o nucleo celular
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O núcleo é a estrutura celular que coordena
todas as atividades
químicas da célula.
O núcleo
O conjunto de características, que identifica
a célula ou o indivíduo, depende do controle interno exercido pelo seu material genético, constituído por
moléculas de ácido nucléico, mais particularmente do
ácido desoxirribonucléico ou DNA. É esta substância,
presente apenas nos seres vivos e produzida em cada
uma das células, que determina as semelhanças e as diferenças entre os seres
vivos que habitam com exclusividade o nosso
planeta Terra.
Nos organismos classificados como
eucariontes, é o núcleo o depositário deste material
genético. O núcleo das células é delimitado pelo
envoltório nuclear ou carioteca, cuja
composição e estrutura são semelhantes às da membrana plasmática. Geralmente esférico e central, nem sempre o
núcleo é único. Distinguimos, assim,
células mononucleadas, binucleadas e
multinucleadas.
O envoltório nuclear, ou
carioteca, é composto de
duas membranas, apresentando
poros, cujo diâmetro mede
entre 50 nm e 80 nm. Através dos
poros são realizadas trocas entre o núcleo e o
citoplasma.
No interior do núcleo
encontramos o nucleoplasma, a
cromatina e o nucléolo.
O espaço nuclear é preenchido pelo nucleoplasma ou cariolinfa, um gel
protéico claro composto por água, DNA e
proteínas, entre as quais
aparecem as histonas.
A cromatina pode ser encontrada dispersa ou condensada no núcleo. No primeiro caso, denomina-se
eucromatina (Ec) e, no segundo,
heterocromatina (Hc). Esta última é, geralmente,
encontrada muito próxima do envoltório nuclear, ligando-se,
também, a uma outra estrutura, o nucléolo.
O nucléolo é um corpúsculo denso, com 1 a 3 micrômetros de
diâmetro, que aparece imerso no citoplasma, formado por acúmulo de grãos constituídos
por um tipo especial de RNA, o RNA
ribossômico, associado a proteínas. O nucléolo
é a estrutura celular responsável pela formação de uma
importante estrutura presente no citoplasma,
o ribossomo.
Uma célula pode conter de um a
vários nucléolos. Tal como a membrana nuclear, o nucléolo
desaparece logo no início da
divisão celular, reaparecendo no final, durante a
telófase.
Os cromossomos representam os filamentos de cromatina condensados.
As células têm a propriedade de se dividir
por um processo bastante preciso e complexo,
produzindo outras idênticas à célula mãe. Isso nada
mais é do que uma forma de reprodução. Em 1876,
Balbiani observou estruturas semelhantes a
bastões no núcleo das células em processo de
divisão.
Sabe-se, hoje, que os tais bastões, batizados de
cromossomos, correspondem à cromatina
extremamente condensada. Se
pudéssemos alinhar todo DNA contido em um
espermatozóide humano, o comprimento chegaria bem próximo a 1 metro. Guardados os devidos
limites, pode-se imaginar que essa compactação
equivale a concentrar 100 metros de linha em um
carretel de 3 cm.
Cada cromossomo apresenta uma região estrangulada, mais fina que as demais, que o divide em duas partes e que serve
para a fixação dos cromossomos nas fibras do fuso, durante a mitose, chamada centrômero, ou constrição primária. O
centrômero é uma região de heterocromatina, sendo, portanto, aparentemente desprovido de importância como material
genético.
O centrômero divide o cromossomo em dois braços, que podem ter ou não o mesmo tamanho. A partir da posição de centrômero podemos distinguir quatro tipos de cromossomo: metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico e telocêntrico
Metacêntrico – apresenta braços do mesmo tamanho, pois seu centrômero está localizado na região mediana.
Submetacêntrico - possui braços de tamanhos
diferentes, pois o centrômero localiza-se um pouco acima
da região mediana.
Acrocêntrico – apresenta um dos braços bem menor que o outro, devido ao centrômero
estar localizado bem próximo a um dos pólos.
Telocêntrico – possui apenas um braço, pois
seu centrômero, encontra-se localizado
na extremidade do filamento
Certos cromossomos apresentam uma outra porção afilada de heterocromatina. Essa região é denominada constrição
secundária e é responsável pela síntese de RNA. ORNA produzido é acumulado e dá origem aos nucléolos. Por esse
motivo, essa estrutura recebe o nome de organizador nucleolar ou região organizadora do nucléolo.
A porção arredondada do cromossomo, que fica separada pela constrição secundária, recebe o nome de satélite ou SAT.
Nos seres humanos, que possuem 23 pares de cromossomos, os organizadores nucleolares aparecem nos cromossomos 13,
14, 15, 21 e 22. Ainda nos seres humanos, o sexo é determinado pelo 23º par. Este par, chamado de par sexual ou
heterocromossomo, é constituído de dois cromossomos diferentes, X e Y. O cromossomo X ocorre em dose dupla nos
indivíduos de sexo feminino.
