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Curso: 1º Secundaria CyT > Unidad 5
Lección 7: Estructura celular- Introducción a cilios, flagelos y pseudópodos
- El citoesqueleto
- El núcleo y los ribosomas
- Revisión de las estructuras celulares básicas
- Características básicas de la célula
- Estructuras celulares básicas
- Identificación de estructuras celulares
- Estructuras celulares y sus funciones
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El núcleo y los ribosomas
Estructura y función del núcleo y los ribosomas de la célula. Cómo trabajan en conjunto para producir proteínas.
Introducción
Imagina que tienes una información extremadamente valiosa. Imaginemos que se trata de un plano. De hecho, no es solo un plano para una casa o un auto, ni siquiera para un avión de combate ultra secreto. Es el plano para un organismo entero –tú– y no solo especifica cómo construirte, sino que también proporciona información que le permite a cada célula de tu cuerpo mantener su funcionamiento en todo momento.
¿Suena importante, verdad? Probablemente querrías mantener esa valiosa información en un lugar seguro, quizá en una bóveda protegida donde puedas vigilarla. De hecho, eso es exactamente lo que las células eucariontes hacen con su material genético, lo guardan en un depósito rodeado de membrana llamada núcleo.
El ADN eucariota nunca deja el núcleo, sino que se transcribe (copia) en moléculas de ARN que pueden salir de él. En el citosol, algunos ARN se asocian con estructuras llamadas ribosomas y dirigen la síntesis de proteínas. (Otros ARN tienen otras funciones en la célula, ya sea como componentes estructurales del ribosoma o en el control de la actividad génica). Aquí veremos con más detalle la estructura del núcleo y los ribosomas.
El núcleo
El núcleo (en plural núcleos) alberga el material genético de la célula, el ADN, y es también el lugar donde se producen los ribosomas, las máquinas celulares que sintetizan proteínas. Dentro del núcleo, la cromatina (el ADN envuelto en proteínas que se describe más adelante) es almacenada en una sustancia gelatinosa llamada nucleoplasma.
La envoltura nuclear rodea al nucleoplasma y está compuesta de dos capas de membrana: una externa y otra interna. Cada una de estas membranas tiene dos capas de fosfolípidos organizadas con sus colas apuntando hacia el centro (formando una bicapa de fosfolípidos). Existe un pequeño espacio entre las dos capas de la envoltura nuclear, el cual está conectado de manera directa con otro orgánulo membranoso, el retículo endoplásmico.
Los poros nucleares son pequeños canales que atraviesan la envoltura nuclear y permiten la entrada y salida de sustancias. Cada poro esta recubierto por un conjunto de proteínas, llamado complejo de poro nuclear, que controla qué moléculas pueden entrar o salir.
Si miras una microscopía del núcleo, notarás, según el tipo de tinción que se haya utilizado para visualizar la célula, que hay una mancha oscura dentro de él. Esta región oscura es el nucléolo y es el sitio donde se ensamblan los ribosomas nuevos.
¿Cómo se produce un ribosoma? Algunos cromosomas tienen secciones de ADN que codifican para ARN ribosomal, un tipo estructural de ARN que se combina con proteínas para crear un ribosoma. En el nucléolo, el ARN ribosomal nuevo se une con proteínas para formar las subunidades del ribosoma. Las unidades recién hechas son transportadas a través de los poros nucleares hacia el citoplasma, donde pueden hacer su trabajo.
Algunos tipos de células tienen más de un nucléolo dentro del núcleo. Por ejemplo, algunas células de ratón tienen hasta
Cromosomas y ADN
Ahora que ya tenemos una idea de la estructura del núcleo, veamos con más detalle la información genética que guarda: el ADN. La mayoría del ADN de un organismo está organizado en uno o más cromosomas, cada uno de los cuales es una cadena muy larga o un aro de ADN. Un solo cromosoma puede tener muchos genes diferentes.
En los procariontes, el ADN normalmente está organizado en un solo cromosoma circular (un aro). En cambio, en los eucariontes, los cromosomas son estructuras lineales (cadenas). Cada especie eucariota tiene un número específico de cromosomas en los núcleos de las células de su cuerpo. Por ejemplo, una típica célula del cuerpo humano tiene
Los cromosomas solo son visibles como estructuras distintivas cuando la célula está lista para dividirse. Cuando la célula se encuentra en las fases de crecimiento y mantenimiento de su ciclo de vida, los cromosomas parecen más bien un montón de hilos enredados. En esta forma, el ADN está accesible para las enzimas que lo transcriben a ARN, lo que permite que se use la información genética que contiene (se exprese).
