O núcleo é um compartimento essencial da célula eucarionte, pois é onde se localiza o material genético, responsável pelas características que o organismo possui.
Ele é delimitado pela carioteca ou envoltório nuclear, que é composto de uma membrana nuclear externa, que é contínua com a membrana do retículo endoplasmático, e uma membrana interna, que é contínua com o lúmen do RE.
O envoltório nuclear é cheio de poros que comunicam o interior do núcleo com o citossol, e são estruturas complexas conhecidas como complexo de poro nuclear. O complexo de poro nuclear possui uma parede cilíndrica constituída por proteínas que formam um canal central com arranjo octogonal, que regula a troca de metabólitos, macromoléculas e subunidades ribossômicas entre o núcleo e o citosol.
Associada a superfície interna da carioteca encontra-se a lâmina nuclear, que constitui uma rede fibrosa de subunidades protéicas interconectadas, sendo responsável por dar forma e estabilidade ao envoltório nuclear, e liga este envoltório as fibras cromatínicas. A lâmina nuclear se despolimeriza durante a mitose, mas associam-se novamente ao seu final.
O nucleoplasma é constituído por uma solução aquosa de proteínas, RNAs, nucleosídeos, nucleotídeos e íons, onde se encontram os nucléolos e a cromatina. A maioria das proteínas da matriz nuclear são enzimas envolvidas com a transcrição e com a duplicação do DNA. O nucléolo é geralmente esférico, pode ser único ou múltiplo, é onde há transcrição de RNA ribossômico e a montagem das subunidades ribossomais.
CROMOSSOMOS
Nos organismos eucariontes, o DNA nuclear é dividido em uma série de diferentes cromossomos. O cromossomo é constituído por uma longa molécula de DNA associado a diversas proteínas. As proteínas associadas classificam-se em dois grupos: as histonas e um grupo heterogêneo de proteínas não histônicas. O complexo formado pelo DNA, as histonas e as proteínas não histônicas chama-se cromatina. Esta organização é dinâmica, alterando-se de acordo com a fase do ciclo celular e com o grau de atividade.
No núcleo interfásico, a cromatina se apresenta compacta e/ou descompacta. No núcleo em divisão (mitose e meiose), a cromatina está altamente compactada, constituindo os cromossomos. Desta forma, a cromatina e os cromossomos representam dois aspectos morfológicos e fisiológicos da mesma estrutura.
Nos filamentos de cromatina ocorrem regiões mais claras, onde ela é menos condensada e os fios estão desenrolados, denominada de eucromatina, e outras mais escuras formadas por uma cromatina mis condensada e com fios enrolados, chamada heterocromatina.
O cromossomo possui estruturas indispensáveis para a replicação do DNA e suas proteínas associadas, que são: o centrômero (que participa da repartição para as células filhas das duas cópias cromossômicas que são geradas como conseqüência da replicação do DNA); os telômeros (que são os extremos do comossomo); pontos de origem da replicação.
Os cromossomos podem ser classificados de acordo com a posição do centrômero. Os metacêntricos são aqueles que possuem o centrômero no meio, dividindo-os em duas partes iguais. O submetacêntrico têm o centrômero um pouco afastado do centro, dividindo em duas partes com tamanhos diferentes. O acrocêntrico possui o centrômero próximo à extremidade. E o telocêntrico possui o centrômero na extremidade do cromossomo, este é ausente na espécie humana.
Cada espécie possui um conjunto de cromossomos padrão que se repete entre todos os indivíduos. Essa coleção de cromossomos própria de cada espécie é chamada cariótipo (carion = núcleo). Este conjunto pode ser identificado pelo número, pelas formas e pelos tamanhos característicos. E observa-se que os cromossomos aparecem aos pares, exceto os cromossomos sexuais masculinos, onde há um cromossomo X e um Y. Cada par de cromossomos de um determinado tipo ou forma chamamos de um par homólogo.
GENES
O gene é uma seqüência de nucleotídeos em uma molécula de DNA, que contêm a informação necessária para sintetizar uma molécula de RNA messageiro para, a partir dele construir uma proteína. Eiste cerca de 100.000 genes distribuídos nos 46 cromossomos da espécie humana. Cada gene se localiza em um ponto específico do cromossomo chamado lócus.
TRANSCRIÇÃO DO DNA
A transcrição de DNA é a reprodução de uma fita de DNA em uma seqüência de RNA complementar. Este processo é catalisado pela enzima RNA polimerase. A síntese de RNA, como a do DNA, sempre ocorre na direção 5’ para 3’. As seqüências de bases são mostradas ao longo das fitas de DNA e RNA mensageiro para ilustrar a sua natureza complementar. Devido a essa complementariedade das duas fitas do DNA, as suas seqüências de base não podem desenvolver-se independentemente.
TRADUÇÃO DO RNA
É o processo no qual as seqüências de nucleotídeos em uma molécula de RNA mensageiro direciona a incorporação de aminoácidos em uma proteína, ocorrendo em um ribossomo
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