Estructura del núcleo: núcleo, membrana nuclear y poros nucleares

Publicado el 11 septiembre, 2020 por Rodrigo Ricardo

El núcleo


El ADN se convierte en ARN a través de la transcripción.
Cambios de ADN en ARN

Tus células son máquinas afinadas y bien engrasadas. En su mayor parte, funcionan sin problemas, como un automóvil nuevo en una superficie recién pavimentada. Muchas células tienen una estructura extremadamente importante que contiene toda la información esencial vital para su capacidad de desempeño. Cada una de estas celdas viene con un manual del propietario: instrucciones sobre cómo ejecutar las operaciones diarias y funciones especializadas. Estas instrucciones son su ADN, que se almacena en su propia guantera celular: el núcleo. El núcleo es una estructura unida a una membrana que contiene el material genético de una célula. El plural de núcleo es núcleos. No todas las células tienen núcleos, pero muchas células, como las de plantas, hongos, animales y protistas, contienen estas estructuras.

El núcleo no es solo un compartimento de almacenamiento de ADN. Es el sitio de algunos procesos celulares esenciales. Primero, el ADN se puede duplicar en el núcleo. Este proceso se llama replicación y crea una copia idéntica de ADN. Crear dos copias idénticas del manual del propietario es el primer paso en la división celular, donde cada nueva celda obtendrá su propio conjunto de instrucciones.

En segundo lugar, el núcleo es el sitio de transcripción. El dogma central de la biología establece que el ADN se copia en ARN, que luego se convierte en proteína.

La transcripción es el proceso de creación de diferentes tipos de ARN a partir del ADN. La transcripción sería como hacer copias de páginas individuales del manual del propietario que luego pueden distribuirse y leer el resto de la celda.

Hay tres tipos de ARN que se forman en el núcleo. El ARNm , o ARN mensajero, es un código que puede ser leído por la estructura citoplasmática llamada ribosoma durante la traducción. La traducción es un proceso que crea proteínas a partir de ARNm. Un ribosoma, del que hablaremos en lecciones futuras, está formado por proteínas y un segundo tipo de ARN, ARNr o ARN ribosómico. El ARNt , o ARN de transferencia, también se usa durante el proceso de traducción. Los tres tipos de ARN (ARNm, ARNr y ARNt) se crean mediante el proceso de transcripción dentro del núcleo.

Estructura y organización nuclear


Las proteínas importadas ayudan a las proteínas NLS a pasar a través de los poros nucleares
Proceso de poros nucleares

El núcleo es la estructura responsable de contener el ADN y proporcionar un lugar para la replicación y la transcripción. Estos procesos aseguran que se lleven a cabo las instrucciones sobre cómo hacerte quien eres. Obviamente, este es un trabajo muy importante, por lo que para mantener la célula funcionando a la máxima velocidad, el núcleo es una estructura bien organizada.

El núcleo está rodeado por una envoltura nuclear , que es una doble membrana compuesta por una membrana externa y una interna. Esta doble membrana protege el núcleo y su contenido de invitados no deseados. Algunas proteínas necesitan estar en el núcleo para ayudar en procesos como la replicación y la transcripción. Sin embargo, muchas proteínas no tienen por qué estar allí. Su ADN, su propio manual del propietario genético patentado, es una posesión única y preciada. Necesita estar protegido.

Solo proteínas muy pequeñas pueden ingresar al núcleo a través de los poros nucleares , que son pequeñas aberturas en la envoltura nuclear donde se unen las membranas interna y externa. Cada poro está revestido de proteínas, creando una canasta nuclear en el lado nuclear de la membrana. Hay miles de estos poros nucleares que rodean un núcleo.

Las proteínas grandes no pueden atravesar estos poros nucleares sin las credenciales adecuadas. Solo las proteínas grandes con una secuencia de aminoácidos especializada, conocida como NLS o señal de localización nuclear, pueden ingresar al núcleo a través del poro nuclear. Si tienen el paso correcto, estas proteínas grandes son escoltadas con la ayuda de un grupo especializado de proteínas importadas que transportan la carga de proteína NLS al núcleo. Esta acción requiere energía química, lo que hace que el poro se estire para acomodar estas proteínas más grandes.


Las partes del núcleo
Diagrama de núcleo

¿Por qué solo se permiten ciertas proteínas en el núcleo? Bueno, recuerde que aquí es donde ocurren los procesos esenciales del ADN. Las instrucciones de su ADN se pliegan cuidadosamente y se almacenan en el núcleo en forma de cromatina , que es el ADN empaquetado con la ayuda de proteínas especializadas. Puede imaginar que también querrá evitar que el manual del propietario de su ADN se rompa o arrugue. El núcleo protege y organiza la cromatina también a través de la lámina nuclear , que se adhiere a la envoltura nuclear y la cromatina para ayudar a mantener la forma del núcleo.

El nucleolo es un área del núcleo que es el sitio de inicio de la síntesis ribosómica a partir de ARNr y proteínas.

Resumen de la lección

En resumen, el núcleo es el sitio estructural que contiene material genético, así como el sitio de replicación, transcripción y síntesis ribosómica en algunas células. El núcleo está rodeado por una envoltura nuclear , o membrana externa e interna, y es impermeable a proteínas grandes sin una secuencia de aminoácidos especializada llamada NLS .

Las proteínas pequeñas, o proteínas con un NLS unido a las proteínas portadoras, pueden ingresar al núcleo a través de los poros nucleares o aberturas en el núcleo. La lámina nuclear proporciona estructura al núcleo al adherirse a la envoltura nuclear y la cromatina. El nucleolo es un área del núcleo que es el sitio de inicio de la síntesis ribosómica a partir de ARNr y proteínas.

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