Núcleo celular

O núcleo (núcleo, s. Karyon) está presente em todas as células humanas, com exceção de eritrócitos e plaquetas. Kernel funciona - armazenamento e transferência para as novas células (filho) de informações hereditárias. Essas funções estão relacionadas à presença de DNA no núcleo. No núcleo também há uma síntese de proteínas - ARN de ácido ribonucleico e materiais ribossômicos.

Na maioria das células, o núcleo é esférico ou ovoide, no entanto, também são encontradas outras formas do núcleo (em forma de anel, em forma de haste, fusiforme, clarividente, em forma de feijão, segmentadas, piriformas, polimorfas). As dimensões do núcleo variam amplamente, de 3 a 25 μm. O maior núcleo é um óvulo. A maioria das células humanas são de núcleo único, mas existem células de núcleo duplo (alguns neurônios, hepatócitos, cardiomiócitos). Algumas estruturas são multinucleadas (fibras musculares). O núcleo distingue entre o envelope nuclear, cromatina, nucleolus e nucleoplasma.

O envelope nuclear, ou caryotheca, que separa o conteúdo do núcleo do citoplasma, consiste em membranas nucleares internas e externas com 8 nm de espessura cada. As membranas são separadas por um espaço perinuclear (cisterna karyoteca) de 20 a 50 nm de largura, que contém material de grão fino de densidade eletrônica moderada. A membrana nuclear externa passa para um retículo endoplasmático granular. Portanto, o espaço perinuclear forma uma única cavidade com um retículo endoplasmático. A membrana nuclear interna está internamente conectada a uma rede ramificada de fibrilas proteicas consistindo em subunidades individuais.

Na concha nuclear, existem muitos poros nucleares arredondados com um diâmetro de 50-70 nm cada. Os poros nucleares ocupam até 25% da superfície do núcleo em geral. A quantidade de poro por núcleo atinge 3000-4000. Nas bordas dos poros, as membranas externa e interna se juntam e formam um chamado anel de poro. Cada poro é fechado por um diafragma, que também é chamado de complexo de poros. As aberturas dos poros têm uma estrutura complexa, são formadas por grânulos de proteína interligados. Através do transporte seletivo de poros nucleares de partículas grandes, bem como a troca de substâncias entre o núcleo e o citoesto da célula.

Sob o envelope nuclear estão o nucleoplasma (carioplasma) (nucleoplasma, S. Carioplasma), que possui uma estrutura homogênea e nucleolus. No nucleoplasma de um núcleo não fissível, na sua matriz de proteína nuclear, estão localizados os grânulos de osmilóis (grumos) da chamada heterocromatina. As áreas de cromatina mais solta localizada entre os grânulos são chamadas euchromatin. A cromatina solta também é chamada de cromatina desconstituída, na qual os processos sintéticos ocorrem de forma mais intensa. Durante a divisão celular, a cromatina espessa, condensa, forma cromossomos.

O cromatina do núcleo não-desvanecido e o cromossomo de fissão são formados por moléculas de ácido desoxirribonucleico (DNA) ligadas ao ácido ribonucleico (ARN) e proteínas histonas e não-histonas. Deve-se enfatizar a identidade química da cromatina e dos cromossomos.

Cada molécula de DNA consiste em duas cadeias de polinucleotídeo de longo direito (hélices duplas) e cada nucleótido é constituído por uma base nitrogenada, glicose e um resíduo de ácido fosfórico. A base está localizada dentro da dupla hélice, e o esqueleto de fosfato de açúcar está afastado.

A informação hereditária em moléculas de DNA é registrada em uma sequência linear de seus nucleotídeos. Uma parte elementar da hereditariedade é o gene. Um gene é uma região de DNA que possui uma sequência específica de nucleotídeos responsável pela síntese de uma proteína particular específica.

A molécula de DNA no núcleo é embalada de forma compacta. Assim, uma molécula de DNA contendo 1 milhão de nucleótidos, com sua disposição linear, ocuparia um comprimento de apenas 0,34 mm. O comprimento de um cromossomo humano na forma esticada é de cerca de 5 cm, mas no estado compactado o cromossomo tem um volume de cerca de 10 a ¹⁵ cm ³.

As moléculas de DNA associadas com proteínas histonas formam nucleossomas, que são as unidades estruturais da cromatina. O nucleossoma tem a forma de um talão com um diâmetro de 10 nm. Cada nucleosoma consiste de gynae, em torno do qual um segmento de DNA é enrolado, compreendendo 146 pares de nucleotídeos. Entre os nucleossomas estão localizadas as seções lineares do DNA, que consistem em 60 pares de nucleotídeos.

A cromatina é representada por fibrilas, que formam loops de cerca de 0,4 μm de comprimento, contendo de 20 000 a 30 000 pares de nucleotídeos.

Como resultado da condensação (condensação) e torção (superpecialização) de desoxirribonucleoproteínas (DNP) no núcleo de fissão, os cromossomos se tornam proeminentes. Essas estruturas - os cromossomos (cromasoma, do croma grego - a tinta, o soma - o corpo) - são formações de haste alongadas com dois braços separados por um chamado centrômetro de constrição. Dependendo da localização do centrómero e da localização relativa e comprimento dos braços (pernas), distinguem-se três tipos de cromossomos: metacêntrico, com aproximadamente os mesmos ombros; submetacentric, em que o comprimento dos braços é diferente; acrocêntrico, com um ombro longo, e o outro muito curto, quase imperceptível. No cromossomo existem regiões eu e heterocromáticas. O último no núcleo nascente e na profase precoce da mitose permanecem compactos. A alternância de seções de eu e heterochromatin é usada para identificar cromossomos.

A superfície dos cromossomos é coberta por várias moléculas, principalmente ribonucleoproteínas (RNP). Nas células somáticas existem 2 cópias de cada cromossomo, são chamadas de homóloga. Eles são os mesmos em comprimento, forma, estrutura, carregam os mesmos genes, que estão localizados iguais. As características da estrutura, o número e o tamanho dos cromossomos são chamados de cariótipos. Um cariotipo humano normal consiste em 22 pares de autossomos e um par de cromossomos sexuais (XX ou XY). As células somáticas humanas (diploides) têm o dobro do número de cromossomos - 46. As células do sexo contêm um haploide (único) conjunto - 23 cromossomos. Portanto, no DNA, o DNA é 2 vezes menor do que nas células somáticas diplóides.

O nucleolo (nucleolus), um ou mais, é detectado em todas as células não divididas. Tem a forma de um corpo redondo intensamente colorido, cuja magnitude é proporcional à intensidade da síntese protéica. O nucleolo consiste em uma nucleolona eletronicamente densa (do fio de peta grega), em que se distingue uma parte filamentosa (fibrilar), constituída por um conjunto de fios de ARN entrelaçados com cerca de 5 nm de espessura e uma parte granular. A parte granular (granular) é formada por grãos com um diâmetro de cerca de 15 nm, que são partículas de precursores RNP de subunidades ribossômicas. A cromatina perianopercular é introduzida nas depressões da nucleolona. No nucleolo, os ribossomos são formados.

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