La célula eucariota:
  el núcleo celular
Núcleo
   Elemento director de todas las
    funciones celulares
    Portador de los factores
    hereditarios.
   Conservación del DNA
   Duplicación de la célula
   Síntesis de proteínas
   Existe una interdependencia
    estrecha entre núcleo-citoplasma
   Se presenta en dos estadios
    diferentes que depende de la fase
    del ciclo celular: interfásico y
    división
Núcleo: forma, tamaño y nº
   Forma:
     –    Generalmente esférico y de
          posición central
     –    Puede variar en función de la
          actividad biosintética y del
          estado de diferenciación;
          arriñonados, lobulados..
   Tamaño:
     –    Variable
     –    Existe una relación constante       Nucleo ariñonado de monocito
          entre
          vol.nuclear/vol.citoplasma
          (10% del volumen celular)
     –    Aumenta cuando la célula
          entra en división debido a la
          duplicación del material
          genético.
   Nº:                                    Nucleo lobulado
     –    Generalmente uno/célula          de neutrofilo
     –    Existen células plurinucleadas
Origen células plurinucleadas

Sincitio:
Unión de células uninucleadas (célula muscular
estriada)


Plasmodio:
División del núcleo sin división del citoplasma
(huevos de la mayoría de los insectos)
Estructura del núcleo interfásico

   Membrana nuclear
   Nucleoplasma
   Cromatina
   Nucleolo
Estructura
Membrana nuclear

   Barrera que regula el intercambio entre N-citoplasma
   Protege y aísla el material genético
   Origen:
     – A partir del sistema de endomembranas (RER) tras la
       mitosis manteniendo una continuidad con él.
     – En su cara exterior existen ribosomas adheridos
   Estructura:
    –   Membrana doble, membrana nuclear externa e interna,
        separadas entre sí por un espacio perinuclear interrumpida por
        poros.
    –   Existe una conexión entre el lumen del RER y el espacio
        perinuclear
Membrana nuclear y poros
Núcleo: Poro
Membrana nuclear: poros

   El poro nuclear tiene una estructura compleja formando el
    llamado: complejo del poro
   Estructura:
     –   Anillos: estructuras anulares compuestas de ocho bloques
         (proteínas) que se disponen en forma octogonal situadas en ambas
         superficies , nuclear y en la citoplásmica
     –   Material anular amorfo: central
     –   Proteínas de anclaje: a la membrana externa e interna
     –   Componente fibrilar: proteínas que unen las estructuras anulares
     –   Lámina nuclear: componente fibrilar (filamentos intemedios)en la
         cara interna de la membrana que regula las interacciones entre la
         cromatina y la envoltura nuclear.
   Existen proteínas transportadoras: exportinas e inportinas, que
    permiten el transporte a través del poro.
Poro nuclear
Detalle de los poros
Membrana nuclear: poros

   El nº de poros varía en función de la actividad celular
    aumentando durante la actividad trascripcional y en
    células poco diferenciadas
   Función:
    –   Permite el paso selectivo de sustancias entre núcleo y
        citoplasma: ribonucleoproteínas, subunidades ribosómicas,
        ARNm, ARNt..
    –   Permiten el paso libre de sustancias: iones, agua,
        nucleótidos
Nucleoplasma

 Medio    interno acuoso, viscoso, que contiene la
  cromatina, nucleolo.
 Aparece una serie de enzimas y proteínas
  estructurales (DNA y RNA
  polimerasas,histonas..) que se sintetizan en el
  citoplasma siendo transportadas selectivamente
  al núcleo. Ribonucleótidos
 Se encuentra la lámina nuclear (componente
  fibrilar del citoesqueleto)
Cromatina interfásica
   Constituye la expresión
    citológica del material
    genético
   Asociación del ADN-histonas
    (nucleosoma); también
    aparecen proteínas no
    histónicas que intervienen en
    la replicación, transcripción.
   Adosada a la lámina nuclear y
    nucleolo e independiente
   Representa una respuesta a
    la necesidad de condensar el
    material genético
Estructura
de la
cromatina
Cromatina
   Existen dos formas: eucromatina y heterocromatina
    –   Heterocromatina (90%): representa estados de
        hipercondensación, inactivos, no se transcriben.
    –   Se puede diferenciar dos tipos.
            Constitutiva:
               – constituyen zonas vitales del cromosoma (telómeros, centrómeros,
                 organizador nucleolar).
               – Existen zonas inactivadas (no existe trascripcion de ellas)
               – Replicación tardía
               – Contiene secuencias repetidas que podrían actuar como señales de
                 iniciación replicación o transcripción
            Facultativa:
               – Solo se observa en ciertos tipos celulares o en ciertos momentos del
                 desarrollo.
               – Responden a regiones que pueden ser inactivadas o activadas
                 permanentemente (cro.sexuales XX)
Cromatina

