El documento describe la estructura y función del núcleo celular. El núcleo contiene el material genético de la célula en forma de cromatina. La cromatina está formada por ADN asociado a proteínas histonas. El ADN se empaqueta en niveles crecientes de organización, desde nucleosomas hasta cromosomas, para caber en el núcleo. El núcleo está rodeado por una envoltura nuclear con poros que permiten el paso de moléculas.

2. EL NÚCLEO
El núcleo es un orgánulo
●
característico de las células
eucariotas. El material genético
de la célula se encuentra dentro
del núcleo en forma de
cromatina.
ADN y cromatina son términos relacionados: la cromatina es ADN
–
asociado íntimamente a proteínas básicas llamadas histonas.
Cromatina y cromosomas son términos relacionados: el cromosoma
–
sería un paquete de cromatina muy compacto.
El aspecto del núcleo varía a lo largo del ciclo celular: estudiaremos el
–
aspecto del núcleo interfásico y el aspecto del núcleo durante la división
celular.

3. • Núcleo y citoplasma están separados
por una envoltura nuclear. Está
constituida por dos membranas con un
espacio entre ellas. La envoltura nuclear
proviene del retículo endoplasmático
granular y está conectada con él.
Adosados a la membrana exterior hay
ribosomas, como ocurre en el retículo
endoplasmático granular.
• La envoltura nuclear no es continua,
pues tiene un gran número de poros de
500 a 700 Å de diámetro con una
MEMBRANA NUCLEAR
compleja estructura formada por 8
partículas esféricas de naturaleza
proteínica. Los poros permiten el paso de
grandes moléculas (ARN, proteínas).

4. NUCLEOLO
• El contenido del núcleo en
interfase se revela al
microscopio óptico como más
o menos homogéneo, salvo
por la presencia de pequeñas
estructura esféricas llamadas
nucleolos.
• En el nucleolo se transcribe el
ARNr y éste se une con
proteínas ribosómicas
entradas desde el citoplasma
para ensamblarse en el
nucleolo las subunidades
ribosómicas mayor y menor.
• El nucleolo deja de ser visible
al comienzo de la división
como consecuencia de
condensarse la cromatina e
impedirse por tanto la síntesis
del ARNr

5. ESTRUCTURA DEL ADN
Se pueden distinguir 3 niveles estructurales:
Est. primaria: la secuencia de los nucleótidos.
●
Representación simplificada de la secuencia
Las dos hebras de ADN se enrrolan en sentido
dextrógiro.Las bases quedan dentro,
perpendiculares al eje
Estr. secundaria: la doble hélice.
●
Fibra nucleosómica -collar de perlas
nucleosoma
ADN
Fibra de 30 nm
Estr. terciaria: collar de perlas, ADN
●
superenrollado.
Cromosoma desenrrollado
al quitarle histonas al ADN
A partir de la estructura 3ª, se dan otros Visible esqueleto
●
proteico cromosómico
niveles de empaquetamiento de orden
superior. Cromosomas metafásicos

6. Es la secuencia de nucleótidos
●
ESTRUCTURA PRIMARIA DEL de una cadena. Para indicar la
secuencia de una cadena de
ADN.
ADN es suficiente con los
nombres de las bases o su
inicial (A, T, C, G) en su orden
correcto y los extremos 5' y 3' de
la cadena nucleotídica.
Así, por ejemplo:
●
5'ACGTTTAACGACAAGTATTAA
GACAAGTATTAA3'
La posibilidad de combinar
●
cuatro nucleótidos diferentes y la
gran longitud que pueden tener
las cadenas, hacen que pueda
haber un elevado número de
polinucleótidos posibles, lo que
determina que el ADN pueda
contener el mensaje biológico o
información genética y explica la
diversidad del mensaje genético
de todos los seres vivos.

