Em formação

4.7A: O Núcleo e os Ribossomos - Biologia


Encontrado nas células eucarióticas, o núcleo contém o material genético que determina toda a estrutura e função dessa célula.

objetivos de aprendizado

  • Explique a finalidade do núcleo em células eucarióticas

Pontos chave

  • O núcleo contém o DNA da célula e direciona a síntese de ribossomos e proteínas.
  • Encontrado dentro do nucleoplasma, o nucléolo é uma região condensada da cromatina onde ocorre a síntese do ribossomo.
  • A cromatina consiste em DNA envolto em proteínas histonas e é armazenado dentro do nucleoplasma.
  • Os ribossomos são grandes complexos de proteínas e ácido ribonucléico (RNA) responsáveis ​​pela síntese de proteínas quando o DNA do núcleo é transcrito.

Termos chave

  • histona: qualquer uma das várias proteínas simples solúveis em água que são ricas nos aminoácidos básicos lisina e arginina e são complexadas com DNA nos nucleossomos da cromatina eucariótica
  • nucléolo: um corpo conspícuo, arredondado, não ligado à membrana dentro do núcleo de uma célula
  • cromatina: um complexo de DNA, RNA e proteínas dentro do núcleo da célula, a partir do qual os cromossomos se condensam durante a divisão celular

O núcleo

Uma das principais diferenças entre as células procarióticas e eucarióticas é o núcleo. Como discutido anteriormente, as células procarióticas não têm um núcleo organizado, enquanto as células eucarióticas contêm núcleos ligados à membrana (e organelas) que hospedam o DNA da célula e direcionam a síntese de ribossomos e proteínas.

O núcleo armazena cromatina (DNA mais proteínas) em uma substância gelatinosa chamada nucleoplasma. Para entender a cromatina, é útil primeiro considerar os cromossomos. A cromatina descreve o material que compõe os cromossomos, que são estruturas dentro do núcleo compostas de DNA, o material hereditário. Você deve se lembrar que, nos procariontes, o DNA é organizado em um único cromossomo circular. Nos eucariotos, os cromossomos são estruturas lineares. Cada espécie eucariótica tem um número específico de cromossomos no núcleo das células de seu corpo. Por exemplo, em humanos, o número do cromossomo é 46, enquanto nas moscas da fruta é oito. Os cromossomos só são visíveis e distinguíveis uns dos outros quando a célula está se preparando para se dividir. Para organizar a grande quantidade de DNA dentro do núcleo, proteínas chamadas histonas são anexadas aos cromossomos; o DNA é enrolado em torno dessas histonas para formar uma estrutura semelhante a contas em um fio. Esses complexos de proteína-cromossomo são chamados de cromatina.

O nucleoplasma também é onde encontramos o nucléolo. O nucléolo é uma região condensada da cromatina onde ocorre a síntese do ribossomo. Os ribossomos, grandes complexos de proteína e ácido ribonucléico (RNA), são as organelas celulares responsáveis ​​pela síntese de proteínas. Eles recebem suas “ordens” de síntese protéica do núcleo onde o DNA é transcrito em RNA mensageiro (mRNA). Esse mRNA viaja para os ribossomos, que traduzem o código fornecido pela sequência das bases nitrogenadas do mRNA em uma ordem específica de aminoácidos em uma proteína.

Por último, o limite do núcleo é chamado de envelope nuclear. Consiste em duas bicamadas de fosfolipídios: uma membrana externa e uma interna. A membrana nuclear é contínua com o retículo endoplasmático, enquanto os poros nucleares permitem que as substâncias entrem e saiam do núcleo.


4.7A: O Núcleo e os Ribossomos - Biologia

Encontrado nas células eucarióticas, o núcleo contém o material genético que determina toda a estrutura e função dessa célula.

