Nucli Cont el material gentic i s el

Nucli Conté el material genètic i és el centre de control de la cèl. lula eucariota 2 morfologies: -Nucli interfàsic -Nucli mitòtic

Nucli interfàsic • Sol ocupar una posició central excepcions: • Sol tindre una forma esfèrica excepcions: Nucli aplanat • Tamany: 2 -25 µm guarda relació amb el tamany cel. lular • Cada cèl. lula sol tindre un nucli excepcions: – No tenen nucli Varios nuclis

• Composició: – La majoria del DNA de la cèl. lula (en forma de cromatina) – Gran nombre de proteïnes: • Histones i proteïnes no històniques • EZ i proteïnes per a la replicació i transcripció • Proteïnes de la matriu nuclear – RNA • Estructura:

1. Embocall nuclear: doble membrana separades per un espai perinuclear (que es continua amb la llum del RE) travessada per porus – Membrana externa: té ribosomes adherits per la part citosòlica i pot tindre continuïtat amb el RE facilita els canvis morfològics durant la divisió cel·lular – Membrana interna: per la cara interna duu associada la – Làmina nuclear: formada per filaments intermedis units a proteïnes específiques de la memb interna: • Manté la forma de l’embolcall nuclear i l’estructura dels porus • Organitza la cromatina i col·labora en la formació dels cromosomes • Regula el creixement de l’embolcall després de la mitosi – Porus nuclears: es formen per fusió de memb ext i int deixant un orifici que comunica el citoplasma i el nucleoplasma 100 nm diàmetre

• Cada porus està circundat per un conjunt de proteïnes que formen el complex del porus nuclear 8 proteïnes perpendiculars a la memb + anell de prot adicionals deixen 10 nm de diàmetre • Els porus poden obrir-se i tancar-se regulen el pas de substàncies

2. Nucleoplasma: és el medi intern del nucli • És una dispersió col·loïdal formada per: aigua, sals minerals, nt, ARN, i moltes proteïnes 3. Nuclèol: és una estructura quasi esfèrica, densa i de contorn irregular - En ell es concentren els gens que codifiquen el RNAr El DNA que conté estos gens té una regió = regió organitzadora nucleolar que permet que estos gens s’agrupen en una zona encara que pertanyen a cromosomes diferents (en humans en 5 parells de cromosomes) - Desaparèix durant la profase quan la cromatina es condensa

4. Cromatina: durant la interfase adopta una estructura de fibra de 10 - 30 nm 2 tipus de cromatina: • Eucromatina: cromatina activa, xq està poc condensada permet la transcripció • Heterocromatina: està inactiva xq NO es descondensa durant la interfase – Facultativa: gens que s’inactiven específicament en cada estirp cel·lular durant la diferenciació embrionària – Constitutiva: està sempre condensada en totes les cels de l’organisme l’ADN no es transcriu mai en cap cèl·lula En cromosomes humans en: - ADN satèl. lit - Centròmer

Nucli mitòtic • Durant la fase S de la interfase es produeix la replicació de l’ADN quan comença la divisió cel. lular (mitosi o meiosi) cada cromosoma està format per dues còpies idèntiques = 2 cromàtides • Quan comença la fase M (divisió) les fibres de cromatina (30 nm) es pleguen sobre elles mateixes condensació de la cromatina dóna lloc al cromosoma mitòtic • La màxima condensació de l’ADN s’assoleix durant la metafase = cromosoma metafàsic

Cromosomes • Morfologia

• Tipus

• Cromosomes amb estructures atípiques gegants: – Cromosomes politènics: típics de les cels salivars de molts dípters quan després de varies replicacions les cromàtides no se separen – Cromosomes plomosos: ovòcits en fase de diploté zones del cromosoma tenen els bucles extesos i es transcriuen

• Tots els individus que pertanyen a una mateixa espècie tenen el mateix nombre de cromosomes, excepte les cèl. lules reproductores (gàmets) que tenen la meitat CARIOTIP: representació gràfica del conjunt de cromosomes, ordenats per parelles de cromosomes homòlegs, característics de cada espècie Espècie humana (diploide 2 n)

Cicle cel·lular

Etapes del cicle cel·lular 2 fases: 1. Interfase - Fase G 1 creixement - Fase S replicació ADN - Fase G 2 preparació per a la divisió 2. Divisió cel·lular - Mitosi o meiosi - Citocinesi • Duració depén del tipus cel·lular: cels medul·la òssia roja = cada 8 -10 h; cels de l’arrel = cada 24 h; neurones, glòbuls rojos, fibres musc esquelètic = mai

http: //www. mhhe. com/sem/Spanish_Animations/sp_control_cell_cycle. swf

INTERFASE: G 1+ (G 0) + S + G 2 • FASE G 1 La cèl. lula creix i té una ↑ activitat biosintètica ja que els gens es transcriuen i tradueixen per a fabricar les proteïnes necessàries per al creixement cel. lular. Es prepara per a la duplicació del DNA fabricant EZ, proteïnes… i es dupliquen els orgànuls cel. lulars – Des d’esta fase les cels poden entrar en la FASE G 0 en la q es diferencien i s’especialitzen Realitzen funcions pròpias de la seua especialitat: (transmetre impulsos nerviosos, fagocitar, transportar oxígeno…) – La majoria de cels tornen a la G 1 però algunes es queden permanentment en G 0 (neurones, alguns tipus musculars) – Les cèl. lules tumorals no entren en fase G 0 i per tant no deixen de dividir-se

