Descripción básica

1. NÚCLEO CELULAR
Paulina Jara González
Profesora de Estado de Educación Física

2. OBJETIVO
 COMPRENDER LA ESTRUCTURA, LOCALIZACIÓN Y
FUNCIÓN DEL NÚCLEO CELULAR

3. UN POCO DE HISTORIA
 El ADN visto por primera vez Rosalind Franklin (1920–
1958) fue una científica inglesa, que se especializó
en la técnica de difracción de rayos X. Ella estaba
convencida de que, mediante este método, era
posible revelar la estructura del ADN. En 1952, esta
investigadora obtuvo las primeras imágenes del ADN
hidratado, entre ellas se encontraba la conocida
fotografía 51, que permitió revelar y comprender,
por primera vez, la estructura helicoidal del
material genético. Este hallazgo ha sido de gran
importancia para muchas otras investigaciones que
se realizaron con posterioridad, por ejemplo,
estudios sobre la expresión y manipulación de los
genes. Es importante destacar que la gran
contribución que realizó Rosalind Franklin a la
ciencia se produjo en una época en la que el
desarrollo de las mujeres en el mundo científico era
difícil, debido a los múltiples prejuicios que
operaban sobre ellas.

4.  En la década de 1930, el científico Joachim Hämmerling, realizó
experimentos que aportaron evidencias sobre la localización del
material genético en organismos eucariontes. En su investigación,
utilizó dos especies del alga marina Acetabularia: Acetabularia
mediterránea y Acetabularia crenulata, organismos unicelulares que
pueden alcanzar un tamaño de 5 cm de altura, y que presentan tres
estructuras bien definidas: sombrerillo, pedúnculo y pie.

5.  Este científico, en uno de sus trabajos experimentales, se
basó en la observación de la capacidad de estas algas para
regenerar su sombrerillo cuando lo pierden.
 Cortó el sombrerillo de cada Acetabularia, y observó que
este se regeneraba en ambos casos. A partir de este
resultado, Hämmerling pensó que en algún lugar del alga
existía un “centro” que permitía la regeneración del
sombrerillo y que distinguía a una variedad de otra.

6.  Extrajo el núcleo de estas mismas algas y les cortó
nuevamente el sombrerillo, pero esta vez, en ninguno de los
casos se regeneró el sombrerillo. Este hallazgo llevó a
Hämmerling a plantear que el núcleo corresponde al centro
de control de la célula

7.  Cortó los sombrerillos y los pedúnculos de ambas algas.
Luego, los intercambió, de modo que quedó el pie de A.
crenulata con el pedúnculo de A. mediterránea y el pie de A.
mediterránea con el pedúnculo de A. crenulata. Al cabo de un
tiempo se regeneraron los sombrerillos correspondientes al
pedúnculo de cada alga. A partir de lo observado, Hämmerling
sostuvo que en los pedúnculos del alga existía una “sustancia”
que se formaría en el núcleo y que luego viajaría hasta el
extremo del pedúnculo regenerando el sombrerillo.

8.  Seccionó nuevamente los sombrerillos de estas algas, y observó
que se regeneraron los sombrerillos correspondientes al pie de
cada organismo. De acuerdo con estos resultados, Hämmerling
señaló que la sustancia que permitió la regeneración en el caso
anterior ya se habría “agotado” y, por lo tanto, ahora se generaría
una sustancia sintetizada por el núcleo de cada alga. A partir de
este resultado, es posible afirmar que la idea planteada
inicialmente por este investigador fue correcta.

9. CONCLUSIÓN DEL ESTUDIO
 Los estudios efectuados por Joachim Hämmerling en algas unicelulares fueron
pioneros en revelar que en el núcleo se almacena la mayor parte de la
información genética. Sin embargo, aún se desconocía si esto también se
cumplía en organismos pluricelulares. Décadas más tarde, gracias a los
experimentos realizados por el científico inglés John Gurdon cuyas
investigaciones se basó en el trabajo con ranas de la especie Xenopus laevis,
linaje silvestre y albina

10. NÚCLEO CELULAR
 El núcleo celular fue observado e identificado por primera
vez en 1833 por el botánico Robert Brown. El microscopio
ha sido una herramienta esencial para el estudio de esta y
otras estructuras celulares, puesto que gracias a él es
posible observar estructuras imperceptibles a simple
vista.