Objetivos de aprendizado

Explique a finalidade do núcleo em células eucarióticas

Principais vantagens

Pontos chave

  • O núcleo contém o DNA da célula & # 8216s e dirige a síntese de ribossomos e proteínas.
  • Encontrado dentro do nucleoplasma, o nucléolo é uma região condensada da cromatina onde ocorre a síntese do ribossomo.
  • A cromatina consiste em DNA envolto em proteínas histonas e é armazenado dentro do nucleoplasma.
  • Os ribossomos são grandes complexos de proteínas e ácido ribonucléico (RNA) responsáveis ​​pela síntese de proteínas quando o DNA do núcleo é transcrito.

Termos chave

  • histona: qualquer uma das várias proteínas simples solúveis em água que são ricas nos aminoácidos básicos lisina e arginina e são complexadas com DNA nos nucleossomos da cromatina eucariótica
  • nucléolo: um corpo conspícuo, arredondado, não ligado à membrana dentro do núcleo de uma célula
  • cromatina: um complexo de DNA, RNA e proteínas dentro do núcleo da célula, a partir do qual os cromossomos se condensam durante a divisão celular

O núcleo

Uma das principais diferenças entre as células procarióticas e eucarióticas é o núcleo. Como discutido anteriormente, as células procarióticas não têm um núcleo organizado, enquanto as células eucarióticas contêm núcleos ligados à membrana (e organelas) que abrigam o DNA da célula e dirigem a síntese de ribossomos e proteínas.

O núcleo armazena cromatina (DNA mais proteínas) em uma substância gelatinosa chamada nucleoplasma. Para entender a cromatina, é útil primeiro considerar os cromossomos. A cromatina descreve o material que compõe os cromossomos, que são estruturas dentro do núcleo compostas de DNA, o material hereditário. Você deve se lembrar que nos procariontes, o DNA é organizado em um único cromossomo circular. Nos eucariotos, os cromossomos são estruturas lineares. Cada espécie eucariótica tem um número específico de cromossomos nos núcleos das células de seu corpo & # 8217s. Por exemplo, em humanos, o número do cromossomo é 46, enquanto nas moscas da fruta é oito. Os cromossomos só são visíveis e distinguíveis uns dos outros quando a célula está se preparando para se dividir. Para organizar a grande quantidade de DNA dentro do núcleo, proteínas chamadas histonas são anexadas aos cromossomos; o DNA é enrolado em torno dessas histonas para formar uma estrutura semelhante a contas em um cordão. Esses complexos de proteína-cromossomo são chamados de cromatina.

DNA é altamente organizado: Esta imagem mostra vários níveis de organização da cromatina (DNA e proteína). Ao longo dos fios de cromatina, complexos de cromossomos de proteína desenrolados, encontramos DNA enrolado em torno de um conjunto de proteínas histonas.

O núcleo armazena o material hereditário da célula: O núcleo é o centro de controle da célula. O núcleo das células vivas contém o material genético que determina toda a estrutura e função dessa célula.

O nucleoplasma também é onde encontramos o nucléolo. O nucléolo é uma região condensada da cromatina onde ocorre a síntese do ribossomo. Os ribossomos, grandes complexos de proteína e ácido ribonucléico (RNA), são as organelas celulares responsáveis ​​pela síntese de proteínas. Eles recebem seus & # 8220orders & # 8221 para a síntese de proteínas do núcleo onde o DNA é transcrito em RNA mensageiro (mRNA). Esse mRNA viaja para os ribossomos, que traduzem o código fornecido pela sequência das bases nitrogenadas do mRNA em uma ordem específica de aminoácidos em uma proteína.

Os ribossomos são responsáveis ​​pela síntese de proteínas: Os ribossomos são compostos por uma subunidade grande (parte superior) e uma pequena subunidade (parte inferior). Durante a síntese de proteínas, os ribossomos reúnem aminoácidos em proteínas.

Por último, o limite do núcleo é chamado de envelope nuclear. Consiste em duas bicamadas de fosfolipídios: uma membrana externa e uma interna. A membrana nuclear é contínua com o retículo endoplasmático, enquanto os poros nucleares permitem que as substâncias entrem e saiam do núcleo.


