El NÚCLEO CELULAR explicado: funciones, estructura y características

Summary

El núcleo es un organelo esencial en las células eucariotas, almacenando la información genética en ADN y regulando actividades vitales como crecimiento, metabolismo y división celular. Descubierto en 1632, su función en la síntesis de células fue confirmada en el siglo XIX. Compuesto por una envoltura doble, poros nucleares y el nucleolus, el núcleo organiza y controla la expresión genética. Aunque la mayoría de las células tienen un núcleo, existen células sin núcleo, como las glóbulos rojos maduros, o con múltiples núcleos como resultado de divisiones anormales.

Takeaways

• 🌐 El núcleo es uno de los principales organelos de las células eucariotas, encargado de almacenar la información genética en forma de ADN.
• 🔬 Las células eucariotas se diferencian de las procariotas, como las bacterias y arqueas, debido a la presencia de compartimentos membranosos internos y al tener su material genético en un núcleo.
• 👨‍🔬 El núcleo fue descubierto por Anton van Leeuwenhoek en 1632 y su función fue clarificada en el siglo XX con el descubrimiento de la mitosis y la herencia mendeliana.
• 🧬 El núcleo actúa como centro de mando de la célula, controlando actividades fundamentales como crecimiento, metabolismo, división y síntesis de proteínas.
• 🔍 El núcleo almacena el material genético, coordina la síntesis de proteínas, regula la división celular y controla las características de cada célula y organismo.
• 🌀 El núcleo está formado por una envoltura doble llamada envoltura nuclear, que comunica con el citosol a través de poros nucleares.
• 🧬 Dentro del núcleo se encuentra el ADN condensado en forma de cromátin, que es una combinación de ADN con proteínas histonas que lo compactan.
• 🌿 La mayoría de las células eucariotas tienen un núcleo, pero algunas células pueden carecer de él o tener múltiples núcleos, como ocurre en las células en desarrollo o en algunas mutaciones.
• 🩸 Las células rojas maduras de mamíferos son un ejemplo de células anucleadas, que no pueden dividirse para producir células hijas.
• 🔬 La organización interna del núcleo, incluyendo el nucleolus y las esferas nucleares, es crucial para la expresión y regulación de los genes.

Q & A

¿Qué es el núcleo y qué función cumple en las células eucarioticas?

El núcleo es uno de los principales organelos de las células eucarioticas, donde se almacena la información hereditaria en forma de ácido desoxirribonucleico (DNA) y es el centro de mando de cada célula, participando en actividades celulares como crecimiento, metabolismo, división y síntesis de proteínas.

¿En qué año fue descubierto el núcleo y quién lo descubrió?

El núcleo fue descubierto por Anton van Leeuwenhoek en 1632, y más tarde fue descrito por Franz Bauer en 1804 y por el botánico escocés Robert Brown en 1831.

¿Qué diferencia hay entre las células eucarioticas y las procariotas en cuanto al núcleo?

Las células eucarioticas se diferencian de las procariotas, que forman arqueas y bacterias, precisamente porque tienen su material genético encerrado dentro de un núcleo, delimitado por una doble membrana.

¿Qué es la teoría de la herencia de los cromosomas y cómo se relaciona con el núcleo?

La teoría de la herencia de los cromosomas es un concepto desarrollado en el siglo XX que establece que los cromosomas, que están dentro del núcleo, son los portadores de la información genética y juegan un papel fundamental en la herencia.

¿Cuáles son las características generales del núcleo celular?

El núcleo es un organelo intracelular de apariencia redondeada, localizado casi siempre en el centro de la célula, con un diámetro entre 5 y 10 micras, y contiene el ADN celular condensado en forma de cromatina.

¿Qué es el núcleo y cómo se comunica con el resto de la célula?

El núcleo es el organelo que alberga el material genético y se comunica constantemente con el entorno celular a través de poros nucleares, que son complejos proteicos que actúan como cetros moleculares.

¿Cuál es la función del nucleolus dentro del núcleo?

El nucleolus es el sitio donde se forman las subunidades de los ribosomas y está compuesto de un conjunto grande de moléculas de RNA y proteínas que se organizan alrededor de los genes que codifican el ARN ribosomal.

