Los nucléolos, que forman parte del núcleo, fueron descritos por primera vez por el científico Fontana en 1774. Los nucléolos se encuentran en casi todos los núcleos de las células eucariotas. Se trata de una estructura más densa en el contexto de una organización difusa de la cromatina. El componente principal del nucléolo es la proteína. Representa hasta el 80%. Además de proteínas, el nucléolo contiene ácidos nucleicos. ARN 5-14% y ADN 2-12%. En los años 30 del siglo XX se demostró que la aparición de nucléolos siempre está ligada a determinadas zonas. Los científicos McClinton, Nates y Navashin nombraron estas zonas. organizadores nucleolares. En otras palabras, aquí es donde se encuentran los genes ribosómicos. Los organizadores nucleolares no son una especie de locus puntual; son formaciones de estructura múltiple que contienen varias regiones genéticas idénticas, cada una de las cuales es responsable de la formación del nucleolo. En los genomas de los eucariotas, los genes ribosómicos están representados por miles de unidades. Pertenecen a secuencias de ADN moderadamente repetitivas. A menudo, los organizadores nucleolares se localizan en constricciones secundarias de los cromosomas. En los seres humanos, los organizadores nucleolares se encuentran en los brazos cortos de algunos cromosomas. Pero sólo se forma un nucleolo.

El número máximo de nucléolos también está determinado por el número de organizadores nucleolares. Aumenta según la ploidía nuclear.

Es característico que en células de diferentes tejidos y afiliaciones taxonómicas predomine una pequeña cantidad de nucléolos. Muy a menudo, la cantidad de nucléolos es menor que la cantidad de organizadores. Esto se debe al hecho de que durante la nueva formación del nucleolo, los organizadores nucleolares se fusionan en una estructura común. Se unen en el espacio del núcleo en interfase, formando un nucleolo a partir de diferentes cromosomas.

En los ovocitos, el número de nucléolos alcanza varios cientos. Este es el fenómeno de amplificación de genes de ARN ribosómico. Supernumerario. Normalmente, en las células somáticas, el número de genes del ARN ribosómico es constante. No cambia según el nivel de transcripción de estos genes. Durante la replicación del ADN en el período S, la cantidad de genes de ARN ribosómico se duplica y en las células germinales estos genes experimentan una replicación excesiva para proporcionar una gran cantidad de ribosomas. Como resultado de la sobresíntesis de genes de ARN ribosomal, sus copias se convierten en moléculas circulares libres o extracromosómicas. Pueden funcionar de forma independiente y, como resultado, se forma una masa de nucléolos adicionales libres, que ya no están asociados estructuralmente con los cromosomas que forman el nucléolo. Y la cantidad de genes de ARN ribosómico se vuelve casi 3000 veces mayor que la cantidad haploide de ARN ribosómico.

El significado biológico es proporcionar una gran cantidad de productos de reserva que se utilizan en primeras etapas embriogénesis y que puede sintetizarse en la célula solo en matrices adicionales de nucléolos amplificados, ya que el embrión no tiene su propia síntesis de genes ribosómicos.

Después del período de maduración de los ovocitos, se destruyen nucléolos adicionales. Por tanto, la replicación de genes ribosómicos es un fenómeno temporal.

La estructura del nucleolo incluye los siguientes componentes:

1) componente granular;

2) Componente fibrilar (representado por un centro fibrilar y un componente denso);

3) cromatina;

4) Matriz proteica.

Los nucléolos están formados por componentes granulares y fibrilares y sus posiciones relativas varían. Muy a menudo, el componente granular se localiza a lo largo de la periferia del nucléolo y el componente fibrilar forma filamentos nucleolares, de aproximadamente 100 a 200 nm de espesor. A veces se les llama nucleolonemas. No son homogéneos en su estructura; además de los gránulos, contienen muchas fibrillas nuevas, que forman condensaciones separadas en los nucleolonemas.

Resultó que la estructura del componente fibrilar difuso también es heterogénea. Se descubrió que los centros fibrilares se encuentran en los nucléolos. Se trata de zonas de acumulación de fibrillas con baja densidad electrónica, rodeadas por una zona de fibrillas de mayor densidad electrónica. Esta zona se llama componente densa.

La cromatina nucleolar es cromatina perinucleolar que puede estar adyacente al nucléolo e incluso rodearlo por completo. A menudo, las fibrillas de cromatina de 30 nm se extienden entre las regiones nucleoleminales.

En secciones, no podemos aislar la matriz proteica como un componente separado.

Además de distintos grados de expresión, existen otras opciones para la organización estructural del nucléolo.

Varios tipos de nucléolo: 1) reticular o nucleolonemal 2) compacto 3) anular 4) residual o en reposo 5) segregado.

reticular característico de la mayoría de las células. Generalmente se caracteriza por una estructura nucleolonemal. Los centros fibrilares aparecen mal porque el nivel de transcripción es muy alto. Este tipo de nucléolo se encuentra en células animales y vegetales y es típico de los cromosomas politénicos de los dípteros.

Compacto el tipo se distingue por un nucleolonema menos pronunciado y una mayor frecuencia de aparición en los centros fibrilares. Se encuentra en células que se reproducen activamente, en células meristemáticas de plantas y en células de cultivos de tejidos. Se supone que el primer tipo puede ser al revés.

