Biología (08) · Unidad 6 — Citoesqueleto, matriz y núcleo
Cromosomas y nucléolo
Un cromosoma metafásico son dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero, con un brazo corto (p), uno largo (q) y telómeros en las puntas; según dónde esté el centrómero es metacéntrico, submetacéntrico o acrocéntrico. La especie humana tiene 2n = 46: 22 pares de autosomas y un par sexual (XX o XY). El nucléolo se arma alrededor de los genes del ARN ribosomal y es donde se fabrican las subunidades de los ribosomas.
La explicación
El problema: repartir el ADN sin perder nada
Cuando una célula se divide, cada hija tiene que llevarse una copia completa del ADN. Para eso, la cromatina, que en interfase está suelta (tema 6.5), se compacta al máximo y forma cromosomas: paquetes nítidos, visibles al microscopio óptico, que se pueden mover enteros sin enredarse.
Las partes de un cromosoma
Un cromosoma de la metafase tiene forma de X o de V, porque ya está duplicado: son dos copias idénticas, las cromátidas hermanas, cada una una molécula de ADN continua (tema 6.5), unidas en un punto.
Cinetocoro: un disco de proteínas sobre el centrómero, uno por cada cromátida, donde se enganchan los microtúbulos del huso (tema 6.1).
Brazos: el centrómero divide al cromosoma en un brazo corto, p, y uno largo, q.
Telómeros: los extremos de cada cromátida, con secuencias repetidas que los protegen, como el plástico de la punta de un cordón.
Un cromosoma sin duplicar (por ejemplo, en la fase G1) es una sola cromátida con su centrómero y sus dos telómeros. Duplicado, son dos cromátidas: el doble de telómeros, pero un solo centrómero compartido.
Según dónde está el centrómero
Submetacéntrico: centrómero corrido del medio; un brazo claramente más corto.
Acrocéntrico: centrómero muy cerca de una punta; el brazo p es diminuto. En las personas, los pares 13, 14, 15, 21 y 22.
Telocéntrico: centrómero en la punta; en la especie humana no hay.
Cuántos: haploide, diploide, poliploide
Cada especie tiene un número fijo de cromosomas. Al juego completo de una sola copia se lo llama n. Una célula haploide tiene un juego (n), como los gametos; una diploide tiene dos (2n), uno de cada progenitor, como casi todas nuestras células; una triploide, tres (3n); y en general, más de dos juegos es poliploide, algo frecuente en plantas (la banana de comer es triploide; el trigo del pan, hexaploide).
En la especie humana, 2n = 46 y n = 23. De los 23 pares, 22 son autosomas (iguales en varones y mujeres) y uno es el par sexual: XX o XY. Una célula con juegos completos (n, 2n, 3n…) es euploide; una a la que le sobra o le falta un cromosoma suelto (2n + 1, 2n − 1) es aneuploide, como en la trisomía 21. Eso se ve en el tema 9.6.
En las personas, el sexo cromosómico lo determina el cromosoma Y: lleva un gen (SRY) que dirige el desarrollo de testículos. Con Y, el desarrollo es masculino; sin Y, femenino. El X es grande y tiene muchos genes; el Y es chico y tiene pocos.
El cariotipo
Un cariotipo es la foto de los cromosomas de una célula en metafase, ordenados por pares según su tamaño y la posición del centrómero. Para obtenerlo se cultivan células (por ejemplo, glóbulos blancos), se las frena en metafase con colchicina, se las tiñe y se fotografían. Sirve para contar los cromosomas y ver cambios grandes de estructura, por ejemplo en el diagnóstico prenatal.
Centrómeros: 1 por cromosoma. Cromátidas: 2 por cromosoma. Cinetocoros: 1 por cromátida. Telómeros: 2 por cromátida.
En una célula humana en metafase de mitosis: 46 cromosomas, 92 cromátidas, 46 centrómeros, 92 cinetocoros, 184 telómeros.