11. Núcleo
Existen otros organelos celulares que también
poseen una pequeña cantidad de material
genético. Este es el caso de las mitocondrias y
de los cloroplastos. Además, recuerda que no
todos los seres vivos poseen núcleo; las
bacterias, al ser organismos procariontes,
presentan su genoma inserto en el citoplasma.

12. CARACTERISTICAS  Es un organelo típico de células
eucarioticas
 En las células procarioticas se
denomina nucleoide a la región
citplasmática en la que se encuentra el
ADN dispuesto en una sola molécula
circular
 Es el centro de toda célula
 Separa el material genético del citoplasma
 Almacena el material genético
 Tiene la información necesaria para
fabricar todas las proteínas de la célula

13. NÚCLEO CELULAR
• Generalmente esférico y de
posición central.
• Puede variar de la actividad
biosintética y del estado de
diferenciación
• Generalmente uno en una
célula.
• Existen células
plurinucleadas
• Variable
• Aumenta cuando la célula
entra en división debido a la
duplicación del material
genético
F O R M A N Ú M E R O
T A M A Ñ O

14. FUNCIÓN
 Replicación y transcripción de loa ácidos nucleicos
 Almacena la información genética, pasándola a las células hijas
en el momento de la división celular (mitosis)
 Controla todas las actividades celulares
 El control se ejerce a través del ARN mensajero.

15. ESTRUCTURA CELULAR
 MEMBRANA NUCLEAR
 NUCLEOPLASMA o MATRIZ NUCLEAR
 CROMATINA
 NUCLEOLO

16. MEMBRANA NUCLEAR
 Es doble, fina y bien definida
 La capa externa es porosa y la interna
aparentemente continua.
 Regula el intercambio de sustancias
entre el citoplasma y el núcleo
 Protege y aisla el material genético
 La Membrana externa y Membrana
interna están separadas por un espacio
interrumpida por poros.

17. NUCLEOPLASMA
 Medio interno acuoso, viscoso que
contiene a la cromatina y al nucleolo
 Contiene muchas enzimas y proteínas
estructurales (ADN y ARN, polimerasa,
histonas, etc) que se sintetizan en el
citoplasma siendo transportadas
selectivamente al núcleo.
 Se encuentran la lámina nuclear
(componente fibrilar del citoesqueleto)

18. MATRIZ NUCLEAR
 Es una red de fibras de proteínas que se
cruzan, las cuales están unidas a la
envoltura nuclear.
 Mantiene la forma del núcleo

19. CROMATINA
 Son cromosomas no condensados
 Contienen el material genético
(secuencias repetidas que podrían
actuar como señales de iniciación,
replicación o transcripción.

20. NUCLEOLO
 Estructura que aparece en el núcleo
interfásico
 Su función es la síntesis y ensamblaje
de las subunidades ribosómicas.
 Centro importante de la síntesis de
proteína
 Contiene a los cromosomas
responsables de que los caracteres se
transmitan durante la división celular.

21. RECORDEMOS QUE…
MITOSIS

22. Y RECORDEMOS QUE…

23. A D N
Ácido DesoxirriboNucleico.
 Es un ácido nucleico que
contiene las instrucciones
genéticas usadas en el
desarrollo y funcionamiento
de todos los organismos
vivos y algunos virus;
también es responsable de
la transmisión hereditaria.

24. ESTRUCTURA
 AZUCAR
 FOSFATO
 BASE NITROGENADAS
 PUENTES DE HIDRÓGENO

25. ESTRUCTURA
 Posee un azúcar de
desoxirribosa, un
grupo fosfato y su
base nitrogenada que
está compuesta de:
Adenina, Citosina,
Guanina y Timina,
unidas por puentes de
hidrógeno.
 Posee dos hebras
enrolladas juntas para
formar una doble
PENTOSA
BASES
NITROGENADAS
PUENTES DE
HIDROGENO
FOSFATO