• FASE S es produeix la replicació del DNA i la síntesi de histones i altres proteïnes que s’uneixen ràpidament al DNA acabat de formar (7 hores en mamífers) • FASE G 2 Reparació del DNA sintetitzat i preparació per a la divisió cèl·lular: síntesi de proteïnes necessàries a la divisió cel·lular

Condensació de l’ADN • Final de la fase S + G 2 • Profase

Divisió cel·lular MITOSI O MEIOSI

MITOSI • A partir d’una cèl·lula es generen 2 cèl. lules filles amb la mateixa informació genètica que la cèl·lula original • Als organismes unicel·lulars és un mètode de reproducció asexual es generen nous individus que són clons • Als org pluricel·lulars és important durant el desenvolupament embrionari, creixement i per a la reparació i renovació de teixits

http: //www. bionova. org. es/animbio/a nim/mitosis 1. ht ml http: //www. s tolaf. edu/peo ple/giannini/fl ashanimat/cel ldivision/cro me 3. swf

• PROFASE – La cromatina es condensa comencen a vores uns filaments grossos = cromosomes – El nuclèol desapareix – Es forma el fus mitòtic (fora del nucli) entre els centrosomes (que s’havien replicat) – L’embolcall nuclear desapareix

• El centrosoma comença a duplicar-se al final de la fase S i s’acaba de duplicar a la profase

• METAFASE – Els microtúbuls del fus s’uneixen als cromosomes a través dels cinetocors (cada cromàtida germana a un pol del fus) Microtúbuls cinetocòrics – Comencen a desplaçar els cromosomes – Els cromosomes s’alineen en el equador del fus (placa metafàsica)

• 3 tipus de microtúbuls: – Microtúbuls polars s’allarguen per l’extrem + cap als cromosomes però no contacten amb ells. Es solapen amb l’extrem + de microtúbuls de l’altre pol – Microtúbuls cinetocòrics contacten amb el cromosoma unint-se al cinetocor (un a cada cinetocor) polimeritzen i despolimeritzen fins a situar els cromosomes a la placa metafàsica – Microtúbuls astrals ajuden a posicionar el fus mitòtic

La biorientació (que cada cromàtida s’unisca a microtúbuls de pols oposats) s’aconsegueix mitjançant prova i error Tensió correcta

• ANAFASE • Els cromosomes es trenquen pel centròmer, les cromàtides es separen i són arrastrades cadascuna a un pol de la cèl. lula gràcies a l’acció dels microtúbuls: – Els microtúbuls cinetocòrics s’acurten (per despolimerització) – Els microtúbuls polars s’allarguen (per polimerització) allunyen els pols del fus entre ells – Els astrals també ajuden a allunyar els pols

Citocinesi • Consisteix en la fragmentació del citoplasma i repartiment entre les dues cels filles sol començar ja durant l’anafase i es continua durant la telofase, acabant a l’inici de la interfase següent • ANIMALS • Al mig de la cel es forma un anell contràctil de microfilaments d’actina i miosina es contrau formant un solc de segmentació que acaba estrangulant el citoplasma i separant completament les 2 cels L’anell es forma per la part de DINS de la cèl·lula S’afegeix material gràcies a vesícules provinents de l’A. G

• VEGETALS • Al mig de la cel (zona equatorial) es produeix la fusió de vesícules que venen de l’A. Golgi placa cel·lular s’engalzament està dirigit per una estructura anomenada fragmoplast que conté microtúbuls procedents del fus • No es produeix un tabic complet sinó queden uns porus anomenats plasmodesmes (pel mig dels quals passen els desmotúbuls) http: //www. mhhe. com/se m/Spanish_Animations/sp _mitosis_cytokinesis. swf

• PARTICULARITATS • Es pot produir una divisió asimètrica en quant a tamany, components citoplasmàtics o ambdos cels tindran destins diferents • Es pot produir divisió sense citocinesi – Per a accelerar les primeres etapes del desenvolupament embrionari L’embrió de Drosophila fa varies rondes de divisió sense citocinesi produint milers de nuclis, i després, en una ronda coordinada de citocinesi, les memb envolten cada nucli – En cels multinucleades musc cardíac/esquelètic

Meiosis • http: //www. mhhe. com/sem/Spanish_Animations/sp_stages_me iosis. swf

MEIOSI Es produeix als gàmets • Consisteix en 2 divisions cel·lulars (una a continuació de l’altra) sense que hi haja duplicació de DNA entre elles A partir de 1 cèl·lula 2 n aconseguim 4 cèl. lules n: – 1ª divisió és reduccional (reduïm el nombre de cromosomes a la meitat) – 2ª divisió és equacional (es manté el nombre de cromosomes) • Es produeix recombinació les cèl·lules filles no són idèntiques entre s, i ni a la cel mare variabilitat genètica evolució

http: //www. mhhe. com/sem/Spanish_Animations/sp_random_orientation. swf

http: //www. mhhe. com/sem/Spanish_Animati ons/sp_cmpre_meiosis_mitosis. swf

Cicles vitals • En els organismes amb reproducció sexual ha de produir-se necessàriament la meiosi per a que els gàmets siguen haploides Ara bé, aquesta meiosi pot tindre lloc en diferents moments del cicle: Haplont Diplont Haplodiplont

• Haplont: en molts grups de molses i algues – La MEIOSI es produeix en la primera divisió que pateix el zigot El zigot és la única cèl. lula diploide

• Diplont: en vertebrats – La MEIOSI té lloc durant la formació dels gàmets Les úniques cèl. lules haploides són els gàmets

• Diplohaplont: en vegetals superiors i moltes algues – El zigot 2 n dóna lloc al esporofit 2 n i aquest per MEIOSI produeix les espores haploides d’on es formarà el gametofit també haploide