NUCLEO CELULAR Y CROMOSOMAS (2)

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NUCLEO CELULAR Y CROMOSOMAS 
 
 
 La presencia de esta organela es la principal característica que distingue a las células eucariotas de aquellas que no lo 
poseen (procariotas). 
 Ocupa el 10% del volumen total de la célula y en él se halla confinado el ADN 
 Antes de comenzar a describir el núcleo, debemos hacer una aclaración importante: las células atraviesan dos grandes 
etapas: la interfase y la división. La interfase es la etapa durante la cual la célula no se divide, en esta etapa se visualiza el 
núcleo; mientras que durante la división, la envoltura nuclear se disgrega. Aquí veremos al núcleo en interfase. 
 Delimitado por la ENVOLTURA NUCLEAR o CARIOTECA, la cual funciona a modo de barrera separando el núcleo del 
citoplasma. Esta envoltura se compone de dos membranas separadas por un espacio intermembrana, llamado espacio 
perinuclear. Esta envoltura presenta numerosas perforaciones, denominadas poros nucleares. En ellos existe un conjunto 
de proteínas llamadas nucleoporinas que componen una estructura llamada complejo del poro. Estos poros permiten el 
intercambio selectivo de materiales entre el núcleo y el citoplasma. 
 La superficie interna de la envoltura nuclear esta revestida por una capa de filamentos intermedios de una proteína 
llamada laminina. Esta red de filamentos se denomina lámina nuclear, y sirve para dar estabilidad a la envoltura. 
 La parte externa de la envoltura nuclear también esta reforzada por una maya de filamentos intermedios. 
 
 Dentro del núcleo encuentro al NUCLEOPLASMA, que es el medio interno del núcleo, equivalente al citoplasma. En él, 
voy a encontrar el material genético. 
 
 Las moléculas de ADN se encuentran asociadas a proteínas histonas. Estas moléculas se enrollan en grupos de ocho 
proteínas histonas formando un nucleosoma, que es la mínima unidad de empaquetamiento del ADN: un octámero de 
histonas con dos vueltas de ADN enrollado en torno a ellas. A su vez, todo el conjunto de ADN enrollado sobre las 
histonas, se denomina cromatina, que en interfase se presenta como largos filamentos dispersos en el núcleo. 
 No toda la cromatina está empaquetada por igual: en algunos segmentos de ADN, la cromatina se encuentra en estado 
más laxo o descondensado, mientras otros sectores se encuentra en un estado más empaquetado o condensado, ya que 
el ADN se sigue empaquetando más, con la colaboración de otras proteínas denominadas “no histónicas” 
 La cromatina laxa se denomina eucromatina y la más condensada, heterocromatina. 
 En el núcleo también se encuentra el nucléolo, una zona diferenciada del núcleo que se tiñe más intensamente del resto. 
En el se sintetizan los ARN ribosomales. Estos ARN ribosomales se ensamblan con proteínas ribosomales provenientes 
 
 
del citoplasma (que es el sitio donde se sintetizan las proteínas) y así se arman las subunidades ribosomales, involucradas 
en el proceso de síntesis proteica. El armado de las subunidades ribosomales también se realiza en el nucléolo. 
 
 
 La parte externa de la evoltura nuclear se continúa con la membrana del retículo endoplasmico rugoso, por eso es común 
que tenga ribosomas adheridos. 
 
 
 
 Algo que debemos saber es que cuando las células están próximas a su división, el complejo de ADN y proteínas que 
forma la cromatina se CONDENSA, enrollándose sobre sí mismo y formando unas estructuras denominadas 
CROMOSOMAS 
 
¿QUE SUSTANCIAS INGRESAN Y SALEN DEL NUCLEO? 
 
 INGRESAN: todas las proteínas que cumplen su función dentro de este, como las proteínas ribosomales (con las que se 
fabrican las subunidades de los ribosomas en el nucléolo), las histonas, y las enzimas que participan en la transcripción y 
la replicación del ARN. 
 
 
 
 Todas las proteínas se sintetizan en el citoplasma, por lo cual, para ingresar al núcleo, necesitan una señal, a la cual 
llamamos “señal de localización nuclear”, la cual consiste en una secuencia de aminoácidos que es reconocida por la 
proteína importina, que se une a ella, y transporta a la proteína al núcleo, con gasto de ATP. Una vez dentro del núcleo, 
la importina se desprende de la proteína ya ingresada, y vuelve a salir por el poro hacia el citoplasma para volver a 
introducir otra proteína. 
 SALEN: las subunidades ribosomales que se armaron en el nucléolo, y todos los ARN que cumplen su función en el 
citoplasma, por ejemplo, ARNm y ARNt. 
 
