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O Núcleo Celular

O núcleo corresponde a região da célula, que geralmente está localizado no centro.
O núcleo realiza duas funções básicas:
a- Comanda as atividades celulares.
b- Armazena as informações genéticas.

Observado pela primeira vez em 1781 por Fontana em células vegetais. Com relação ao núcleo, as células podem ser:

- anucleadas. Ex.: hemácias adultas de mamíferos
- binucleadas: Ex. alguns protozoários.
- plurinucleadas: Ex. fibras estriadas esqueléticas.

Relação Nucleoplasmática de Hertwing

RNP = Volume do núcleo 1/3 ou 1/4 do volume do citoplasma.

Esta relação pode ser alterada com a idade ou caso patológico.


Nota.
Plasmódio: É o nome que se dá quando o núcleo se divide várias vezes, sem que a célula sofra divisão. Ex. fibra estriada esquelética.

Sincício: É o nome que se dá quando várias células mononucleadas e justapostas perdem as membranas celulares e constituem uma massa citoplasmática com vários núcleos. Ex. placenta.

Para provar a importância do núcleo, foram feitas algumas experiências com amebas. Estas experiências foram chamadas de merotomia. A mais conhecida é a merotomia de Balbiani.

Nos procariontes, o material nuclear fica mergulhado diretamente no citoplasma, não havendo a carioteca. Nos eucariontes, o material nuclear apresenta-se separado do citoplasma por uma membrana.

O aspecto do núcleo de uma célula muda bastante, conforme ela esteja sendo observada, durante as divisões ou nos intervalos entre duas divisões (intérfase). Por esse motivo, chamamos de núcleo mitótico e de núcleo interfásico, respectivamente.


Membrana nuclear ou carioteca

Envoltório formado por duas unidades de membranas lipoprotéicas, separadas por um espaço denominado perinuclear, originadas do retículo endoplasmático rugoso. É rica em poros, denominados annulli, que realiza o intercâmbio com o citoplasma.

Nucleoplasma ou cariolinfa
É um gel protéico, no qual ficam mergulhados os componentes no núcleo. Várias reações acontecem nesta região.

Nucléolo ou plasmossomo
É um corpúsculo que tem ao microscópio eletrônico um aspecto esponjoso. Não possui membrana, ficando mergulhado diretamente no nucleoplasma. É visível somente no núcleo interfásico. É rico em RNA ribossômico e tem origem a partir da zona SAT dos cromossomos.

Cromatina e cromossomo
A cromatina é uma estrutura resultante da associação de uma molécula de DNA com proteínas do tipo histona, formando um conjunto de filamentos que contém o material genético. Ao microscópio eletrônico e tratada a célula com corantes básicos, a cromatina mostra-se como um conjunto de filamentos emaranhados com duas regiões distintas.

A cromatina apresenta regiões espiralizadas (heterocromatina) e regiões distendidas (eucromatina). A região que mais se espiraliza durante a divisão celular é a eucromatina. A heterocromatina, já se encontrava levemente espiralizada na intérfase, praticamente não sofre mudança.
O modo como o DNA e as histonas se dispõem para formar um cromossomo, faz com que a cromatina apresente regiões mais enoveladas, mais evidentes denominadas cromômeros.
A cromatina, devido ao seu enovelamento, pode ser confundida com o nucléolo, o que se chama de falso nucléolo. A distinção é feita submetendo a célula à reação de Feulgen, que colore especificamente o DNA. Logo o nucléolo não é corado.

A medida que tem início a divisão celular, a cromatina começa a se espiralizar, recebendo a denominação de cromossomo.
Quimicamente, os cromossomos são constituídos por DNA, RNA e proteínas do tipo histonas.
Cada cromossomo possui uma longa cadeia de DNA, na qual estão contidas as informações necessárias a construção e funcionamento da célula. A molécula de DNA, constitui os genes.
Cada local do cromossomo onde está localizado o gene denomina-se locus.

Estrutura do cromossomo

Em qualquer cromossomo, existe pelo menos uma constricção, chamada constricção primária ou centrômero, que corresponde a certa zona da heterocromatina que não sofre maior espiralização. Esta região é de grande importância durante a divisão celular, já que é através dela que os cromossomos se prendem as fibras do fuso durante a divisão celular.

