LA CÉLULA

 

TEORÍA CELULAR

Robert Hooke (1665) vio las primeras células (cells) en corcho con un microscopio de 50 aumentos.


Robert Hooke

Anton van Leeuwenhoek construyó el primer microscopio óptico y perfeccionó las lentes de aumento (200 aumentos). Vio bacterias, protozoos, glóbulos rojos, etc.


Anton van Leeuwenhoek


Durante el Siglo XVIII apenas hubo avances por las aberraciones cromáticas en las lentes.
En 1831 Brown descubrió el núcleo en células vegetales.
En 1839, Schwann estableció el paralelismo entre los tejidos animales y vegetales.
Schwann (zoólogo) y Schleiden (botánico) dieron los dos primeros postulados de la Teoría Celular. Con ella se establecía por primera vez un modelo único de organización para todos los seres vivos.

  • Todos los seres vivos están formados por una o más células.
  • Todas pueden mantener su propia existencia

En 1855, Virchow completaba la teoría celular:

  • Toda procede de otra preexistente (se elimina la generación espontánea)

Robert Brown
 

Theodor Schwann
 

Matthias Schleiden
 

Rudolf Virchow

No todos los científicos apoyaron la Teoría Celular. Para los reticulistas (como Golgi) el tejido nervioso no estaba formado por células independientes, sino que estaban unidas entre sí formando una red. D. Santiago Ramón y Cajal, en 1933, terminó demostrando la individualidad de las neuronas.

Actualmente:

  • Las células contienen toda la información sobre la síntesis de su estructura y el control de su funcionamiento, y es capaz de transmitirla a sus descendientes, es decir, la célula es la unidad genética autónoma de los seres vivos.

D. Santiago Ramón y Cajal

En resumen: la teoría celular enuncia que la célula es la unidad morfológica, fisiológica, reproductora y genética de todos los seres vivos.

 

EVOLUCIÓN CELULAR

La Tierra tiene unos 4600 millones de años  y mil millones de años después aparecería la vida. Las condiciones reinantes en la atmósfera primitiva no son exactamente reproducibles en un laboratorio, por lo que las explicaciones sobre el origen de la vida son difícilmente demostrables.
En 1922, el bioquímico Alexander Oparin formuló una hipótesis sobre los procesos que debieron producirse durante el origen. Las moléculas orgánicas se formarían a partir de los gases de la atmósfera y se acumularían en los mares y océanos formando una sopa primigenia.
Se cree que, al enfriarse la Tierra, se formó una atmósfera reductora (CO2, NH3, CH4, etc.). Estos compuestos, mediante descargas eléctricas procedentes de relámpagos y de otros fenómenos producidos en la atmósfera primitiva, formarían moléculas orgánicas (aminoácidos, nucleótidos, monosacáridos, etc.).
En 1950 Stanley Miller probó la hipótesis utilizando un aparato construido por él. Como resultado aparecieron urea, glicina, ácido aspártico, alanina, ácido fórmico, etc.


Aleksandr Oparin
 

Stanley Miller

 

Estas moléculas orgánicas simples debieron de asociarse formando polímeros. Así, se han conseguido polipéptidos a partir de mezclas de aminoácidos con calor. Pero, para poder formar parte de los procesos vitales, las moléculas necesitan ser capaces de autorreplicarse. De las macromoléculas conocidas, el ARN era la única capaz de servir de molde para catalizar su propia replicación. De esta manera el ARN actuaría de molde para la síntesis de otros polímeros idénticos que, más tarde, servirían también de molde para la síntesis de proteínas.

Para que surgiera la primera célula viva fue necesario el aislamiento del medio exterior (la aparición de la membrana) mediante el ensamblaje espontáneo de fosfolípidos alrededor de las moléculas replicantes.

Se denomina progenote o protobionte al antepasado común de todos los organismos, siendo la unidad viviente más primitiva. Las bacterias fueron evolucionando con el ambiente, pudiendo realizar la glucolisis, la fotosíntesis y la respiración.

Las células actuales más sencillas que se conocen son los micoplasmas (sin pared celular y con ADN). Actualmente todas las células contienen su información almacenada en ADN y no en ARN.

