Balbiani provou que o núcleo era o responsável pela coordenação da manutenção da vida celular, comandando sínteses proteicas dentre outras atividades celulares.
Balbiani segmentou células, deixando uma parte com núcleo e a outra sem o núcleo celular. O resultado desse experimento foi que a parte que não tinha núcleo não se desenvolveu e morre pouco tempo apos; a porção que possuía o núcleo, desenvolveu-se e permaneceu viva. Balbiani concluiu então que a célula depende do núcleo celular para sua sobrevivência.
ESTRUTURA DO NÚCLEO
O núcleo é a estrutura subcelular que contém a informação hereditária da célula, o ácido desoxirribonucleico (ou DNA, da sigla em inglês), e que controla a síntese de proteínas, bem como o crescimento e divisão celular. Essa organela esférica, em células animais típicas mede cerca de 10-20 µm de diâmetro e é delimitada por uma membrana dupla chamada envelope nuclear ou carioteca que auxilia a manutenção da forma do núcleo e na regulação do fluxo de moléculas através dos poros nucleares, que permitem a comunicação com o citoplasma da célula. No interior do núcleo, encontra-se o nucléolo, estrutura responsável pela síntese e montagem dos ácidos ribonucleicos (ou RNA, da sigla em inglês) ribossomais. Uma matriz líquida de alta viscosidade, denominada nucleoplasma, é encontrada preenchendo o interior do núcleo e contém, dissolvidas nela, diversas substâncias como nucleotídeos, proteínas e a cromatina, que é a denominação dada ao complexo formado entre proteínas, como histonas, e os cromossomos, longas sequências de DNA bem organizadas, que contêm todas as informações genéticas da célula.
CARIOTECA
A carioteca, ou envelope nuclear, circunda completamente o núcleo, auxiliando à manutenção de sua forma esférica, e atua como um impedimento à livre difusão de substâncias entre o nucleoplasma e o citoplasma, separando do citossol os componentes nucleares, incluindo o material genético, durante a maior parte do ciclo celular. Durante a divisão da célula, cópias equivalentes do material genético contido no núcleo e organizado nos cromossomos devem ser transmitidas para ambas as células filhas. Assim, no início da mitose, durante a prófase, em processo essencial para a divisão dos cromossomos, o envelope nuclear se desintegra. Na telófase, fase final da mitose, porém, a carioteca é reestruturada em torno de cada um dos novos conjuntos de cromossomos.
A carioteca é formada por dupla membrana: duas membranas concêntricas, cada uma formada por uma bicamada lipídica com distintas proteínas, dentre outras classes de moléculas, inseridas nela, à exemplo de outras membranas biológicas. A dupla membrana da carioteca é composta pela membrana nuclear interna e a membrana nuclear externa, separadas por uma região denominada espaço perinuclear, que é contínuo ao lúmen do retículo endoplasmático rugoso.
CROMATINA
Apesar de toda a organização e alto grau de empacotamento do material genético em cromossomos durante a mitose e meiose, nos períodos em que não ocorre divisão celular, quando a célula encontra-se em interfase, o material cromossômico não se vê individualizado; ao contrário, encontra-se amorfo e disperso em algumas regiões do núcleo. A este material cromossômico amorfo, formado por fibras contendo DNA e proteínas, dá-se o nome de cromatina.
Embora não seja a única classe de proteínas associadas ao material genético, uma categoria importante de proteínas que se ligam ao DNA cromossômico é a das histonas, que apresentam massa molecular entre 11 e 21 Da e são muito ricas nos aminoácidos básicos arginina e lisina. O DNA na cromatina está fortemente associado às histonas que auxiliam seu empacotamento em unidades estruturais chamadas nucleossomos.
NUCLÉOLO
O nucléolo é a estrutura mais evidente em uma imagem de microscopia óptica de uma célula eucariótica, por se apresentar como uma densa região escura no interior do núcleo. O nucléolo é uma região presente no núcleo não delimitada por membrana ao contrário das organelas clássicas, que consiste num arranjo denso, um grande agregado de RNAs e proteínas que transcrevem os genes dos RNAs ribossomais. Sua principal função na célula é a síntese, montagem e maturação dos ribossomos. A íntima associação física entre os diversos componentes da maquinaria de processamento dos ribossomos no nucléolo permite que o processo se desenvolva de forma organizada e rápida.
CARIOLINFA
Cariolinfa, nucleoplasma, hialoplasma nuclear ou suco nuclear, é uma massa incolor constituída principalmente de água, proteínas e outras substâncias, o que faz com que o nucleoplasma seja muito parecido com o hialoplasma. Sua função é preencher o núcleo celular que contém os filamentos de cromatina e o nucléolo.
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