Núcleo celular

Definición del núcleo celular

El núcleo celular es un gran orgánulo en los organismos eucariotas que protege la mayor parte del ADN dentro de cada célula. El núcleo también produce los precursores necesarios para la síntesis de proteínas. El ADN alojado dentro del núcleo celular contiene la información necesaria para la creación de la mayoría de las proteínas necesarias para mantener una célula funcional. Si bien parte del ADN se almacena en otros orgánulos, como las mitocondrias, la mayor parte del ADN de un organismo se encuentra en el núcleo celular. El ADN alojado en el núcleo celular es extremadamente valioso y, como tal, el núcleo celular tiene una variedad de estructuras importantes para ayudar a mantener, procesar y proteger el ADN.

Estructura del núcleo celular

Un núcleo celular está rodeado por una doble membrana, conocida como envoltura nuclear. Esta membrana cubre y protege el ADN de daños físicos y químicos. Al hacerlo, la membrana crea un entorno separado para procesar el ADN. La membrana externa está en contacto con el citoplasma y se conecta en algunos lugares al retículo endoplásmico. La membrana interna se conecta a la lámina nuclear. Este marco nuclear dentro del núcleo celular lo ayuda a mantener su forma. 

También hay evidencia de que este andamiaje de proteínas ayuda a formar una matriz para transportar y distribuir productos dentro y fuera del núcleoLos poros nucleares crean pasajes a través de la membrana nucleary permitir que los productos del núcleo celular entren en el citoplasma o retículo endoplásmico. Los poros también permiten que algunas macromoléculas y sustancias químicas específicas del citoplasma regresen al núcleo celular. Estas macromoléculas son necesarias para sintetizar ADN y ARN, y son necesarias para la creación de nuevas proteínas y macromoléculas dentro del núcleo celular. En un núcleo teñido, se puede ver una mancha oscura. Esta mancha es el nucléolo. Dentro del nucleolo, se producen y exportan las distintas partes de los ribosomas. Estas estructuras se pueden ver en la siguiente imagen.

Estructura del núcleo

Si bien los núcleos celulares de plantas y animales difieren de manera sutil, su propósito principal y actividades generales siguen siendo los mismos. El núcleo celular es responsable de producir dos productos principales para apoyar los esfuerzos de cada célula. El primero, el ARN mensajero o ARNm, es el producto de la transposición de un gen que codifica una proteína específica desde la estructura del ADN a la estructura del ARN. Esta cadena de ARNm más corta puede salir del núcleo y entrar en el citoplasma. Cuando un ribosoma capta este ARNm, traducirá este ARNm al lenguaje de las proteínas y creará una cadena larga de aminoácidos.. Esta hebra luego se plegará en una proteína funcional, que puede cumplir una de mil funciones diferentes. A continuación se pueden ver ejemplos de las diferencias entre los núcleos de células vegetales y animales.

Función del núcleo celular

Núcleo de células animales

Componentes y células animales

Esta célula animal genérica tiene todos los componentes que tiene toda célula animal. El núcleo celular se puede ver en el lado izquierdo de la célula. Es el gran círculo morado. Recuerde que esta es una vista en sección transversal, y en realidad el núcleo sería más una esfera. En las células animales suele adoptar una forma esférica si hay suficiente espacio dentro de la célula. El núcleo está rodeado por el retículo endoplásmico, que está cubierto de manchas por ribosomas. Cuando la célula animal se divide, el núcleo se rompe y la envoltura nuclear se deshace. Luego, la envoltura nuclear se vuelve a ensamblar alrededor de cada nuevo núcleo después de que los cromosomas se hayan dividido.

Núcleo de células vegetales

Estructura de la célula vegetal

Arriba hay una célula vegetal genérica. Observe cómo tiene una forma rígida, debido a la presencia de una pared celular. Además, una gran vacuola central ocupa la mayor parte de la celda, empujando a todos los demás componentes hacia los lados de la celda. El núcleo aquí es naranja, se muestra con un trozo sacado para exponer el interior. Al igual que los núcleos de células animales, este núcleo celular conservará una forma esférica si hay suficiente espacio. A menudo, en las células vegetales, la vacuola central se expande con el agua para aplicar presión a las paredes celulares. Esta presión fuerza al núcleo a adoptar una forma más aplanada y oblonga. Al igual que con los núcleos de células animales, este núcleo celular se descompondrá durante la división celular.. A diferencia de las células animales, las células vegetales deben construir nuevas paredes celulares entre las células en división. Los dos nuevos núcleos deben alejarse de la placa en metafase, o los núcleos pueden resultar dañados por la formación de la pared celular.

Otros ejemplos de núcleos celulares

Además de estos dos ejemplos simples de núcleos celulares, existen innumerables variaciones de estos dos esquemas generales en la naturaleza. Algunas células se fusionan, creando células grandes con múltiples núcleos celulares en cada célula. Muchos organismos tienen células con más de un núcleo, incluidos los humanos. Las células musculares humanas están multinucleadas. Otros organismos, como algunos hongos, existen con la mayoría o todas sus células multinucleadas. En algunos organismos, el proceso de división celular no incluye la ruptura de la envoltura nuclear. En cambio, los microtúbulosse extienden a través del núcleo celular y manipulan directamente los cromosomas y trabajan para dividir el núcleo. Evolutivamente, se supone que los primeros organismos que desarrollaron núcleos tenían claras ventajas sobre los que no los tenían. A lo largo de milenios, han ido evolucionando diferentes estrategias para gestionar y mantener el núcleo celular. Si bien el núcleo puede parecer una forma de vida más avanzada, no olvide que los procariotas, como las bacterias y otras formas de vida unicelulares, siguen siendo algunas de las más abundantes del planeta. Dicho esto, el núcleo celular ha evolucionado como una estrategia de gran éxito en las formas de vida multicelulares.