Para que la célula pudiera fagocitar el alimento, tuvo que haber adquirido, en etapas anteriores, una membrana plasmática flexible capaz de invaginarse y plegarse, con la posibilidad de formar compartimentos internos que dieran lugar al sistema de endomembranas. El núcleo se originó de un plegamiento interno de la membrana plasmática que arrastró el ADN. Las células eucariotas aparecieron hace unos 1500 millones de años.

En 1967 Lynn Margulis postuló la teoría endosimbiótica, según la cual las mitocondrias y los cloroplastos proceden de bacterias que se hospedaron en una célula procariota de gran tamaño, cuando ésta los fagocitó para obtención de alimento.
La ventaja obtenida gracias a estas células fue grande:

  1. las mitocondrias, gracias al O2, son capaces de sintetizar ATP. Una célula anaerobia se convertiría en aerobia.
  2. los cloroplastos, de realizar la fotosíntesis. Se convertirían en organismos autótrofos.
 

Lynn Margulis

Los organismos eucariotas pueden estar formados por una sola célula (protozoos). Los organismos pluricelulares representan un importante avance evolutivo, ya que las células se agrupan, se especializan y realizan las distintas funciones del organismo (tejidos y órganos).

CONCEPTO DE CÉLULA

La célula es una estructura constituida  por 3 elementos básicos: membrana plasmática, citoplasma y material genético (ADN), que tiene la capacidad de realizar las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.

Los virus están en la frontera entre los seres vivos y la materia inerte. No son células. Se les consideran formas acelulares. No tienen membrana plasmática que rodee a un citoplasma. Pertenecen al nivel de organización macromolecular. No pueden sobrevivir sin la presencia de una célula viva para poderse reproducir.


Virus

Célula procariota

Célula eucariota

La forma es muy variada. Muchas cambian constantemente de forma (amebas, leucocitos) o tienen forma más o menos definida. Las que viven libres tienen formas más o menos esféricas. Las de los organismos pluricelulares dependen de las tensiones que generan el vivir juntas.
Las células con pared de secreción rígida poseen una forma muy estable (células vegetales, osteocitos, bacterias, etc). Algunas células con formas especiales son: neuronas, células de Schwann, células  musculares lisas, bastones de la retina, espermatozoides, eritrocitos, etc.
El tamaño es muy variado. Las bacterias suelen medir entre 1 y 2 μm. Las células eucariotas oscilan, en general, entre 5 y 25 μm. Ej.: los glóbulos rojos miden 7 μm. Los oocitos de algunas aves son muy grandes (7 cm de diámetro en el avestruz). Las más grandes tienen varios metros de longitud (axones de grandes cetáceos).

 

ORGANIZACIONES PROCARIOTA Y EUCARIOTA

 

LA CÉLULA EUCARIOTA: CARACTERÍSTICAS GENERALES Y COMPONENTES

 

Las células eucariotas son más complejas que las células procariotas. El aumento de complejidad genera un mayor número de reacciones químicas y por tanto un elevado número de enzimas. Para evitar un caos químico las células eucariotas presentan un gran número de orgánulos celulares delimitados por membranas y con enzimas propias.

LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Su aparición fue crucial en el origen de las primeras formas de vida. Sin ella la vida celular es imposible. Presenta la misma estructura en todas las células (membrana unitaria).
Tiene unos 7 nm de espesor. Composición: 40 % lípidos y 60 % proteínas.
La estructura se corresponde con una bicapa lipídica con proteínas intercaladas. La bicapa se dispone con las zonas hidrófilas hacia fuera y las hidrófobas hacia dentro.
  • Lípidos: los más abundantes son fosfolípidos, colesterol y glucolípidos. Los lípidos de membrana forman la bicapa. Características:
    • Anfipáticos: con un extremo hidrófilo y otro hidrófobo.
    • Autoensamblaje En medio acuático forman espontáneamente bicapas que tienden a cerrarse sobre sí mismas.
    • Autosellado Los compartimentos formados por lípidos se cierran de nuevo si se rompen.
    • Fluidez: las moléculas se pueden desplazar libremente. Depende de la temperatura, de la composición de los ácidos grasos y de su contenido en colesterol
  • Proteínas: transmembrana y superficiales. Pueden desplazarse, pero lentamente. Funciones:
    • Transporte de moléculas específicas
    • Actúan de receptores de las señales químicas del medio y las transmiten al interior de la célula.
    • Catalizan reacciones asociadas a la membrana
    • Actúan de puente entre el citoesqueleto y la matriz
  • Glúcidos: Fundamentalmente oligosacáridos unidos a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas). Forman el glucocálix o cubierta celular. Funciones:
    • Protege la superficie celular del daño mecánico y químico.
    • Reconocimiento celular

