Explorando el Núcleo Celular: Estructura y Funciones Clave

Núcleo Interfásico

1. Envoltura Nuclear

Desaparece en la división celular. Contiene los siguientes componentes:

• Membrana externa: Presenta ribosomas adheridos en su cara externa y se continúa con el R.E. Rugoso.
• Membrana interna: Sirve de anclaje a la lámina nuclear.
• Lámina nuclear: Formada por un conjunto de proteínas fibrilares que forman un armazón bajo la membrana interna. Fija las fibras de cromatina e interviene en el ensamblaje y desensamblaje de la envoltura nuclear antes y después de la mitosis.
• Poros nucleares: Constituidos por los complejos de los poros, regulan los intercambios con el citosol.

La envoltura nuclear tiene las siguientes funciones:

• Separa el nucleoplasma del citosol.
• Regula el intercambio de sustancias a través de los poros (ADNpol, ARNpol, ARNm, ARNr, ARNt, subunidades ribosomales).

2. Nucleoplasma

Es el medio interno del núcleo, constituido por una dispersión coloidal de agua, sales minerales y proteínas. Presenta una red de proteínas fibrilares similares a las del citoesqueleto. En él se produce la síntesis de los ácidos nucleicos (ADN y todos los tipos de ARN).

3. Nucleolo

Desaparece durante la división celular. Es un corpúsculo esférico situado en el interior del núcleo. Puede haber uno o varios. Contiene los genes ribosomales (ADN nucleolar); ARNpol, que se encarga de transcribirlos; ARNr recién transcrito; y proteínas ribosomales (importadas del citoplasma). Su función es la de originar las subunidades ribosomales (por ensamblaje del ARNr y las proteínas ribosomales) que después de salir por los poros nucleares, se ensamblarán en el citosol para formar los ribosomas completos.

4. Cromatina

Presenta dos aspectos durante la interfase:

• Heterocromatina: Formada por ADN e histonas con alto grado de condensación. Muy visible. Concentrada en las proximidades de la envoltura nuclear, excepto en los poros. Transcripcionalmente inactiva.
• Eucromatina: Formada por ADN e histonas con bajo grado de condensación. Poco visible. Transcripcionalmente activa.

La función de la cromatina es la de contener la información genética (ADN), permitir la duplicación de esta y la transcripción (síntesis de los tres tipos de ARN) en las fibras menos condensadas.

Estructura de la Cromatina

En el transcurso de la interfase, las fibras de cromatina presentan distinto grado de condensación que de menor a mayor son:

• Fibra nucleosómica o “colar de cuentas” (10nm de diámetro): Formada por una serie de nucleosomas conectados entre sí por ADN espaciador.

Cada nucleosoma contiene un octámero de histonas con dos vueltas de ADN alrededor. A veces, la fibra nucleosómica aparece condensada, porque se asocia a una histona H1 con forma de cilindro a la que voltea. Esta condensación permite la formación del siguiente tipo de fibra cromatínica (el solenoide)

• Fibra en solenoide (30nm de diámetro): La fibra nucleosómica con histonas H1 se enrolla a modo de solenoide, alcanzando una mayor condensación y un mayor diámetro.

Las fibras en solenoide van repregándose a modo de bucles, originando fibras de cada vez mayor diámetro hasta formar los cromosomas.

Núcleo en División

Cuando comienza la división celular:

• Desaparece la envoltura nuclear.
• Desaparece el nucleolo.
• Se hacen visibles los cromosomas, con dos cromátides cada uno (puesto que durante la interfase se duplica el ADN).