NÚCLEO

Durante o período em que a célula não se encontra em divisão é denominado intérfase, falando-se portanto, do núcleo interfásico.
O núcleo interfásico dos eucariontes é constituído pela carioteca, nucleoplasma, cromatina (cromossomos) e nucléolo.
Generalidades Sobre o Núcleo
As células eucariontes geralmente apresentam apenas um núcleo, mas podem existir células com dois ou mais núcleos. Há, portanto, células mononucleadas, binucleadas e multinucleadas, respectivamente.
Embora a maioria das células eucarióticas sejam nucleadas, existem alguns tipos de células especializadas, no corpo de alguns organismos multicelulares, em que o núcleo desaparece durante o período de maturação dessas células, dando origem a células anucleadas. É o caso das hemácias humanas, que são células anucleadas do sangue.
Essas células provêm principalmente de células nucleadas da medula óssea vermelha que, durante o processo de diferenciação em hemácias, perdem o núcleo.
As células anucleadas têm curto período de vida, havendo necessidade de serem constantemente produzidas e repostas. A presença do núcleo é, portanto, indispensável à maturação da vida. O núcleo, através dos cromossomos, coordena e comanda todas as funções vitais da célula.
Membrana Nuclear ou Carioteca
A membrana nuclear ou carioteca separa o material nuclear do citoplasma. É formada por duas membranas lipoprotéicas, com organização estrutural semelhante às demais membranas celulares. Essas membranas são separadas entre si por um espaço denominado Espaço Perinuclear. A membrana interna apresenta na sua face interna, um espessamento chamado de lâmina, que é a parte da matriz nuclear.
A membrana externa apresenta ribossomos na face citoplasmática. A membrana externa do envoltório nuclear se continua com o retículo endoplasmático do citoplasma, razão pela qual é considerada uma porção desta retículo que envolve o conteúdo nuclear.
A membrana nuclear não é contínua, estando interrompida por poros, que estabelecem comunicações do citoplasma com o interior do núcleo. Os poros, são constituídos por um complexo de monômeros protéicos formando unidades que se associam limitando um canal. No entanto, tem se demonstrado que a passagem do material do citoplasma para o núcleo, ou vice-versa, não é livre e também se observam diferenças marcantes de célula para célula.
Nucleoplasma ou Cariolinfa
Apresenta-se como uma solução aquosa de proteínas, metabólitos e íons que preenchem o espaço entre a cromatina e os nucléolos. Entre as proteínas do nucleoplasma estão as enzimas da glicólise, que contribuem para a produção de energia, no núcleo interfásico. Além destas enzimas foram descritas várias outras tais como: asDurante o período em que a célula não se encontra em divisão é denominado intérfase, falando-se portanto, do núcleo interfásico.
O núcleo interfásico dos eucariontes é constituído pela carioteca, nucleoplasma, cromatina (cromossomos) e nucléolo.
Cromatina e Cromossomos
Quando a célula não esta em divisão, os cromossomos apresentam-se como fios muito finos, dispersos no nucleoplasma recebendo o nome de cromatina.
Os cromossomos só se tornam bem visíveis individualizados ao microscópio óptico durante a divisão celular quando sofrem um processo chamado condensação. Neste processo, tornam-se mais curtos e mais espessos, que facilita a visualização. Cada cromossomo é formado por uma única e longa molécula de DNA, associada a várias moléculas de Histona (proteína básica).
Heterocromatina e Eucromatina
- Heterocromatina: corresponde a regiões do cromossomo que permanecem muito condensadas durante a interfase mantendo aparentemente, o tipo de condensação adotado pelo restante da cromatina somente durante a divisão celular. Verificou-se que a heterocromatina é inativa na transcrição do DNA em RNA. É, portanto, uma região do cromossomo que nunca entra em atividade de síntese de RNA, sendo geneticamente inativa.
- Eucromatina: corresponde a regiões menos condensadas do cromossomo interfásico e os genes contidos nos cromômeros nela existentes podem entrar em atividade. Na eucromatina há, portanto, interna síntese de RNA.
Classificação dos Cromossomos
Quando uma célula vai entrar em divisão, os cromossomos duplicam-se ainda na interfase. Cada cromossomo produz um outro idêntico a ele e esses dois filamentos cromossômicos, agora denominados cromátides ficam unidos por uma região denominada centrômero.
Já comentamos anteriormente que os cromossomos são filamentos formados por DNA e proteínas contendo uma seqüência linear de genes. Localizam-se no núcleo de células eucarióticas, ou dispersos no citoplasma de células procarióticas e são responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários aos descendentes. Os cromossomos pertencentes às células de indivíduos da mesma espécie apresentam forma, tamanho e número constantes, porém variam de espécie para espécie. Enquanto o homem possui (2n) 46 cromossomos, o boi possui (2n) 60, e o milho (2n) 20. O conjunto de dados sobre forma, tamanho e número de cromossomos de uma determinada espécie é denominado cariótipo. O cariótipo de uma espécie pode ser representado por um cariograma ou ideograma, que corresponde a um arranjo dos cromossomos separados aos pares e em ordem decrescente de tamanho. Na espécie humana, as células gaméticas possuem um lote haplóide de 23 cromossomos (n), denominado genoma. As células somáticas ou corpóreas apresentam um lote diplóide de 46 cromossomos (2n), que correspondem à união dos genomas do óvulo materno e do espermatozóide paterno.
Estrutura e classificação dos cromossomos Durante o período de intérfase, os cromossomos se apresentam com um ou mais filamentos de cromatina individuais denominados cromonemas. Em um filamento cromossômico, podemos encontrar regiões de constrição ou estrangulamento que o dividem em partes ou setores. Conhecem-se dois tipos destas constrições: as primárias e as secundárias. Nas constrições primárias, observa-se uma estrutura característica denominada centrômero. As constrições em que o centrômero não está presente são as secundárias e, em algumas células, são responsáveis pela formação dos nucléolos. De acordo com a posição do centrômero, podemos classificar os cromossomos em quatro tipos:
- Cromossomo Metacêntrico: Centrômero bem no centro, formando dois braços do mesmo tamanho.
- Cromossomo Submetacêntrico: Centrômero deslocado da região central, podendo ser notados dois braços de comprimentos diferentes.
- Cromossomo Acrocêntrico: Centrômero próximo a uma de umas extremidades, formando um braço bem longo e outro bem pequeno.
- Cromossomo Telocêntrico: Centrômero terminal. Nesse caso, o cromossomo é formado por um só braço.
Essa classificação só é possível com os cromossomos condensados, pois somente assim eles são visíveis individualmente.
Nos mamíferos do sexo feminino, o cromossomo X condensado é observado no interior do núcleo ou associado ao envoltório nuclear, como uma partícula esférica que se cora fortemente, à qual se dá o nome de cromatina sexual. A presença ou não de cromatina sexual permite, pois, o diagnóstico citológico do sexo.
Nucléolo
É um corpúsculo denso, não delimitado por membrana, mergulhado no nucleoplasma. É uma estrutura sempre presente nas células eucarióticas, podendo haver mais de um nucléolo por núcleo interfásico. Durante a divisão celular, o nucléolo desaparece.
O nucléolo é uma região de intensa síntese de ácido ribonucléico ribossômico (RNAr). Essa síntese ocorre em certas regiões de determinados cromossomos, denominados regiões organizadoras do nucléolo. O nucléolo corresponde, portanto, a uma região de grande concentração de ribonucleoproteínas, RNAr, ao redor de um trecho de um cromossomo.