En forma de anillo Los nucléolos son característicos de los animales. Tienen forma de anillo, que es un centro fibrilar rodeado de fibrillas y grana. El tamaño de dichos nucléolos es de aproximadamente 1 micrón. Los nucléolos típicos en forma de anillo son característicos de los endocitos, endoelecitos, es decir. para células con bajos niveles de transcripción.

Residual– característica de las células que han perdido la capacidad de sintetizar ARNr.

Aislado Los nucléolos son células que están expuestas a diversas sustancias químicas que hacen que se detenga la síntesis de ARNr.

El término se utiliza debido a que se produce la separación de los distintos componentes de los nucléolos, acompañada de una disminución progresiva de su volumen. En su forma inactiva, el organizador nucleolar de los cromosomas se presenta como un gran centro fibrilar, que incluye una parte plegada compactamente del ADN cromosómico, en el que se encuentran uno tras otro los siguientes genes ribosómicos. Al comienzo de la activación del nucléolo, se produce la descondensación de los genes ribosómicos en la periferia del centro fibrilar. Estos genes comienzan a transcribirse y sobre ellos se forman transcripciones RNP. Estos transcritos, al madurar, dan lugar a precursores de ribosomas, que se acumulan a lo largo de la periferia del nucléolo activado. A medida que aumenta la transcripción, el único centro fibrilar se divide en varias estructuras más pequeñas conectadas entre sí mediante secciones de ADN completamente descondensadas. Cuanto mayor es la actividad transcripcional del nucléolo, mayor es el número de pequeñas estructuras fibrilares interconectadas rodeadas por un componente fibrilar denso, que contiene los precursores de los genes ribosómicos 45 S. Cuando el nucléolo está completamente activado, todos los pequeños centros fibrilares se descondensan y entran. en este caso las zonas del componente denso contienen todo el ARN ribosómico, que se encuentra en estado activo. En el caso de la inactivación del nucléolo, se produce una condensación gradual del ADN ribosómico y se vuelven a formar centros fibrilares. Se combinan entre sí y su magnitud aumenta en paralelo con la disminución de las proporciones del componente denso. Este estado inactivado del nucleolo es similar en estructura al organizador nucleolar de los cromosomas mitóticos.

El nucléolo es una estructura no permanente en la célula. Cambia sus propiedades y estructura durante el ciclo celular. Al comienzo de la mitosis, las estructuras del nucléolo se vuelven ligeramente más densas y, después de la ruptura de la membrana nuclear, por el contrario, pierden densidad, se aflojan, se desintegran en sus componentes estructurales y se distribuyen entre los cromosomas condensados ​​​​en forma de nucleolo. material. Y por tanto, en metafase y anafase, los nucléolos como tales están ausentes en la célula. Se encuentran en forma de matriz de cromosomas mitóticos. Los primeros signos de nuevos nucléolos aparecen en la telofase media, simultáneamente con cromosomas prácticamente descondensados ​​y con células que presentan una nueva envoltura nuclear, en forma de densos anillos llamados prenucleolos. Su número suele ser elevado. En el período G1 del ciclo celular, los prenucleolos crecen, se unen entre sí; su número total disminuye y el volumen total aumenta. En los períodos G2 y S, el volumen total del nucléolo se duplica.

Por lo tanto, después de la división, los componentes proteicos y las enzimas se transfieren a nuevos núcleos hijos, lo que crea las condiciones necesarias para la reanudación de la síntesis y la maduración de los ribosomas y la síntesis de ARNr. El cromosoma mitótico transfiere al núcleo hijo no solo información genética en forma de cromatina de ADN, sino también la cantidad necesaria de aparato sintético, listo para activar la transcripción en el nuevo ciclo celular. Y estos componentes necesarios se encuentran en forma de matriz en los cromosomas mitóticos.

Funciones del nucleolo:

1) síntesis de ARNr;

2) Participación en la maduración de ARN mensajeros;

3) Participación en la maduración de los ARN de transporte;

4) En los nucléolos se forman tipos de ARN que forman parte de la partícula srp de los ribosomas;

5) La síntesis del transportador de protones nicotinamida adenina dinucleótido tiene lugar en el nucléolo.

Normalmente, una célula eucariota tiene una centro, pero hay células binucleadas (ciliadas) y multinucleadas (opalinas). Algunas células altamente especializadas pierden su núcleo por segunda vez (eritrocitos de mamíferos, tubos cribosos de angiospermas).

La forma del núcleo es esférica, elipsoide, con menos frecuencia lobulada, en forma de frijol, etc. El diámetro del núcleo suele ser de 3 a 10 micrones.

Estructura central:
1 - membrana exterior; 2 - membrana interna; 3 - poros; 4 - nucleolo; 5 - heterocromatina; 6 - eucromatina.

El núcleo está delimitado del citoplasma por dos membranas (cada una de ellas tiene una estructura típica). Entre las membranas hay un espacio estrecho lleno de una sustancia semilíquida. En algunos lugares, las membranas se fusionan entre sí formando poros (3), a través de los cuales se produce el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma. La membrana nuclear externa (1) en el lado que mira hacia el citoplasma está cubierta de ribosomas, lo que le da rugosidad, la membrana interna (2) es lisa. Las membranas nucleares son parte del sistema de membranas celulares: las excrecencias de la membrana nuclear externa se conectan a los canales del retículo endoplásmico, formando un único sistema de canales comunicantes.