¿Qué son las manchas nucleares y qué contienen?

Las manchas nucleares son dominios dentro del núcleo de células mamíferas que son grupos de cromatina donde se reúnen factores de esplicación del ARN mensajero y otras moléculas importantes para la transcripción.

¿Qué son los territorios cromosómicos y cómo se relacionan con la expresión génica?

Los territorios cromosómicos son los sitios del nucleoplasma donde se ubican los cromosomas y son importantes para la regulación de la expresión génica, ya que no están distribuidos de manera aleatoria dentro del núcleo.

¿Todos las células tienen un núcleo?

La mayoría de las células tienen un núcleo, pero algunas células carecen de núcleo, como las glóbulas rojas maduras de mamíferos, o pueden tener múltiples núcleos como resultado de divisiones celulares anormales.

¿Qué sucede con las células que carecen de núcleo?

Las células que carecen de núcleo, como las glóbulas rojas maduras, no pueden dividirse para producir células hijas debido a que no tienen el organelo necesario para la replicación del ADN y la síntesis de proteínas.

Outlines

00:00

🔬 Introducción al Núcleo Celular

El núcleo es un organelo esencial en las células eucariotas, donde se almacena la información genética en forma de ADN. Se diferencia de las células procariotas, como las bacterias y arqueas, por tener compartimentos internos y un núcleo delimitado por una doble membrana. Descubierto por Anton van Leeuwenhoek en 1632 y descrito por varios científicos a lo largo del tiempo, el núcleo actúa como el centro de mando de la célula, controlando funciones como crecimiento, metabolismo, división y síntesis de proteínas. Su función en la herencia genética se confirmó con el estudio de la fertilización y la teoría de la herencia de Mendel en el siglo XX. El núcleo tiene características como ser un organelo intracellular con una forma redondeada, generalmente ubicado en el centro de la célula, y contiene el ADN en forma de cromatina. También está estrechamente relacionado con el retículo endoplasmático rough y su lumen está organizado para regular la expresión genética.

05:02

🌐 Estructura y Funciones del Núcleo Celular

El núcleo está rodeado por una doble membrana llamada envoltura nuclear, que se comunica con el citosol a través de los complejos de poros nucleares. Dentro del núcleo, se encuentra el nucleosqueleto, un sistema de fibras que mantiene la estructura y organiza el interior del núcleo durante la expresión genética. El nucleoplasma es el medio semilíquido donde ocurren procesos enzimáticos como la replicación y transcripción del ADN. El nucleolus es una estructura densa donde se forman las subunidades de las ribosomas. Además, existen 'manchas nucleares', que son grupos de cromatina donde se encuentran factores de esplicación del ARN mensajero. Los territorios cromosómicos son áreas del nucleoplasma donde se localizan los cromosomas y son cruciales para la regulación de la expresión genética. Aunque la mayoría de las células tienen un núcleo, algunas, como las glóbulos rojos maduros, carecen de él, lo que les impide dividirse. Otras células pueden tener múltiples núcleos como resultado de divisiones celulares anormales.

Keywords

💡Núcleo

El núcleo es uno de los organelos principales de las células eucariotas, encargado de almacenar la información genética en forma de ácido desoxirribonucleico (DNA). Es el centro de mando de cada célula, participando en actividades fundamentales como el crecimiento, la metabolismo, la división y la síntesis de proteínas. En el guion, se menciona que el núcleo fue descubierto por Anton van Leeuwenhoek en 1632 y que su función fue poco a poco comprendida a lo largo del tiempo, especialmente con el descubrimiento de la mitosis y la herencia mendeliana.

💡Células eucariotas

Las células eucariotas son aquellas que poseen un núcleo y otros organelos con membranas, diferenciando así a los organismos más complejos como plantas, hongos y animales. Estas células se contrastan con las procariotas, como las bacterias y arqueas, que no tienen un núcleo definido. El guion destaca que la presencia de un núcleo es una característica distintiva de las células eucariotas.

💡Ácido desoxirribonucleico (DNA)

El ADN es la molécula que contiene la información genética de una célula y está almacenada en el núcleo. Es esencial para la herencia y la función de las células, ya que codifica las instrucciones necesarias para la síntesis de proteínas y otros componentes celulares. En el guion, se menciona que el núcleo es el lugar donde se encuentra el ADN en forma de cromátin.