26. ¿5’ y 3’ ? UBICACIÓN DEL CARBONO
1
2
3
5
4

27. BASES NITROGENADAS
 Al unirse los nucleótidos forman
largas cadenas o hebras que se
unen entre sí, mediante los enlaces
que se establecen entre las bases
nitrogenadas.
 Las bases nitrogenadas del ADN
pueden ser:
 Púricas:
 ADENINA (A) o GUANINA (G)
 Pirimídicas:
 TIMINA (T) o CITOSINA (C)
ADENINA
GUANINA
TIMINA
CITOSINA
TIMINA
CITOSINA
ADENINA
GUANINA
A = T
T = A
C = G
G = C

28. BASES NITROGENADAS PUEDEN SER:
(DOS ANILLOS)
(UN ANILLO)

29. BASES NITROGENADAS PUEDEN SER:
(DOS ANILLOS)
(UN ANILLO)
AGua PURa
ADENINA
GUANINA
PÚRINA
TIPS PARA
RECORDAR!!!

30. POR LO TANTO…
A A T C G A T A C A G G G T A C A C G A C T T A C G C T A G
T T A G C T A T G T C C C A T G T G C T G A A T G C G A T C
T T C A G G A T A G C T T A C G G A C T A G C A A A A C T G
A A G T C C T A T C G A A T G C C T G A T C G T T T T G A C

31. PUENTES DE HIDRÓGENO

32. EN RESUMEN…

33. CONDENSANDO EL ADN

34.  Si pudieras extender el ADN de una célula, notarías que sus hebras
alcanzan una longitud cercana a los dos metros. Entonces, ¿cómo es
posible que el material genético esté almacenado al interior de un
pequeño núcleo celular? En eucariontes, el ADN se encuentra
asociado a unas proteínas formando la cromatina. Estas proteínas,
denominadas histonas, permiten la compactación del material
genético.

35. GEN
 La información genética contenida en el ADN se encuentra
codificada en los genes, segmentos de material genético
que determinan las características heredables de un ser
vivo. Todo el material genético que posee un organismo se
denomina genoma, el cual varía entre una especie y otra.
GEN
GEN
GEN
GEN
GEN
GEN

36. CROMOSOMA
 Los cromosomas solo pueden ser visualizados
durante la división celular, pues su formación
permite la repartición equitativa del material
genético a las células hijas. Los cromosomas están
formados por una cromátida que corresponde a
moléculas de ADN longitudinal. Cuando el material
genético se duplica, los cromosomas quedan
constituidos por dos cromátidas hermanas cuya
información es idéntica. Otras estructuras son el
centrómero, constricción que divide a cada
cromátida; y los telómeros, cadenas largas de ADN
localizadas en los extremos de los cromosomas,
que cumplen funciones relacionadas con la
estabilidad estructural de los cromosomas y la
división celular.

37. CARIOTIPO
 Las células somáticas, es decir,
todas las células del cuerpo
excepto los gametos, poseen dos
copias de cada cromosoma, una
heredada de la madre y otra del
padre. Este tipo de células se
denomina diploides, presentan el
material genético total de la
especie y se simbolizan como 2n.
En cambio, las células sexuales o
gametos se les denomina
haploides, y poseen la mitad de la
información genética de la
especie, es decir, solo un
cromosoma de cada tipo, por lo
que se simbolizan como n.
DIPLOIDE 2n = 46 cromosomas
HAPLOIDES n = 23 cromosomas

38.  los cromosomas se organizan en pares de
acuerdo a características comunes, como su
forma, su tamaño y la presencia de genes. A
estos cromosomas se les denomina
homólogos. El número total de cromosomas
de una célula, ordenados por tamaño y
forma, es denominado cariotipo, y es propio
para cada especie. En él se distinguen dos
tipos de cromosomas: los cromosomas
sexuales (X e Y), que determinan el sexo de
la persona; y los cromosomas autosómicos,
que presentan información para las mismas
características en ambos sexos. Nuestras
células somáticas están formadas por 46
cromosomas organizados en 23 pares
homólogos. De estos, 22 pares son
autosomas y 1 par corresponde a
cromosomas sexuales. Las células somáticas
de las mujeres portan dos cromosomas X
(XX); mientras que las de los hombres
poseen un cromosoma X y un cromosoma Y
(XY).

39. GRACIAS