Carioplasma (jugo nuclear, nucleoplasma)- el contenido interno del núcleo, en el que se encuentran la cromatina y uno o más nucléolos. La savia nuclear contiene varias proteínas (incluidas enzimas nucleares) y nucleótidos libres.

nucleolo(4) es un cuerpo redondo y denso sumergido en jugo nuclear. El número de nucléolos depende del estado funcional del núcleo y varía de 1 a 7 o más. Los nucléolos se encuentran sólo en núcleos que no se dividen; desaparecen durante la mitosis. El nucleolo se forma en ciertas secciones de los cromosomas que transportan información sobre la estructura del ARNr. Estas regiones se denominan organizador nucleolar y contienen numerosas copias de genes que codifican el ARNr. Las subunidades ribosómicas se forman a partir de ARNr y proteínas procedentes del citoplasma. Por tanto, el nucleolo es un conjunto de ARNr y subunidades ribosómicas en diferentes etapas de su formación.

cromatina- estructuras nucleoproteicas internas del núcleo, teñidas con ciertos tintes y que difieren en forma del nucleolo. La cromatina tiene forma de grumos, gránulos e hilos. Composición química de la cromatina: 1) ADN (30–45%), 2) proteínas histonas (30–50%), 3) proteínas no histonas (4–33%), por lo tanto, la cromatina es un complejo de desoxirribonucleoproteína (DNP). Dependiendo del estado funcional de la cromatina, existen: heterocromatina(5) y eucromatina(6). La eucromatina es genéticamente activa, la heterocromatina son regiones de cromatina genéticamente inactivas. La eucromatina no es visible bajo microscopía óptica, está ligeramente teñida y representa secciones de cromatina descondensadas (despiralizadas, sin torcer). Bajo un microscopio óptico, la heterocromatina tiene la apariencia de grumos o gránulos, está intensamente teñida y representa áreas de cromatina condensadas (espiralizadas, compactadas). La cromatina es la forma de existencia del material genético en las células en interfase. Durante la división celular (mitosis, meiosis), la cromatina se convierte en cromosomas.

Funciones del núcleo: 1) almacenamiento de información hereditaria y transmisión de la misma a las células hijas durante la división, 2) regulación de la actividad celular mediante la regulación de la síntesis de diversas proteínas, 3) lugar de formación de subunidades ribosómicas.

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cromosomas

cromosomas- Son estructuras citológicas en forma de bastoncillos que representan cromatina condensada y aparecen en la célula durante la mitosis o la meiosis. Los cromosomas y la cromatina son diferentes formas de organización espacial del complejo desoxirribonucleoproteico, correspondientes a diferentes fases del ciclo de vida celular. La composición química de los cromosomas es la misma que la de la cromatina: 1) ADN (30–45%), 2) proteínas histonas (30–50%), 3) proteínas no histonas (4–33%).

La base de un cromosoma es una molécula de ADN bicatenaria continua; La longitud del ADN de un cromosoma puede alcanzar varios centímetros. Está claro que una molécula de esta longitud no puede ubicarse de forma alargada en una célula, sino que se pliega, adquiriendo una determinada estructura o conformación tridimensional. Se pueden distinguir los siguientes niveles de plegamiento espacial del ADN y el DNP: 1) nucleosomal (enrollamiento del ADN en glóbulos de proteínas), 2) nucleomérico, 3) cromomérico, 4) cromonemeral, 5) cromosómico.

En el proceso de convertir la cromatina en cromosomas, el DNP forma no sólo hélices y superhélices, sino también bucles y superbucles. Por lo tanto, es mejor llamar al proceso de formación de cromosomas, que ocurre en la profase de la mitosis o en la profase 1 de la meiosis, no espiralización, sino condensación cromosómica.

Cromosomas: 1 - metacéntrico; 2 - submetacéntrico; 3, 4 - acrocéntrico. Estructura cromosómica: 5 - centrómero; 6 - constricción secundaria; 7 - satélite; 8 - cromátidas; 9 - telómeros.

El cromosoma en metafase (cromosomas estudiados durante la metafase de la mitosis) consta de dos cromátidas (8). Cualquier cromosoma tiene constricción primaria (centrómero)(5), que divide el cromosoma en brazos. Algunos cromosomas tienen constricción secundaria(6) y satélite(7). Satélite: sección de un brazo corto separado por una constricción secundaria. Los cromosomas que tienen un satélite se llaman satélite (3). Los extremos de los cromosomas se llaman telómeros(9). Dependiendo de la posición del centrómero existen: a) metacéntrico(hombros iguales) (1), b) submetacéntrico(hombros moderadamente desiguales) (2), c) acrocéntrico(muy desiguales) cromosomas (3, 4).

Las células somáticas contienen diploide(doble - 2n) conjunto de cromosomas, células sexuales - haploide(soltero - n). El conjunto diploide de lombrices intestinales es 2, drosophila - 8, chimpancé - 48, cangrejo de río- 196. Los cromosomas del conjunto diploide se dividen en pares; Los cromosomas de un par tienen la misma estructura, tamaño, conjunto de genes y se llaman. homólogo.

cariotipo- un conjunto de información sobre el número, tamaño y estructura de los cromosomas en metafase. Un idiograma es una representación gráfica de un cariotipo. Representantes diferentes tipos Los cariotipos son diferentes, pero los de una misma especie son iguales. autosomas- cromosomas que son iguales para los cariotipos masculinos y femeninos. Cromosomas sexuales- cromosomas en los que el cariotipo masculino difiere del femenino.

