Il Nucleo

Una delle principali differenze tra le cellule procariotiche ed eucariotiche è il nucleo. Come discusso in precedenza, le cellule procariotiche mancano di un nucleo organizzato, mentre le cellule eucariotiche contengono nuclei (e organelli) legati alla membrana che ospitano il DNA della cellula e dirigono la sintesi dei ribosomi e delle proteine.

Il nucleo conserva la cromatina (DNA e proteine) in una sostanza simile al gel chiamata nucleoplasma. Per capire la cromatina, è utile considerare prima i cromosomi. La cromatina descrive il materiale che compone i cromosomi, che sono strutture all’interno del nucleo che sono costituite da DNA, il materiale ereditario. Forse ricorderete che nei procarioti, il DNA è organizzato in un singolo cromosoma circolare. Negli eucarioti, i cromosomi sono strutture lineari. Ogni specie eucariota ha un numero specifico di cromosomi nei nuclei delle cellule del suo corpo. Per esempio, negli esseri umani, il numero di cromosomi è 46, mentre nei moscerini della frutta è otto. I cromosomi sono visibili e distinguibili l’uno dall’altro solo quando la cellula si prepara a dividersi. Per organizzare la grande quantità di DNA all’interno del nucleo, le proteine chiamate istoni sono attaccate ai cromosomi; il DNA è avvolto intorno a questi istoni per formare una struttura simile a perline su una corda. Questi complessi proteina-cromosoma sono chiamati cromatina.

Figura \(\PageIndex{1}): Il DNA è altamente organizzato: Questa immagine mostra vari livelli di organizzazione della cromatina (DNA e proteine). Lungo i fili di cromatina, complessi proteina-cromosoma srotolati, troviamo il DNA avvolto intorno a un insieme di proteine istone.
Figura \(\PageIndex{1}{1}): Il nucleo conserva il materiale ereditario della cellula: Il nucleo è il centro di controllo della cellula. Il nucleo delle cellule viventi contiene il materiale genetico che determina l’intera struttura e funzione di quella cellula.

Il nucleoplasma è anche dove troviamo il nucleolo. Il nucleolo è una regione condensata di cromatina dove avviene la sintesi dei ribosomi. I ribosomi, grandi complessi di proteine e acido ribonucleico (RNA), sono gli organelli cellulari responsabili della sintesi proteica. Ricevono i loro “ordini” per la sintesi proteica dal nucleo dove il DNA viene trascritto in RNA messaggero (mRNA). Questo mRNA viaggia verso i ribosomi, che traducono il codice fornito dalla sequenza delle basi azotate nell’mRNA in un ordine specifico di amminoacidi in una proteina.

Figura \(\PageIndex{1}): I ribosomi sono responsabili della sintesi delle proteine: I ribosomi sono costituiti da una grande subunità (in alto) e una piccola subunità (in basso). Durante la sintesi proteica, i ribosomi assemblano gli aminoacidi in proteine.

Infine, il confine del nucleo è chiamato involucro nucleare. Consiste di due bilayer fosfolipidici: una membrana esterna e una membrana interna. La membrana nucleare è continua con il reticolo endoplasmatico, mentre i pori nucleari permettono alle sostanze di entrare e uscire dal nucleo.

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