Um deles aparece inativado, sob a forma de um corpúsculo de Barr. Já nos homens, nunca ocorre a cromatina
sexual,pois existe apenas um cromossomo X; o outro cromossomo do par sexual responsável pela determinação do sexo é o Y, que ocorre apenas nos indivíduos do sexo
masculino. Podemos dizer , então, do ponto de vista genético, o sexo masculino é XY e o feminino XX.
O número de cromossomos é constante para cada espécie: o homem possui 46 cromossomos; o cão 78. porém, muito cuidado
com confusões. Apesar de constante para cada espécie, o número de cromossomos não é exclusivo: assim como o cão o
também o galo possui 78 cromossomos; o feijão e o sapo contêm 22; a cebola 16; o cavalo 48. Esses números somente serão
alterados em caso de síndromes. Aí, haverá um cromossomo a mais ou a menos.
A presença de um envoltório delimitando uma região chamada
núcleo caracteriza uma classe de células
denominadas eucariontas ( eu = verdadeiro; cario =
núcleo e onte = ser). Portanto, os seres
possuem células com núcleo são chamados de seres eucariontes.
Existem células que não possuem o envoltório celular, são as procariontas (pro = antes) e os seres que não possuem núcleo
celular são chamados de procariontes. É o caso das bactérias e das algas azuis.
Os ácidos nucléicos são as maiores moléculas orgânicas do organismo. Os organismos apresentam dois tipos de ácidos nucléicos: o DNA, ácido desoxirribonucléico, e o RNA, ácido
ribonucléico.
Tanto o DNA como o RNA são moléculas gigantes, formadas de unidades menores chamadas nucleotídeos que, por sua vez, são
constituídos de uma molécula de ácido fosfórico ligada a uma pentose (desoxirribose ou ribose) ligada em uma base
nitrogenada (adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T)e uracila (U)).
Ácido Desoxirribonucléico – DNA: a pentose do DNA é uma desoxirribose e as bases nitrogenadas são
a adenina, guanina, citosina e timina. É constituído de dois
filamentos enrolados entre (duas cadeias de
nucleotídeos), formando uma dupla hélice unidas por ligações chamadas ponte de hidrogênio, a
base nitrogenada guanina sempre se liga a citosina e a adenina com
a timina.
* Duplicação do DNA: o DNA é capaz de reproduzir cópias exatas de suas moléculas num processo chamado autoduplicação ou replicação. Esta
característica do DNA é fundamental para os seres vivos, pois desencadeia o processo de divisão celular, garantindo o desenvolvimento dos organismos e a continuação da vida ao transferir as informações biológicas de pai para o filho. A autoduplicação permite que uma célula, ao se dividir, origine células
que apresentam as mesmas instruções biológicas da célula-mãe.
Vejamos como ocorre a duplicação do DNA: As fitas do DNA encontram-se ligadas pelas pontes de hidrogênio, essas
ligações são cortadas pela atuação de uma enzima chamada polimerase. Após a separação das cadeia de nucleotídeos,
ocorre o encaixe de nucleotídeos livres, já existentes na célula, em uma das fitas de DNA que se separará e servirá de molde. Forma-se, assim, duas novas moléculas de DNA. Como cada
molécula teve como molde uma fita conservada da molécula, o processo de duplicação do DNA é semiconservativo
Ácido Ribonucléico – RNA: constituído por longas cadeias de nucleotídeos, formado por uma fita simples; sua pentose é a
ribose, e quanto as bases nitrogenadas, a base timina é substituída pela uracila. O RNA é produzido diretamente de
uma fita da molécula de DNA, recebendo suas mensagens e comandos para a síntese de proteínas no citoplasma da célula.
Tipos de RNA:
RNA - Mensageiro: o RNAm é produzido diretamente do DNA durante a transcrição. Esse tipo de RNA cotem todas as
instruções codificadas para a síntese de proteína, determinando a seqüência de aminoácidos para a proteína formada. Ao chegar ao
citoplasma o RNAm une-se aos ribossomos, onde será interpretado, e começa a síntese protéica.
RNA - Transportador: ao chegar ao citoplasma, o RNAt, une-se aos aminoácidos a fim de transportá-los até o RNAm, para
participar da síntese de proteínas.
RNA - Ribossômico: o RNAr é produzido nos cromossomos, armazenados nos nucléolos, para só depois migrar para o
citoplasma, onde formará os ribossomos para a síntese protéica.
Cada segmento de DNA que coordena a síntese de cada uma das diferentes moléculas de RNA-m, responsáveis pela
montagem de cada uma das milhares moléculas de proteínas diferentes sintetizadas pela célula, recebe o nome de gene.
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