o peligrosas.
am
- Separar la transcripción de la traducción, es decir, que ayuda a la célula a regular la
información que va desde el ADN hasta la proteína. Así, al producirse la transcripción de un
gen a ARNm no se produce inmediatamente una proteína, sino que este es bloqueado dentro
del núcleo para que no se traduzca y se produzca la proteína.
- Ayudar en el intercambio de ADN y ARN entre el núcleo y el resto de la célula.
- Sintetizar ribosomas en nucleolo.
- Contener el material genético.
- Controlar los procesos celulares.
ud
De forma generalizada, el núcleo es una estructura, única y esférica, situada en el centro de la célula
y con diámetro de 5-25 μm. Pero en la realidad esto es muy diverso. Para observarlo se utiliza una
tinción de hematoxilina.
Según el número de núcleos que posean, las células se clasifican en:
Ay
@
La relación nuceloplasmática es constante:
Este puede presentar diversas formas y posiciones:
- Formas: Esféricos, planos, arriñonados, polilobulados.
- Posiciones: Central, basal, lateral.
1
, sy
El contenido del núcleo está rodeado por una
envoltura nuclear formada por una membrana
ea
nuclear externa, un espacio perinuclear, una
membrana nuclear interna y una lámina
nuclear o fibrosa.
El interior del núcleo está formado por una
matriz nuclear (llamada nucleoplasma o
carioplasma), cromatina, un nucléolo y otros
cuerpos nucleares.
La envoltura nuclear:
ed
Es una capa que envuelve a todo el núcleo,
formada por 2 membranas celulares
paralelas, una interna y otra externa, separadas por un espacio llamado perinuclear (EP) de 10 a
am
50nm. Ambas tienen distinta composición. La envoltura nuclear se encarga realizar una retención
selectiva, es decir, que solo las sustancias que interaccionan con las proteínas de la lámina nuclear
o de la cromatina se mantiene como componentes propios de la membrana interna.
• La membrana nuclear externa
(ME) se continúa con la del RER y
del mismo modo, posee
ribosomas.
ud
• La membrana nuclear interna
(MI) está unida a una fina red de
filamentos que forman la lámina
nuclear (LN). Proporciona un
soporte mecánico a la MN y sirve
de punto de unión a fibras de cromatina.
Ay
Funciones de la envoltura nuclear:
• Separar el material genético del citoplasma.
• Establecer la forma y posición del núcleo.
• Contribuir a la organización interna del núcleo.
• Evitar que las macromoléculas pasen libremente del citoplasma al nucleoplasma.
Esta envoltura posee poros, en los que ambas membranas
@
se fusionan y cuyo número varía en función de la actividad
celular. Están recubiertos de complejos proteicos, el
complejo de poro nuclear (CPN).
2
, Estos poros están formados por nucleoporinas, que permiten el paso libre de pequeñas moléculas
solubles (difusión pasiva) y evitan el paso de moléculas más grandes con ADN y proteínas (transporte
selectivo y activo). La mitad de estas nucleoporinas está
formada por dominios de hélice α o de láminas β
(andamiaje), y la otra mitad carece de estructuras
secundarias ordenadas y presentan repeticiones de Phe-
Gly (anillos externos).
sy
Presentan un anillo en su cara externa (citoplasmático),
en su centro (luminal) y otro en su cara interna (nuclear).
A este último está unida una estructura llamada canastilla.
Los poros intervienen en el transporte
nucleocitoplasmático, que es el movimiento de RNA y proteínas entre el núcleo y el citoplasma en
ea
ambas direcciones.
- Las proteínas se sintetizan en el citoplasma y cruzan la membrana nuclear para iniciar la
replicación y la transcripción del material genético.
- Las moléculas de ARNm, ARNt y las subunidades ribosomales construidas en el núcleo cruzan
la membrana nuclear hacia el citoplasma.
- Las moléculas hidrosolubles se difunden libremente.
ed
- Los complejos macromoleculares se transportan generalmente plegados gracias a factores de
transporte llamados transportinas o carioferinas a los que se une la molécula por
reconocimiento de una secuencia señal. Existen 2 tipos de carioferinas: importinas y
exportinas.
Las carioferinas se encargan de reconocer las secuencias de aminoácidos denominadas
secuencias de localización nuclear o de exportación nuclear en las proteínas que va a
am
transportar. Estas secuencias se pueden ocultar por cambios en la estructura de la proteína o
por modificaciones químicas, por lo que la célula tiene un nivel más de regulación del tráfico
entre el núcleo y el citoplasma.
Las Nup_FG (nucleoporinas FG) median en el transporte y poseen una estructura desplegada y
flexible. Forman una densa red de filamentos que obstaculiza la difusión pasiva de macromoléculas.
Las nucleoporinas, generalmente no interaccionan directamente con las proteínas transportadas, las
cargas, sino con las importinas y las exportinas. Los factores de transporte pueden desplazarse por
ud
esta red debido a su capacidad de unirse a las repeticiones FG.
El transporte hacia fuera o hacia dentro está determinado por un
gradiente de moléculas denominadas Ran y para crear este gradiente se
necesita energía. Las moléculas Ran son proteínas G monoméricas que
tienen 2 conformaciones: Ran-GTP (permite la salida de moléculas al
citoplasma) y Ran-GDP.
Ay
Para mantener los niveles de RAN-GTP y RAN-GDP existe en el núcleo el
factor intercambiador de guanina de ran (GEF), que media en la
fosforilación de RAN-GDP a RAN-GTP y la RAN-GAP, que se encuentra en
el citoplasma y activa la RAN-GTPasa, que a su vez activa la transformación
de RAN-GTP a RAN-GDP.
La existencia del gradiente de RAN-GTP (mayor concentración en el
@
núcleo) y RAN-GDP (mayor concentración en el citoplasma) determina la
dirección en la que se produce el transporte.
3
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