El Núcleo Celular Eucariota: Estructura, Composición y Funciones Vitales del ADN

El Núcleo Celular: Centro de Control Eucariota

El núcleo es el orgánulo más grande de toda la célula. Es una estructura propia de las células eucariotas que alberga en su interior la información genética en forma de ADN, y es donde se realiza la replicación del ADN y la síntesis de los ARN.

Composición Fundamental del Núcleo

El núcleo está compuesto por:

• Doble membrana plasmática (Envoltura Nuclear).
• Contenido interno (Nucleoplasma, Nucleolo y Cromatina).

Componentes Internos del Núcleo

1. Nucleoplasma

Es el medio interno del núcleo. Se trata de una dispersión coloidal en forma de gel, compuesta de agua, sales disueltas y proteínas. En el nucleoplasma se producen la síntesis y el empaquetamiento de los ácidos nucleicos de ARN y de ADN.

2. Nucleolo

Es un corpúsculo esférico carente de membrana, que se encuentra en el interior del núcleo. Durante la división del núcleo, el nucleolo desaparece, y cuando los cromosomas se desespiralizan al constituir un nuevo núcleo, se vuelve a formar a partir de ellos.

El nucleolo está constituido básicamente por ARN y proteínas, y sintetiza el ARN nucleolar (ARNn), que se convierte en los diferentes ARNr imprescindibles para la formación de los ribosomas. El tamaño del nucleolo es más grande en las células que realizan una elevada síntesis proteica y que, por tanto, requieren un número elevado de ribosomas. Se ha comprobado que si se destruye el nucleolo, al cabo de un cierto tiempo empiezan a escasear los ribosomas en el citosol.

3. Cromatina

Está formada por filamentos de ADN, en diferentes grados de condensación, y proteínas. Estos filamentos se presentan como masas amorfas, ya que su elevada compactación no permite observar su estructura interna. La cromatina se forma a partir de los cromosomas que se descondensan cuando finaliza la división del núcleo.

Tipos de Cromatina

• Heterocromatina: No se descondensa completamente durante la interfase.
• Eucromatina: Se descondensa completamente durante la interfase.

Estructura y Empaquetamiento

En cuanto a la estructura de la cromatina, está constituida básicamente por una sucesión de nucleosomas, que forman la fibra de cromatina de 100 Å. Esta fibra puede presentarse enrollada sobre sí misma, formando la fibra de cromatina de 300 Å, y puede presentar grados superiores de empaquetamiento. Esto depende del tipo de célula y del estado en que se encuentre el núcleo. En el núcleo de los espermatozoides, el ADN está asociado a protaminas y, por tanto, la cromatina se encuentra fuertemente empaquetada, en un estado denominado estructura cristalina.

Funciones de la Cromatina

1. Contener la información genética sobre la estructura y funcionamiento del organismo.
2. Proporcionar la información biológica necesaria para la síntesis de ARN.

Estructura y Funciones de la Envoltura Nuclear

La envoltura nuclear está formada por una doble membrana con poros, que controla y regula la comunicación entre el citoplasma y el nucleoplasma. La envoltura nuclear está constituida por los siguientes elementos:

Elementos de la Envoltura Nuclear

• Membrana externa: Es similar a la membrana plasmática. En su cara exterior presenta un gran número de ribosomas adosados. Esta membrana está en comunicación con el retículo endoplasmático rugoso y puede realizar las mismas funciones que él.
• Membrana interna: Posee proteínas de membrana que sirven de anclaje para otras proteínas.
• Espacio Perinuclear o Intermembranoso: Se encuentra entre las dos membranas.
• Poros Nucleares: Son orificios que se distribuyen por toda la envoltura nuclear. Hay una gran cantidad, y su número aumenta al incrementarse la actividad celular. Los poros regulan el paso no solo de subunidades ribosómicas, sino incluso de proteínas de pequeño tamaño.

Funciones de la Envoltura Nuclear

• Separa el nucleoplasma del citosol.
• Regula el intercambio de sustancias a través de los poros.
• Interviene en la constitución de los cromosomas previa a la división celular.
• Participa en la distribución de las masas de cromatina en el nuevo núcleo.