Autora: Maria das Vitórias da Costa Araújo Revisor: Álvaro Hermano da Silva Turma: 3° Info V Última revisão: 08 de Fevereiro de 2023
O núcleo celular é um componente exclusivo que caracteriza os organismos eucariontes, tanto unicelulares como multicelulares (sendo encontradas em animais, vegetais, fungos, protozoários e algas). Além disso, é a região da célula onde se encontra o material genético(DNA). Desse modo, ele é responsável por carregar toda informação genética. Ele foi descoberto e descrito pela primeira vez pelo botânico escocês Robert Brown no século XIX ao analisar um tecido vegetal. Em suas observações, ele descobriu que a maioria das células tinha uma estrutura interna, com morfologia esférica ou oval, que passou a ser chamada de "núcleo".
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Núcleo é uma estrutura presente em todas as células eucarióticas e é constituído pelo envelope nuclear (ou carioteca), nucleoplasma, cromatina e nucléolo. Em relação a sua forma, geralmente é arredondado, mas podem existir núcleos de outros formatos. De modo geral, o seu tamanho é relativamente constante para cada tipo de célula. A maioria das células eucarióticas são mononucleadas (apresentam apenas um núcleo, como exemplo pode ser citado os leucócitos), contudo também há células binucleadas (ou seja apresentam dois núcleos, um exemplo é o protozoários ciliados - paramécio), multinucleadas (apresentam vários núcleos, como exemplo temos as células musculares estriadas) e até mesmo anucleadas (não possuem núcleo, como é o caso das hémacias). Ele é responsável por controlar todas as atividades celulares e armazenar informação genética.
Geralmente, o núcleo é a maior estrutura de uma célula eucariótica, e pode medir — É entre 5 um e 10 um. Aliás, a grande maioria das células apresenta apenas um núcleo, localizado no centro; nas plantas, normalmente, ele é deslocado para a região periférica, pois o vacúolo ocupa uma enorme parte do volume.
As estruturas presentes no núcleo.
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O núcleo é o centro de comando de uma célula eucariótica, visto que ele carrega em seu interior a gigantesca parte do material responsável pela informação genética. Sendo assim, o controle das atividades celulares ocorre por meio da transcrição da informação contida no DNA para uma molécula intermediária de RNA, que terá como destino o citoplasma da célula e servirá como molde para a produção de proteínas. É importante ressaltar que as proteínas, além de componentes estruturais, atuam no transporte de substâncias e catalisam a maioria das reações metabólicas na forma de enzimas.
Em suma, o núcleo é constituído basicamente de envoltório nuclear, cromatina, nucléolo e nucleoplasma.
O envoltório nuclear, também denominado carioteca, estrutura que caracteriza os seres eucariontes. Ele envolve o núcleo, separando o material genético do citoplasma. Diferente das demais membranas celulares, o envoltório nuclear não é contínuo e apresenta poros em sua estrutura, por onde passam as substâncias que entram e saem do núcleo. O envoltório nuclear apresenta duas membranas, cada uma formada por uma bicamada lipídica. A membrana externa, voltada para o citoplasma, contém ribossomos e é uma continuidade do retículo endoplasmático rugoso. Já a membrana interna é voltada para o interior do núcleo.
O nucleoplasma corresponde a uma solução aquosa que preenche os espaços no interior do núcleo. É constituído de água, de íons, de metabólitos, de moléculas de RNA, de enzimas que atuam na produção dos ácidos nucleicos, de receptores hormonais, entre outros.
As células eucarióticas, quando vistas ao microscópio, apresentam uma estrutura intensamente corada, chamada nucléolo. Ele está envolvido com a produção dos ribossomos a partir da instrução contida no DNA. O nucléolo é constituído de DNA, RNA(ribossômico) e proteínas. Veja, a seguir, a estrutura do núcleo.
A síndrome de Hutchinson-Gilford, ou progeria (do grego Geras, que significa “velhice”), é uma desordem genética muito rara que afeta uma pessoa a cada 4 a 8 milhões de recém-nascidos. Essa síndrome é caracterizada por provocar o envelhecimento precoce das pessoas acometidas, podendo ser de até dez vezes mais rápido que o normal. A causa da progeria está relacionada a mutações no gene que codifica uma proteína nuclear denominada lamina A, provocando defeitos no reparo do DNA. Como tais indivíduos não atingem idade reprodutiva, tal síndrome não é hereditária. Com isso, em muitos casos, esses indivíduos morrem antes dos 15 anos. Saiba mais
O núcleo possui diversos papéis muito importantes para o metabolismo celular. Nele está contido o material genético, coordenando as atividades celulares, como a síntese proteica e a divisão celular. Anatomicamente o núcleo é formado por vários componentes, tais como o envelope nuclear, o nucléolo, os cromossomos e o nucleoplasma.