💡Cromátin

El cromátin es una combinación de ADN con proteínas histonas que ayudan a compactar el material genético, permitiendo que se almacene en el núcleo de una célula. El guion describe cómo el cromátin está condensado dentro del núcleo y es esencial para la organización y la regulación de la expresión genética.

💡División celular

La división celular es el proceso mediante el cual una célula se reproduce formando dos células hijas idénticas. El núcleo juega un papel crucial en este proceso, ya que primero se replica su ADN y luego se distribuye entre las células hijas. El guion menciona que el núcleo regula la división celular, lo que es fundamental para el crecimiento y la reparación de los organismos.

💡Proteínas

Las proteínas son moléculas esenciales para la vida celular, involucradas en una amplia variedad de funciones, desde la estructura de las células hasta la catálisis de reacciones químicas. El núcleo coordina la síntesis de proteínas, lo que se logra a través de la expresión genética controlada por el ADN. En el guion, se destaca la importancia del núcleo en la producción de proteínas y la formación de ribosomas.

💡Ribosomas

Los ribosomas son los organelos responsables de la traducción de ARN mensajero en proteínas. El núcleo es el sitio principal para la formación de subunidades de ribosomas, como se menciona en el guion. Estos ribosomas son esenciales para la síntesis de proteínas en la célula.

💡ARN

El ARN, o ácido ribonucleico, es una molécula que juega un papel crucial en la biología celular, actuando como intermediario en la síntesis de proteínas. El núcleo es el depósito más importante de ARN en la célula, almacenando y procesando diferentes tipos de ARN, como el ARN mensajero, el ARN ribosómico y el ARN de transferencia. El guion menciona que el núcleo es el sitio principal de almacenamiento de ARN.

💡Núcleo redondo

El núcleo redondo es una característica común de los núcleos en las células eucariotas, generalmente se encuentra en el centro de la célula y tiene un diámetro entre 5 y 10 micras. El guion describe cómo el núcleo es una estructura notoria y de gran tamaño dentro de la célula.

💡Mutágeno

Un mutágeno es cualquier agente que puede provocar cambios en la estructura de las moléculas de ADN, lo que puede llevar a errores en la replicación y la expresión genética. En el guion se menciona que los mutágenos pueden causar la liberación de glóbulos rojos inmaduros con núcleos (micronucleados) en la sangre, lo que puede afectar la salud de los individuos.

Highlights

El núcleo es uno de los principales organelos de las células eucariotas.

Es el lugar donde la información hereditaria se almacena en forma de ácido desoxirribonucleico (ADN).

Las células eucariotas se diferencian de las procariotas debido a la presencia de compartimentos membranosos internos y al tener su material genético dentro de un núcleo.

El núcleo es un organelo altamente especializado y se considera el centro de mando de cada célula.

Su función principal es almacenar el ADN, pero también tiene un papel fundamental en actividades celulares como el crecimiento, la metabolismo, la división, la síntesis de proteínas, etc.

El núcleo fue descubierto por Anton van Leeuwenhoek en 1632 y descrito posteriormente por Franz Bauer y Robert Brown.

Matthias Schleiden sugirió que el núcleo tenía un papel en la producción de células, pero esta idea fue rechazada por Franz Meyen.

Robert Remak en 1852 y Rudolf Virchow en 1855 afirmaron que las células solo se producen a partir de otras células.

Oscar Hertwig publicó estudios en 1876 y 1878 que mostraron que el núcleo de los espermatozoides se fusionaba con el núcleo del óvulo durante la fertilización.

El núcleo no solo almacena información genética sino que también se comprendió su papel como portador de esta hasta el descubrimiento de la mitosis y la herencia mendeliana en el siglo XX.

El núcleo es un organelo intracelular de apariencia redondeada, casi siempre ubicado en el centro de la célula.

La mayoría de las células eucariotas tienen un solo núcleo (son mononucleadas), pero también existen células multinucleadas.

Dentro del núcleo se encuentra el ADN celular condensado en forma de cromatina, que es una combinación de ADN con proteínas histona que ayudan a compactarlo.

