Estructura i Funció del Nucli, Cromosomes i Mitosi

Nucli Cel·lular: Estructura i Funcions Essencials

El nucli cel·lular, visible només durant la interfase, és una estructura fonamental que dirigeix les funcions cel·lulars. Controla i conté tota la informació genètica, a més de regular les activitats metabòliques del citoplasma.

Nucli Interfàsic

Embolcall Nuclear

L'embolcall nuclear és una doble membrana separada per un espai perinuclear. La membrana externa és contínua amb la membrana del reticle endoplasmàtic (RE), mentre que la interna està en contacte amb el nucleoplasma (parts especialitzades del RER).

Porus Nuclears

Els porus nuclears són estructures complexes que permeten la comunicació entre el nucleoplasma i el citosol. Són el lloc d'unió de la membrana externa i la interna. Cada porus està envoltat per un complex format per 8 grups proteics disposats octogonalment, amb la part central obstruïda per un grànul central.

Làmina Nuclear

La làmina nuclear és una estructura situada a la membrana interna en contacte amb el nucleoplasma. Està formada per filaments intermedis units a proteïnes específiques de la membrana interna. Aquesta làmina ajuda a organitzar els cromosomes durant la mitosi i a mantenir els porus i la configuració de l'embolcall nuclear.

Nucleoplasma: Medi Intern del Nucli

El nucleoplasma és el medi intern del nucli, delimitat per l'embolcall nuclear. Està constituït per una matriu col·loïdal rica en proteïnes. També conté proteïnes fibril·lars amb una estructura semblant al citoesquelet, que serveixen com a punts de fixació per a la cromatina i el nuclèol.

Cromatina: Material Genètic i Estructura

La cromatina és el material genètic del nucli cel·lular, format per ADN, proteïnes i, a vegades, ARN. És la substància que constitueix els cromosomes i és responsable de l'empaquetament de la molècula d'ADN.

Estructura de la Cromatina

La seva estructura es presenta com un filament amb partícules inserides. El nucleosoma, de forma discoïdal, està constituït per aproximadament 200 parells de bases d'ADN i 8 molècules d'histones.

Tipus de Cromatina

• Heterocromatina: Forma condensada de la cromatina.
• Eucromatina: Forma menys condensada de la cromatina.

Nuclèol: Estructura Sense Membrana

El nuclèol és una estructura sense membrana, birefringent, que s'observa amb el microscopi òptic a l'interior del nucli de totes les cèl·lules eucariotes. Té una forma esfèrica i està format per ADN, ARN i proteïnes.

Cromosoma Metafàsic i les Seves Parts

Un cromosoma metafàsic presenta les següents parts:

• Cromàtides: Dúplex d'ADN i proteïnes unides entre si per un centròmer.
• Centròmer: Constricció primària on s'uneixen les cromàtides germanes. És el punt cap on es dirigeixen els microtúbuls durant la mitosi i la meiosi.
• Cinetocor: Complex proteic situat al centròmer, que actua com a centre organitzador de microtúbuls i lloc d'unió per a aquests.
• Braços: Cadascuna de les parts de les cromàtides que s'estenen des del centròmer.
• Telòmers: Regions terminals dels cromosomes que eviten que s'escurcin en cada divisió cel·lular. També intervenen en la subjecció del cromosoma a la membrana nuclear durant la meiosi.
• Satèl·lit: Zona terminal del cromosoma separada de la resta per una constricció secundària.

Tipus de Cromosomes Segons la Posició del Centròmer

• Metacèntric: El centròmer ocupa una posició central, resultant en braços de longitud igual.
• Submetacèntric: El centròmer està desplaçat cap a un extrem, donant lloc a braços de longitud desigual.
• Acrocèntric: Un cas més exagerat del submetacèntric, amb un braç molt curt i un altre molt llarg.
• Telocèntric: El centròmer és terminal, situat a l'extrem del cromosoma.

El Cicle Cel·lular: Fases i Processos

El cicle cel·lular comprèn la vida d'una cèl·lula, des que es forma fins al moment en què es divideix per originar dues cèl·lules filles. És un conjunt de modificacions que experimenta cada cèl·lula i es divideix en diferents fases.

1. Interfase: Preparació per a la Divisió

La interfase és el període de la vida cel·lular sense divisió, caracteritzat per una gran activitat bioquímica i que ocupa aproximadament el 90% del temps total del cicle. Es subdivideix en les següents etapes:

• Fase G1: Període de creixement del citoplasma i síntesi de proteïnes. Si hi ha centríols, aquests es dupliquen.
• Fase S: Síntesi d'ADN nuclear, on es duplica el contingut genètic de la cèl·lula.
• Fase G2: Síntesi de diversos tipus d'ARN. Al final d'aquest període, augmenta la condensació de la cromatina fins a formar els cromosomes, i comença la mitosi.

Mitosi: Divisió Cel·lular

La mitosi és el procés de divisió cel·lular que assegura la distribució equitativa del material genètic. Consta de les següents fases:

• Profase: Condensació de la cromatina fins a la individualització dels cromosomes. El nuclèol es va reduint fins a desaparèixer.
• Prometafase: Trencament de la membrana nuclear. Els centríols se situen dins del radi d'influència de la membrana disgregada. Els cromosomes comencen a situar-se sobre els filaments del fus mitòtic, gràcies a l'activitat dels cinetocors.
• Metafase: Després de les interaccions dels cromosomes amb el fus mitòtic, el conjunt de cromosomes queda disposat a l'equador de la cèl·lula, formant la placa metafàsica.
• Anafase: Comença quan els cinetocors se separen, i les cromàtides germanes es mouen cap als pols oposats de la cèl·lula.
• Telofase: Comença quan les cromàtides (ara cromosomes individuals) han arribat als pols de la cèl·lula. Es forma una nova membrana nuclear al voltant de cada grup de cromosomes. La cromatina es torna a expandir i els nuclèols es tornen a formar.