Mappa concettuale e riassunto IL NUCLEO E L'INFORMAZIONE GENETICA
Mappa concettuale
Il nucleo cellulare eucariotico è il centro di controllo genetico, contenente DNA e cromatina, e regola il traffico di macromolecole e la sintesi proteica. La sua doppia membrana con pori nucleari permette lo scambio di sostanze con il citoplasma, essenziale per la replicazione del DNA e la funzione cellulare.
Riassunto
Schema
Il Nucleo Cellulare: Centro di Controllo Genetico
Il nucleo è l'organello distintivo delle cellule eucariotiche, responsabile della custodia del patrimonio genetico. Contiene il DNA, che si organizza in cromatina grazie all'associazione con proteine istoniche e non istoniche. L'involucro nucleare, costituito da una doppia membrana perforata da pori nucleari, regola il traffico di molecole tra nucleo e citoplasma, assicurando la comunicazione cellulare e il trasporto di molecole necessarie per la trascrizione e la replicazione del DNA.La Cromatina e la Regolazione dell'Espressione Genica
La cromatina è un complesso di DNA e proteine che si trova nel nucleo cellulare e gioca un ruolo fondamentale nella regolazione dell'espressione genica. La sua struttura può essere modificata da processi come l'acetilazione e la metilazione degli istoni, influenzando così l'accessibilità dei geni ai fattori di trascrizione. Queste modificazioni epigenetiche sono essenziali per l'attivazione o la repressione dei geni in risposta a segnali interni ed esterni, determinando il fenotipo cellulare e la risposta a stimoli ambientali.Il Traffico Molecolare Attraverso i Pori Nucleari
I pori nucleari sono complessi multiproteici che fungono da canali regolati per il trasporto selettivo di macromolecole tra il nucleo e il citoplasma. Proteine con segnali di localizzazione nucleare (NLS) sono riconosciute da recettori specifici e traslocate attraverso i pori, mentre molecole più piccole possono diffondere liberamente. Questo sistema di trasporto è vitale per l'omeostasi cellulare e per la corretta esecuzione di processi come la sintesi e la maturazione dell'RNA e la replicazione del DNA.Il Nucleolo e l'Assemblaggio dei Ribosomi
Il nucleolo è una struttura non membranosa presente all'interno del nucleo, dedicata alla produzione e all'assemblaggio delle subunità ribosomiali. Qui, l'RNA ribosomiale (rRNA) viene trascritto e associato a proteine ribosomiali per formare le subunità ribosomiali, che successivamente vengono esportate nel citoplasma per assemblarsi in ribosomi funzionali. Questi ribosomi sono essenziali per la traduzione dell'mRNA in proteine, un processo centrale per la crescita e la divisione cellulare.Controllo Genetico e Replicazione del DNA nel Nucleo
Il nucleo svolge un ruolo centrale nel controllo dell'attività cellulare, ospitando il DNA che codifica per le proteine necessarie alla cellula. La replicazione del DNA avviene nel nucleo e deve essere accuratamente coordinata per garantire la fedeltà del genoma. Durante la replicazione, enzimi come l'elicasi e la DNA polimerasi duplicano il DNA, assicurando che ogni cellula figlia erediti una copia esatta del genoma. Questo processo è fondamentale per la stabilità genetica e per la corretta trasmissione delle informazioni genetiche alle generazioni successive.
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FUNZIONI DEL NUCLEO
REPLICAZIONE DEL DNA
IL NUCLEO È IL LUOGO IN CUI AVVIENE LA REPLICAZIONE DEL DNA
CONTROLLO GENETICO
IL NUCLEO È LA SEDE DEL CONTROLLO GENETICO DELL'ATTIVITÀ CELLULARE
MONTAGGIO DEI RIBOSOMI
IL NUCLEOLO È LA ZONA IN CUI HA INIZIO IL MONTAGGIO DEI RIBOSOMI A PARTIRE DALL'RNA E DA SPECIFICHE PROTEINE
STRUTTURA DEL NUCLEO
INVOLUCRO NUCLEARE
IL NUCLEO È AVVOLTO DA UNA DOPPIA MEMBRANA CHE COSTITUISCE L'INVOLUCRO NUCLEARE
PORI NUCLEARI
L'INVOLUCRO NUCLEARE È PERFORATO DA CIRCA 3500 PORI NUCLEARI DEL DIAMETRO DI 9 NM CIRCA
CROMATINA
ALL'INTERNO DEL NUCLEO SONO PRESENTI DIVERSE MOLECOLE DI DNA, ASSOCIATE A PROTEINE CON CUI FORMANO UN COMPLESSO FIBROSO, COMPOSTO DA FILI ESTREMAMENTE LUNGHI E SOTTILI, DETTO CROMATINA
TRAFFICO DI MACROMOLECOLE
ENTRATA
ATTRAVERSO L'INVOLUCRO NUCLEARE SI VERIFICA UN TRAFFICO DI MACROMOLECOLE IN ENTRATA
USCITA
ATTRAVERSO L'INVOLUCRO NUCLEARE SI VERIFICA ANCHE UN TRAFFICO DI MACROMOLECOLE IN USCITA
MOLECOLE PIÙ GRANDI
ION E MOLECOLE PIÙ PICCOLE
GLI IONI E LE MOLECOLE PIÙ PICCOLE POSSONO TRANSITARE LIBERAMENTE ATTRAVERSO I PORI NUCLEARI
PROTEINE
SOLO ALCUNE PROTEINE SONO IN GRADO DI PASSARE DAL CITOPLASMA AL NUCLEO
QUESTE PROTEINE PRESENTANO BREVI "SEQUENZE SEGNALE" FATTE DI AMMINOACIDI CHE FUNZIONANO COME UN'ETICHETTA DI RICONOSCIMENTO PER IL PORO NUCLEARE
IL NUCLEO E L'INFORMAZIONE GENETICA
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00
Localizzazione del DNA nella cellula eucariotica
Nel nucleo, associato a proteine, formando la cromatina.
01
Struttura dell'involucro nucleare
Doppia membrana con pori nucleari che separa nucleo da citoplasma.
02
Funzione dei pori nucleari
Consentono il traffico di macromolecole tra nucleo e citoplasma.