El conjunto de cromosomas humanos (2n = 46, n = 23) contiene 22 pares de autosomas y 1 par de cromosomas sexuales. Los autosomas se dividen en grupos y se numeran:

Los cromosomas sexuales no pertenecen a ningún grupo y no tienen número. Los cromosomas sexuales de una mujer son XX y el de un hombre es XY. El cromosoma X es submetacéntrico mediano, el cromosoma Y es acrocéntrico pequeño.

En la zona de constricciones secundarias de los cromosomas de los grupos D y G hay copias de genes que transportan información sobre la estructura del ARNr, por eso los cromosomas de los grupos D y G se llaman formador de nucléolo.

Funciones de los cromosomas: 1) almacenamiento de información hereditaria, 2) transferencia de material genético de la célula madre a las células hijas.

Conferencia número 9.
La estructura de una célula procariótica. Virus

Los procariotas incluyen arqueobacterias, bacterias y algas verdiazules. Procariotas- organismos unicelulares que carecen de un núcleo estructuralmente formado, orgánulos de membrana y mitosis.

Bajo microscopía óptica, los nucléolos en células con un alto nivel de síntesis de proteínas tienen bastante tallas grandes y son fáciles de ver.

Si los nucléolos son pequeños y en el núcleo predomina la heterocromatina, su búsqueda es mucho más difícil. nucleolo- Se trata de una especie de centro del núcleo, su “cuartel general”, donde se ensamblan los ribosomas y, por tanto, se controla el grado de procesos posteriores de traducción de proteínas en la célula.

Puede haber de uno a varios nucléolos en el núcleo, pero si hay uno o dos nucléolos, entonces son más grandes. Pueden tener diferentes tamaños, formas, densidades y áreas de distribución dependiendo de la actividad funcional de la célula. Los nucléolos más grandes son característicos de células diferenciadas con alta actividad de síntesis de proteínas. Las células poco diferenciadas suelen tener varios nucléolos pequeños. Las células en las que la actividad de síntesis de proteínas es baja tienen nucléolos pequeños con una alta densidad electrónica y están intensamente teñidos con colorantes básicos.

La función principal del nucleolo.- síntesis de ARNr y subunidades ribosómicas. Al examinar secciones ultrafinas en un microscopio electrónico, queda claro que los nucléolos no son estructuras homogéneas, sino que tienen la apariencia de una sustancia densa en electrones que forma bucles. Los espacios entre los bucles se rellenan con una sustancia más ligera. La microscopía electrónica puede revelar varios componentes del nucléolo.

El componente fibrilar es una estructura fibrilar fina que consta de filamentos muy delgados de diferentes densidades de electrones. Está formado por secciones de ADN débilmente condensado, moléculas de ARN leídas en él y proteínas que realizan la transcripción. El componente fibrilar ocupa áreas centrales de pequeño tamaño alrededor de los organizadores nucleolares. La transcripción del ARNr se produce en el componente fibrilar del nucléolo.

El componente granular (granular) son las subunidades ribosómicas resultantes. Con un gran aumento de un microscopio electrónico, son visibles muchos gránulos de alta densidad electrónica en el componente granular. Ubicado entre estructuras fibrilares y a lo largo de la periferia del nucléolo.

La zona organizadora nucleolar a veces se identifica en el centro del componente fibrilar en forma de un área clara. Durante la interfase se forma un nucleolo alrededor del organizador nucleolar. Durante la mitosis, la zona del organizador nucleolar corresponde a la región de constricción secundaria del cromosoma.

La zona de ADN inactivo alrededor del nucléolo se caracteriza por un alto grado de condensación en forma de heterocromatina perinucleolar. Presumiblemente estas zonas son partes de los cromosomas que forman el nucleolo.

Los nucléolos cambian significativamente durante las diferentes etapas de la mitosis. Al final de la profase de la mitosis, desaparecen y la cromatina ubicada en los nucléolos comienza a condensarse. Desde el final de la profase hasta la mitad de la telofase de la mitosis, el nucleolo contiene solo la cromatina del organizador nucleolar, lo que indica su baja actividad. Esta cromatina luego se descondensa y a su alrededor se forma un material fibrilar denso que contiene una acumulación de ARNr. El crecimiento del nucléolo continúa hasta el final de la telofase debido a un aumento en el contenido de estructuras fibrilares, y luego se forma un componente granular a su alrededor. Al final de la telofase, la estructura del nucleolo se acerca a la del núcleo en interfase y aparecen signos de actividad sintética creciente con la formación de nuevos ribosomas.

De vuelta atras

¡Atención! Las vistas previas de diapositivas tienen únicamente fines informativos y es posible que no representen todas las características de la presentación. Si está interesado en este trabajo, descargue la versión completa.

Una lección de estudio y consolidación inicial de nuevos conocimientos.