O envelope nuclear, também chamado de carioteca ou envoltório nuclear, separa o material nuclear do citoplasma. É formado por duas membranas lipoproteicas, cada uma delas com organização estrutural semelhante à das demais membranas celulares, principalmente a membrana celular composta por fosfolipídios. Entre essas membranas existe um espaço denominado espaço perinuclear.
A membrana externa do envelope nuclear conecta-se ao retículo endoplasmático granuloso e, como ele, apresenta ribossomos aderidos em sua superfície, que o auxiliam para formação de proteínas.
O envelope nuclear apresenta poros ou annuli ,delimitando espaços através dos quais ocorrem trocas de substâncias entre núcleo e citoplasma. Além disso, cabe mencionar que, em cada um dos poros, há um complexo de proteínas que regula a entrada e a saída de substâncias, de modo que há controle sobre o que entra e o que sai do núcleo. Aliás, na divisão celular, a carioteca e o nucléolo são desfeitos na prófase e se reorganizam na telófase.
Também chamado de cariolinfa ou suco nuclear. O nucleoplasma é constituído de substâncias (íons, vários tipos de enzimas, moléculas de ATP) dissolvidas em água, bastante semelhante ao citoplasma .
A princípio, o termo cromatina é derivado do grego chroma, que significa cor, e foi empregado logo no início do estudo das células, quando os cientistas verificaram que o núcleo se tinge com determinados tipos de corantes básicos. Atualmente sabemos que a cromatina consiste em DNA associado a proteínas histonas (núcleo-proteínas) e é o material que forma cada um dos cromossomos.
DNA se ligando as histonas.
Além disso, existe o nucleossomo que é a unidade básica de empacotamento do DNA. A estrutura de um nucleossomo consiste em um segmento de DNA enrolado em torno de proteínas histonas e assemelha-se a um fio enrolado em um carretel, para o DNA caber no núcleo da célula.
A cromatina é um conjunto de fios finos, dispersos no nucleoplasma. Cada um deles é formado por uma longa molécula de DNA associada a moléculas de histonas, um tipo especial de proteína e, quando está condensado ao máximo, dão origem ao cromossomos. Podemos dividir a cromatina em dois tipos:
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O processo da condensação do DNA, formando o Cromossomo.
Região mais condensada (enrolada) do cromossomo. Permanece inativa durante a transcrição do DNA em RNA.
Região menos condensada do cromossomo. Podem entrar em atividade durante a transcrição do DNA em RNA.
Na maioria das espécies, incluindo a humana, existe um par de cromossomos responsável pela diferença entre os dois sexos: os cromossomos sexuais. Em geral, nas fêmeas eles são idênticos e nos machos um é idêntico ao das fêmeas e o outro é diferente.
O cromossomo que aparece duplicado nas fêmeas é o cromossomo X; e o que é exclusivo dos machos, cromossomo Y. Portanto, a fêmea é XX e produz óvulos com um dos cromossomos X. O macho é XY e produz espermatozoides X e espermatozoides Y.
Além disso, os outros cromossomos do organismo são denominados autossomos (do grego autós = si próprio). Na mulher e em outras fêmeas de mamíferos, há uma grande massa heterocromática com 1 μm de diâmetro, denominada cromatina sexual ou também conhecido como corpúsculo de Barr, descoberta em 1948 pelo médico canadense Murray Barr (1908-1995). Isso ocorre, pois nas mulheres há dois cromossomos X, contudo apenas um permanece condensado, formando a cromatina sexual. Nos homens há apenas um cromossomo X, que permanece “desenrolado”. Por esse motivo os homens não apresentam a cromatina sexual, a não ser em certas anomalias cromossômicas.
Ao longo da década de 1960, a geneticista britânica Mary Lyon (1925- -2014) formulou a hipótese de que grande parte dos genes do cromossomo condensado não está em atividade na célula, de forma que a cromatina sexual seria um cromossomo X com a maioria dos genes “desligados” ou inativos, essa é conhecida como a hipótese de Lyon.
Existe dentro do núcleo uma região mais densa, não delimitada por membrana, que se cora com mais intensidade com os corantes usados nas análises laboratoriais. Essa região é denominada de nucléolo, este é o local de intensa transcrição de um dos tipos de ácido nucleico: o ácido ribonucléico ribossômico (RNAr). Aliás, essa síntese ocorre em certas regiões de determinados cromossomos, que são as regiões organizadoras do nucléolo, onde estão os genes responsáveis por esse processo. Em seguida, o RNAr é associado a proteínas, formando grãos de ribonucleoproteínas, que comporão os ribossomos. Esses grãos permanecem por certo período próximos ao local de sua síntese e depois saem do núcleo em direção ao citoplasma, passando pelos poros do envelope nuclear. Enquanto isso, novos grãos vão sendo formados no nucléolo, repondo os que estão saindo do núcleo. Desse modo, o nucléolo corresponde a uma região de grande concentração de ribonucleoproteínas e de RNAr.
O Núcleo da nossa Maquete.
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