O pesquisador escocês Robert Brown (1773- 1858) é considerado o descobridor do núcleo celular.
Brown reconheceu o núcleo como componente fundamental das células.
O nome que ele escolheu expressa essa convicção:
A palavra
“núcleo” vem do grego
nux, que significa
semente.
Brown imaginou que o núcleo fosse a semente da célula, por analogia aos frutos.
Hoje, sabemos que o núcleo é o centro de controle das atividades celulares.
A membrana celular está presente nas células eucarióticas, mas ausente nas procarióticas.
Na célula eucariótica, o material hereditário está separado do citoplasma por uma membrana –
a carioteca –
Enquanto na célula procariótica o material hereditário se encontra mergulhado diretamente no citoplasma.
Constituição do núcleo
O núcleo celular é envolvido pelo envelope nuclear denominado
carioteca.
Do grego
karyon = núcleo e
theke = invólucro, caixa
Envolto pela carioteca há um
líquido viscoso chamado cariolinfa ou nucleoplasma.
Imerso na cariolinfa temos uma massa filamentosa denominada
cromatina.
Existem ainda um ou mais corpos densos, os
nucléolos.
Carioteca
É um envoltório formado por duas membranas lipoprotéicas cuja organização molecular é semelhante as demais membranas celulares.
Entre essas duas membranas existe um estreito espaço, chamado
cavidade perinuclear.
A face externa da carioteca, em algumas partes, se comunica com o retículo endoplasmático.
Apresenta ribossomos aderidos à sua superfície.
Neste caso, o espaço entre as duas membranas nucleares é uma continuação do espaço interno do retículo endoplasmático.
A carioteca é perfurada por milhares de poros.
É através dos poros que determinadas substâncias entram e saem do núcleo.
Em cada poro existe uma complexa estrutura proteica que funciona como uma válvula.
Abrindo-se para dar passagem a determinadas moléculas e fechando-se em seguida.
Dessa forma, a carioteca pode controlar a entrada e a saída de substâncias.
Na face interna da carioteca encontra-se a lâmina nuclear, uma rede de proteínas que lhe dá sustentação.
A lâmina nuclear participa da fragmentação e da reconstituição da carioteca.
Fenômenos que ocorrem durante a divisão celular.
Cromatina
A cromatina - do
grego chromatos = cor - é um conjunto de fios.
Cada fio é formado por uma longa molécula de DNA enroladas em moléculas de
histonas, um tipo especial de proteína.
Esses fios são os
cromossomos.
Quando se observam núcleos corados ao microscópio óptico, nota-se que certas regiões da cromatina se coram mais intensamente do que outras.
As regiões mais coradas correspondem a porções dos cromossomos mais enroladas, ou mais condensadas.
Chamamos de
heterocromatina - do grego
héteros = diferente - a cromatina mais densamente enrolada.
Chamamos de
eucromatina - do grego
eu = verdadeiro - o restante do material cromossômico, de consistência mais frouxa.
Diferentes níveis de condensação do DNA.
1 - Cadeia simples de DNA .
2 - Filamento de cromatina com o DNA enrolado em histonas.
3 - Cromatina condensada em interfase com centrômeros.
4 - Cromatina condensada em prófase - agora há duas cópias da molécula de DNA.
5 - Cromossomo em metáfase.
Cromatina sexual
Também chamado de
corpúsculo de Barr, é o nome dado ao
cromossomo X inativo e condensado das células que constituem as fêmeas de mamíferos.
Nos seres humanos, cada célula feminina possui
dois cromossomos X.
Um de origem materna e outro de origem paterna, acontecendo condensação ao acaso de um destes cromossomos.
No gênero masculino, exceto na ocorrência de síndrome de Klinefelter, os organismos
não apresentam cromatina sexual.
corpúsculo de Barr
Nucléolos
Na fase que a célula eucariótica
não se encontra em divisão é possível visualizas vários nucléolos.
Eles estão associados a algumas regiões específicas da cromatina.
Cada nucléolo é um corpúsculo esférico, não membranoso, de aspecto esponjoso.
Só é visto ao microscópio eletrônico.
São ricos em RNA ribossômico.
Este RNA é um ácido nucléico produzido a partir do DNA das regiões específicas da cromatina.
Se constituirá em um dos principais componentes dos ribossomos presentes no citoplasma.
Durante a espiralação cromossômica os nucléolos vão desaparecendo lentamente.
Isso acontece porque a célula entrará em divisão.
O reaparecimento dos nucléolos ocorre com a desespiralação dos cromossomos, ao final da divisão do núcleo.