Ya sea en su forma suelta o compacta, las cadenas de ADN de los cromosomas están unidas a proteínas estructurales, entre ellas una familia de proteínas llamadas histonas (ve la imagen siguiente). Estas proteínas asociadas al ADN lo organizan y compactan para que pueda caber en el núcleo, y también ayudan a determinar qué genes están activos o inactivos. El complejo formado por el ADN y sus proteínas estructurales de soporte se denomina cromatina. Aprende más acerca del ADN, la cromatina y los cromosomas en el artículo sobre ADN y cromosomas.
Para darte una idea de lo importante que es empaquetar el ADN, piensa que el ADN de una célula humana típica mediría alrededor de
Ribosomas
Como se mencionó anteriormente, los ribosomas son las máquinas moleculares responsables de la síntesis de proteínas. Un ribosoma está conformado por ARN y proteínas; cada ribosoma consiste de dos complejos separados, conocidos como subunidades grande y pequeña.
La subnunidad grande se encuentra encima de la pequeña, con una cadena de ARN comprimida entre ambas. (Un ribosoma se parece un poco a una hamburguesa con un bollo grande arriba y un trozo de tocino saliendo de cada lado).
En los eucariontes, los ribosomas obtienen sus órdenes para sintetizar proteínas del núcleo, donde se transcriben segmentos del ADN (genes) para producir ARN mensajero (ARNm). Un ARNm viaja hacia el ribosoma y este usa la información del transcrito para sintetizar una proteína con una secuencia de aminoácidos específica. A este proceso se le conoce como traducción. Los procariontes carecen de núcleo, por lo que sus ARNm se transcriben en el citoplasma y pueden ser traducidos de manera inmediata por los ribosomas.
Los ribosomas eucariontes pueden estar libres, es decir, que flotan en el citoplasma, o adheridos al retículo endoplásmico o a la parte exterior de la envoltura nuclear. (En el primer diagrama de este artículo, los puntos rojos representan a los ribosomas adheridos; el retículo endoplásmico con ribosomas adheridos se conoce como retículo endoplásmico rugoso).
Debido a que la síntesis de proteínas es una función esencial de todas las células, los ribosomas se encuentran en prácticamente cualquier tipo de célula de los organismos multicelulares, así como en los procariontes como las bacterias. Sin embargo, las células eucariontes que se especializan en la producción de proteínas tienen números particularmente grandes de ribosomas. Por ejemplo, el páncreas es responsable de producir y secretar grandes cantidades de enzimas digestivas, por lo que las células pancreáticas que hacen estas enzimas tienen un número inusualmente elevado de ribosomas.
Dato curioso final: como un testimonio a la importancia que tiene el ribosoma, se otorgó el premio Nobel de química de 2009 a tres investigadores que mapearon su estructura y movimientos hasta el nivel de sus átomos individuales por medio de una técnica llamada cristalografía de rayos X
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Hola.
Me gustaría que me documentaran sobre el transporte de proteínas por los poros nucleares. Mil gracias(12 votos)
¿ cual es la diferencia de los ribosomas que se encuentran libres en el citoplasma de los que se encuentran en el reticulo endoplasmatico rugoso?(8 votos)- Le quiero hacer una pregunta, ¿que es el material genetico?
Perdón, es que no lo entendí al leerlo en el texto :c(3 votos)
Se refiere al ADN (Ácido desoxirribonucleico) el cual es como una biblioteca muy grande con muchos libros en los que dice quienes somos y como hacernos.(4 votos)
- Estimados Khan Academy: En el tercer gráfico se señala al ARNt, sin embargo el texto no lo menciona, agradecería si pudieran mencionar acerca de este punto en el texto, aunque sea solo como referencia, es decir un paréntesis en el texto o algo) . Saludos y sigan así!(3 votos)
- El ADN es el Acido Desoxirribonucleico, y es el que se encuentra en el nucleo de las celulas de todos los seres vivos. El ADN es la forma en la que los seres vivos transfieren la información a sus descendientes.
El ARN es el Acido Ribonucleico, es muy similar a el ADN, pero este se usa principalmente para la sintesis de proteinas dentro de la célula(3 votos)
- ¿En qué lugar de las células
eucariontes y procariontes se
podría encontrar ARN y ADN?(1 voto)
En los procariontes se encuentra en el citoplasma de la célula; en la célula eucariota se encuentra dentro del núcleo, en la mitocondria o los cloroplastos.(3 votos)
- ¿no es posible que esta explicación se pudiera plasmar de una manera animada para mejor comprensión del tema?, bueno es una pregunta, pero quiero también manifestar que es muy clara la exposición, muchas gracias.(2 votos)
- Hay algo que aun me deja en duda ¿Donde se forma el ARNm, ARNr y ARNt?(2 votos)
- como hgavcervv ygfdghy(2 votos)
- que es la cromatina?(1 voto)