Núcleo Celular

Estructura

El núcleo celular es una estructura propia de las células eucariotas. Contiene en su interior el ADN y es donde se produce la replicación del ADN y la síntesis de ARN. Presenta una envoltura nuclear (doble membrana) y el nucleoplasma (medio interno). En él se encuentra la cromatina y el nucléolo.

Envoltura Nuclear

Formada por una doble membrana con poros. Está formada por:

• Membrana externa: Similar a la membrana plasmática. Presenta un gran número de ribosomas adosados. Comunicación con el retículo endoplásmico rugoso.
• Membrana interna: Tiene unas proteínas de membrana que sirven de anclaje para las proteínas que constituyen la lámina nuclear.
• Espacio perinuclear: Se encuentra entre las dos membranas.
• Lámina nuclear: Capa densa de proteínas fibrilares situada debajo de la membrana interna. Estas proteínas fibrilares fijan las fibras de cromatina.
• Poros nucleares: Son orificios que se distribuyen por toda la envoltura nuclear. Un poro está formado por el llamado complejo del poro nuclear, formado por 8 gránulos de ribonucleoproteínas en la parte superior y otros 8 en la inferior. La luz está tapada por 8 proteínas cónicas y el canal puede estar obturado por una proteína central.

La envoltura nuclear separa el nucleoplasma del citosol, regula el intercambio de sustancias a través de los poros, interviene en la constitución de los cromosomas previa a la división celular y participa en la distribución de las masas de cromatina en el nuevo núcleo.

Cromosomas

Está constituido por una fibra de cromatina de 300 A condensada sobre sí misma. Consta de un centrómero, de brazos cromosómicos de constricción secundaria y un cinetocoro. Transfieren la información genética contenida en el ADN de la célula madre a la célula hija, mediante una duplicación previa.

Membrana Plasmática

La membrana plasmática es una fina capa que constituye el límite entre el medio extracelular e intracelular. La estructura general de la membrana plasmática es similar a las demás membranas celulares: 40% lípidos y 60% proteínas.

Lípidos

Fosfolípidos y glucolípidos. Son esencialmente moléculas anfipáticas. Estos lípidos se encuentran en un medio acuoso formando una bicapa lipídica con las zonas polares (hidrófobas) orientadas hacia el exterior. La bicapa lipídica no es una estructura rígida, sus componentes se mueven con libertad confiriéndole fluidez. Las moléculas lipídicas más móviles pueden girar sobre sí mismas (rotación), intercambiar su posición (difusión lateral) o separar más o menos sus colas hidrófobas (flexión). Pocas veces se intercambian moléculas de monocapas distintas (fli-flop).

Colesterol

Solo presente en células animales. Se encuentra en el área hidrofóbica de la misma, su presencia contribuye a la estabilidad de la membrana y la interacción de las»cola» de la bicapa lipídica, que vuelven más rígida la membrana reduciendo su fluidez y permeabilidad.

Funciones

• Frontera física entre dos medios: Esto permite la separación del interior de la célula.
• Facilita el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula: Moléculas grandes: endocitosis y exocitosis; moléculas pequeñas: transporte a través de membrana.
• Presenta factores de reconocimiento celular: Confirman la identidad antigénica.
• Intervienen en procesos de recepción y transmisión de señales.
• Desempeñan funciones especiales gracias a las diferenciaciones que presentan.

Transporte a través de la Membrana

Las membranas son barreras semipermeables, cuya permeabilidad es altamente selectiva. Los mecanismos varían según el tamaño de las moléculas (pequeñas atraviesan, grandes tienen que ser englobadas).

Transporte de moléculas pequeñas

Transporte pasivo

Es una difusión espontánea. Se realiza a favor de gradiente (desde medio más concentrado al menos concentrado). Gradiente químico, eléctrico, electroquímico, no requiere gasto de energía. Podemos diferenciar dos tipos de transporte pasivo:

• Difusión a través de bicapa lipídica: Las sustancias pasan directamente (sustancias lipídicas). Sustancias pequeñas polares (sin carga).
• Difusión simple a través de canales proteicos: Las proteínas de canal forman poros que atraviesan la membrana y permiten el paso de iones (con carga).
• Difusión facilitada: Las sustancias polares de gran tamaño, para pasar requieren la presencia de proteínas transportadoras (carrier o permeasas) a las que se une de manera específica la molécula. Esta proteína sufre un cambio de conformación. La velocidad depende del gradiente de concentración y de la saturación del transportador.

Transporte activo

Se realiza en contra de gradiente (de la zona más diluida a la más concentrada). Se requieren proteínas transportadoras llamadas bombas, requieren gasto de ATP.

Transporte de moléculas grandes (macromoléculas) o estructuras supramoleculares

Dos tipos:

• Endocitosis: Incorpora partículas a través de una invaginación de la membrana en la que quedan incluidos luego. Donde se favorece la endocitosis suele estar marcada por proteínas (clatrinas) presentes en el interior. 3 tipos:
  • Pinocitosis: Material captado es líquido.
  • Fagocitosis: Capta partículas sólidas de gran tamaño y forman vacuolas digestivas.
  • Endocitosis mediada por receptor: Las moléculas son detectadas por receptores de membrana.
• Exocitosis: Se expulsan sustancias.