El nucléolo: la fábrica de ribosomas
En el núcleo en interfase se ve uno o más cuerpos densos, sin membrana: los nucléolos. Se forman alrededor de las regiones de los cromosomas que tienen muchas copias de los genes del ARN ribosomal, llamadas organizadores nucleolares. En las personas están en los brazos cortos de los cinco pares acrocéntricos.
Ahí se transcribe el ARN ribosomal, se lo corta y se lo une con las proteínas ribosomales que llegan del citoplasma. El resultado son las subunidades de los ribosomas, que salen por los poros (tema 6.4). Al microscopio electrónico se distinguen una porción fibrilar (donde se transcribe y procesa el ARN ribosomal) y una porción granular (las subunidades ya casi armadas). Las células que fabrican muchas proteínas tienen nucléolos grandes. Al empezar la división, el nucléolo se desarma, y reaparece al final.
1. Cuerpo denso en el núcleo, sin membrana: nucléolo.
2. Se arma sobre los cromosomas que llevan genes del ARN ribosomal.
3. Produce subunidades de ribosomas, no ribosomas armados ni proteínas.
Una célula humana está en la metafase de la mitosis. ¿Cuántos cromosomas, cromátidas, centrómeros, cinetocoros y telómeros tiene? ¿Cuántos telómeros tenía en la fase G1, antes de duplicar el ADN?
El punto de partida: una célula humana tiene 2n = 46 cromosomas. En la metafase, cada uno está duplicado: dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero.
Cromátidas: 46 × 2 = 92.
Centrómeros: uno por cromosoma = 46.
Cinetocoros: uno por cromátida = 92. Así cada cromátida hermana se engancha al huso desde un polo distinto.
Telómeros: dos por cromátida = 92 × 2 = 184.
En G1, cada cromosoma es una sola cromátida: 46 cromátidas × 2 telómeros = 92 telómeros.
La regla para no perderse: el número de cromosomas lo dan los centrómeros. Todo lo que está en cada cromátida (cinetocoro, telómeros, la molécula de ADN) se duplica al duplicarse el ADN; el centrómero se comparte hasta la anafase.
Dónde se pierde el punto: en decir que en metafase hay 92 cromosomas (son 92 cromátidas) o en contar un telómero por cromátida.
Se analiza el cariotipo de células de una persona y se ven 46 cromosomas: los pares 1 a 22 y dos cromosomas sexuales de tamaño muy distinto. Se observa además que el núcleo de esas células en interfase tiene dos nucléolos grandes. Describí qué información da cada observación.
El cariotipo:
Pares 1 a 22: los 44 autosomas, ordenados por tamaño y posición del centrómero.
Dos sexuales de tamaño muy distinto: un X grande y un Y chico: el sexo cromosómico es XY, masculino (el Y lleva el gen SRY).
Los nucléolos:
Por qué son grandes: la célula fabrica muchas subunidades de ribosomas, o sea que sintetiza muchas proteínas.
Lo que no da el cariotipo: no muestra cambios chicos dentro de un gen; sólo número y cambios grandes de estructura.
Dónde se pierde el punto: en decir que hay «46 pares». Son 46 cromosomas, 23 pares.
Dónde se cae la mayoría
- Llamar cromátida al cromosoma entero. Un cromosoma duplicado tiene dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero.
- Confundir los brazos. El p es el corto y el q el largo.
- Creer que el nucléolo tiene membrana o que fabrica proteínas. No tiene membrana, y lo que arma son las subunidades de los ribosomas.
- Contar mal los autosomas. Una persona tiene 46 cromosomas: 44 autosomas (22 pares) y 2 sexuales.
- Contar un telómero por cromátida. Cada cromátida tiene dos, uno en cada punta.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.
Practicar Cromosomas y nucléolo →Dónde entra este tema en el parcial
- Segundo parcial — El epitelio de la tráquea15 puntos · resuelto paso a paso
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Citoesqueleto, matriz y núcleo