O núcleo celular é uma estrutura envolta por membrana que protege o DNA nas células eucariotas (desde fungos até plantas e animais). Há alguns organismos que não possuem núcleo e outras estruturas organizadas, os procariotos, como é o caso das bactérias.
A membrana do núcleo é denominada carioteca e é muito semelhante em composição à membrana plasmática, com dupla camada lipoproteica. Possui inúmeros poros, que permitem a comunicação com o citoplasma e o fluxo de diversas substâncias, como os RNAs.
Encontra-se apenas nas células eucarióticas.
Nas células eucarióticas o DNA encontra-se separado do citoplasma por uma dupla membrana que delimita uma organela de tamanho considerável, o chamado núcleo celular. Este foi descoberto por Robert Brown em 1833.
O núcleo apresenta uma forma variável, contudo geralmente apresenta uma forma arredondada, lobulada ou oval.
É a organela mais volumosa e nas células animais encontra-se normalmente no centro da célula enquanto nas células vegetais este é empurrado para a periferia para junto dos outros organelas devido ao tamanho dos seus vacúolos.
Tem como principais funções: armazenar as informações genéticas, sintetizar os ácidos nucleicos necessários para o funcionamento e para a respiração celular e sintetizar ribossomas.
O núcleo é constituído por:
Invólucro nuclear (também chamado de carioteca)
Separa o meio interior do núcleo do citoplasma.
É constituído por uma dupla camada de membrana unitária onde existem numerosos poros (de 25 a 100 nm de diâmetro) que permitem a comunicação com o citoplasma. Estes resultam da fusão entre a membrana interna e a externa do invólucro nuclear.
A membrana externa tem continuidade no lúmen de Retículo Endoplasmático e em algumas frações contém ribossomas.
Nucléolos
São corpúsculos refrigentes que costumam encontrar-se normalmente num número constante em cada tipo de célula (1 ou 2).
Tem uma forma arredondada, basófila e rica em moléculas de RNA e proteínas.
Tem uma estrutura reticular formada por uma rede de RNA que apresenta massas de DNA.
Apresenta um aspecto esponjoso e encontra-se mergulhado no nucleoplasma uma vez que não tem uma membrana para separa.
Tem como função a síntese e amadurecimento do RNA a partir do DNA a ele associado. As moléculas de RNA antes de chegarem ao citoplasma sofrem complexas modificações.
Atualmente, os nucléolos, são considerados constrições secundárias de determinados cromossomos.
Quanto maior este for e em maior número se encontrar, maior será a síntese proteica da célula.
Cromatina
Formada por massas densas, os elétrons e constituída pela associação das macromoléculas de DNA com um tipo de proteínas denominadas de histonas. Estas associações encontra-se espalhadas pelo núcleo mas, maioritariamente, localizam-se junto dos nucléolos e do invólucro nuclear.
Quando o núcleo não está durante a fase de divisão estes filamentos encontram-se bastante enrolados, só assim é que cabem dentro do núcleo.
A cromatina pode encontrar-se sob duas formas, ou seja:
cromatina condensada (Heterocromatina) – quando a célula está em divisão e os cromossomas estão curtos e espessos.
cromatina dispersa (Eucromatina) – quando a célula não está em divisão e a cromatina encontra-se espalhada pelo núcleo, e os filamentos tornam-se finos e longos.
Nucleoplasma
O DNA presente no núcleo encontra-se sob a forma de cromatina durante o período da interfase contudo durante a divisão celular este encontra-se organizado na forma de cromossomas.
O primeiro a observar os cromossomos foi Karl Wilhelm van Nägeli em 1842 mas o seu comportamento apenas foi descrito em 1882 pelo cientista Walther Flemming. Em 1910, Thomas Hunt Morgan provou que os cromossomos são formados por genes.
Quando a célula está em divisão celular o material genético troca de aspecto e aparecem os cromossomos. Estes são filamentos que resultam da condensação da cromatina.
São longas sequências de DNA que contêm vários gene] e outras sequências de nucleótidos com funções específicas.
Cada cromossomo tem uma determinada constrição, o centrómero, que divide o filamento dos braços, iguais ou não. Longitudinalmente os cromossomos estão divididos em cromatídeos, exceto imediatamente depois da divisão celular.
Através da observação ao microscópio eletrônico podemos verificar que os cromossomos são formados por um longuíssimo filamento de 10 nm de diâmetro, que se designa por nucleofilamento. Este filamento encontra-se enrolado de acordo com uma estrutura complexa.
Os cromossomas podem ser classificados de acordo com a posição do centrómero, nomeadamente;
metacêntricos – com um dos braços de longitude sensivelmente igual.
submetacêntricos – com o centrômero um pouco deslocado.
aciocêtricos – quando um dos braços é sensivelmente mais curto.
telocêntricos – se o centrômero parece terminal.
Os cromossomos contêm o DNA da célula e o seu número é constante em todas as células dos organismos da mesma espécie, exceto nas células reprodutoras (óvulo e espermatozoide). Por exemplo, no Homem são 46 cromossomos distribuídos de cada célula sexual. Ao conjunto dos cromossomos de uma espécie ou de um indivíduo dá-se o nome de cariótipo.
