El núcleo celular es un compartimiento característico de las células eucariotas, ya que no está presente en las células procariotas. En general, ocupa alrededor de 10 % del tamaño celular y está formado por una envoltura nuclear y un nucleoplasma en su interior, que es el medio en el cuál reside la información hereditaria, es decir, el ADN que determina el funcionamiento y las características específicas de la célula. El núcleo, además, alberga uno a más nucléolos.
Aunque lo más común es que las células presenten un solo núcleo, algunas presentan mayor cantidad, como los osteoclastos del tejido óseo, y se denominan multinucleadas. Otras son anucleadas, lo cual significa que no tienen núcleo en su estado maduro. Un ejemplo son los glóbulos rojos de la sangre.
Estructura de la carioteca
La carioteca, también llamada envoltura nuclear, está compuesta por dos membranas celulares, es decir, por dos bicapas lipídicas. Entre estas dos membranas se ubica un pequeño espacio llamado ‘’espacio perinuclear’’. La composición proteica de la membrana interna y externa es variable dentro del núcleo. La membrana externa alberga gran cantidad de ribosomas asociados en la cara citoplasmática, que se continúa con el retículo endoplasmático rugoso de la célula.
A intervalos regulares, la envoltura nuclear presenta poros, a través de los cuales difunden pequeñas moléculas solubles, y se transportan selectivamente moléculas grandes y partículas de ARN ribosomal y proteínas que darán lugar a los ribosomas citoplasmáticos. A su vez, a través de los poros se exportan hacia el citoplasma el ARN mensajero y ARN de transferencia, necesarios también para la síntesis de proteínas.
El tamaño y forma del núcleo puede variar de acuerdo al tipo celular. Los más comunes son esféricos, pero también se pueden encontrar núcleos con forma de herradura y ovoides.
Contenido y funciones del núcleo
En el nucleoplasma podemos encontrar una masa de laminofilamentos entrecruzados denominada ‘’lámina nuclear’’. Su función es mantener la forma del núcleo y darle resistencia a la envoltura nuclear. Además, cumple un rol en la desintegración de la envoltura nuclear durante las primeras fases de la mitosis. Esta lámina se interrumpe únicamente a la altura de los poros.
Como se mencionó anteriormente, el núcleo contiene la información hereditaria de la célula, que es el material genético constituido por el ADN (ácido desoxirribonucleico). En las células eucariotas, las moléculas de ADN son lineales y están fuertemente asociadas a proteínas, siendo las histonas las mayoritarias. El empaquetamiento entre el ADN y las histonas forma unidades llamadas nucleosomas y le otorga al material genético una estructura característica denominada cromatina.
Cuando la célula está en la interfase del ciclo celular, la cromatina puede encontrarse dispersa y transcripcionalmente activa (eucromatina) o condensada y transcripcionalmente inactiva (heterocromatina). Al momento de la división celular, la cromatina se compacta aún más formando los cromosomas, que pueden distinguirse unos de otros.
Nucléolo
El nucléolo está compuesto por cromatina, ARN ribosomal y partículas de ribosomas, que luego formaran las subunidades de los ribosomas citoplasmáticos encargados de la síntesis de proteínas.
El núcleo, por lo general, contiene uno o dos nucléolos, pero hay casos que presentan hasta cuatro. La cantidad y el tamaño de los nucléolos puede variar según la actividad metabólica de la célula. Así, a mayor síntesis proteica, mayor número y tamaño de los nucléolos.
Aunque no tiene una membrana que lo delimite, el nucléolo puede observarse a través del microscopio electrónico como una estructura filamentosa más condensada que el resto del núcleo.
Importancia del núcleo
El núcleo representa el centro de control de la célula, ya que el material genético que alberga rige todas las actividades celulares. La información contenida en el ADN, a su vez, otorga la identidad característica de la célula.
Las células que no presentan núcleo, como por ejemplo las células procariotas, contienen su material genético libre en el citoplasma. El hecho de tener el material genético contenido dentro de un núcleo, separado del resto de la célula, ha permitido el desarrollo de una mayor complejidad. De hecho, las células procariotas presentan una única molécula de ADN circular, mientras que las células eucariotas, dentro del núcleo, pueden contener gran cantidad de moléculas de ADN lineales. Por ejemplo, las células somáticas de los seres humanos contienen 46 cromosomas, es decir, 46 moléculas de ADN.
Referencias bibliográficas
• Alberts, B. y Cols. (2004). ‘’Biología Molecular de la Célula’’. Cuarta edición. Barcelona. Ediciones Omega.• Curtis, H. y Cols. (2008). ‘’Biología’’. Séptima edición. Buenos Aires: Médica Panamericana.
• Didáctica, Enciclopedia Temática Ilustrada. Tomo 1, ‘’Biología’’. Editorial Oriente S.A.
• Rouve Riva M.R; ‘’Biología: La célula. Un cosmos infinitamente pequeño’’. Argentina. Gráfica Yanel S.A.
Autora
Escrito por Tatiana Bengochea para la Edición #109 de Enciclopedia Asigna, en 03/2022. Tatiana es Lic. en Ciencias Biológicas y Prof. en Biología. Graduada en la UBA, Arg.