A determinação do sexo do indivíduo resulta da interação de genes localizados em um par de homólogas (cromossomos sexuais - heterossomos ou alossomos)
Homens: 44 autossomos + XY (cromossomos sexuais)
Mulheres: 44 autossomos + XX (cromossomos sexuais)
Homens - heterogamética 44 A XY ===> 22 AX ou 22 AY
Mulheres - homogamética 44 A XX ===> 22 AX
EXERCÍCIOS
1)Na aula de Biologia, o professor fez a seguinte afirmação: "A produção de ribossomos depende, indiretamente, da atividade dos cromossomos.
Em seguida pediu a seus alunos que analisassem a afirmação e a explicassem.
Foram obtidas cinco explicações diferentes, que se encontram a seguir citadas. Assinale a única afirmação correta:
a) os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA ribossômico e proteínas, material utilizado na produção de ribossomos.
b) os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA mensageiro e proteínas, material utilizado na produção de ribossomos.
c) os cromossomos contém DNA; este controla a síntese de ribonucleoproteínas que formarão o nucléolo e que, posteriormente, farão parte dos ribossomos.
d) os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA transportador e proteínas, material utilizado na produção de ribossomos.
e) os cromossomos, produzidos a partir do nucléolo, fornecem material para a organização dos ribossomos.