Plan de estudios:

I. Momento organizacional

II. Actualización de conocimientos de referencia.

III. Aprendiendo un nuevo tema

IV. Reforzar el material aprendido.

V. Tarea

durante las clases

I. Momento organizativo. (Discurso de apertura del profesor).

II. Actualización de conocimientos básicos.

Eso. El tema de nuestra lección es “ Estructura y funciones del núcleo”.

Metas y objetivos de la lección:

1. Resumir y estudiar material sobre la estructura y función del núcleo como componente más importante de una célula eucariota.

2. Características de las células eucariotas. Demuestre que el núcleo es el centro de control de la vida de la célula. Estructura de los poros nucleares. Contenido del núcleo celular.

3. Activar la actividad cognitiva utilizando tecnología de “palabras clave”: carioplasma, cromatina, cromosomas, nucleolo (nucleolo). Desarrollar habilidades para trabajar con pruebas.

4. Analizar y establecer conexiones y relaciones entre orgánulos celulares, realizar comparaciones, desarrollar la capacidad de pensamiento analítico.

5. Continuar desarrollando el interés cognitivo entre los estudiantes de secundaria por estudiar la estructura de la célula, como unidad de estructura y función de los organismos.

6. Promover el desarrollo de competencias valor-semánticas, culturales generales, educativas, cognitivas e informativas. Competencias de superación personal.

III. Explicación de material nuevo.

Palabra introductoria.

¿Qué orgánulos se muestran en la diapositiva número 4? (Mitocondrias, cloroplastos).

¿Por qué se consideran estructuras celulares semiautónomas? (Contienen su propio ADN, ribosomas y pueden sintetizar sus propias proteínas).

¿Dónde más se encuentra el ADN? (En el núcleo).

Eso. Los procesos vitales de la célula dependerán del núcleo. Intentemos demostrarlo.

Mira un fragmento de la película “Cell Nucleus”. (Diapositiva número 5).

El núcleo fue descubierto en una célula por el botánico inglés R. Brown en 1831.

Obtener una conclusión. El núcleo es el componente más importante de una célula eucariota.

El núcleo suele estar ubicado en el centro de la célula y solo en las células vegetales con una vacuola central, en el protoplasma parietal. Puede ser de varias formas:

• esférico;
• ovoide;
• lenticular;
• segmentado (raro);
• alargado;
• fusiforme, así como otras formas.

El diámetro del núcleo varía de 0,5 µm (en hongos) a 500 µm (en algunos huevos), en la mayoría de los casos es inferior a 5 µm.

La mayoría de las células tienen un núcleo, pero hay células y organismos que contienen 2 o más núcleos.

Recordemos. (Células del hígado, células del tejido muscular estriado transversalmente). Diapositiva número 6.

De los organismos: el hongo - mucor - varios cientos, el ciliado - la zapatilla tiene dos núcleos. Diapositiva número 7.

Células que no tienen núcleo: tubos cribosos del floema de las plantas superiores y glóbulos rojos maduros de los mamíferos. (Diapositiva número 8).

Vea un fragmento de la película “Estructura del Núcleo” (diapositiva No. 9, 58 seg.)

1. Formule las funciones del núcleo.
2. Considere la estructura de la membrana nuclear y sus funciones.
3. La relación entre el núcleo y el citoplasma.
4. Contenido del núcleo.

El núcleo de una célula es visible solo en la interfase (núcleo en interfase), el período entre sus divisiones.

Funciones:(diapositiva número 10)

1. Almacena información genética contenida en el ADN y la transmite a las células hijas durante la división celular.

2. Controla la actividad vital de la célula. Regula los procesos metabólicos que ocurren en la célula.

Veamos la figura. “Estructura del núcleo” (diapositiva 11)

Hacemos un diagrama: los alumnos lo dibujan de forma independiente, consulte la diapositiva 12.

Miremos la membrana nuclear (diapositiva 13)

La envoltura nuclear consta de membranas externa e interna. El caparazón está perforado poros nucleares. Concluimos que el núcleo es una estructura de doble membrana de la célula.

Trabajando con la fig. 93. p. 211. (Libro de texto de I.N. Ponomarev, O.A. Kornilova, L.V. Simonov, (diapositiva 14), analizamos la estructura y funciones de la membrana nuclear.

Separa el núcleo del citoplasma de la célula;

La capa exterior pasa al RE y transporta ribosomas y puede formar protuberancias.

La placa nuclear (lámina) se encuentra debajo de la membrana interna y participa en la fijación de la cromatina; a ella se pueden unir la terminal y otras secciones de los cromosomas.

El espacio perinuclear es el espacio entre membranas.

Los poros realizan el transporte selectivo de sustancias desde el núcleo al citoplasma y desde el citoplasma al núcleo. El número de poros no es constante y depende del tamaño de los núcleos y de su actividad funcional.

Transporte de sustancias a través de los poros (diapositiva 15).

Transporte pasivo: moléculas de azúcar, iones de sal.

Transporte activo y selectivo: proteínas, subunidades ribosómicas, ARN.

Conozcamos el complejo de poros, página 212. Fig. 94 (diapositivas 16,17).

Concluimos: la función de la envoltura nuclear es la regulación del transporte de sustancias desde el núcleo al citoplasma y desde el citoplasma al núcleo.

Contenido del grano (diapositiva 18,19,20) .

