El Núcleo Interfásico

Presente en todas las células eucariotas (salvo células especializadas). Normalmente hay un núcleo por célula, pero pueden existir células multinucleadas (divisiones del núcleo y no del citoplasma) o tejidos sincitiales (fusión de células). Es la estructura donde se guarda el material genético de la célula.

Estructura del Núcleo

Envoltura nuclear

Presenta una estructura en doble membrana. En ella encontramos:

• A. Membrana nuclear externa: En su cara externa (citoplásmica) puede presentar ribosomas. Suele estar unida al retículo endoplásmico.
• B. Membrana nuclear interna: Presenta fibras de proteínas denominadas lámina nuclear, lámina fibrosa o corteza nuclear, que da estabilidad a la envoltura nuclear, ayuda al empaquetamiento de la cromatina y sirve de anclaje para formar la nueva envoltura nuclear tras la división celular.
• C. Espacio intermembranoso o espacio perinuclear: Espacio entre las dos membranas. Se comunica con el espacio del retículo.
• D. Poros nucleares: Son lugares donde las dos membranas se fusionan. Contienen proteínas denominadas nucleoporinas que forman un canal regulable. Permiten el intercambio de sustancias con el citoplasma.

Nucleoplasma o carioplasma

Espacio interno del núcleo formado principalmente de agua, iones, nucleótidos, ARN y ADN.

Cromatina

• Eucromatina: Más laxa y abundante, asociada a ARNpol, por lo que es activa y está transcribiendo genes.
• Heterocromatina: Más densa. Genes inactivos (o facultativos según necesidades celulares).

Nucleolo

Zona del núcleo de forma más o menos esférica formada por heterocromatina facultativa. Su tamaño varía según la actividad de síntesis proteica de la célula. Cuando la cromatina se empaqueta y forma los cromosomas, la correspondiente al nucleolo forma las regiones organizadoras nucleolares (NOR). Su función es la de biosíntesis de ribosomas.

El Núcleo en División

1. Pérdida de la membrana nuclear.
2. Compactación de la cromatina.
3. Formación de los cromosomas (solo en eucariotas).

Clasificación según el número de cromosomas

• Haploides (n): Poseen un solo juego de cromosomas.
• Diploides (2n): Poseen un número par de cromosomas (dos juegos). En las células diploides, cada pareja de cromosomas de un tipo se denomina pareja de homólogos o cromosomas homólogos.
• Triploide: Los cromosomas se agrupan de tres en tres.
• Tetraploide, pentaploide, etc.

División Celular

Una célula (célula madre) reparte el material genético del núcleo entre nuevos núcleos que se obtienen. Posteriormente se reparte el citoplasma obteniéndose nuevas células (células hijas).

Fases

• Cariocinesis: Repartición del material genético (división del núcleo).
• Citocinesis: Repartición del citoplasma y orgánulos.

La Cariocinesis

Sucede tras la duplicación del ADN en la fase de síntesis. Se pierde la membrana nuclear, la cromatina se compacta junto con proteínas y se forman los cromosomas, los cuales se enganchan con los microtúbulos del huso mitótico. Se separa el material genético que irá a parar a cada célula hija. Al finalizar el proceso, se vuelve a obtener la membrana nuclear y la cromatina vuelve a adquirir su estructura habitual.

Dos formas de cariocinesis

• Mitosis: A partir de una célula madre se obtienen dos hijas genéticamente idénticas (clones). No facilita la variabilidad genética (salvo errores de duplicación). El número de cromosomas de las células hijas es el mismo que el de la célula madre. Se produce una división en la que se separan las cromátidas. Sucede en la reproducción asexual, regeneración de tejidos, crecimiento orgánico y para aumentar las poblaciones rápidamente.
• Meiosis: A partir de una célula madre se obtienen cuatro células hijas genéticamente similares. Durante el proceso se produce recombinación genética. El número de cromosomas de las células hijas es la mitad de los de la madre. No es posible en células haploides. Son necesarias dos divisiones consecutivas: en la primera se separan los cromosomas homólogos; en la segunda se separan las cromátidas. Sucede en la formación de células reproductoras (gametos).

Fases de la Mitosis

• Profase: La cromatina se condensa en los cromosomas. La membrana nuclear va desapareciendo. En células animales, los centriolos ya duplicados se desplazan hacia los polos celulares y organizan el huso mitótico. En células vegetales, el huso mitótico es regulado por dos zonas denominadas centros organizadores de microtúbulos. En los centrómeros de los cromosomas se forman los cinetocoros.
• Metafase: El huso mitótico mueve los cromosomas y los sitúa en el ecuador celular formando la placa metafásica.
• Anafase: Los microtúbulos cinetocóricos se acortan y tiran de los centrómeros produciendo la separación de las cromátidas. Cada cromátida es arrastrada a cada polo.
• Telofase: Los cromosomas llegan al polo celular y comienzan a descondensarse formando la cromatina. Se va formando la membrana nuclear.

La Meiosis

Meiosis I

Se produce la recombinación genética y finaliza con la reducción del número de cromosomas (dos células haploides).

Profase I

Más compleja que en la mitosis. Se subdivide en:

• Leptoteno: Los cromosomas comienzan a condensarse.
• Zigoteno: Apareamiento de homólogos (sinapsis) formando tétradas.
• Paquiteno: Intercambio de genes (sobrecruzamiento o crossing-over).
• Diploteno: Los homólogos se separan pero permanecen unidos por quiasmas.
• Diacinesis: Los cromosomas terminan de condensarse.

Otras fases de Meiosis I

• Metafase I: Las tétradas se disponen en el ecuador.
• Anafase I: Se separan los homólogos, no las cromátidas.
• Telofase I: Se forma una membrana nuclear transitoria.

Meiosis II

Similar a la mitosis. Tras una breve interfase sin síntesis de ADN, se separan las cromátidas. Resultado global: cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la madre y material genético recombinado.