Duas peças fazem o todo

Existem duas peças ou subunidades em cada ribossomo. Em eucariotos, os cientistas identificaram as subunidades 60-S (grande) e 40-S (pequena). Embora os ribossomos tenham estruturas ligeiramente diferentes em espécies diferentes, suas áreas funcionais são todas muito semelhantes.

Por exemplo, procariotos têm ribossomos ligeiramente menores do que os eucariotos. O modelo 60-S / 40-S funciona bem para células eucarióticas, enquanto as células procarióticas têm ribossomos feitos de subunidades 50-S e 30-S. É uma pequena diferença, mas uma das muitas que você encontrará nos dois tipos diferentes de células. Os cientistas usaram essa diferença na estrutura do ribossomo para desenvolver drogas que podem matar microrganismos procarióticos que causam doenças. Existem até diferenças estruturais entre os ribossomos encontrados nas mitocôndrias e os ribossomos livres.


Cromatina

O envelope nuclear é pontuado por poros que controlam a passagem de íons, moléculas e RNA entre o nucleoplasma e o citoplasma (Figura 2) O nucleoplasma é o fluido semissólido dentro do núcleo, onde encontramos a cromatina e o nucléolo.

Você deve se lembrar que nos procariontes, o DNA é organizado em um único cromossomo circular. Nos eucariotos, os cromossomos são estruturas lineares. Nos eucariotos, os cromossomos são estruturas dentro do núcleo compostas de DNA, material hereditário e proteínas. Essa combinação de DNA e proteínas é chamada de cromatina. Cada espécie possui um número específico de cromossomos no núcleo das células de seu corpo. Por exemplo, em humanos, o número do cromossomo é 46, enquanto nas moscas da fruta, o número do cromossomo é oito.

Figura 3 Esta imagem mostra cromossomos emparelhados. Cada par de cromossomos é mostrado em uma cor diferente. Na realidade, os cromossomos não são coloridos e geralmente parecem acinzentados. (Crédito: modificação do trabalho pelos dados da barra de escala do NIH de Matt Russell)

Os cromossomos só são visíveis e distinguíveis uns dos outros quando a célula está se preparando para se dividir. Quando a célula está nas fases de crescimento e manutenção de seu ciclo de vida, os cromossomos se parecem com um monte de fios desordenados e desordenados. Esses complexos de proteína-cromossomo desenrolados são chamados de cromatina (Figura 4). A cromatina descreve o material que compõe os cromossomos quando condensados ​​e descondensados.

Figura 4 Esta imagem mostra vários níveis de organização da cromatina (DNA e proteína).


Variantes de histonas

  • Temos genes para 8 variedades diferentes de histona 1 (H1). A variedade encontrada em um ligante específico depende de fatores como
    • o tipo de célula,
    • onde está no ciclo celular, e
    • seu estágio de diferenciação.
    • H3 é substituído por CENP-A ("proteína A do centrômero") nos nucleossomos próximos aos centrômeros. A não substituição do CENP-A por H3 nesta região bloqueia a estrutura e a função do centrômero.
    • H2A é substituído pela variante H2A.Z em promotores e intensificadores de genes.
    • Todas as histonas "padrão" são substituídas por variantes à medida que os espermatozoides se desenvolvem.

    Em geral, as histonas "padrão" são incorporadas aos nucleossomos à medida que o novo DNA é sintetizado durante a fase S do ciclo celular. Mais tarde, alguns são substituídos por histonas variantes conforme as condições da célula.


    4.7A: O Núcleo e os Ribossomos - Biologia

    Os ribossomos são como pequenas fábricas na célula. Eles fazem proteínas que realizam todos os tipos de funções para o funcionamento da célula.

    Onde os ribossomos estão localizados dentro da célula?

    Os ribossomos estão localizados no líquido dentro da célula chamado citoplasma ou presos à membrana. Eles podem ser encontrados em células procariotas (bactérias) e eucariotas (animais e plantas).