7. Según el modelo de la doble hélice de
●
ESTRUCTURA WATSON y CRICK:
SECUNDARIA DEL ADN. 1º) El ADN estaría constituido por
●
dos cadenas o hebras de
polinucleótidos enrolladas
helicoidalmente en sentido dextrógiro
formando una doble hélice.
2º) Ambas cadenas serían
●
antiparalelas, una iría en sentido 3'ð5' y
la otra en sentido inverso.
3º) La desoxirribosa y el fosfato
●
alternan formando una estructura sobre
la que se enlazan las bases.
4º) Las bases nitrogenadas estarían
●
hacia el interior de la hélice con sus
planos paralelos entre sí y apareadas
las de las dos hebras mediante puentes
de hidrógeno.
5º) El apareamiento se realizaría
●
únicamente entre A y T y G y C. Ambas
cadenas serían complementarias.

8. ESTRUCTURA TERCIARIA Las grandes moléculas de ADN de
●
las células eucariotas están muy
DEL ADN EN LAS
empaquetadas ocupando así menos
CÉLULAS EUCARIOTAS.
espacio y además como mecanismo
para regular su transcripción.
Histona H1
En las células eucariotas el ADN se
●
encuentra en el núcleo asociado a
proteínas básicas formando la
cromatina -nucleoproteína- .
Núcleo de 8
histonas
del nucleosoma
En la cromatina, la doble hélice de
●
ADN se enrolla alrededor de unas
proteinas globulares con muchas
cargas +, las histonas, formando
nucleosomas. Cada nucleosoma
contiene 8 histonas y la doble hélice
de ADN da dos vueltas a su
alrededor (200 pares de bases).
El conjunto, si no está más empaquetado aún, forma una estructura
–
arrosariada llamada “collar de perlas“. Pero los nucleosomas pueden
empaquetarse formando fibras de un grosor de 30 nm (“fibra de 30 nm“).
Según el modelo del solenoide las fibras se forman al enrollarse seis
nucleosomas por vuelta alrededor de un eje formado por las histonas H1.

9. IMÁGENES A
MICROSCOPIO
ELECTRÓNICO
Fibra de 10 nm o
“collar de perlas”
Fibra de 30 nm

10. Los siguientes niveles de
●
NIVELES SUPERIORES DE empaquetamiento no están aún
aclarados del todo pero, parece ser, que
EMPAQUETAMIENTO
cada fibra se volvería a enrollar formando
un bucle (cada bucle tendría 50 millones
de pares de bases); seis bucles se
empaquetarían asociándose a un
quot;esqueleto cromosómico no histónicoquot;
produciéndose un rosetón; 30 rosetones
formarían una espiral y 20 espirales
formarían una cromátida. Todo ello
produciría un gran acortamiento de las
largas cadenas de ADN.
En los espermatozoides el ADN se
●
encuentra aún mucho más empaquetado,
unido no a histonas sino a proteínas
básicas llamadas protaminas.
Los ADN de las bacterias, virus,
●
mitocondrias y plastos no están
asociados a histonas, aunque sí están
asociados a otras proteínas reguladoras
de la transcripción.
Si las histonas pierden sus cargas (+) -modificando el pH- se consigue que no se unan al ADN.
Así el EDN se desempaqueta y podemos ver el esqueleto cromosómico

11. DIVERSOS GRADOS DE
La secuencia va desde el ADN hasta el
●
EMPAQUETAMIENTO DE
cromosoma.
DNA
Número 1: molécula de ADN,
●
Número 2 , vemos el ADN unido a
●
proteínas globulares básicas histonas,
formando una estructura denominada
5
quot;collar de perlasquot;: repetición de unidades
quot;nucleosomasquot;, que corresponderían a
cada perla del collar.
Número 3, estructura de orden superior
4 ●
formando un quot;solenoidequot;.
Número 4, aumento del empaquetamiento,
●
formando la fibra de cromatina, nuevos
3 quot;buclesquot;.
Número 5, llegamos al grado de mayor
●
compactación, formando un denso
2 paquete de cromatina, un cromosoma.
1

12. • Un cromosoma es una molécula de ADN
muy larga que contiene una serie de
genes. Un cromosoma metafásico está
formado por dos cromátidas idénticas en
sentido longitudinal. En cada una de ellas
hay un filamento de ADN replegado
idéntico en ambas cromátidas.
• Están unidas a través del centrómero. En
las cromátidas se aprecia también un
cinetócoro, centro organizador de
microtúbulos que se forman durante la
mitosis. El centrómero se encuentra en la
constricción primaria.
• En algunos puntos de las cromátidas hay
otros estrechamientos llamadas
constricciones secundarias que coinciden
con heterocromatina.
• Los telómeros o extremos de las
cromátidas son importantes para
mantener la integridad del cromosoma: si
se pierden el cromosoma va acortándose
en cada división celular.

