Núcleo Celular

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 T imina, unidas por puentes de hidrógeno. Posee dos hebras enrolladas juntas para formar una doble hélice. 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) A Gua PUR a 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