   Eucromatina (10%)
    –   Menos condensada
    –   Regiones activas
        transcripcionales
Nucleolo

   Estructura que aparece en el núcleo interfásico
   Presenta gran cantidad de ARN: constituye la fábrica
    ribosomal
   Su función es la síntesis y ensamblaje de las
    subunidades ribosómicas: Sintetiza los distintos tipos
    de ARNr, ensamblándose a las proteínas ribosómicas
    importadas del citoplasma formándose las subunidades
    ribosómicas que saldrán a través de los poros.
   El tamaño está relacionado con la actividad celular y el
    tipo de célula: normalmente las células con gran
    actividad síntesis de proteínas está muy desarrollado
Nucleolo

   Se forma a partir de los organizadores nucleolares de los
    cromosomas que contienen genes repetidos dispuestos
    en tandem para los ARNr (18, 28, 5,8s)
Nucleolo: estructura

   Se diferencian tres regiones.
    –   Centro fibrilar: se sitúan los genes que
        codifican el ARNr (45s)
    –   Componente fibrilar denso: rodea al
        fibrilar y a este nivel se produce la
        transcripción de los genes
    –   Componente granular: donde se
        ensamblan las subunidades
        ribosómicas

 El pocesamiento del primer ARNr transcito 45s se produce a nivel del
 nucleolo
Fabricación de ribosomas
Nucléolo
Cariotipo humano
Cariotipo de hámster
Síndrome de Down
Influencia de la edad materna
      en el síndrome de Down
Cariotipo de un espermatozoide
Cromosoma
Cariotipo de una mujer
Cariotipo humano
Inversión
Tipos de cromosomas