    Os ribossomos são um tipo de organela. Organelas são estruturas que desempenham funções específicas para a célula. A função do ribossomo é produzir proteínas. Outras organelas incluem o núcleo e as mitocôndrias.

    • Subunidade grande - A subunidade grande contém o local onde novas ligações são feitas durante a criação de proteínas. É denominado "60S" nas células eucarióticas e "50S" nas células procarióticas.
    • Subunidade pequena - A subunidade pequena realmente não é tão pequena, apenas um pouco menor que a subunidade grande. É responsável pelo fluxo de informações durante a síntese de proteínas. É denominado "40S" nas células eucarióticas e "50S" nas células procarióticas.

    A principal função do ribossomo é produzir proteínas para a célula. Pode haver centenas de proteínas que precisam ser feitas para a célula, então o ribossomo precisa de instruções específicas sobre como fazer cada proteína. Essas instruções vêm do núcleo na forma de RNA mensageiro. O RNA mensageiro contém códigos específicos que agem como uma receita para dizer ao ribossomo como fazer a proteína.

    Existem duas etapas principais na produção de proteínas: transcrição e tradução. O ribossomo faz a etapa de tradução. Você pode ir aqui para aprender mais sobre proteínas.


    DMCA Complaint

    Se você acredita que o conteúdo disponível por meio do Site (conforme definido em nossos Termos de Serviço) viola um ou mais de seus direitos autorais, notifique-nos fornecendo um aviso por escrito ("Aviso de Violação") contendo as informações descritas abaixo para o designado agente listado abaixo. Se Varsity Tutors tomar medidas em resposta a um Aviso de Infração, ele fará uma tentativa de boa fé para entrar em contato com a parte que disponibilizou tal conteúdo por meio do endereço de e-mail mais recente, se houver, fornecido por tal parte aos Tutores do Varsity.

    Seu Aviso de violação pode ser encaminhado à parte que disponibilizou o conteúdo ou a terceiros, como ChillingEffects.org.

    Informamos que você será responsabilizado por danos (incluindo custos e honorários advocatícios) caso expresse indevidamente que um produto ou atividade está infringindo seus direitos autorais. Portanto, se você não tiver certeza de que o conteúdo localizado ou vinculado ao site viola seus direitos autorais, você deve primeiro entrar em contato com um advogado.

    Siga estas etapas para registrar um aviso:

    Você deve incluir o seguinte:

    Uma assinatura física ou eletrônica do proprietário dos direitos autorais ou de uma pessoa autorizada a agir em seu nome Uma identificação do direito autoral alegadamente violado Uma descrição da natureza e localização exata do conteúdo que você alega violar seus direitos autorais, em suficiente detalhes para permitir que os tutores do time do colégio encontrem e identifiquem positivamente esse conteúdo, por exemplo, exigimos um link para a questão específica (não apenas o nome da questão) que contém o conteúdo e uma descrição de qual parte específica da questão - uma imagem, um link, o texto, etc - sua reclamação refere-se ao seu nome, endereço, número de telefone e endereço de e-mail e uma declaração sua: (a) que você acredita de boa fé que o uso do conteúdo que você alega infringir seus direitos autorais é não autorizado por lei, ou pelo proprietário dos direitos autorais ou agente do proprietário (b) que todas as informações contidas em seu Aviso de violação são precisas e (c) sob pena de perjúrio, que você é o proprietário dos direitos autorais ou uma pessoa autorizada a agir em seu nome.

    Envie sua reclamação para o nosso agente designado em:

    Charles Cohn Varsity Tutors LLC
    101 S. Hanley Rd, Suíte 300
    St. Louis, MO 63105


    Origem do núcleo e transporte dependente de Ran para salvaguardar a biogênese do ribossomo em uma célula quimérica

    Fundo: A origem do núcleo é um problema central sobre a origem dos eucariotos. A ancestralidade comum de complexos de poros nucleares (NPC) e complexos de revestimento de vesículas indica que o núcleo evoluiu através da modificação de um sistema de endomembrana pré-existente. Tal cenário autógeno é biologicamente viável para a célula, mas não está claro quais foram os mecanismos seletivos ou neutros que levaram à origem do compartimento nuclear.

