La evolución celular de procariotas a eucariotas marcó un hito en la complejidad biológica, dando origen al núcleo, un compartimento que alberga el ADN y es esencial para la replicación y transcripción genética. La envoltura nuclear, los poros nucleares y la matriz nuclear juegan roles cruciales en la regulación y protección del material genético, mientras que la cromatina y el nucleolo son fundamentales en la organización cromosómica y la síntesis de ribosomas, respectivamente. Estos avances permitieron una mayor especialización celular y una diversidad de funciones en las células eucariotas.
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El desarrollo evolutivo de la célula eucariota permitió la aparición del núcleo celular, un compartimento distintivo que lleva a cabo la replicación y transcripción del ADN
Membrana interna y externa
La envoltura nuclear consta de una membrana interna y externa, que protege el material genético y regula el intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma
Poros nucleares
Los poros nucleares son esenciales para el transporte selectivo y bidireccional de moléculas, facilitando la exportación e importación de sustancias necesarias para la función nuclear
Puntos de anclaje y conexión con el citoesqueleto
La envoltura nuclear proporciona puntos de anclaje para la cromatina y se conecta con el citoesqueleto, lo que es fundamental para la posición y la integridad estructural del núcleo
La envoltura nuclear participa en la síntesis de proteínas y en la transducción de señales celulares, además de contribuir a la estabilidad estructural del núcleo mediante proteínas específicas
Heterocromatina y eucromatina
El nucleoplasma incluye regiones de heterocromatina, que es ADN altamente condensado e inactivo, y eucromatina, que es ADN menos condensado y activo en la transcripción
Volumen y relación nucleoplasmática
La relación nucleoplasmática, que compara el volumen del núcleo con el volumen citoplasmático, es característica de cada especie y puede variar en respuesta a cambios en el número de núcleos o a un aumento en la actividad metabólica de la célula
El nucleoplasma contiene el ADN y otras estructuras nucleares como los nucleolos, y es esencial para la organización y regulación de la actividad genética en la célula
Aunque la mayoría de las células eucariotas poseen un único núcleo, existen excepciones como los hepatocitos y los osteoclastos, que son multinucleados
La morfología, tamaño y posición del núcleo pueden variar entre diferentes tipos celulares, reflejando su función y estado metabólico
La diversidad nuclear permite adaptaciones funcionales y estructurales en las células eucariotas, lo que contribuye a su complejidad y especialización
ADN y proteínas histonas
La cromatina está formada por ADN y proteínas histonas, organizadas en unidades repetitivas llamadas nucleosomas
Condensación de la cromatina
La condensación de la cromatina es crucial para la organización de los cromosomas durante la división celular y varía desde la fibra de 10 nm hasta estructuras más compactas
Heterocromatina y eucromatina
La heterocromatina corresponde a regiones de ADN inactivo, mientras que la eucromatina contiene genes activos en la transcripción y replicación
Acceso a maquinarias de replicación y transcripción
La estructura de la cromatina es fundamental para permitir el acceso a las maquinarias de replicación y transcripción del ADN, procesos esenciales para la vida celular
El nucleolo es un orgánulo no membranoso que se encarga de la síntesis del ARN ribosomal y tiene funciones en la regulación del ciclo celular y en la respuesta a estrés celular
El nucleolo se forma alrededor de las regiones organizadoras nucleolares (NORs) presentes en ciertos cromosomas y se localiza en el núcleo