 
Un organismo pluricelular tiene dos tipos de células: las somáticas (o del cuerpo) y las sexuales (o gametas) que son 
el óvulo y el espermatozoide, destinadas a la reproducción. 
Las células de un organismo pluricelular se dividen, tanto durante el crecimiento como en el organismo adulto, 
aunque en este último no todas lo hacen con la misma intensidad, e incluso algunas no se dividen. 
Así, las células somáticas pasan por dos grandes estadios: mientras no se dividen (interfase) y mientras se dividen 
(mitosis o meiosis). 
 
A saber: 
 Todas las células de un individuo tienen la misma cantidad de moléculas de ADN. 
 Todas las células de otro individuo de la misma especie, tendrán la misma cantidad de moléculas de ADN. 
 Todas las células de todos los individuos de la misma especie, tienen la misma cantidad de ADN. 
 
Las células de un individuo conservan el mismo número de moléculas de ADN, porque antes de dividirse duplican sus 
moléculas de ADN. 
Cuando una molécula de ADN se duplica, obviamente, el resultado serán dos moléculas de ADN con idéntica 
información genética. Esas dos moléculas de ADN no se separan, sino que se mantienen unidas por un complejo 
proteico llamado centrómero. 
 
Supongamos que una célula tiene inicialmente 5 moléculas de ADN. Luego, esta célula duplica su ADN, y ahora tiene 
10 moléculas de ADN. Cada molécula de ADN y su duplicado se mantienen unidas por el centrómero. Ambas 
moléculas, llamadas cromatidas hermanas, tienen exactamente la misma información genética, ya que una es 
duplicado de la otra. 
 
 
 
 
Antes de que la división celular, las moléculas de ADN se empaquetan por completo. También podemos decir que se 
“condensan” o “compactan”. Así, los filamentos de ADN, en lugar de estar “sueltos” o “laxos”, están empaquetados. 
Cuando todo el ADN (duplicado y unido por el centrómero) se condensa, tenemos un cromosoma. 
Cada “brazo” del cromosoma es la cromátida, formada por una molécula de ADN, y ambas cromátidas con la misma 
información genética, son las cromátidas hermanas. 
Importante: NO CONFUNDIR NUMERO DE MOLECULAS DE ADN CON NUMERO DE CROMOSOMAS 
En el ejemplo anterior, vemos que la célula, antes de duplicar el ADN tiene cinco moléculas de ADN (“laxas” o 
“descondensadas”) y antes de dividirse también tendrá cinco cromosomas, pero diez moléculas de ADN. 
Cada cromosoma está constituido por una molécula de ADN asociada con diversas proteínas. Estas se clasifican en dos 
grupos: 
 Proteínas histonicas 
 Proteínas no histonicas 
El complejo formado por la molécula de ADN, las histonas y las proteínas no histonicas se denomina CROMATINA. 
Así, la cromatina es el material por el que están compuestos los cromosomas. 
 
PARTES DEL CROMOSOMA 
Cada cromosoma tiene estructuras que son imprescindibles para la replicación: 
 
 
 CENTROMERO: participa en el reparto a las dos células hijas de las dos copias cromosómicas que se generan a 
consecuencia de la replicación del ADN. 
 TELOMEROS: estos corresponden a los extremos del cromosoma. Su ADN se replica de forma distinta al resto del 
ADN. El ADN telomerico contiene una secuencia de nucleótidos especial, que se repite varias veces. Debido a su 
ubicación, los telomeros corren el riesgo de que su ADN se fusione con el ADN de otros telomeros, o de que sea 
degradado por nucleasas. Normalmente esto no ocurre ya que el ADN de los telomeros se pliega sobre si mismo, y 
están cubiertos por un capuchón de proteínas llamadas TRF. 
 ORIGENES DE REPLICACION: enellos, el ADN posee secuencias de nucleótidos especiales. Son necesarios para que la 
replicacion sea relativamente breve (gracias a ellos, la replicacion se inicia en varios puntos a la vez 
 
 
 