La savia nuclear (nucleoplasma o carioplasma, cariolinfa) es una masa sin estructura que rodea la cromatina (cromosomas) y los nucléolos. Similar al citosol (hialoplasma) del citoplasma. Contiene varios ARN y proteínas-enzimas, a diferencia del hialoplasma, contiene una alta concentración de iones Na, + K +, Cl -; menor contenido de SO 4 2-.

Funciones del nucleoplasma:

• llena el espacio entre estructuras nucleares;
• participa en el transporte de sustancias desde el núcleo al citoplasma y desde el citoplasma al núcleo;
• regula la síntesis de ADN durante la replicación, la síntesis de ARNm durante la transcripción

La cromatina tiene forma de grumos, gránulos e hilos (diapositiva 20,21).

Composición química de la cromatina: 1) ADN (30–45%), 2) proteínas histonas (30–50%), 3) proteínas no histonas (4–33%), por lo tanto, la cromatina es un complejo de desoxirribonucleoproteína (DNP).

La cromatina es la forma de existencia del material genético en las células en interfase. En una célula que se divide, las hebras de ADN giran en espiral (condensación de cromatina), formando cromosomas.

Los cromosomas del núcleo forman su conjunto de cromosomas. cariotipo

Funciones de la cromatina:

• Contiene material genético: ADN, que consta de genes que transportan información hereditaria;
• Realiza síntesis de ADN (durante la duplicación de los cromosomas en el período S del ciclo celular), ARNm (transcripción durante la biosíntesis de proteínas);
• Regula la síntesis de proteínas y controla el funcionamiento de la célula;
• Las proteínas histonas aseguran la condensación de la cromatina.

Nucléolo. El núcleo contiene uno o más nucléolos. Tienen una estructura redondeada (diapositiva 22, 23)

Contiene: proteína - 70-80% (determina la alta densidad), ARN - 5-14%, ADN - 2-12%.

El nucleolo es una estructura no independiente del núcleo. Se forma en la parte del cromosoma que porta genes de ARNr. Estas regiones cromosómicas se denominan organizadores nucleolares. La formación del nucléolo de una célula humana implica bucles de diez cromosomas separados que contienen genes de ARNr (organizadores nucleolares). En los nucléolos se sintetiza ARNr que, junto con la proteína recibida del citoplasma, forma subunidades ribosómicas.

La constricción secundaria es un organizador nucleolar, contiene genes de ARNr y está presente en uno o dos cromosomas del genoma.

El ensamblaje de los ribosomas se completa en el citoplasma. Durante la división celular, el nucléolo se desintegra y se vuelve a formar durante la telofase.

Funciones del nucleolo:

síntesis de ARNr y ensamblaje de subunidades ribosómicas (el ensamblaje de ribosomas a partir de subunidades en el citoplasma se completa después de que abandonan el núcleo);

Para resumir:

El núcleo celular es el centro de control de la vida de la célula.

1. Núcleo -> cromatina (DNP) -> cromosomas -> molécula de ADN -> sección de ADN: el gen almacena y transmite información hereditaria.
2. El núcleo está en constante y estrecha interacción con el citoplasma; en él se sintetizan moléculas de ARNm que transfieren información del ADN al sitio de síntesis de proteínas en el citoplasma en los ribosomas. Sin embargo, el propio núcleo también está influenciado por el citoplasma, ya que las enzimas sintetizadas en él ingresan al núcleo y son necesarias para su funcionamiento normal.
3. El núcleo controla la síntesis de todas las proteínas de la célula y, a través de ellas, todos los procesos fisiológicos de la célula.

A finales del siglo pasado se demostró que los fragmentos sin núcleo, cortados de una ameba o de un ciliado, mueren al cabo de un tiempo más o menos corto.

Para descubrir el papel del núcleo, es posible extraerlo de la célula y observar las consecuencias de dicha operación. Si se extrae el núcleo de un animal unicelular, una ameba, con una microaguja, la célula sigue viviendo y moviéndose, pero no puede crecer y muere al cabo de unos días. En consecuencia, el núcleo es necesario para los procesos metabólicos (principalmente para la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas) que aseguran el crecimiento y la reproducción celular.

Se puede argumentar que no es la pérdida del núcleo lo que conduce a la muerte, sino la operación en sí. Para saberlo es necesario realizar un experimento con control, es decir, someter dos grupos de amebas a la misma operación, con la diferencia de que en un caso se extrae realmente el núcleo y en el otro se coloca una microaguja. se inserta en la ameba y se mueve dentro de la célula de manera similar a lo que se hace cuando se extrae el núcleo, y se retira, dejando el núcleo en la célula; esto se llama operación "imaginaria". Luego de este procedimiento, las amebas se recuperan, crecen y se dividen; esto demuestra que la muerte de las amebas del primer grupo no fue causada por la operación como tal, sino por la extirpación del núcleo.

Acetabularia es un organismo unicelular, una célula mononuclear gigante con una estructura compleja (diapositiva 26).

Consiste en un rizoide con núcleo, tallo y paraguas (sombrero).

Amputación del tallo (rizoide), que contiene el núcleo unicelular de la planta. Se forma un nuevo rizoide que, sin embargo, no tiene núcleo. Una célula puede sobrevivir en condiciones favorables durante varios meses, pero ya no es capaz de reproducirse.

