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Núcleo celular

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição do núcleo celular

O núcleo celular é uma grande organela em organismos eucarióticos que protege a maioria do DNA dentro de cada célula. O núcleo também produz os precursores necessários para a síntese de proteínas. O DNA alojado dentro do núcleo celular contém as informações necessárias para a criação da maioria das proteínas necessárias para manter uma célula funcional. Enquanto algum DNA é armazenado em outras organelas, como as mitocôndrias, a maioria do DNA de um organismo está localizada no núcleo celular. O DNA alojado no núcleo celular é extremamente valioso e, como tal, o núcleo celular possui uma variedade de estruturas importantes para ajudar a manter, processar e proteger o DNA.

Estrutura do núcleo celular

Um núcleo celular é cercado por uma membrana dupla, conhecida como envelope nuclear. Esta membrana cobre e protege o DNA contra danos físicos e químicos. Ao fazer isso, a membrana cria um ambiente separado para processar o DNA. A membrana externa está em contato com o citoplasma e se conecta em alguns lugares ao retículo endoplasmático. A membrana interna se conecta à lâmina nuclear. Essa estrutura nuclear dentro do núcleo celular ajuda a manter sua forma. Há também evidências de que esse andaime de proteínas ajuda a formar uma matriz para transportar e distribuir produtos dentro e fora do núcleo. Os poros nucleares criam passagens através da membrana nuclear e permitem que produtos do núcleo celular entrem no citoplasma ou retículo endoplasmático. Os poros também permitem que algumas macromoléculas e produtos químicos específicos do citoplasma voltem para o núcleo celular. Essas macromoléculas são necessárias para sintetizar o DNA e o RNA e são necessárias para a criação de novas proteínas e macromoléculas dentro do núcleo celular. Em um núcleo manchado, uma mancha escura pode ser vista. Este local é o nucléolo. Dentro do nucléolo, as várias partes diferentes dos ribossomos são produzidas e exportadas. Essas estruturas podem ser vistas na imagem a seguir.

Enquanto os núcleos celulares de plantas e animais diferem de maneiras sutis, seu principal objetivo e atividades gerais permanecem as mesmas. O núcleo celular é responsável por produzir dois produtos principais para apoiar os esforços de cada célula. O primeiro RNA mensageiro, ou mRNA, é o produto da transposição de um gene que codifica uma proteína específica da estrutura do DNA para a estrutura do RNA. Essa fita de mRNA mais curta pode sair do núcleo e entrar no citoplasma. Quando um ribossomo capta esse mRNA, ele traduz esse mRNA na linguagem das proteínas e cria uma longa fita de aminoácidos. Essa fita será então dobrada em uma proteína funcional, que pode servir um dos mil papéis diferentes. Exemplos das diferenças entre núcleos de células vegetais e animais podem ser vistos abaixo.

Função do núcleo celular

Núcleo de células animais

Esta célula animal genérica tem todos os componentes que toda célula animal possui. O núcleo celular pode ser visto no lado esquerdo da célula. É o grande círculo roxo. Lembre-se de que essa é uma visão transversal e, na realidade, o núcleo seria mais uma esfera. Nas células animais, geralmente toma uma forma esférica se houver espaço suficiente dentro da célula. O núcleo é cercado pelo retículo endoplasmático, coberto de manchas por ribossomos. Quando a célula animal se divide, o núcleo se rompe e o envelope nuclear se desfaz. O envelope nuclear é então reequistrado em torno de cada novo núcleo depois que os cromossomos foram divididos.