    Resultados: Uma força seletiva chave durante a origem autógena do núcleo poderia ter sido a necessidade de segregar as fábricas de ribossomos do citoplasma onde as proteínas ribossômicas (RPs) do protomitocôndrio foram sintetizadas. Após sua captação por uma célula anuclear, o protomitocôndrio transferiu vários de seus genes RP para o genoma do hospedeiro. Os RPs alfaproteobacterianos e os ribossomos hospedeiros do tipo arquebacteriano foram consequentemente sintetizados no mesmo citoplasma. Isso pode ter levado à formação de ribossomos quiméricos. Eu proponho que o núcleo evoluiu quando a célula hospedeira compartimentalizou suas fábricas de ribossomo e o genoma fortemente ligado para reduzir o quimerismo do ribossomo. Isso foi conseguido em estágios sucessivos evoluindo primeiro o chaperonamento dependente de carioferina e RanGTP de RPs, seguido pela evolução de uma rede de membrana para servir como uma barreira de difusão e, finalmente, uma peneira de hidrogel para garantir a permeabilidade seletiva nos poros nucleares. Simulações de computador mostram que uma segregação gradual do citoplasma e do nucleoplasma por meio dessas etapas pode reduzir progressivamente o quimerismo do ribossomo.

    Conclusão: O quimerismo ribossômico pode fornecer uma ligação direta entre as forças seletivas e os mecanismos de evolução do transporte nuclear e compartimentação. O cenário molecular detalhado apresentado aqui fornece uma solução para a evolução gradual da compartimentação nuclear de um estágio anuclear.

    Revisores: Este artigo foi revisado por Eugene V Koonin, Martijn Huynen, Anthony M. Poole e Patrick Forterre.


    4.7A: O Núcleo e os Ribossomos - Biologia

    O núcleo é talvez a estrutura mais importante dentro das células animais e vegetais. É o principal centro de controle da célula e atua como o cérebro da célula. Apenas as células eucarióticas têm um núcleo. Na verdade, a definição de uma célula eucariótica é que ela contém um núcleo, enquanto uma célula procariótica é definida como não tendo um núcleo.

    O núcleo é uma organela dentro da célula. Isso significa que ele tem uma função especial e é circundado por uma membrana que o protege do resto da célula. Ele flutua dentro do citoplasma (o fluido dentro da célula).

    Quantos núcleos existem em uma célula?

    A maioria das células possui apenas um núcleo. Ficaria confuso se houvesse dois cérebros! No entanto, existem algumas células que se desenvolvem com mais de um núcleo. Não é comum, mas acontece.

    • Envelope nuclear - o envelope nuclear é composto por duas membranas separadas: a membrana externa e a interna. O envelope protege o núcleo do restante do citoplasma da célula e impede que as moléculas especiais dentro do núcleo saiam.
    • Nucléolo - o nucléolo é uma grande estrutura no núcleo que produz principalmente ribossomos e RNA.
    • Nucleoplasma - O nucleoplasma é o líquido que preenche o interior do núcleo.
    • Cromatina - a cromatina é composta por proteínas e DNA. Eles se organizam em cromossomos antes da divisão celular.
    • Poros - os poros são pequenos canais através do envelope nuclear. Eles permitem a passagem de moléculas menores, como as moléculas de RNA mensageiro, mas mantêm moléculas de DNA maiores dentro do núcleo.
    • Ribossomo - os ribossomos são feitos dentro do nucléolo e, em seguida, enviados para fora do núcleo para fazer proteínas.