Una planta enucleada (privada de núcleo) es capaz de restaurar las partes perdidas: paraguas, rizoide: todo menos el núcleo. Estas plantas mueren al cabo de unos meses. Por el contrario, partes de esta planta unicelular con núcleo son capaces de recuperarse repetidamente de daños.

Complete la prueba (comenta la respuesta, diapositivas 27-37 ).

1. ¿Qué células humanas pierden su núcleo durante el desarrollo, pero continúan desempeñando sus funciones durante mucho tiempo?

a) células nerviosas

b) células de la capa interna de la piel

c) glóbulos rojos +

d) fibras musculares estriadas

(Glóbulos rojos. Los jóvenes tienen núcleo, los maduros lo pierden y siguen funcionando durante 120 días).

2. La principal información genética del organismo se almacena en:

3. La función del nucléolo es formar:

(El ARNr se sintetiza en el nucléolo, que, junto con las proteínas procedentes del citoplasma, forma ribosomas).

4. Las proteínas que forman los cromosomas se llaman:

(Las proteínas histonas aseguran la condensación de la cromatina).

5. Poros en la capa central:

(Los poros están formados por estructuras proteicas a través de las cuales el núcleo y el citoplasma se conectan pasiva y selectivamente).

6. ¿Qué es lo correcto?

a) durante el proceso de división celular, los nucléolos del núcleo desaparecen +

b) los cromosomas están formados únicamente por ADN

c) en las células vegetales, el núcleo empuja la vacuola hacia la pared

d) las proteínas histonas eliminan defectos en el ADN

(El nucleolo es una estructura no independiente del núcleo. Se forma en una sección del cromosoma que porta genes de ARNr. Estas secciones de los cromosomas se denominan organizadores nucleolares. Antes de la división, el nucleolo desaparece y luego se forma nuevamente).

7. Función principal del núcleo: (2 respuestas)

a) control del metabolismo intracelular +

b) aislamiento de ADN del citoplasma

c) almacenamiento de información genética +

d) combinar cromosomas antes de la espiralización

(En el núcleo hay ADN, que almacena y transmite información genética, a través del ARNm, la síntesis de proteínas se produce en los ribosomas y el metabolismo se produce entre el núcleo y el citoplasma)

Elija tres respuestas.

8. Indique las estructuras de las células eucariotas en las que se localizan las moléculas de ADN.

(Los orgánulos semiautónomos de la célula son las mitocondrias y los cloroplastos. El núcleo que controla todos los procesos vitales de la célula).

9. Los nucléolos están formados por:

(proteína - 70-80% (determina la alta densidad), ARN - 5-14%, ADN - 2-12%).

10. ¿Qué es lo correcto?

a) los nucléolos son “talleres” para la producción de lisosomas

b) la membrana externa está cubierta con muchos ribosomas +

c) la replicación es el proceso de autocopia del ADN +

d) el ARN ribosómico se forma en los nucléolos +

Da una respuesta a la pregunta.

• ¿Cuál es la estructura y función de la capa central?

Elementos de la respuesta.

1) 1. Limita el contenido del núcleo del citoplasma.

2) 2. Consta de membranas externa e interna, de estructura similar a la membrana plasmática. En la membrana externa, los ribosomas, pasa al ER.

3) 3. Tiene numerosos poros a través de los cuales se produce el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.

Tarea. Párrafo 46. Preguntas 2.4 p.

Literatura principal.

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3. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Kamensky, E.A. Kriksunov, V.V.Pasechnik Biología general grados 10-11 Ed. “Avutarda” 2010
4. Krasnodembsky E.G., 2008. "Biología general: manual para estudiantes de secundaria y aspirantes a universidades"
5. Recursos de Internet. Una colección unificada de recursos educativos. Material de Wikipedia, la enciclopedia libre. http://schools.keldysh.ru/sch1964/projects/project3/1.htm .

nucleolo (nucleolo)- una parte integral del núcleo celular, que es un cuerpo ópticamente denso que refracta fuertemente la luz. En la citología moderna (ver), el nucléolo se reconoce como el sitio de síntesis y acumulación de todo el ARN ribosomal (ARNr), excepto el ARN 5S (ver Ribosomas).

El nucléolo fue descrito por primera vez en 1838-1839 por M. Schleiden en células vegetales y por T. Schwann en células animales.

El número de nucléolos, su tamaño y forma varían según el tipo de célula. Los nucléolos más comunes tienen forma esférica. Los nucléolos son capaces de fusionarse entre sí, por lo que el núcleo puede contener varios nucléolos pequeños, uno grande o varios nucléolos de diferentes tamaños. En células con bajos niveles de síntesis de proteínas, los nucléolos son pequeños o no visibles. La activación de la síntesis de proteínas se asocia con un aumento en el volumen total de nucléolos. En muchos casos, el volumen total de nucléolos también se correlaciona con el número de conjuntos de cromosomas de la célula (ver Conjunto de cromosomas).

