Nucli Cel·lular: Cromosomes, Embolcall i Nuclèol

El Nucli Cel·lular: Estructura i Funció

Organismes Diploides i Haploides

• Els organismes diploides tenen dos exemplars de cada cromosoma en les cèl·lules somàtiques. Els cromosomes que tenen informació sobre els mateixos caràcters s'anomenen cromosomes homòlegs. Les cèl·lules dels organismes diploides es simbolitzen com a cèl·lules 2n, on n és el nombre de tipus de cromosomes diferents.
• Les cèl·lules reproductores sexuals són haploides, fet que es simbolitza com a cèl·lules n.

Cariotip

El conjunt de tots els cromosomes metafàsics d'una cèl·lula s'anomena cariotip.

Heterocromosomes i Autosomes

Els cromosomes que determinen el sexe s'anomenen heterocromosomes o cromosomes sexuals i se simbolitzen amb les lletres X i Y. La resta dels cromosomes s'anomenen autosomes.

Embolcall Nuclear

L'embolcall nuclear és una membrana doble que presenta una sèrie de porus que regulen la comunicació entre el nucli i el citoplasma. Està constituït per:

• Una membrana externa amb ribosomes adossats a la cara exterior.
• Un espai intermembranós anomenat espai perinuclear.
• Una membrana interna amb proteïnes d'ancoratge per a la làmina nuclear.
• Una capa densa de proteïnes fibril·lars a sota de la membrana interna, anomenada làmina nuclear o làmina fibrosa.

Les dues membranes procedeixen del reticle endoplasmàtic.

L'embolcall nuclear està perforat per un elevat nombre de porus, els anomenats porus nuclears. Cada porus té una sèrie de proteïnes anomenades complex del porus nuclear. Es tracta d'una estructura discoïdal que presenta a la perifèria vuit grànuls o masses de ribonucleoproteïnes que formen un anell.

Funcions de l'Embolcall Nuclear

• Separa el nucleoplasma del citosol.
• Regula l'intercanvi de substàncies a través dels porus.
• La làmina nuclear intervé en la constitució dels cromosomes al començament de la divisió cel·lular i en la distribució de les masses de cromatina en el nou nucli.

Nuclèol

És un corpuscle esfèric sense membrana que es troba a l'interior del nucli en interfase. Durant la divisió del nucli, el nuclèol desapareix, i quan els cromosomes es desespiralitzen per constituir un nucli nou, es torna a formar a partir d'aquests.

Està constituït bàsicament per ARN i per proteïnes. S'hi distingeixen dues zones:

• La zona fibril·lar: Generalment és a l'interior. Està constituïda per ARN nucleolar associat a proteïnes.
• La zona granular: Generalment és a la perifèria. Està constituïda per ARN ribosòmics associats a proteïnes.

Aquestes subunitats s'uneixen en el moment de la síntesi de proteïnes.

Funció del Nuclèol

La funció del nuclèol és fabricar l'ARN nucleolar, que després es converteix en els diferents ARNr.

La mida del nuclèol és més gran en les cèl·lules que requereixen un nombre elevat de ribosomes perquè duen a terme una elevada síntesi proteica.

Nucleoplasma

És el medi intern del nucli. És una dispersió col·loïdal en estat de gel, composta de proteïnes, de nucleòtids d'ARN i ADN, d'aigua i ions. És el medi on té lloc tant la síntesi dels àcids ribonucleics com la síntesi de l'ADN nuclear.

Conté una xarxa de proteïnes fibril·lars; altres proteïnes estan relacionades amb la síntesi i els empaquetaments dels àcids nucleics.

Cromatina

És la substància fonamental del nucli cel·lular. Està constituïda per tots els filaments d'ADN.

La cromatina es forma a partir dels cromosomes que es descondensen quan finalitza la divisió del nucli. Utilitzant colorants bàsics es poden distingir dos tipus de cromatina:

• Heterocromatina: la que no es descondensa durant la interfase.
• Eucromatina: la que sí que es descondensa durant la interfase.

Així mateix, es diferencien dos tipus d'heterocromatina:

• Heterocromatina constitutiva: la que es manté condensada en totes les cèl·lules de l'organisme.
• Heterocromatina facultativa: la que està condensada en unes cèl·lules però no en d'altres del mateix organisme.

La cromatina del nucli en repòs està constituïda per la fibra de cromatina de 100 Å, que també rep el nom de collaret de perles. Al nucli dels espermatozoides, la cromatina es troba en un estat diferent anomenat estructura cristal·lina.

Funcions de la Cromatina

• Conté la informació biològica de l'organisme.
• Proporciona la informació genètica necessària per efectuar la síntesi dels diferents ARN.

Cromosomes

Un cromosoma és una estructura que apareix en iniciar-se la divisió del nucli, quan es trenca l'embolcall nuclear.

El nombre de cromosomes és constant en totes les cèl·lules somàtiques de tots els individus d'una mateixa espècie.

Quan s'inicia la divisió cel·lular es produeix una duplicació de l'ADN, i com a conseqüència apareixen dues fibres d'ADN idèntiques, anomenades cromàtides, que queden unides per un punt anomenat centròmer. Posteriorment, aquestes dues cromàtides se separen i cadascuna dóna lloc a un cromosoma. Així doncs, es poden distingir dos tipus de cromosomes:

• El cromosoma metafàsic: té dues cromàtides unides.
• El cromosoma anafàsic: en té una de sola.

Funció dels Cromosomes

La funció bàsica dels cromosomes és facilitar el repartiment de la informació genètica continguda a l'ADN de la cèl·lula mare entre les seves dues cèl·lules filles. Per fer-ho, prèviament s'ha de duplicar aquesta informació. L'ADN dels cromosomes es troba inactiu.

Només en alguns casos, com en els cromosomes gegants, es poden produir transcripcions de gens. Un altre dels casos és en els cromosomes plomosos.