La membrana es asimétrica. La membrana corresponde al modelo de mosaico fluido. Las moléculas de lípidos pueden rotar o intercambiarse unas con otras. La fluidez depende de:

  • Grado de saturación de los ácidos grasos en los lípidos de membrana: la saturación aumenta la rigidez y disminuye la fluidez.
  • Longitud de las cadenas de los ácidos grasos en los lípidos de membrana: a mayor longitud, menor fluidez.
  • Temperatura: a mayor temperatura mayor fluidez
  • Proporción de colesterol: a mayor cantidad de colesterol, menor fluidez.

FUNCIONES DE LA MEMBRANA

  • Frontera física
  • Regula el intercambio de sustancias entre la célula y el medio externo, ya que presenta una permeabilidad muy selectiva.
  • Producción y control de gradientes electroquímicos
  • Intercambio de señales al traducir los estímulos externos en respuestas intracelulares
  • División celular (citocinesis)
  • Reconocimiento celular: genera especificidad celular.
  • Inmunidad celular
  • Endocitosis y exocitosis
 

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
El paso de sustancias a través de la doble capa lipídica varía:

  • las sustancias apolares entran con facilidad (lípidos, O2, N2,…)
  • las sustancias con baja polaridad pasan muy lentamente (glucosa, CO2, H2O, …)
  • Las sustancias fuertemente polares encuentran mucha resistencia (iones)

El transporte de sustancias puede hacerse de dos maneras

  • Transporte pasivo: a favor de gradiente (gradiente de concentración química, eléctrico y electroquímico). No requiere gasto de energía.
  • Difusión simple: paso de moléculas pequeñas
    • A través de la bicapa: moléculas no polares y polares de pequeño tamaño (CO2, H2O, O2, benceno,…)
    • Por canales: iones (Na+, K+, Ca2+, Cl-). La apertura del canal se regula por voltaje o mediante ligandos.
  • Difusión facilitada: mediante proteínas transportadoras o permeasas. Son más específicas que las que intervienen en la difusión simple (aminoácidos, glucosa,…). Sufren un cambio de forma
 

 

  • Transporte activo: contra gradiente, con gasto de ATP.
  • Bomba de Na – K: bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior. La diferencia de potencial se denomina potencial de membrana. Se puede utilizar para el cotransporte y para transmitir información (neuronas)
  • Bomba de Ca

 

 

Transporte de macromoléculas y partículas

  • Endocitosis
    • Pinocitosis: líquidos y sólidos formando pequeñas vesículas
    • Fagocitosis: forma fagosomas
  • Exocitosis: se funden vesículas intracelulares con la membrana plasmática. Las moléculas segregadas pueden:
    • Adherirse a la superficie celular formando el glucocálix
    • Incorporarse a la matriz extracelular
    • Difundirse hacia el medio interno sirviendo de alimento o señal a otras células
    • Difundirse hacia el exterior como las enzimas digestivas

Pueden encontrarse algunas especializaciones: microvellosidades, invaginaciones, …

UNIONES INTERCELULARES
Existen tres tipos de uniones entre membranas plasmáticas:

  • Uniones íntimas o de oclusión: no dejan especio intercelular. Ej.: las células epiteliales del intestino.
  • Uniones adherentes o desmosomas: unen células sin impedir el paso de sustancias por el espacio intercelular. Ej.: en células epiteliales.
  • Uniones de comunicación o de tipo gap: no dejan espacio intercelular, pero sí un pequeño espacio de comunicación entre los citoplasmas de las dos células. En células cardíacas y nerviosas.