Cromossomos
Cromossomos - do grego
kroma = cor e soma = corpo - são filamentos espiralados de cromatina.
O cromossomo é constituído por uma longa fita dupla de DNA.
Os cromossomos são responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários.
Esses caracteres ou características hereditárias são transmitidas de pais para filhos.
Os tipos de cromossomos, assim como o número deles, variam de uma espécie para a outra.
As células do corpo de um chimpanzé, por exemplo, possuem 48 cromossomos.
As do corpo humano, 46 cromossomos.
As do cão, 78 cromossomos.
As do feijão 22.
Os cromossomos são formados basicamente por dois tipos de substâncias químicas:
proteínas e ácidos nucleicos
O ácido nucléico encontrado nos cromossomos é o ácido desoxirribonucleico – o
DNA.
As proteínas são as
histonas.
O DNA é a substância química que forma o gene.
Cada gene possui um código específico, uma espécie de “instrução” química.
Que determina certa característica do indivíduo, como a cor da pele, o tipo de cabelo, a altura, etc.
Cada cromossomo abriga inúmeros genes, dispostos em ordem linear ao longo do filamento.
Atualmente, estima-se que em cada célula humana existam aproximadamente
30 mil genes.
Os cromossomos diferem entre si quanto à forma, ao tamanho e ao número de genes que contêm.
Os 23 pares de cromossomos humanos ou
cariótipo
Estrutura do cromossomo
Todo cromossomo possui um estrangulamento.
Por esses filamentos são puxados pelas fibras do fuso até os pólos da célula para separação das cromátides.
Este estrangulamento recebe o nome de
centrômero.
De acordo com a posição do centrômero, os cromossomos são divididos em:
A -
Telocêntrico: o centrômero está localizado no telômero, região terminal do cromossomo.
B -
Acrocêntrico: o centrômero está bem afastado do centro do cromossomo, próximo a uma das extremidades, resultando em um braço bem maior que o outro.
C -
Submetacêntrico: o centrômero está um pouco afastado do meio do cromossomo.
D -
Metacêntrico: o centrômero se localiza no centro do cromossomo, sendo os braços do mesmo tamanho.
Cromossomos Homólogos
A espécie humana possui
46 cromossomos, sendo
44 autossomos e
2 sexuais.
Todos estes cromossomos encontram-se pareados.
Temos, então, 22 pares de cromossomos autossomos e 1 par de cromossomos sexuais.
Os representantes de cada par desses cromossomos são chamados de cromossomos homólogos.
As células que possuem os cromossomos homólogos são chamadas de
células diplóides (2n).
Células que contém apenas 1 dos representantes são chamadas de
haplóides (n).
Cariótipo
Cariótipo é o conjunto de cromossomos de uma célula, organizados de acordo com sua morfologia.
Homens e mulheres possuem 22 pares de cromossomos autossomos e 1 par de cromossomos sexuais.
Sendo
XX a representação do genótipo do cromossomo sexual feminino.
E
XY para o masculino.
Podemos representar o cariótipo da seguinte forma:
Homem: 46, XY
Mulher: 46, XX
Quando ocorrem alterações nos cromossomos,
seja em sua estrutura ou em quantidade,
podem ocasionar doenças, chamadas aberrações cromossômicas,
como é o caso da Síndrome de Down, síndrome de Turner e síndrome de Klinefelter.
Alterações Cromossômicas
As alterações cromossômicas podem ser numéricas ou estruturais:
Alterações Numéricas:
Euploidias - Multiplicação de todo o genoma.
São
poliploidias, principalmente
triploidias (3n) e
tetraploidias (4n).
Aneuploidias - Perda ou acréscimo de um ou alguns cromossomos.
São principalmente
monossomias (2n -1) e
trissomias (2n + 1).
Exemplos: síndrome de Turner (monossomia), síndromes de Down e Klinefelter (trissomia).
Alterações Estruturais:
Deficiência - Perda de um pedaço de cromossomo.
Duplicação - Repetição de um pedaço de cromossomo.
Inversão - Seqüência invertida em parte de cromossomo.
Translocação - Troca de pedaços entre cromossomos não homólogos.
Cromossomos não homólogos são chamados
heterólogos.
Genoma é todo o conjunto de genes de um organismo.
Cromátides-irmãs
A interfase é a preparação da célula para a divisão.
É um processo de intensa produção de proteínas, onde ocorre a
duplicação do DNA.
Os dois braços do cromossomo duplicado permanecem unidos por uma proteína chamada
coesina.
Estas duas fitas unidas pela coesina são chamadas de cromátides-irmãs, e irão se separar somente na anáfase.