Quando uma célula vai entrar em divisão celular, os cromossomos duplicam-se ainda na intérfase. Cada unidade do cromossomo duplicado é denominada cromátide. As cromátides se acham unidas a altura do centrômero.


Tipos de cromossomos

De acordo com a localização do centrômero, temos quatro tipos básicos de cromossomos:
a- metacêntrico (centrômero na região mediana)
b- sub-metacêntrico (centrômero deslocado do centro)
c- acrocêntrico (centrômero próximo a uma das extremidades)
d- telocêntrico (centrômero na posição terminal)


Número de cromossomos

O número de cromossomos é constante dentro de uma mesma espécie. De acordo com este número, distinguimos dois tipos de células:
-a célula somática (corporal): possui um número de cromossomos que geralmente é o dobro do encontrado na célula reprodutora,, e é chamada de diplóide, representada por 2n.
-a célula reprodutora (gameta): geralmente, possui a metade do número encontrado na célula somática, e é chamada haplóide, representada por n.

Em cada célula diplóide, um dos conjuntos cromossômicos é de origem paterna e o outro de origem materna. Cada par é chamado de homólogo e possui genes que produzem proteínas com as mesmas funções fundamentais.
Na espécie humana, cada célula somática possui 46 cromossomos, onde 44 são somáticos ou autossômicos e 2 são sexuais ou alossomos.
Na mulher os dois cromossomos sexuais são iguais e chamados de X. No homem, há um cromossomo X e outro Y (que determina o sexo).

Ex.
Fêmea + Macho
AX + AX = 2AXX (fêmea)
AX + AY = 2AXY (macho)

Dentro de uma mesma espécie, todos os indivíduos normais apresentam o mesmo número de cromossomos. Mesmo que duas espécies apresentem o mesmo número de cromossomos, não os têm iguais nas formas e conteúdos gênicos
Alguns exemplos:
Pepino (Cucumes sativus) - 14 cromossomos
Cevada (Hordeum vulgare) - 14 cromossomos
Cebola (Allium cepa) - 16 cromossomos
Milho (Zea mays) - 16 cromossomos
Banana (Musa paradisiaca) - 88 cromossomos outras sub-sepécies , 77, 55, 44, 22
feijão (Phaseolusulgaris) - 22 cromossomos
Sapo (Bufoarenarum) - 22 cromossomos
Perereca (Hyla viridis) - 24 cromossomos
Gato (Felis catus) - 38 cromossomos
Camundongo (Mus musculus) - 40 cromossomos
Rato (Rattus rattus) - 42 cromossomos
Macaco rhesus (Macaca mulatta) - 42 cromossomos
Café (Coffea arabica) - 44 cromossomos
Coleho (Dryctolagus cuniculus)- 44 cromossomos
Homem (Homo sapiens) - 46 cromossomos
Orangitanto (Pongo pygmaeus) - 48 cromossomos
Boi (Bos taurus) - 60 cromossomos
Galo (Gallus domesticus) - 78 cromossomos
Cana de açúcar (Sacccharum officinarum) - 80 cromossomos
Pavão ( Meleagris gallopóvo) - 82 cromossomos

Pela análise desta lista, pode-se concluir que não há qualquer relação entre o número de cromossomos e o grau de evolução das espéceis.
Alguns animais, nas células das fêmeas, há no núcleo bem junto a carioteca, um pequeno corpo regular, o corpúsculo de Barr ou cromatina sexual. Esta estrutura ajuda a identificar o sexo nos pseudos-hermafroditas.

A cromatina sexual, tem sido interpretada como um dos dois cromossomos X da fêmea, que se mantém inativo, durante a intérfase. Verificou-se, também que o número de corpúsculo de Barr corresponde ao número de cromossomos X menos 1. Assim, se a mulher normal possui dois cromossomos X, revela apenas um corpúsculo de Barr.

Tipos Especiais de Cromossomos

Os cromossomos gigantes, que podem ser do tipo plumulados e politênicos.
São formados por dois cromossomos homólogos pareados
Os plumulados são dotados de regiões mais espiraladas, denominados cromômeros, que emitem protuberâncias laterais em forma de alças. Encontrados em ovócitos de anfíbios, peixes, répteis e aves. Já os politênicos, caracterizam-se da multiplicação dos homólogos, sem a separação das cromátides.



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