 

MEMBRANAS DE SECRECIÓN

  • Matriz extracelular: propia de células de tejidos animales. Une células. Consta desustancia intercelular amorfa, colágeno (resistente a la tracción), elastina (proporciona elasticidad) y fibronectina (función adherente).
  • Pared celular: forma especializada de matriz extracelular. Es rígida. Está formada por celulosa y cemento o matriz (pectinas, hemicelulosas, agua y sales minerales). Consta de:
    • lámina media (común),
    • pared primaria (con mucho cemento, hasta 3 capas) y
    • pared secundaria (con 3 capas normalmente). Es la última que se forma. Perdura tras la muerte de la célula. Sirve de sostén a las plantas
 

Funciones:

  • Constituye a modo de exoesqueleto
  •  Une las células entre sí
  •  Permite a las células vivir en medio hipertónico
  •  Constituye una barrera frente a sustancias y agentes patógeno

Puede sufrir suberificación, lignificación, etc.
Especializaciones:

  • Punteaduras: zonas con lámina media y pared 1ª muy fina.
  • Plasmodesmos: conductos comunicando citoplasmas de distintas células
 

La pared celular de los hongos tiene estructura y composición diferentes. El principal componente es la quitina.

EL CITOPLASMA

HIALOPLASMA O CITOSOL

El hialoplasma es el medio  líquido interno del citoplasma. Está delimitado por el sistema membranoso celular.
Es un medio acuoso con un 85% de agua. Existe una gran cantidad de moléculas disueltas que dan lugar a una dispersión coloidal (monosacáridos, polisacáridos, lípidos, proteínas, aminoácidos, ARNt, ARNm, nucleótidos, productos del metabolismo, sales disueltas, etc)
El contenido en agua puede variar, por lo que pueden aparecer las formas sol y gel. Estos cambios intervienen en el movimiento ameboide.
En el citosol se realiza la mayoría de las reacciones metabólicas, como la glucólisis y las fermentaciones.
Regula el pH intracelular.
Se encuentran inmersos los orgánulos (con y sin membrana) y un elevado número de macromoléculas con función de reserva que difícilmente se dispersan en el medio (látex, resina, glucógeno, melanina, etc.)

CITOESQUELETO

Es una red de filamentos proteicos con función esquelética. Se diferencian tres tipos:

  • Microfilamentos: son los componentes más abundantes del citoesqueleto. Están formados por filamentos de actina y de miosina (más gruesos). Sus funciones son:
    • Mantener la forma de la célula
    • Dan lugar a la formación de pseudópodos
    • Generan y estabilizan las prolongaciones celulares, como microvellosidades.
    • Dan lugar a la contracción de las células musculares
    • Forman la corteza celular

Células musculares estriadas

Microvellosidades

Neurona
  • Filamentos intermedios: pueden ser de varios tipos. Los encontramos formando parte de axones y desmosomas.
  • Microtúbulos: están formados por tubulina. Se originan en centrosoma o centro organizador de los microtúbulos. Existen dos monómeros: α y β tubulina. Cada túbulo está formado por  13 hileras de monómeros. Los encontramos en cilios, flagelos, centriolos, husos acromáticos,…

Cilios y flagelos (undulipodios)
Se diferencian en longitud, estructura casi idéntica. Constan de:

  • Tallo o axonema: 2 + 9 parejas. En cada pareja: a (completo y con brazo) y b (incompleto).
  • Corpúsculo basal: sin pareja central y con 9 tríos.
  • Zona de transición
 

ORGÁNULOS

  • Ribosomas

Los ribosomas son orgánulos que carecen de membrana. Se encuentrasn en todas las células eucariotas. Están formados por ARNr y proteínas. En una célula pueden encontrarse ribosomas de dos tipos:

  • 80s (60s y 40s) : libres en el hialoplasma o unidos a la membrana del RER.
  • 70s (50s y 30s) : en la matriz de las mitocondrias y en el estroma de los plastos.

Cuando varios de ellos se encuentran unidos a un mismo ARNm reciben el nombre de polirribosomas o polisomas (de 3 a 10). Tienen como función la síntesis de proteínas. El número de ribosomas en una célula depende de su actividad.

  • Centrosoma.