Núcleo celular

  • 1.
    La célula eucariota: el núcleo celular
  • 2.
    Núcleo  Elemento director de todas las funciones celulares  Portador de los factores hereditarios.  Conservación del DNA  Duplicación de la célula  Síntesis de proteínas  Existe una interdependencia estrecha entre núcleo-citoplasma  Se presenta en dos estadios diferentes que depende de la fase del ciclo celular: interfásico y división
  • 3.
    Núcleo: forma, tamañoy nº  Forma: – Generalmente esférico y de posición central – Puede variar en función de la actividad biosintética y del estado de diferenciación; arriñonados, lobulados..  Tamaño: – Variable – Existe una relación constante Nucleo ariñonado de monocito entre vol.nuclear/vol.citoplasma (10% del volumen celular) – Aumenta cuando la célula entra en división debido a la duplicación del material genético.  Nº: Nucleo lobulado – Generalmente uno/célula de neutrofilo – Existen células plurinucleadas
  • 4.
    Origen células plurinucleadas Sincitio: Uniónde células uninucleadas (célula muscular estriada) Plasmodio: División del núcleo sin división del citoplasma (huevos de la mayoría de los insectos)
  • 5.
    Estructura del núcleointerfásico  Membrana nuclear  Nucleoplasma  Cromatina  Nucleolo
  • 6.
  • 8.
    Membrana nuclear  Barrera que regula el intercambio entre N-citoplasma  Protege y aísla el material genético  Origen: – A partir del sistema de endomembranas (RER) tras la mitosis manteniendo una continuidad con él. – En su cara exterior existen ribosomas adheridos  Estructura: – Membrana doble, membrana nuclear externa e interna, separadas entre sí por un espacio perinuclear interrumpida por poros. – Existe una conexión entre el lumen del RER y el espacio perinuclear
  • 9.
  • 10.
  • 11.
    Membrana nuclear: poros  El poro nuclear tiene una estructura compleja formando el llamado: complejo del poro  Estructura: – Anillos: estructuras anulares compuestas de ocho bloques (proteínas) que se disponen en forma octogonal situadas en ambas superficies , nuclear y en la citoplásmica – Material anular amorfo: central – Proteínas de anclaje: a la membrana externa e interna – Componente fibrilar: proteínas que unen las estructuras anulares – Lámina nuclear: componente fibrilar (filamentos intemedios)en la cara interna de la membrana que regula las interacciones entre la cromatina y la envoltura nuclear.  Existen proteínas transportadoras: exportinas e inportinas, que permiten el transporte a través del poro.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
    Membrana nuclear: poros  El nº de poros varía en función de la actividad celular aumentando durante la actividad trascripcional y en células poco diferenciadas  Función: – Permite el paso selectivo de sustancias entre núcleo y citoplasma: ribonucleoproteínas, subunidades ribosómicas, ARNm, ARNt.. – Permiten el paso libre de sustancias: iones, agua, nucleótidos
  • 15.
    Nucleoplasma  Medio interno acuoso, viscoso, que contiene la cromatina, nucleolo.  Aparece una serie de enzimas y proteínas estructurales (DNA y RNA polimerasas,histonas..) que se sintetizan en el citoplasma siendo transportadas selectivamente al núcleo. Ribonucleótidos  Se encuentra la lámina nuclear (componente fibrilar del citoesqueleto)
  • 16.
    Cromatina interfásica  Constituye la expresión citológica del material genético  Asociación del ADN-histonas (nucleosoma); también aparecen proteínas no histónicas que intervienen en la replicación, transcripción.  Adosada a la lámina nuclear y nucleolo e independiente  Representa una respuesta a la necesidad de condensar el material genético
  • 17.
  • 18.
    Cromatina  Existen dos formas: eucromatina y heterocromatina – Heterocromatina (90%): representa estados de hipercondensación, inactivos, no se transcriben. – Se puede diferenciar dos tipos.  Constitutiva: – constituyen zonas vitales del cromosoma (telómeros, centrómeros, organizador nucleolar). – Existen zonas inactivadas (no existe trascripcion de ellas) – Replicación tardía – Contiene secuencias repetidas que podrían actuar como señales de iniciación replicación o transcripción  Facultativa: – Solo se observa en ciertos tipos celulares o en ciertos momentos del desarrollo. – Responden a regiones que pueden ser inactivadas o activadas permanentemente (cro.sexuales XX)
  • 19.
    Cromatina  Eucromatina (10%) – Menos condensada – Regiones activas transcripcionales
  • 20.
    Nucleolo  Estructura que aparece en el núcleo interfásico  Presenta gran cantidad de ARN: constituye la fábrica ribosomal  Su función es la síntesis y ensamblaje de las subunidades ribosómicas: Sintetiza los distintos tipos de ARNr, ensamblándose a las proteínas ribosómicas importadas del citoplasma formándose las subunidades ribosómicas que saldrán a través de los poros.  El tamaño está relacionado con la actividad celular y el tipo de célula: normalmente las células con gran actividad síntesis de proteínas está muy desarrollado
  • 21.
    Nucleolo  Se forma a partir de los organizadores nucleolares de los cromosomas que contienen genes repetidos dispuestos en tandem para los ARNr (18, 28, 5,8s)
  • 22.
    Nucleolo: estructura  Se diferencian tres regiones. – Centro fibrilar: se sitúan los genes que codifican el ARNr (45s) – Componente fibrilar denso: rodea al fibrilar y a este nivel se produce la transcripción de los genes – Componente granular: donde se ensamblan las subunidades ribosómicas El pocesamiento del primer ARNr transcito 45s se produce a nivel del nucleolo
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27.
  • 28.
    Influencia de laedad materna en el síndrome de Down
  • 29.
    Cariotipo de unespermatozoide
  • 30.
  • 31.
  • 32.
  • 33.
  • 34.