¿QUE ES UN CARIOTIPO? 
El grado de mayor compactamiento se alcanza en una etapa de la división denominada “Metafase”. Es tanto el grado de 
compactación, que nos permite ver los cromosomas como estructuras individuales, las cuales, una vez fijadas y fotografiadas 
pueden ser aisladas, clasificadas y ordenadas en fila según determinado criterio, por ejemplo, de mayor a menor, o agrupar a 
todos los que tengan el centrómero en la misma posición, por ejemplo. Al ordenarlos, notaremos que los cromosomas no 
son todos distintos, sino que podremos formar “parejas” o pares. A los dos miembros de cada par de cromosomas (el zapato 
izquierdo y el derecho) los llamaremos “homólogos”, es decir, los homólogos son cromosomas con la misma forma y tamaño. 
El cariotipo, entonces, es el conjunto de cromosomas ordenados según un criterio preestablecido (es esa imagen de todos los 
cromosomas homologos ordenados de a pares) 
 
 
 
CARIOTIPO MASCULINO CARIOTIPO FEMENINO 
Todos los individuos de la misma especie tienen la misma cantidad de ADN, por lo tanto, todas las células de un humano 
tendrán 23 PARES de cromosomas (46 cromosomas, es decir, 46 moléculas de ADN antes de la duplicación), y 46 
cromosomas con 92 moléculas de ADN al comenzar la división. 
¡Atención! Volvamos a explicar esto antes de seguir, porque es lo más difícil de entender. 
 23 pares de cromosomas. No estamos diciendo que hay 23 cromosomas, sino 23 pares, es decir, 46 cromosomas en 
total. 
 ¿Por qué al comenzar la división tengo 92 moléculas de ADN, pero sigo con 46 cromosomas? Porque, tal como en el 
ejemplo anterior (dibujos) el número de cromosomas sigue siendo el mismo, solo que ahora cada uno de estos 
duplico su información (sigue siendo el mismo cromosoma, pero con dos cromatides) 
 
Si hacemos el cariotipo de cualquier célula somática humana de cualquier individuo, veremos que el cariotipo es igual. En fin, 
los individuos de la misma especie tienen el mismo cariotipo. 
Seguramente has notado que en el cariotipo femenino y masculino hay una pequeña variación entre ellas. 
Dijimos que en total tenemos 46 cromosomas (o 23 pares de cromosomas), los cuales están divididos en 22 pares de 
autosomas más un par de cromosomas sexuales. 
 Mujer: los dos miembros del par sexual son iguales (XX) (como todos los homólogos) 
 Varón: los dos miembros del par sexual son distintos, ya que uno es más grande que el otro (XY), es decir, son 
parcialmente homologos. 
 
Esto nos lleva a hablar sobre dos conceptos súper importantes: células haploides y diploides 
En cada célula (exceptuando el par sexual) existen dos juegos idénticos de todos los cromosomas: uno aportado por el 
espermatozoide y el otro por el ovocito en el momento de la fecundación. Eso es lo que define a las células somáticas como 
DIPLOIDES y a las células sexuales (espermatozoide y ovocito) como HAPLOIDES. 
 
 
Entonces, una célula diploide es aquella que tiene cromosomas homologos. Los organismos con células diploides también de 
denominan diploides. En un organismo pluricelular diploide, las células sexuales o gametas, son haploides (es nuestro caso, el 
de los humanos) 
Existen organismos con células haploides, esto es, que no tienen cromosomas homólogos: todos sus cromosomas son 
distintos. 
NOMENCLATURA 
Cuando decimos “2n” significa que es diploide 
Cuando decimos “n”, significa que es haploide 
Ejemplos: 
 Un organismo tiene células con cuatro pares de cromosomas homólogos, diremos que es 2n=8. (2n porque es 
diploide, y 8 porque ese es el número total de cromosomas). 
 Organismo que tiene células con 20 pares de homologos, diremos que es 2n=40 (2n porque es diploide, y 40 porque 
ese es el numero total de cromosomas) 
 
Ahora probemos con los haploides… 
 Organismo n=3. Este organismo tendrá 3 cromosomas, sin homologos 
 Organismo n=10. Tendrá 10 cromosomas, sin homologos 
 CELULAS DIPLOIDES CELULAS HAPLOIDES 
DEFINICION CONTIENEN DOS CONJUNTOS 
COMPLETOS DE CROMOSOMAS (2n) 
TIENEN LA MITAD DEL NUMERO DE 
CROMOSOMAS (n) 
DIVISION CELULAR MITOSIS (PRODUCEN CELULAS HIJAS 
QUE SON REPLICAS EXACTAS) 
MEIOSIS 
EJEMPLO DE CELULAS TODAS LAS CELULAS SOMATICAS DEL 
CUERPO (como células de la piel, 
musculares, etc) 
Células sexuales: Ovocito y 
espermatozoide