Núcleo de células plantas

Acima está uma célula vegetal genérica. Observe como ele tem uma forma rígida, devido à presença de uma parede celular. Além disso, um grande vacúolo central ocupa a maioria da célula, empurrando todos os outros constituintes para os lados da célula. O núcleo aqui é laranja, mostrado com um pedaço retirado para expor o interior. Como os núcleos de células animais, esse núcleo celular manterá uma forma esférica se houver espaço suficiente. Muitas vezes, nas células vegetais, o vacúolo central se expande com água para aplicar pressão nas paredes celulares. Essa pressão força o núcleo a uma forma mais achatada e oblonga. Como nos núcleos das células animais, esse núcleo celular se decompõe durante a divisão celular. Ao contrário das células animais, as células vegetais devem construir novas paredes celulares entre as células divisórias. Os dois novos núcleos devem ser afastados da placa da metafase, ou os núcleos podem ser danificados pela formação da parede celular.

Outros exemplos de núcleos celulares

Além desses dois exemplos simples de núcleos celulares, existem inúmeras variações nesses dois esquemas gerais na natureza. Algumas células se fundem, criando células grandes com vários núcleos celulares em cada célula. Muitos organismos têm células com mais de um núcleo, incluindo seres humanos. As células musculares humanas são multi-nucleadas. Outros organismos, como alguns fungos, existem com a maioria ou todas as suas células sendo multi-nucleadas. Em alguns organismos, o processo de divisão celular não inclui a quebra do envelope nuclear. Em vez disso, os microtúbulos se estendem através do núcleo celular e manipulam diretamente os cromossomos e trabalham para dividir o núcleo. Evolutivamente, supõe -se que os primeiros organismos que desenvolveram núcleos tinham vantagens claras sobre aquelas sem. Ao longo de milênios, diferentes estratégias para gerenciar e manter o núcleo celular evoluíram. Embora o núcleo possa parecer uma forma de vida mais avançada, não se esqueça que os procariontes, como bactérias e outras formas de vida de célula única, ainda são alguns dos mais abundantes do planeta. Dito isto, o núcleo celular evoluiu como uma estratégia de grande sucesso em formas de vida multicelular.

Questionário

1. Por que é útil para uma célula proteger seu DNA dentro de um núcleo celular? A. para proteger as mudanças químicas B. para proteger de danos físicos C. Ambos os acima

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. Os fios de DNA longos são muito frágeis. No citoplasma, eles estariam sujeitos a danos à medida que várias organelas e vesículas passavam. Dentro do núcleo, eles são protegidos dessas interações. Além disso, o citoplasma contém uma variedade de substâncias que podem interagir com o DNA quimicamente. As proteínas especializadas no envelope nuclear ajudam a proteger contra produtos químicos indesejados que entram no núcleo.

2. Como mencionado no início deste artigo, as mitocôndrias também contêm DNA. As mitocôndrias são uma forma diferente de núcleo celular? A. Sim, qualquer organela com DNA é um núcleo. B. Não, o DNA deles não produz nada C. não, porque o DNA mitocondrial não está protegido da mesma maneira

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. As mitocôndrias são muito mais semelhantes às bactérias. Como as bactérias, o DNA mitocondrial existe de forma circular, dentro do interior das mitocôndrias. De acordo com a teoria endossimbiótica, as mitocôndrias já foram bactérias de vida livre que desenvolveram uma relação simbiótica com uma célula eucariótica maior. O mesmo se aplica ao DNA de cloroplastos, encontrado apenas nos cloroplastos das células vegetais.

3. Ao olhar para os núcleos manchados sob um microscópio, você percebe que alguns parecem uniformemente coloridos, enquanto outros parecem quase vazios, com a maioria das cores agrupadas no meio. O que está acontecendo? R. As células estão dividindo B. Sua mancha não está funcionando corretamente C. As células são de espécies diferentes

Resposta à pergunta nº 3

A está correto. O corante usado para ver o núcleo se liga às moléculas de DNA. As células que parecem uniformes não estão se dividindo. O DNA em células não divididas está sendo transcrito para o mRNA e replicado em preparação para a divisão. As células agrupadas representam um DNA fortemente compactado, no processo de divisão.

Referências

  • Nelson, D.L. & Cox, M.M. (2008). Princípios de bioquímica. Nova York: W.H. Freeman e companhia.

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