El nucléolo no tiene capa y está rodeado por una capa de cromatina condensada (ver), la llamada heterocromatina perinucleolar o perinucleolar. Mediante métodos citoquímicos, se detectan ARN y proteínas, ácidas y básicas, en los nucléolos. Las proteínas nucleolares incluyen enzimas implicadas en la síntesis de ARN ribosómico. Al teñir preparaciones, los nucléolos suelen teñirse con un tinte básico. En los huevos de algunos gusanos, moluscos y artrópodos hay nucléolos complejos (anfinucleoles), que constan de dos partes, una de las cuales está teñida con un tinte básico y la otra (el cuerpo proteico) con un tinte ácido. Cuando cesa la síntesis de ARNr al comienzo de la mitosis (ver), los nucléolos desaparecen (con la excepción del nucléolo de algunos protozoos), y cuando la síntesis de ARNr se restablece en la telofase de la mitosis, se forman nuevamente en secciones de cromosomas (ver). llamados organizadores nucleolares. En las células humanas, los organizadores nucleolares se localizan en la región de constricciones secundarias de los brazos cortos de los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22. Durante la síntesis activa de proteínas por parte de la célula, los organizadores nucleolares suelen reduplicarse y su número alcanza varios cientos. copias. En los ovocitos de animales (por ejemplo, los anfibios), dichas copias pueden desprenderse de los cromosomas y formar múltiples nucléolos marginales de los ovocitos.

Los organizadores nucleolares consisten en bloques repetidos de secuencias de ADN transcritas, incluidos los genes 5.8S-RNA, 28S-RNA y 18S-rRNA, separados por dos regiones de rRNA no codificantes. Las secuencias de ADN transcritas se alternan con secuencias no transcritas (espaciadores). La síntesis o transcripción de ARNr (ver) se lleva a cabo mediante una enzima especial: la ARN polimerasa I. Inicialmente, se sintetizan moléculas gigantes de ARN 45S; durante la maduración (procesamiento), los tres tipos de ARNr se forman a partir de estas moléculas con la ayuda de enzimas especiales; este proceso ocurre en varias etapas. El exceso de regiones de 45S-RNA que no forman parte del rRNA se desintegran en el núcleo y los rRNA maduros se transportan al citoplasma, donde las moléculas de 5.8S-rRNA y 28S-rRNA, junto con la molécula de 5S-rRNA, se sintetizan en el núcleo fuera del nucléolo. y proteínas adicionales, forman una unidad grande de ribosomas, y la molécula de ARNr 18S es parte de su subunidad pequeña. Según los conceptos modernos, las NK pR y sus precursores están presentes en el núcleo en todas las etapas de procesamiento en forma de complejos con proteínas: ribonucleoproteínas. La unión de las proteínas a la molécula 45 S-RNA se produce a medida que se sintetiza, de modo que cuando se completa la síntesis, la molécula ya es una ribonucleoproteína.

La ultraestructura del nucleolo refleja las sucesivas etapas de la síntesis de ARNr en las plantillas de los organizadores nucleolares. En los patrones de difracción de electrones, en los nucléolos se distinguen un componente fibrilar (nucleolonema), un componente granular y una matriz amorfa (Fig.). El nucleolonema es una estructura filamentosa de 150 a 200 nm de espesor; Consiste en gránulos con un diámetro de aproximadamente 15 nm y fibrillas sueltas con un espesor de 4-8 nm. En secciones del nucleolonema, se ven áreas relativamente claras, los llamados centros fibrilares. Se supone que estos centros están formados por regiones no transcritas del ADN de los organizadores nucleolares, que forman complejos con proteínas argentofílicas. Los centros fibrilares están rodeados por bucles de cadenas de ADN transcritas con ribonucleoproteínas de ARN 45S sintetizadas en ellos. Al parecer, estos últimos se revelan en los patrones de difracción de electrones en forma de fibrillas.

El componente granular del nucléolo contiene gránulos de ribonucleoproteína, que son diversos productos del procesamiento del ARNr. Entre ellos, a veces es posible distinguir gránulos oscuros del precursor de la ribonucleoproteína 28S-pRNA (32S-pRNA) y granos más claros que contienen 28S-pRNA maduro. La matriz amorfa del nucleolo prácticamente no se diferencia del jugo nuclear (ver Núcleo celular).

Por tanto, el nucléolo es una estructura dinámica y constantemente renovada. Esta es la zona del núcleo celular donde se sintetiza y madura el ARNr y desde donde se transporta al citoplasma.

Las vías de liberación de ribonucleoproteínas del nucléolo al citoplasma no se han estudiado suficientemente. Se cree que pasan a través de los porosomas de la membrana nuclear (ver Núcleo celular) o a través de áreas de su destrucción local. Conexiones entre el nucleolo y la membrana nuclear en las células. diferentes tipos se llevan a cabo tanto en forma de contactos directos como con la ayuda de canales formados como resultado de la invaginación de la membrana nuclear. A través de conexiones similares se produce también el intercambio de sustancias entre los nucléolos y el citoplasma.

En procesos patológicos, se observan varios cambios en los nucléolos. Por lo tanto, con la malignidad de las células, se observa un aumento en el número y tamaño de los nucléolos, con procesos distróficos pronunciados en la célula, la llamada segregación de nucléolos. Durante la segregación se produce una redistribución de componentes granulares y fibrilares. Con una segregación pronunciada de los nucléolos, el nucleolonema puede desaparecer y se forman zonas oscuras y claras en el componente granular, las llamadas tapas. Estos cambios estructurales reflejan alteraciones en la síntesis, maduración y transporte intranucleolar del ARNr.

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