13. CROMOSOMAS: CLASIFICACIÓN
• Según la posición de la constricción
primaria -del centrómero- los
cromosomas se clasifican en:
✗ metacéntricos (M) con el
A
centrómero central en la cromátida;
✗ submetacéntricos (S)
✗ acrocéntricos (A) con el centrómero
M
muy desplazado hacia un extremo
de la cromátida;
T S
✗ telocéntricos (T) con el centrómero
situado en un extremo de la
cromátida
• El total de la información genética
contenida en los cromosomas de un
organismo constituye su genoma.

14. Es la disposición ordenada de los
●
cromosomas de una célula, agrupados
por parejas de homólogos: primero los
autosomas ordenados de mayor a
menor tamaño; luego los cromosomas
sexuales.
Se realiza normalmente con los
●
cromosomas metafásicos y por ello
cada uno aparece formado por dos
cromátidas.
Para facilitar el reconocimiento de los
●
homólogos se realizan tinciones de las
que resultan los cromosomas con un
CARIOTIPO bandeado cuya posición de las franjas
humano con es idéntica en ambos homólogos (la
22 parejas de diferente captura de los colorantes se
autosomas debe a la diferente proporción de bases
y un par de en cada tramo).
cromosomas
El cariotipo permite reconocer
sexuales ●
anomalías cromosómicas (así en
Par 23 del cariotipo humano masculino: amniocentesis)
cromosomas sexuales XY

15. Las cromátidas hermanas son contienen dos
●
hebras de ADN idénticas, unidas por el
Célula diploide en metafase,
centrómero, que han resultado de la
heterocigota para el gen “A” y
replicación del ADN original. Un cromosoma
homocigota para el gen “B”
está formado por dos cromátidas durante
CROMOSOMAS profase y metafase; en anafase ls cromátidas
HOMÓLOGOS
hermanas se separan a polos opuestos y
cada cromosoma queda formado por una
sola cromátida.
Los cromosomas homólogos emparejados en
●
B B BB
el cariotipo contienen los mismos genes
-aunque con diferente variante alélica para
AA aa
muchos de ellos- pues cada cromosoma de la
pareja de homólogos procede de un parental:
uno de procedencia materna y otro de
procedencia paterna. Sólo puede hablrase de
cromosomas homólogos en el caso de
células diploides.
CROMÁTIDAS
HERMANAS

16. EUCROMATINA Y HETEROCROMATINA
N
Durante la interfase, en
●
cualquier célula, no toda la
heterocromatina
cromatina se expresa.
Distinguimos:
✗ Eucromatina* o cromatina laxa, es decir poco compactada,
correspondiente al ADN de los genes que se expresan en dicha célula.
Al no estar compacta aparece clara en el núcleo.
✗ Heterocromatina o cromatina densamente compactada, correspondiente
a los genes que no se expresan en dicha célula. Se sitúa en gran parte
adosada a la membrana nuclear, presentándose como manchas oscuras
*Eu = bueno, verdadero (así “eu-carionte” = con buen núcleo)

17. CROMOSOMAS: CLASIFICACIÓN
• Según la posición de la constricción
primaria -del centrómero- los
cromosomas se clasifican en:
✗ metacéntricos (M) con el
A
centrómero central en la cromátida;
✗ submetacéntricos (S)
✗ acrocéntricos (A) con el centrómero
M
muy desplazado hacia un extremo
de la cromátida;
T S
✗ telocéntricos (T) con el centrómero
situado en un extremo de la
cromátida
• El total de la información genética
contenida en los cromosomas de un
organismo constituye su genoma.