2)A célula nervosa, o espermatozóide e o zigoto possuem, respectivamente:
a) 46, 46 e 46 cromossomos
b) 23, 46 e 23 cromossomos
c) 23, 23 e 46 cromossomos
d) 46, 23 e 23 cromossomos
e) 46, 23 e 46 cromossomos

3)Se corarmos uma célula animal com um corante específico para RNA, a estrutura mais corada será
a) o lisossomo.
b) o complexo de Golgi.
c) a mitocôndria.
d) o nucléolo.
e) o centríolo.

4)Em uma célula eucariótica, as características genéticas responsáveis por todo o controle de atividades celulares estão:
a) nas organelas citoplasmáticas
b) somente nos retículos endoplasmáticos
c) nas cristas mitocondriais
d) encerradas no interior do núcleo, na cromatina
e) somente nos ribossomos

5)A elucidação de crimes, como também a identificação da paternidade, vêm sendo efetuadas com certa facilidade e segurança através do uso de técnicas apropriadas, em que são considerados básicos alguns conceitos de genética. Sobre esses conceitos, julgue os itens.
( ) Cariótipo é o conjunto de informações sobre os cromossomos de uma determinada espécie.
( ) Genes alelos são genes que ocupam o mesmo "locus" gênico em cromossomos homólogos.
( ) Um dos catalisadores do processo de duplicação do DNA é a enzima DNA polimerase.
( ) Na espécie humana distinguem-se 3 tipos sangüíneos, e os indivíduos do grupo sangüíneo AB são considerados doadores universais.

6)Observe a figura a seguir, que representa um cromossomo, e depois RESPONDA as questões propostas.-
Baseado na figura, RESPONDA:
a) Qual a classificação, quanto à posição do centrômero, desse cromossomo? JUSTIFIQUE sua resposta.
b) Que fase da mitose está aí representada, considerando que esse cromossomo encontra-se no máximo de sua capacidade de espiralização?
c) Qual o nome das partes do cromossomo representadas pelas letras A e B? d) EXPLIQUE quais as conseqüências da perda da região centromérica, durante o processo de divisão celular.

7)Uma célula procarionte se diferencia de uma célula eucarionte pela ausência de:
a) DNA
b) Carioteca
c) Citoplasma
d) Membrana Plasmática
e) Ribossomos

8)Algumas células apresentam material nuclear bastante desespiralizado e metabolismo muito alto. Essas características podem indicar:
a) pouca atividade do DNA e, como conseqüência, pouco desenvolvimento das organelas celulares.
b) intensa tradução, exigindo a presença de grande desenvolvimento de retículo endoplasmático liso.
c) intensa transcrição e tradução, exigindo a presença de retículo endoplasmático rugoso muito desenvolvido.
d) intensa duplicação do material genético, demonstrando alta taxa de divisão celular e organelas pouco desenvolvidas.
e) intensa transcrição, exigindo grande desenvolvimento do complexo de Golgi, responsável pela tradução.

9)Considere as seguintes afirmações relativas ao nucléolo:

I. É uma região de intensa síntese de RNA ribossômico.
II. No nucléolo, as moléculas de RNA ribossômico associam-se a proteínas formando as subunidades que comporão os ribossomos.
III. A organização do nucléolo independe dos cromossomos que compõem o núcleo.

10)Dessas afirmações, APENAS
a) I é verdadeira.
b) II é verdadeira.
c) III é verdadeira.
d) I e II são verdadeiras.
e) II e III são verdadeiras.