El núcleo y su contenido están en constante comunicación con el entorno celular que lo rodea a pesar de estar físicamente separado.

La membrana del núcleo está estrechamente relacionada con otro organelo importante: el retículo endoplasmático, específicamente su región rugosa.

El lumen nuclear está cuidadosamente organizado y la función de este organelo en la regulación de la expresión genética depende en gran medida de esta organización.

El núcleo participa directamente e indirectamente en una amplia variedad de funciones, como almacenar material genético, coordinar la síntesis de proteínas celulares, regular la división celular, etc.

El núcleo es uno de los principales sitios para la formación de ribosomas, que son las estructuras responsables de la traducción de proteínas.

Es el sitio más importante para el almacenamiento de moléculas de ARN.

La mayoría de las células tienen un solo núcleo, pero algunas células no tienen núcleo y algunas tienen múltiples núcleos, lo que puede ser un proceso normal o el resultado de una división celular anormal.

Las células anucleadas no tienen núcleo y, por lo tanto, no pueden dividirse para producir células hijas, como es el caso de los glóbulos rojos sanguíneos de mamíferos.

Transcripts

The nucleus is one of the main organelles of eukaryotic cells.

It is the place where hereditary information is stored in the form of deoxyribonucleic acid

(DNA) and is the most noticeable structure of most of the cells that make up

plants, fungi, and animals.

Eukaryotic cells differ from prokaryotic cells -those that form

archaea and bacteria- precisely because of the presence of

internal membranous compartments, but especially because they have their genetic material enclosed within a nucleus

delimited by a double membrane.

The nucleus is a highly specialized organelle and we could say that it is the command center

of each cell.

Its main function is to store DNA, but it has a fundamental role in

cellular activities such as growth, metabolism, division, protein synthesis, etc.

The nucleus was first discovered by Anton van Leeuwenhoek in 1632.

In 1804, it was further described by Franz Bauer and then by the Scottish botanist

Robert Brown in 1831.

Matthias Schleiden suggested that the nucleus had a role in the production of cells,

but this idea was rejected by Franz Meyen.

Finally, in 1852, Robert Remak and in 1855 Rudolf Virchow claimed that cells

were only produced by other cells.

Although the nucleus was discovered long ago, its function was still unclear.

Oscar Hertwig published studies in 1876 and 1878 showing that the nucleus of the spermatozoon

fused with the nucleus of the oocyte during fertilization.

This was the first time that it was suggested that an individual developed from a

single nucleated cell.

This idea was in opposition to the theory of Ernst Haeckel, which stated that embryonic development

included the complete reproduction of the phylogeny of a species, including the formation of

the first nucleated cell from a mass of primordial mucus.

Although Hertwig's observation was confirmed in other animal groups such as amphibians and molluscs,

and in plants by Eduard Strasburger in 1884, the function of the nucleus as a carrier of

genetic information was not understood until the discovery of mitosis and the rediscovery of

Mendelian inheritance . in the 20th century.

This led to the development of the chromosome theory of heredity.

Characteristics of the cell nucleus – It is an intracellular organelle with a

rounded appearance, almost always located in the center of the cell.

– It is between 5 and 10 microns in diameter and is usually one of the largest

and most noticeable organelles.

– Most eukaryotic cells have a single nucleus (they are mononucleated)

but there are also multinucleated cells.

– Inside it is the condensed cellular DNA in the form of chromatin, which is a

combination of DNA with histone proteins that help to compact it, reducing its great

length.

– Although it is physically separated from the rest of the cytosol, the nucleus and what it

contains within it is in constant communication with the cellular environment that

surrounds it.

– Its membranous cover is closely related to another very important organelle: the endoplasmic

reticulum, specifically its rough region.

– The nuclear lumen (the internal content of the nucleus) is carefully organized

and the function of this organelle in regulating

the expression of genes contained in DNA depends to a great extent on this organization.

Functions of the cell nucleus The nucleus is one of the most important organelles

of eukaryotic cells.

It participates directly and indirectly in a wide variety of functions, of which

we can mention: Stores genetic material.

Coordinates the synthesis of cellular proteins (enzymes and structural proteins).