El centrosoma es el responsable de los movimientos de la célula. Se distinguen dos tipos de centrosomas:

  • Centrosomas con centriolos: en algas, protozoos y animales
  • Centrosomas sin centriolos: en hongos y vegetales. Pueden formar microtúbulos.

Constan de:

  • Centrosfera o material pericentriolar: amorfo. Es el centro organizador de los microtúbulos (COM), el que se encarga de formar microtúbulos
  • Fibras del áster: microtúbulos que crecen a partir del anterior. Dan lugar a los microtúbulos del áster.
  • Diplosoma: Formado por un par de centriolos. Se encuentran inmersos en la centrosfera.  Cada centriolo consta de 9 grupos de tres microtúbulos. Los centriolos están perpendiculares entre sí. Centriolos y corpúsculos basales son prácticamente idénticos.
Funciones: Forman todas las estructuras constituidas por microtúbulos:
    • Cilios y flagelos
    • Huso acromático
    • Citoesqueleto
 
  • Retículo endoplasmático

El retículo endoplasmático es un sistema membranoso formado por una red de sáculos aplanados, en comunicación con la membrana nuclear externa. Se encuentra distribuido por todo el citoplasma formando una red continua. El compartimento interno recibe el nombre de lumen o luz. La porción de retículo endoplasmático entre citosol y núcleo constituye la envoltura nuclear (dos membranas con espacio perinuclear). Cuando se juntan forman los poros.

Se pueden observar dos zonas distintas:


Retículo endoplasmático rugoso .......................................................Retículo endoplasmático liso

  • Retículo endoplasmático liso (REL): carece de sin ribosomas. Su membrana contiene una gran cantidad de enzimas. Funciones:
    • síntesis, almacén y transporte de lípidos (fosfolípidos, colesterol, esteroides). Se sintetizan los lípidos de membrana
    • desintoxicación.
 
    • Retículo endoplasmático rugoso (RER) : está formado por cisternas comunicadas entre sí y vesículas de transporte. Función: síntesis y unión de proteínas con oligosacáridos en el lumen.

Una de las principales funciones del retículo endoplasmático es la formación de las membranas. Con nla actividad de los dos tipos de retículos se generan vesículas que se desplazan al aparato de Golgi y de allí a la membrana plasmática

  • Aparato de Golgi

Está formado por cisternas acompañadas de vesículas de secreción. Cada agrupación se denomina dictiosoma. Cada uno presenta dos caras:

  • Cara cis o de formación: con la membrana más fina (orientada hacia el retículo endoplasmático)
  • Cara trans o de maduración: más cerca de la membrana y más gruesa (orientada hacia la membrana celular)

La cara cis recibe sáculos procedentes del retículo endoplasmático, avanzan hacia la cara trans y se liberan formando vesículas de secreción.
Funciones: transporte, maduración y acumulación de proteínas del RE, glucosilación de lípidos y proteínas o modificación de los procedentes del RE, síntesis de glúcidos de la pared celular, formación de lisosomas

 

Camillo Golgi
  • Lisosomas

Los lisosomas son vesículas procedentes del aparato de Golgi que contienen hidrolasas. La membrana del lisosoma contiene unas proteínas de transporte que, gastando ATP, bombea H al interior, manteniendo un pH (5) óptimo para las enzimas. La membrana por su cara interior presenta un alto contenido de glúcidos para protegerla de las enzimas. Una vez realizada la digestión, los aminoácidos, monosacáridos, etc., salen del lisosoma a través de proteínas de transporte que hay en la membrana y pasan al hialoplasma. Tipos:

      • lisosomas 1ª: sólo enzimas digestivos.
      • Lisosomas 2ª: con sustancias a medio digerir. Se distinguen:
        • Vacuolas digestivas o heterofágicas: si el contenido procede del exterior por fagocitosis o pinocitosis.
        • Vacuolas autofágicas
 

Existen dos tipos especiales de lisosomas:

  • Acrosomas: lisosoma primario en espermatozoides
  • Granos de aleurona: lisosomas secundarios con proteínas en semillas. Cuando la semilla germina las enzimas se hidratan y se digieren las proteínas
 
