Núcleo

Definición de núcleo

  • El núcleo celular es una estructura unida a una membrana que contiene la información hereditaria de la célula y controla el crecimiento y la reproducción de la célula.
  • Es el centro de mando de una célula eucariota y, por lo general, es el orgánulo más prominente de una célula y representa aproximadamente el 10 por ciento del volumen de la célula.
  • En general, una célula eucariota tiene un solo núcleo. Sin embargo, algunas células eucariotas son células enucleadas (sin núcleo), por ejemplo, glóbulos rojos (RBC); mientras que, algunos son multinucleados (constan de dos o más núcleos), por ejemplo, los mohos fangosos.
  • El núcleo está separado del resto de la célula o del citoplasma por una membrana nuclear.
  • Como el núcleo regula la integridad de los genes y la expresión génica, también se le conoce como el centro de control de una célula.
Núcleo: estructura y funciones

Figura: Diagrama del núcleo

Estructura del núcleo

Diagrama del núcleo

La estructura de un núcleo comprende la membrana nuclear, el nucleoplasma, los cromosomas y el nucleolo.

Membrana nuclear

  • La membrana nuclear es una estructura de doble capa que encierra el contenido del núcleo. La capa externa de la membrana está conectada al retículo endoplásmico.
  • Al igual que la membrana celular, la envoltura nuclear consta de fosfolípidos que forman una bicapa lipídica.
  • La envoltura ayuda a mantener la forma del núcleo y ayuda a regular el flujo de moléculas dentro y fuera del núcleo a través de los poros nucleares. El núcleo se comunica con el resto de la célula o el citoplasma a través de varias aberturas llamadas poros nucleares.
  • Dichos poros nucleares son los sitios para el intercambio de moléculas grandes (proteínas y ARN) entre el núcleo y el citoplasma.
  • Un espacio lleno de líquido o espacio perinuclear está presente entre las dos capas de una membrana nuclear.

Nucleoplasma

  • El nucleoplasma es la sustancia gelatinosa dentro de la envoltura nuclear.
  • También llamado carioplasma, este material semi-acuoso es similar al citoplasma y está compuesto principalmente de agua con sales disueltas, enzimas y moléculas orgánicas suspendidas en su interior.
  • El nucleolo y los cromosomas están rodeados por nucleoplasma, que funciona para amortiguar y proteger el contenido del núcleo.
  • El nucleoplasma también apoya al núcleo ayudando a mantener su forma. Además, el nucleoplasma proporciona un medio mediante el cual los materiales, como las enzimas y los nucleótidos (subunidades de ADN y ARN), pueden transportarse por todo el núcleo. Las sustancias se intercambian entre el citoplasma y el nucleoplasma a través de los poros nucleares.

Nucleolo

  • Dentro del núcleo hay una estructura densa sin membrana compuesta de ARN y proteínas llamadas nucleolo.
  • Algunos de los organismos eucariotas tienen un núcleo que contiene hasta cuatro nucleolos.
  • El nucleolo contiene organizadores nucleolares, que son partes de cromosomas con los genes para la síntesis de ribosomas en ellos. El nucleolo ayuda a sintetizar los ribosomas mediante la transcripción y el ensamblaje de subunidades de ARN ribosómico. Estas subunidades se unen para formar un ribosoma durante la síntesis de proteínas.
  • El nucleolo desaparece cuando una célula se divide y se reforma una vez completada la división celular.

Cromosomas

  • El núcleo es el orgánulo que alberga los cromosomas.
  • Los cromosomas consisten en ADN, que contiene información hereditaria e instrucciones para el crecimiento, desarrollo y reproducción celular.
  • Los cromosomas están presentes en forma de cadenas de ADN e histonas (moléculas de proteína) llamadas cromatina. 
  • Cuando una célula está “en reposo”, es decir, no se está dividiendo, los cromosomas se organizan en estructuras largas entrelazadas llamadas cromatina.
  • La cromatina se clasifica además en heterocromatina y eucromatina según las funciones. El primer tipo es una forma altamente condensada, transcripcionalmente inactiva, presente principalmente junto a la membrana nuclear. Por otro lado, la eucromatina es una organización de cromatina delicada y menos condensada, que se encuentra abundantemente en una célula de transcripción.

Además del nucleolo, contiene varios otros cuerpos no delineados por membranas. Estos incluyen cuerpos de Cajal, Géminis de cuerpos enrollados, asociación de cariosomas de interfase polimórfica (PIKA), cuerpos de leucemia promielocítica (LMP), paraspeckles y splicing speckles.

Funciones del núcleo

Proporciona un sitio para la transcripción genética que está separado de la ubicación de la traducción en el citoplasma, lo que permite niveles de regulación genética que no están disponibles para los procariotas. La función principal del núcleo celular es controlar la expresión génica y mediar en la replicación del ADN durante el ciclo celular.

  • Controla las características hereditarias de un organismo.
  • El orgánulo también es responsable de la síntesis de proteínas, la división celular, el crecimiento y la diferenciación.
  • Almacenamiento de material hereditario, los genes en forma de cadenas largas y delgadas de ADN (ácido desoxirribonucleico), denominado cromatina.
  • Almacenamiento de proteínas y ARN (ácido ribonucleico) en el nucleolo.
  • Es un sitio de transcripción en el que se produce ARN mensajero (ARNm) para la síntesis de proteínas.
  • Durante la división celular, las cromatinas se organizan en cromosomas en el núcleo.
  • Producción de ribosomas (fábricas de proteínas) en el nucleolo.
  • Transporte selectivo de factores reguladores y moléculas de energía a través de poros nucleares.