CÉLULA EUCARIÓTICA ANIMAL - NÚCLEO

CÉLULA EUCARIÓTICA ANIMAL - NÚCLEO

MANAUS / AM

2010

INTRODUÇÃO

No momento em que você lê este texto, milhões de células de seu corpo estão se reproduzindo. Células de sua epiderme, por exemplo, multiplicam-se continuamente para repor as que vão morrendo e se descamando; as pequenas “escamas” microscópicas que se soltam da pele são células epidérmicas superficiais mortas, substituídas por células produzidas mais internamente. Nossos cabelos e unhas crescem graças à incessante multiplicação de células presentes no folículo piloso e na base da unha.

A reprodução celular, apesar de corriqueira, é um empreendimento fantástico, quando analisada em nível microscópico. O núcleo de cada uma de nossas células tem 46 longas moléculas de DNA, totalizando mais de 2 metros de finíssimos fios, que têm de ser corretamente duplicados e distribuídos para as células-filhas. Erros nesse processo de distribuição dos cromossomos sempre causam problemas, uma vez que os cromossomos são os portadores dos genes, fatores que determinam nossas características hereditárias.

Neste trabalho, mostraremos os componentes do núcleo celular, concentrando nossa atenção nos cromossomos e em como ocorre sua correta distribuição para as células-filhas, durante a reprodução celular. Mostraremos também como surgem células especializadas em “casar” – os gametas -, nas quais há apenas metade do número de cromossomos presente nas outras células do corpo. Essa redução cromossômica nos gametas ocorre graças a um tipo especial de processo, a meiose, fundamental para a reprodução sexuada.

COMPONENTES DO NÚCLEO CELULAR

O núcleo celular, estrutura exclusiva de células eucarióticas, é onde se encontram os cromossomos, filamentos constituídos por DNA e proteínas, em que estão gravadas as instruções que comandam todo o funcionamento da célula. A maioria das células possui apenas um núcleo, mas há excessões; nossas hemácias não têm núcleo, enquanto nossas fibras musculares estriadas são multinucleadas, com dezenas ou centenas de núcleos. Protozoários ciliados têm dois núcleos, um pequeno, o micronúcleo, e outro maior, o macronúcleo.

- Carioteca ou Envelope nuclear

O núcleo é delimitado pela carioteca, também chamada de envelope nuclear. O termo “membrana nuclear” está em desuso, uma vez que a carioteca é uma estrutura complexa, constituída por duas membranas lipoprotéicas justapostas e forrada internamente por uma lâmina de filamentos protéicos. Em determinados pontos da carioteca, as duas membranas encontram-se fundidas, originando poros, através dos quais ocorre troca de substâncias entre o núcleo e o citoplasma.

Desenho do núcleo eucariótico. A Carioteca equivale às membrana interna e externa do núcleo.

- Cromatina e Nucléolos

O termo cromatina (do grego chromatos, cor), que significa material corável, começou a ser empregado em meados do século XIX . Nessa época, ao tratar células com certos corantes, os citologistas descobriram que o material contido no núcleo celular corava-se intensamente, destacando-se das outras partes da célula. Hoje sabemos que esse material é formado por um conjunto de fios finíssimos, os cromossomos. Cromatina é o conjunto de cromossomos presentes no núcleo das células em interfase, isto é, que não estão em processo de divisão.

Nucléolos são massas densas e arredondadas presentes no interior do núcleo; eles não têm membrana envolvente, sendo constituídos pela aglomeração de ribossomos em processo de amadurecimento e que logo migrarão para o citoplasma, onde atuarão na síntese das proteínas. A principal substância constituinte dos ribossomos é um tipo especial de RNA, o RNA ribossômico, produzido por determinados cromossomos, denominados cromossomos organizadores do núcleo.

A cromatina e os núcleos estão mergulhados numa solução aquosa, o nucleoplasma, ou cariolinfa, em que estão presentes diversos tipos de íons, moléculas de ATP, nucleotídios e diversos tipos de enzimas.

CROMOSSOMOS DA CÉLULA EUCARIÓTICA

Cromossomo é uma estrutura filamentosa, constituída por uma longa molécula de DNA onde estão inscritas instruções para o funcionamento da célula, os genes. No núcleo das células eucarióticas há geralmente vários cromossomos, que diferem quanto aos genes que possuem. Cada cromossomo eucariótico é um filamento longo, não-circular, constituído por uma única molécula de DNA associada a proteínas.

Nas células procarióticas, todos os genes estão contidos em uma única molécula de DNA circular (isto é, com as extremidades unidas), que constitui o cromossomo bacteriano.

O número de cromossomos do núcleo varia de espécie para espécie. Na espécie humana, por exemplo, com exceção dos gametas, todas as células têm 46 cromossomos no núcleo. As células do chipanzé possuem 48 cromossomos e as da mosca Drosophila melanogaster, apenas 8.

- Arquitetura do cromossomo eucariótico

Os cromossomos das células eucarióticas têm sempre a mesma estrutura básica: uma longa molécula de DNA que, a espaços regulares, dá duas voltas sobre um minúsculo grão constituído por oito moléculas de proteínas chamadas histonas. Os grãos de histonas com DNA enrolado constituem unidades estruturais, os nucleossomos, que se repetem ao longo do cromossomo. (Figura abaixo)

Representação esquemática dos níveis de organização do cromossomo em organismos eucarióticos.

Nucleossomos vizinhos associam-se, de modo que o fio cromossômico se enrola como uma mola helicoidal altamente compacta. Esse fio tem cerca de 30 nm de espessura e é denominado fibra cromossômica, ou solenóide. Ao longo de seu comprimento, a fibra cromossômica apresenta regiões especiaias associadas a proteínas que dão sustentação “esquelética” ao cromossomo. A fibra cromossômica associada a esse esqueleto protéico tem cerca de 300 nm de espessura e constitui o cromonema. Quando a célula está em processo de divisão para originar duas células-filhas,