  • Peroxisomas

Se forman a partir del  R.E., con enzimas oxidativos (oxidasa y catalasa)

    • La oxidasa oxida sustancias orgánicas que, en exceso resultan perjudiciales. Utilizan O2 y producen agua oxigenada

Sustrato – H2 + O2       →     Sustrato + H2O2

    • La catalasa puede actuar de dos maneras:
      • Si hay sustancias que se pueden eliminar por oxidación:

Sustrato – H2 + H2O2   →     Sustrato + 2H2O

      • Si hay un exceso de H2O2, la catalasa lo degrada: 

2 H2O2      →      O2 + 2H2O

Funciones:

  • Desintoxicación
  • Degradación en ácidos grasos en moléculas más pequeñas (beta oxidación)

Parece que los peroxisomas aparecieron antes que las mitocondrias y que su función era permitir la vida en una atmósfera cada vez más rica en oxígeno (tóxico para los organismos anaerobios primitivos).

 

Un tipo especial de peroxisomas son los glioxisomas. Transforman ácidos grasos de semillas en azúcares, hasta que la planta pueda hacer la fotosíntesis.

  • Vacuolas

Se forman a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o por invaginaciones de la membrana. Suelen ser muy grandes. Suele haber una o dos por célula. Su membrana se denomina tonoplasto. En células vegetales maduras pueden llegar a 50 – 95% del volumen celular. El conjunto de vacuolas de una célula se denomina vacuoma. Funciones:

  • Acumulación de agua: regula la presión osmótica
  • Almacenamiento de sustancias de reserva
  • Almacenamiento de productos de desecho
  • Función de relación, almacenando alcaloides (venenos), colorantes, etc
 

En protozoos encontramos vacuolas pulsátiles. Al vivir en agua dulce son hipertónicos respecto al medio, por lo que les entra agua por ósmosis. Mediante estas vacuolas eliminan el exceso de agua y evitan la turgencia.

  • Mitocondrias

Las mitocondrias son orgánulos bimembranosos que aparecen en todas las células eucariotas. El conjunto de mitocondrias de una célula se denomina condrioma. Su número varía dependiendo de la actividad celular. Constan de:

  • Membrana mitocondrial externa
  • Membrana mitocondrial interna.
  • Espacio intermembrana
  • Matriz mitocondrial
  • Crestas mitocondriales
  • ADN mitocondrial
  • Ribosomas 70s (mitorribosomas)

Funciones:

  • Respiración celular (ciclo de Krebs y cadena respiratoria)
  • β oxidación (hélice de Lynen)
  • Fosforilación oxidativa
  • Síntesis de proteínas
 

Se originaron a partir de bacterias fagocitadas que no fueron digeridas (Teoría endosimbiótica). La célula hospedadora se transformaría en aerobia.

  • Plastos

Los plastos son orgánulos bimembranosos que se encuentras en las células vegetales y en las algas. Existen varios tipos:

  • Cloroplastos

Presentan una morfología muy variada. En algas y plantas.
Constan de:

  • Membrana plastidial externa
  • Membrana plastidial interna
  • Estroma
  • ADN plastidial
  • Ribosomas 70s (plastorribosomas)
  • Tilacoides o lamelas
  • Granas
 
 

Funciones

  • Fotosíntesis: Realizan la fase luminosa o fotoquímica en los tilacoides y la fase oscura o biosintética en el estroma.
  • Síntesis de proteínas

Se originaron a partir de cianobacterias fagocitadas que no fueron digeridas (Teoría endosimbiótica). La célula hospedadora se transformaría en autótrofa.

  • Etioplastos: se desarrollan en oscuridad
  • Cromoplastos con diferentes pigmentos
  • Leucoplastos: almacenan sustancias de reserva:
    • Amiloplastos: almacenan almidón
    • Proteoplastos: almacenan proteínas
    • Oleoplastos: almacenan grasas

EL NÚCLEO

Representa aproximadamente el 10% del volumen celular. Interviene en la duplicación y transcripción. En la mayoría de las células un solo núcleo. Suelen ser esféricos. En división cambia.

