Núcleo celular – funções – DNA e RNA

nucleo

A seguir, você irá aprender tudo sobre o núcleo celular em um resumo completo.

Resumo: o que é o núcleo celular?

O núcleo celular é uma estrutura das células cujas funções são realizar a regulação do metabolismo celular e guardar dados genéticos da mesma. É no núcleo celular que encontra-se o DNA celular.

Células sem núcleo celular têm futuro muito limitado. O único tipo comum de célula animal sem núcleo, a hemácia de mamíferos, vive apenas poucos meses; excetuando sua função no transporte de oxigênio, é extremamente restrita em suas atividades metabólicas.

Células zigóticas das quais o núcleo é removido experimentalmente podem se dividir por algum tempo, mas os produtos da divisão nunca se diferenciam em tipos de células especializadas, e terminam por morrer.

Fragmentos sem núcleo, removidos de grandes organismos unicelulares como as amebas ou a alga Acetabularia, sobrevivem temporariamente, mas terminam por morrer, a menos que sejam neles transplantados núcleos de outras células.

Se um fragmento contendo núcleo é removido de uma Acetabularia de uma espécie, caracterizada por uma dada morfologia, o fragmento regenerará uma célula inteira daquela espécie.

Funções do núcleo celular

Esta capacidade de regeneração permite que núcleos de uma espécie são combinados com citoplasmas de espécies diferentes. A conclusão tirada de tais experiências é de que o núcleo produz materiais que entram no citoplasma e participam no controle do crescimento e da morfologia da célula.

O achado crucial é que a morfologia das células regeneradas torna-se eventualmente semelhante à da espécie da qual foi retirado o núcleo. Nos fragmentos híbridos com o núcleo de uma espécie e a maior parte do citoplasma de outra, o material citoplasmático antigo persiste por algum tempo e pode influenciar a forma de célula.

Contudo, este é finalmente consumido e substituído por materiais recém-produzidos pelo núcleo celular. Assim, o núcleo é essencial para uma continuação a longo prazo do metabolismo e da capacidade das células de alterar significativamente sua estrutura e função (como na diferenciação).

Em grande parte, isto reflete o papel primário do núcleo na produção do RNA necessário para a síntese proteica. Quando as células se alteram, suas novas funções e estrutura requerem novas proteínas.

DNA

A contribuição do núcleo para a massa total da célula, em diferentes tipos de células, é de aproximadamente cinco por cento (algumas células musculares) a cinco a 10 por cento em hepatócitos, e até a 50 por cento ou mais em células (linfócitos) da glândula tinto e em outras células que se dividem rapidamente, tais como células de ponta de raiz de plantas e as células cancerosas.dna

As variações na proporção entre volumes do núcleo e da célula caem dentro da mesma faixa, e há substanciais diferenças nas dimensões e na massa total de núcleos de diferentes tipos celulares em um dado organismo.

A composição aproximada dos núcleos de hepatócitos de ratos é 10 a 15 por cento de DNA, 80 por cento de proteína, cinco por cento de RNA e três por cento de lipídios. (baseados em peso seco; a água é um constituinte primário de todas as células e organelas e corresponde a 70 por cento do peso do hepatócito).

Contudo, estudos citoquímicos quantitativos de células em animais e plantas multicelulares estabeleceu que, a despeito de amplas variações em tamanho e massa total de núcleos de vários tipos de células, o conteúdo de DNA da maioria dos núcleos em um dado organismo é o dobro (2x) do dos núcleos de óvulos ou espermatozoides.

Isto é o esperado para o material genético: cada gameta contribui com uma quantidade igual de DNA para o núcleo do zigoto, que por duplicação dá origem a todos os núcleos das células do organismo.

RNA

A produção de RNA é o aspecto mais importante da função do DNA. Evidências autoradiográficas descritas antes indicam que a maior parte do RNA das células é produzida no núcleo, em íntima associação com o DNA.

DNA e RNA são semelhantes por serem ambos cadeias polinucleotídicas, mas o RNA difere de várias maneiras do DMA. O açúcar com cinco carbonos do RNA é a ribose em vez da desoxirribose e, no RNA, a base uracila substitui a timina do DNA. A maior parte do RNA tem cadeia única, com exceção do de certos vírus.

No entanto, em muitas moléculas de RNA, as sequências de nucleotídios são tais que a molécula, dobrando-se sobre si mesma, pode estabelecer trechos de associação em dupla hélice que seguem as mesmas “regras” de parcamento de bases (A com U, G com C) que as da dupla hélice do DNA.

Proteínas do núcleo celular

No núcleo celular, o DNA está em um complexo com proteínas, entre as quais estão as histonas. Os grupamentos fosfato do DNA têm cargas negativas. Em células coradas com “corantes básicos” (os corantes que têm cargas positivas), as regiões contendo DNA (ou RNA) se coram porque seus grupamentos fosfato com cargas negativas atraem as moléculas de corãnte com cargas opostas.

Tais regiões são denominadas basófilas. As histonas são proteínas básicas, isto é, têm um alto conteúdo dos aminoácidos básicos lisina, arginina e histidina, que contêm grupamentos animo (NH2) ou derivados. Estes agrupamentos amino podem adquirir um H+ e assumir uma forma com carga positiva.

Enzimas

Bastantes atividades enzimáticas e vias metabólicas têm sido atribuídas aos núcleos, muitas vezes em bases questionáveis: Muitas, detectadas no que se supunha ser preparações puras de núcleos isolados, afinal refletiam contaminação das frações celulares com citoplasma.

Outras, como o acúmulo de glicogênio visto ocasionalmente, podem caracterizar tipos particulares de células sob circunstâncias particulares, mas parecem não ser muito difundidas. Concorda-se, contudo em geral que a maioria dos núcleos apresenta algumas atividades enzimáticas, mais notavelmente as relacionadas com a produção de DNA e RNA.

Há muito se debate se os núcleos sintetizam algumas das suas próprias proteínas ou se as recebem todas do citoplasma. Vários laboratórios relataram que preparações de alguns tipos de células contendo núcleos isolados cuidadosamente livres de citoplasma podem sintetizar algumas proteínas.

No entanto, a superfície externa do núcleo é em si parte do retículo endoplasmático do citoplasma e, como ele, tem as organelas de síntese proteica. Deve ser, portanto, ainda considerada uma questão em aberto se podem ser sintetizadas proteínas no interior do núcleo celular. Atualmente, parece improvável, para a maioria dos tipos de células, que ocorra uma extensa produção de proteínas neste compartimento.

 

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