11)No citoplasma de células eucariotas, existem estruturas revestidas por unidade de membrana. Assinale a estrutura celular revestida por membrana DUPLA:
a) Lisossomo
b) Carioteca.
c) Retículo endoplasmático liso.
d) Retículo endoplasmático rugoso.
e) Complexo golgiense.

12)
Os cromossomos são classificados de acordo com a posição do seu centrômero. Observe os esquemas anteriores e indique a classificação dos cromossomos representados.
a) Telômero, acrocêntrico, metacêntrico.
b) Acêntrico, metacêntrico, mesocêntrico.
c) Acêntrico, acrocêntrico, mesocêntrico.
d) Telocêntrico, acrocêntrico e metacêntrico.
e) Telocêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico.


13)Os cromossomos são constituídos principalmente por:
a) fosfolipídeos.
b) proteínas.
c) ácido ribonucléico.
d) enzimas.
e) ácido desoxirribonucléico.

14)Ao se pesquisar a função dos nucléolos realizaram-se experiências com uma linhagem mutante do anfíbio 'Xenopus'. Verificou-se que cruzamentos de indivíduos desta linhagem produziam prole com alta incidência de morte - os embriões se desenvolviam normalmente e, pouco depois da eclosão, os girinos morriam. Estudos citológicos mostraram que os núcleos dos embriões ou não apresentavam nucléolos, ou apresentavam nucléolos anormais.
Conclui-se que a primeira atividade celular afetada nestes embriões foi:
a) o processamento do RNA mensageiro
b) a produção de RNA mensageiro
c) a produção de histonas
d) a produção de ribossomos
e) a produção de RNA polimerase

15)Diversas proteínas, como as histonas e várias enzimas, embora sintetizadas no citoplasma, são encontradas no núcleo.
A passagem destas macromoléculas pelo envoltório nuclear é possível porque:
a) ocorre um mecanismo específico de endocitose que permite a passagem de certas macromoléculas;
b) o envoltório nuclear possui poros que permitem a passagem de macromoléculas;
c) ocorre um mecanismo específico de pinocitose que permite o englobamento de algumas macro-moléculas;
d) existe, neste envoltório, um mecanismo de transporte simultâneo e oposto de ácido ribonucléico e proteínas;
e) existem transportadores nas membranas externa e interna do envoltório nuclear que realizam o transporte das macromoléculas, passando pelo lúmen do envoltório.

16)A palavra GENOMA significa
a) representação gráfica dos diferentes cromossomos que contêm o conjunto básico de informações genéticas para uma determinada espécie.
b) informação genética total carregada por uma célula ou organismo.
c) conjunto das expressões fenotípicas de um dado genótipo sob condições ambientais distintas.
d) carga genética de um dado indivíduo ou população de indivíduos de uma espécie.
e) estrutura composta de DNA e proteínas associadas, que carrega parte ou toda a informação hereditária do organismo.

17)Qual das alternativas se refere a um cromossomo?
a) Um conjunto de moléculas de DNA com todas as informações genéticas da espécie.
b) Uma única molécula de DNA com informação genética para algumas proteínas.
c) Um segmento de molécula de DNA com informação para uma cadeia polipeptídica.
d) Uma única molécula de RNA com informação para uma cadeia polipeptídica.
e) Uma seqüência de três bases nitrogenadas do RNA mensageiro correspondente a um aminoácido na cadeia polipeptídica.







18) Analisando o desenho esquemático que representa o núcleo de uma célula animal qualquer, podemos identificar que o componente responsável pela síntese de RNA que forma o ribossomo é assinalado pelo número:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5

19)Quando afirmamos que o metabolismo da célula é controlado pelo núcleo celular, isso significa que
a) todas as reações metabólicas são catalisadas por moléculas e componentes nucleares.
b) o núcleo produz moléculas que, no citoplasma, promovem a síntese de enzimas catalisadoras das reações metabólicas.
c) o núcleo produz e envia, para todas as partes da célula, moléculas que catalisam as reações metabólicas.
d) dentro do núcleo, moléculas sintetizam enzimas catalisadoras das reações metabólicas.
e) o conteúdo do núcleo passa para o citoplasma e atua diretamente nas funções celulares, catalisando as reações metabólicas.