Regulates cell division.

It controls, through the regulation of the expression of the genes that it keeps inside,

the characteristics of each cell and, therefore, of each organism.

It is one of the main sites for the formation of ribosomes, which are the structures

responsible for the translation of proteins (the passage from messenger RNA to protein).

It is the most important storage site for RNA molecules.

Nucleus structure (parts) Nuclear envelope or lamina

The nucleus differs from other cytosolic organelles thanks to its envelope: it is

surrounded by a double membrane known as the nuclear envelope.

This membrane is made up of two concentric membranes (each composed of a

lipid bilayer, just like the plasma membrane).

The layer closest to the lumen of the nucleus is the inner membrane, and the layer closest

to the cytosol is the outer membrane.

The outer nuclear membrane is continuous with the rough endoplasmic reticulum, which owes

its "rough" appearance to the presence of ribosomes embedded in its membrane, where

translation of many of the proteins associated with cell membranes occurs.

Nuclear Pore Complexes The inner and outer membranes communicate

with the cytosol through “perforations” through them known as nuclear pores.

These pores are actually large protein complexes that serve as molecular sieves,

allowing some substances to pass through and preventing others from either side

of the nuclear envelope.

Nucleoskeleton The structure of the nucleus is maintained not only

by its membranous envelope, but also by an internal network of fibrous proteins

that perform functions analogous to the cellular cytoskeleton that is closely associated with the

plasma membrane and the rest of the cytosol.

These fibers form what can be called the nucleoskeleton, and have been described primarily

as intermediate filaments made up of a type of protein called nuclear lamin.

The nucleoskeleton organizes the interior of the nucleus and is incredibly

active during the expression of chromatin-coiled genes.

Nucleoplasm Just as the interior of the cell contains the

cytoplasm or cytosol and the cell organelles, the interior of the nucleus also has a

semi-liquid appearance in which the nuclear contents are suspended and where the

characteristic enzymatic processes of DNA replication, transcription,

etc. occur. .

Nucleolus The lumen of the nucleus does not have a uniform appearance

and is far from being a disorganized space or one where the components are distributed in

a random way.

One of the main pieces of evidence is the presence of the nucleolus, which is the densest

and most obvious structure in the nucleus.

The nucleolus is the site where ribosome subunits are formed and is composed

of a large set of RNA and protein molecules that are arranged around the

genes that code for ribosomal RNA, which are actively transcribed.

Nuclear speckles Within the nucleus of

mammalian cells there are also domains known as nuclear speckles, which

are nothing more than chromatin groups where messenger RNA splicing factors

and other important molecules for transcription also come together. .

These structures are highly dynamic, as their components are continually exchanged

and their position throughout the nucleoplasm also varies.

Chromosomal territories Part of the internal organization of the nucleus

has to do with its “territorialization”, that is, with the location of certain structures

in domains or restricted positions.

The chromosomal territories are the sites of the nucleoplasm where the chromosomes are located,

from which we understand that these are not randomly distributed inside the nucleus.

These territories are very important from the point of view of the regulation of

gene expression.

Do all cells have a nucleus?

Most cells have a single nucleus, but some cells have no nucleus

and some have multiple nuclei.

This may be a normal process, such as red blood cell maturation,

or it may be the result of abnormal cell division.

Anucleated cells do not have a nucleus and therefore cannot divide to produce

daughter cells.

The best-known example of an anucleated cell is the mammalian red blood cell, which

also lacks other organelles such as mitochondria.

Red blood cells are used primarily to carry oxygen from the lungs

to the tissues.

Red blood cells mature through erythropoiesis in the bone marrow, where they lose

its nucleus and other organelles such as ribosomes.

The nucleus is expelled during the process of differentiation from the erythroblast to the reticulocyte,

which is the immediate precursor of the mature red blood cell.

Mutagens can cause the release of some "micronucleated" immature red blood cells

into the bloodstream.

Anucleated cells may also appear as a result of abnormal cell division

in which one daughter cell lacks a nucleus, while the other has two.

Continue watching this video on cell types to continue learning.

If you liked it and you have learned, give it a like and subscribe to the channel.

I wish you a happy day.

See you soon!