En biología celular , el núcleo (pl. nuclei ; del latín núcleo o nuculeus , que significa núcleo o semilla ) es un orgánulo unido a una membrana que se encuentra en las células eucariotas . Los eucariotas generalmente tienen un solo núcleo, pero algunos tipos de células, como los glóbulos rojos de los mamíferos , no tienen núcleos , y algunos otros, incluidos los osteoclastos , tienen muchos . Las principales estructuras que componen el núcleo son la envoltura nuclear . , una doble membrana que encierra todo el orgánulo y aísla su contenido del citoplasma celular ; y la matriz nuclear (que incluye la lámina nuclear ), una red dentro del núcleo que agrega soporte mecánico, al igual que el citoesqueleto sostiene a la célula como un todo.
El núcleo celular contiene todo el genoma de la célula , excepto una pequeña cantidad de ADN mitocondrial y, en las células vegetales, ADN plástido . El ADN nuclear está organizado como múltiples moléculas lineales largas en un complejo con una gran variedad de proteínas , como histonas , para formar cromosomas . Los genes dentro de estos cromosomas están estructurados de tal manera que promueven la función celular. El núcleo mantiene la integridad de los genes y controla las actividades de la célula mediante la regulación de la expresión génica ; por lo tanto, el núcleo es el centro de control de la célula.
Debido a que la envoltura nuclear es impermeable a las moléculas grandes, se requieren poros nucleares para regular el transporte nuclear de moléculas a través de la envoltura. Los poros cruzan ambas membranas nucleares, proporcionando un canal a través del cual las moléculas más grandes deben ser transportadas activamente por las proteínas transportadoras mientras permiten el libre movimiento de las moléculas pequeñas y los iones . Se requiere el movimiento de moléculas grandes como proteínas y ARN a través de los poros tanto para la expresión génica como para el mantenimiento de los cromosomas.
Aunque el interior del núcleo no contiene ningún subcompartimento unido a la membrana, su contenido no es uniforme y existe una serie de cuerpos nucleares formados por proteínas únicas, moléculas de ARN y partes particulares de los cromosomas. El más conocido de ellos es el nucléolo , que participa principalmente en el ensamblaje de los ribosomas . Después de producirse en el nucléolo, los ribosomas se exportan al citoplasma donde traducen el ARN mensajero .
El núcleo contiene casi todo el ADN de la célula, rodeado por una red de filamentos intermedios fibrosos y envuelto en una doble membrana llamada " envoltura nuclear ". La envoltura nuclear separa el líquido dentro del núcleo, llamado nucleoplasma , del resto de la célula. El tamaño del núcleo depende del tamaño de la célula que lo contiene, con un núcleo que normalmente ocupa alrededor del 8% del volumen total de la célula. [1] El núcleo es el orgánulo más grande de las células animales. [2] : 12 En las células de los mamíferos , el diámetro medio del núcleo es de aproximadamente 6 micrómetros (µm). [3]
La envoltura nuclear consta de dos membranas , una membrana nuclear interna y otra externa. [4] : 649 Juntas, estas membranas sirven para separar el material genético de la célula del resto del contenido celular y permiten que el núcleo mantenga un entorno distinto del resto de la célula. A pesar de su estrecha aposición alrededor de gran parte del núcleo, las dos membranas difieren sustancialmente en forma y contenido. La membrana interna rodea el contenido nuclear, proporcionando su borde definitorio. [2] : 14 Incrustadas dentro de la membrana interna, varias proteínas se unen a los filamentos intermedios que le dan al núcleo su estructura. [4] : 649 La membrana externa encierra la membrana interna y se continúa con la membrana del retículo endoplásmico adyacente . [4] : 649 Como parte de la membrana del retículo endoplásmico, la membrana nuclear externa está repleta de ribosomas que traducen activamente proteínas a través de la membrana. [4] : 649 El espacio entre las dos membranas, llamado "espacio perinuclear", se continúa con la luz del retículo endoplásmico . [4] : 649