Il nucleo: una delle strutture cellulari più importanti

Ciao, benvenuto/a in una nuova dispensa firmata Pro-Med!

Come forse sai già, noi siamo studenti che aiutano altri studenti.
Per questo cerchiamo di produrre contenuti e materiale utile per voi: per rendere un po’ più in discesa la vostra scalata verso il test.

Oggi andremo schematici, perchè l’argomento lo richiede.

Ecco cosa imparerai:

  • a conoscere la struttura del nucleo;
  • ad usare un vocabolario preciso e specifico che ti aiuterà nella risoluzione dei quiz;
  • a conoscere la differenza tra eucromatina ed eterocromatina

Tabella dei contenuti:

  1. Generalità

  2. Forma e posizione del nucleo

  3. Cromatina

  4. Nucleolo e nucleoide

  5. Vocabolario della dispensa e concetti principali

 

1) Generalità

Il nucleo è una struttura cellulare in cui si trovano proteine, DNA, RNA. È formato da una doppia membrana che funge da involucro che separa nucleoplasma (cioè il contenuto all’interno del nucleo) da citoplasma (cioè il liquido in cui “galleggiano” tutti gli organuli cellulari).

Nel nucleoplasma sono disperse proteine con funzione enzimatica, proprio perchè all’interno del nucleo si svolgono alcuni processi indispensabili per la vita cellulare, come ad esempio replicazione e trascrizione del DNA. Abbiamo scritto due dispense a riguardo, cliccando qui troverai quella sulla replicazione, mentre cliccando qui troverai quella sulla trascrizione.

La doppia membrana di cui parlavamo prima è attraversata dai cosiddetti pori nucleari, delle strutture che si occupano di mettere in comunicazione nucleoplasma e citoplasma. Alcuni prodotti della sintesi proteica (che avviene nel citoplasma) devono infatti essere portati all’interno del nucleoplasma, perchè alcune proteine svolgono la propria funzione lì.

Come passano da un ambiente all’altro? Proprio attraverso i pori nucleari.

Il nucleo presenta doppia membrana, come abbiamo detto prima (lato nucleare e lato citoplasmatico).
Lo spazio intermembrana (quello quindi tra i due strati della membrana) è in continuità con il reticolo endoplasmatico rugoso. Se non hai ben chiaro come questo possa essere possibile, ti lascio una nostra dispensa sul reticolo endoplasmatico dove trattiamo l’argomento in modo più completo.

2) Forma e posizione del nucleo

La posizione del nucleo è generalmente centrale però può cambiare a seconda del genere cellulare: ad esempio, nelle cellule che secernono molto muco o cellule in cui il citoplasma è occupato da proteine come actina e miosina (cellule muscolari), il nucleo si dispone ai lati.

In cellule con secrezione mucosa (epitelio gastrico) il nucleo si pone alla base mentre all’apice sono localizzate specializzazione della membrana che permettono passaggio verso il lume dell’organo. Un esempio di specializzazioni di membrana? I microvilli.

Generalmente il nucleo è sferico, ma ci sono delle eccezioni, rappresentate dalle cellule del sistema immunitario, come i granulociti neutrofili che presentano nucleo polilobato, formato quindi da piccoli “agglomerati” che sono connessi da eterocromatina, quindi materiale genetico che costitutivamente non viene trascritto e tradotto (approfondiremo dopo).

Nel nucleo avviene la replicazione e la trascrizione del DNA, mentre, come abbiamo detto prima, la sintesi proteica avviene nel citoplasma (se vuoi approfondire, dai un’occhiata alla nostra dispensa).

3) Cromatina

La maggior parte del contenuto nucleare è costituita dalla cromatina, ossia DNA addensato intorno ad istoni, proteine che vanno a formare nucleosomi permettendo così l’addensamento e l’accorciamento della lunghezza del DNA totale.

Cromatina=DNA+RNA+proteine.

Il centro proteico degli istoni è denominato core ed è formato da 5 proteine istoniche che formano degli ottameri.

Abbiamo parlato di cromatina, forma con cui gli acidi nucleici si trovano nella cellula.
Questa può esistere in due forme:

  • eucromatina (meno condensata, in quanto pronta alla trascrizione, dato che si trova in prossimità di regioni codificanti per delle proteine);
  • eterocrimatina (più condensata in quanto “meno pronta” alla trascrizione, dato che si trova in prossimità di regioni non codificanti).

4) Nucleolo e nucleoide

Il nucleo è assente nei procarioti, in cui troviamo una specifica zona adibita ad ospitare DNA circolare e non presenta istoni.

Questa regione prende il nome di nucleoide, che quindi è esclusivamente procariotica. (non è un organulo, dato che le cellule procariotiche non hanno un sistema di compartimentalizzazione interno come quelle eucariotiche).

Quindi:
Procarioti: nucleoide
Eucarioti: nucleo

Ultimissima nozione: all’interno del nucleo troviamo il nucleolo, che è quindi una struttura propriamente eucariotica. Cos’è il nucleolo? E’ una zona elettrondensa, quindi che appare scura al microscopio.

Attenzione: non è un organulo.

Si presenta come zona in cui la cromatina è più addensata, all’interno di esso si ha la sintesi dell’rRNA.

Nucleolo=sintesi rRNA, la funzione più importante.

Probabilmente il nucleolo interviene anche in altre attività tipo trasporto mRNA nel citoplasma.

5) Vocabolario della dispensa e concetti principali

istoni: molecole associate al DNA e collegate alla determinazione della struttura della cromatina.

regioni codificanti: regioni del DNA che contengono le informazioni per codificare delle proteine, sono quindi zone molto importanti del DNA anche se ne costituiscono solo una piccola percentuale.

regioni non codificanti: regioni del DNA che non contengono le informazioni per la sintesi proteica e, quindi, non sono codificanti. Costituiscono circa il 98% del genoma.

cromatina: insieme di proteine e acidi nucleici in cui è organizzato il genoma della cellula.Si trova in due forme: eucromatina ed eterocrimatina.

eucromatina: forma poco impacchettata di cromatina, disponibile per la trascrizione (regioni codificanti).

eterocromatina: forma molto compatta di cromatina, non disponibile per la trascrizione (regioni non codificanti).

nucleoide: regione tipica delle cellule procariotiche, dove si trova il materiale genetico.

nucleolo: zona, all’interno del nucleo, all’interno del quale avviene la sintesi dell’rRNA (RNA ribosomiale).

Dispensa in 10 righe

Il nucleo è l’organulo cellulare che contiene il materiale genetico (che si presenta sottoforma di cromatina, ovvero un insieme di materiale genetico e proteine, chiamate istoni) ed è delimitato da una doppia membrana. Generalmente la forma del nucleo è sferica, ma ci sono delle eccezioni in alcune cellule particolari. E’ questa la sede di alcuni processi fondamentali per la cellula, come la replicazione e la trascrizione.
C’è poi una zona molto importante all’interno del nucleo che prende il nome di nucleolo, ovvero il luogo dove avviene la sintesi dell’rRNA, ovvero l’RNA ribosomiale.
Attenzione a non confondere i termini: il nucleoide, per esempio, non è un organulo, in quanto si trova all’interno delle cellule procariotiche, ma è la zona in cui si trova il materiale genetico.

Vi vogliamo bene,

Pro-Med Family

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