Estructura del núcleo interfásico

Envoltura nuclear
Presenta dos membranas. La externa tiene un gran número de ribosomas adheridos. Se comunica con el retículo endoplasmático rugoso y puede realizar las mismas funciones. Existe un gran número de poros. Su número está directamente relacionado con su actividad.

 

Un poro nuclear se forma por la fusión de las membranas nucleares interna y externa y está contorneado por una intrincada estructura proteica denominada complejo del poro nuclear. La estructura tiene forma de rueda y simetría octogonal. Dos anillos paralelos formado cada uno de ellos por 8 subunidades delimitan el borde. Ocho radios conectan los dos anillos. En el centro hay un transportador, a modo de diafragma, que se abre y se cierra para permitir el paso de partículas de diversos tamaños. Se adapta al tamaño de las partículas.
Existen proteínas quye se extienden desde el borde hacia el espacio perinuclear y ayudan a anclar el complejo del poro a la envuelta. Además, existen fibras que se extienden desde los anillos hacia el citosol y hacia el nucleoplasma. Las que están al lado del nucleoplasma forman una cesta.

Nucleoplasma o carioplasma o jugo nuclear
Es una dispersión coloidal de tipo gel. Presenta una red de proteínas que mantienen fijos el nucléolo y las fibras de cromatina.

Nucleolos
Formado fundamentalmente por ARN y proteínas. Se origina a partir de zonas de ADN con información para formar el ARNn. Puede haber más de uno.
Se encarga de la formación de los ribosomas. El tamaño del nucléolo está directamente relacionado con el número de ribosomas necesario para la síntesis proteica  de la célula.

 

Cromatina
Formada por filamentos de ADN en distintos grados de condensación y proteínas
Se pueden distinguir:

  • Heterocromatina: no se descondensa completamente durante la interfase. Es una forma inactiva. Se tiñen fuertemente. Se localiza fundamentalmente en la periferia del nucleo. Existen dos tipos:
    • Constitutiva: idéntica para todas las células del organismo y que carece de información genética. Incluye a los telómeros y centrómeros del cromosoma que no expresan su ADN. Es muy estable.
    • Facultativa: diferente en los distintos tipos celulares. Contiene información sobre todos aquellos genes que no se expresan o que pueden expresarse en algún momento. Incluye al ADN satélite y al corpúsculo de Barr. La heterocromatina facultativa es reversible, su estado heterocromático depende de la etapa del desarrollo y del tipo celular.
  • Eucromatina: se descondensa completamente. Se tiñe débilmente. Es la forma activa.

Los cromosomas están formados por fibra de cromatina de 300 Å condensada sobre sí misma. Cada molécula de cromosoma es hasta 50.000 veces más corta que su forma extendida 
En los cromosomas encontramos:

  • Cromátidas o brazos cromosómicos
  • Centrómero o constricción primaria
  • Constricciones secundarias
  • Satélites
  • Telómeros
  • Cinetocoro
 

Según el número de brazos se distinguen dos tipos de cromosomas:

  • Cromosomas metafásicos: presentan dos cromátidas
  • Cromosomas anafásicos: una sola cromátida
 

Según la posición del centrómero se distinguen cuatro tipos de cromosomas:

  • Metacéntricos
  • Submetacéntricos
  • Acrocéntricos
  • Telocéntricos
 

Las células somáticas de animales y vegetales son diploides o 2n. Las células reproductoras son haploides o n.
El conjunto de los cromosomas metafásicos de una célula recibe el nombre de cariotipo. Se distinguen dos tipos:

  • Autosomas
  • Heterocromosomas o cromosomas sexuales. En hembras uno de los cromosomas X forma una estructura compacta en la periferia del núcleo durante la interfase denominada corpúsculo de Barr. Permite conocer el sexo de un individuo por simple observación al microscopio.
 

Murray Barr

Se denomina genoma al conjunto de genes que tiene una célula (toda la información genética).

 

El conjunto de todos los cromosomas metafásicos de una célula (separados) recibe el nombre de cariotipo o idiotipo. Cada cromosoma o pareja de cromosomas se designa con un número, excepto los cromosomas sexuales que se denominan con las letras X e Y.

La representación gráfica o fotográfica de los cromosomas homólogos, ordenados de mayor a menor tamaño, se denomina cariograma o idiograma.