    A função mais importante do núcleo é armazenar a informação genética da célula na forma de DNA. O DNA contém as instruções de como a célula deve funcionar. DNA significa ácido desoxirribonucleico. As moléculas de DNA são organizadas em estruturas especiais chamadas cromossomos. Seções de DNA são chamadas de genes que contêm informações hereditárias, como cor e altura dos olhos. Você pode ir aqui para aprender mais sobre DNA e cromossomos.


    Núcleo - Definição, Estrutura, Funções e Diagrama

    A estrutura de um núcleo abrange a membrana nuclear, o nucleoplasma, os cromossomos e o nucléolo.

    Membrana nuclear

    • A membrana nuclear é uma estrutura de camada dupla que envolve o conteúdo do núcleo. A camada externa da membrana é conectada ao retículo endoplasmático.
    • Como a membrana celular, o envelope nuclear consiste em fosfolipídios que formam uma bicamada lipídica.
    • O envelope ajuda a manter a forma do núcleo e auxilia na regulação do fluxo de moléculas para dentro e para fora do núcleo através dos poros nucleares. O núcleo se comunica com o restante da célula ou com o citoplasma por meio de várias aberturas chamadas de poros nucleares.
    • Esses poros nucleares são os locais de troca de grandes moléculas (proteínas e RNA) entre o núcleo e o citoplasma.
    • Um espaço cheio de fluido ou espaço perinuclear está presente entre as duas camadas de uma membrana nuclear.

    Nucleoplasma

    • Nucleoplasma é a substância gelatinosa dentro do envelope nuclear.
    • Também chamado de carioplasma, esse material semi-aquoso é semelhante ao citoplasma e é composto principalmente de água com sais dissolvidos, enzimas e moléculas orgânicas suspensas em seu interior.
    • O nucléolo e os cromossomos são circundados pelo nucleoplasma, que funciona para amortecer e proteger o conteúdo do núcleo.
    • O nucleoplasma também apóia o núcleo, ajudando a manter sua forma. Além disso, o nucleoplasma fornece um meio pelo qual materiais, como enzimas e nucleotídeos (subunidades de DNA e RNA), podem ser transportados por todo o núcleo. As substâncias são trocadas entre o citoplasma e o nucleoplasma por meio de poros nucleares.
    • Contida no núcleo está uma estrutura densa, sem membrana, composta de RNA e proteínas, chamada nucléolo.
    • Alguns dos organismos eucarióticos têm um núcleo que contém até quatro nucléolos.
    • O nucléolo contém organizadores nucleolares, que são partes dos cromossomos com os genes para a síntese de ribossomos. O nucléolo ajuda a sintetizar ribossomos pela transcrição e montagem de subunidades de RNA ribossômico. Essas subunidades se unem para formar um ribossomo durante a síntese de proteínas.
    • O nucléolo desaparece quando uma célula sofre divisão e é reformado após a conclusão da divisão celular.
    • O núcleo é a organela que abriga os cromossomos.
    • Os cromossomos consistem em DNA, que contém informações sobre hereditariedade e instruções para o crescimento, desenvolvimento e reprodução celular.
    • Os cromossomos estão presentes na forma de cadeias de DNA e histonas (moléculas de proteína) chamadas cromatina.
    • Quando uma célula está & # 8220 em repouso & # 8221, ou seja, não se divide, os cromossomos são organizados em estruturas longas e emaranhadas chamadas cromatina.
    • A cromatina é ainda classificada em heterocromatina e eucromatina com base nas funções. O primeiro tipo é uma forma altamente condensada e transcricionalmente inativa, principalmente presente ao lado da membrana nuclear. Por outro lado, a eucromatina é uma organização delicada e menos condensada da cromatina, encontrada em abundância em uma célula transcrita.

    Além do nucléolo, o núcleo contém vários outros corpos não delineados por membrana. Estes incluem corpos de Cajal, Gêmeos de corpos enrolados, associação cariossômica de interfase polimórfica (PIKA), corpos de leucemia promielocítica (PML), paraespeckles e manchas de splicing.