Esquema que representa la analogía entre la manera como el cuerpo humano guarda toda su información genética en cada una de las células del organismo y la forma como lo hace la humanidad en obras impresas como las enciclopedias.

El núcleo celular
El núcleo es la parte de la célula que, por lo general, se ubica en el centro. Su tamaño es variable y está en relación con el tamaño y la actividad de la célula.
Todas las células, con excepción de los glóbulos rojos y las plaquetas de la sangre de los mamíferos, tienen un núcleo rodeado de citoplasma.
De ordinario, cada célula tiene un solo núcleo, aunque hay excepciones. Por ejemplo:
* Algunos microorganismos como el paramecio muestran dos núcleos: un macronúcleo generalmente esférico y un micronúcleo, de forma variable.
* Ciertos hongos primitivos tienen cientos de núcleos.
* Algunas células musculares tienen varios núcleos.

Los núcleos varían de tamaño y de forma. Sin embargo, siempre poseen tres importantes componentes: el jugo nuclear, los cromo-nemas y los nucléolos. En las células eucarióticas tales componentes se hallan encerrados por la membrana nuclear.

Con el fin de averiguar qué funciones desempeña el núcleo dentro de la célula, científicos del siglo pasado idearon una experiencia.
Eligieron un organismo unicelular, la ameba, y la seccionaron de tal manera que una parte conservara el núcleo y careciera de él.
Al cabo de un tiempo la parte que conservó el núcleo regeneró las partes que le habían sido quitadas y continuó viviendo. En cambio la parte sin núcleo no pudo recuperarse sino que degeneró y murió.
Este mismo organismo unicelular sirvió a comienzos de este siglo, para realizar otro tipo de experiencia llamada enuclación.
Una ameba fue sometida a una “operación" a fin de extirparle su núcleo. Se observó entonces que en el núcleo separado de la ameba se producen una serie de cambios que, aunque no llegan a ser visibles, producen daños irreparables.

La ameba sin el núcleo es capaz de mantener durante algún tiempo sus funciones vitales: se acortan sus seudópodos y se desplaza más lentamente, y sus vacuolas pulsátiles continúan en actividad. Si bien es capaz de incorporar partículas alimenticias no puede digerirlas y, por consiguiente, no le sirven de alimento. Tampoco puede aprovechar para nutrirse las reservas acumuladas en el citoplasma, como lo hace normalmente una ameba con núcleo cuando no puede conseguir alimento. En cambio puede respirar sin inconvenientes durante más de una semana.
Si esta situación continúa la ameba muere aproximadamente al cabo de dos semanas de realizada la enucleación.
En cambio, si por medio de una nueva operación se le introduce el núcleo a la ameba, aun después de varios días de su enucleación, se restablecen rápidamente sus funciones,
se mueve con normalidad, puede digerir sus alimentos, reproducirse, etc.

Ameba
Euglena
Paramecio

La membrana nuclear
La membrana nuclear está constituída por dos capas densas separadas por una región más clara. En ellas se presentan poros más o menos del mismo tamaño, a través de los cuales se produce el intercambio de materiales entre núcleo y citoplasma.

El jugo nuclear
En el interior de la membrana nuclear se encuentra un líquido viscoso de naturaleza proteica, donde están disueltos los productos que fabrica el propio núcleo, así como diferentes sustancias procedentes del citoplasma. Entre ellos podemos citar algunos tipos de mononucleótidos.Es llamado también nucleoplasma o carioplasma, que es la matriz en la que se encuentran el nucleolo y la cromatina.
La propiedad fundamental de las células más evolucionadas es la de poseer membrana nuclear.

El nucléolo
Hacia la región central del núcleo suelen encontrarse uno o más gránulos constituídos por ácido ribonucléico (ARN). Tales partículas reciben el nombre de nucléolos.
Los nucléolos son cuerpos densos de forma redondeada que carecen de membrana. Su función primordial es la de asociarse con proteínas para producir ribosomas, éstos salen a través de los poros de la envoltura nuclear para participar en la elaboración de proteínas, razón por la cual el nucléolo es un elemento clave en la regulación de la síntesis de proteínas. Por esta razón, las células cuya función básica es la de elaborar proteínas como las del páncreas, tienen nucléolos de gran tamaño o en mayor número.
Los nucléolos no son permanentes en la célula sino que desaparecen cuando empieza la división celular y nuevamente se regeneran cuando ésta termina.

El cromonema
En el jugo nuclear se distingue una serie de filamentos o cromonemas, los cuales se entretejen originando una red de hilos finos. Estos filamentos están constituídos por cromatina. Químicamente, la cromatina corresponde al ácido desoxirribonucléico (
ADN). La cromatina es una sustancia granulosa llamada así por su propiedad de absorber los colorantes usados en laboratorios. Está formada por moléculas de ADN asociadas por proteínas y organizadas en filamentos que constituyen el material genético o hereditario. Este material genético presenta diferente aspecto según el momento de la vida celular.
Durante la interfase, es decir en el momento en que la célula no está reproduciéndose, tiene la apariencia de tenues filamentos que constituyen la cromatina, sustancia que contiene la información necesaria para que los mecanismos celulares desarrollen las funciones vitales.
Cuando la célula inicia el proceso de su división. el material genético toma el aspecto de cuerpos compactos llamados cromosomas, constituidos por cromatina condensada y dispuesta en espiral.

a. Los cromosomas
Los cromosomas se presentan por pares, formados por dos unidades que se llaman cromosomas homólogos.
El número de cromosomas es constante para cada especie y no guarda relación con el tamaño de sus individuos ni ton el grado de evolución de la misma. Ese número recibe el nombre de número diploide y se representa mediante la fórmula cromosómica 2n, en la que n significa el número de pares. Las células reproductoras llevan por razones obvias la mitad de dicha cantidad, por lo cual se dice que tienen un número haploide de cromosomas.
El hombre posee 23 pares de cromosomas, por eso su fórmula cromosómica es 2n = 46 y fue dada por Tijo y Levan en 1956. Los cromosomas están formados por un filamento de
ADN enrollado en forma muy compleja.
En el momento de la reproducción celular el
ADN se autoduplica y el cromosoma queda formado por dos filamentos idénticos llamados cromátidas, que permanecen unidos en una zona denominada centrómero. A ambos lados se encuentran los brazos, que pueden ser de igual o de diferente tamaño.


b. Estructura de los cromosomas
El tamaño de los cromosomas es variable y su forma es diversa. Sin embargo, estos filamentos presentan un punto de constricción llamado centrómero, que divide el cromosoma en dos brazos de igual o distinta longitud. De acuerdo a la posición del centrómero se los clasifica como:
* Cromosomas metacéntricos: el centrómero es central y los brazos son iguales.
* Cromosomas submetacéntricos o acrocéntricos: el centrómero no es central y los brazos son desiguales.
* Cromosomas telocéntricos: el centrómero ocupa uno de los extremos y sólo hay un brazo.


Los cromosomas de una célula forman parejas. Así por ejemplo, los 46 cromosomas de una célula humana se organizan en 23 parejas. Los miembros de una pareja tienen la particularidad de ser semejantes en su forma y función. Por esta razón, cada cromosoma de una pareja se denomina homólogo del otro.

Mediante un método especial es posible realizar un cariotipo, es decir una representación gráfica de cada uno de los pares de cromosomas de un organismo.
El cariotipo del ser humano está formado por 23 pares de cromosomas, entre los cuales se puede diferenciar el par 23, que corresponden alos cromosomas sexuales y cada uno de los 22 pares restantes, denominados autosomas.
En la mujer, los cromosomas del par 23 son idénticos y se denominan XX. Enel hombre, en cambio, son diferentes y se llaman XY (el cromosoma X es igual al de la mujer y el Y, algo más pequeño).


A partir del momento en que Watson y Crick proponen el modelo de ADN formado por dos cintas espirales arrolladas una alrededor de la otra, surge un nuevo problema: saber en qué forma se dispone el ADN dentro de los cromosomas La solución no es fácil pues hay que tener en cuenta que, por ejemplo el cromosoma del par Nº 1, que mide 10 mm de largo, contiene una molécula de ADN de 8 cm de largo.
Uno de los modelos propuestos para explicarlo hace la siguiente interpretación:
La cromatina del núcleo se presenta como filamentos muy delgados llamados nucleofilamentos, de 10 nm (nanómetros) de diámetro. Cuando se forma el cromosoma, el microfilamento se enrolla sobre sí mismo y forma un filamento de 39 nm de diámetro. Este vuelve a enrollarse a su vez en el interior de diminutas esferas que se ubican alrededor de un eje de proteínas.