4.6: Il nucleo
Il nucleo è un organelli legato alla membrana che contiene le istruzioni genetiche di un organismo eucariotico sotto forma di DNA cromosomico. Questo è distinto dal DNA nei mitocondri o cloroplasti che svolgono funzioni specifiche per quegli organelli. Mentre alcune cellule, come i globuli rossi, non hanno un nucleo, e altre, come le cellule muscolari scheletriche, hanno più nuclei, la maggior parte delle cellule eucariotiche possiede un unico nucleo.
Il DNA nel nucleo è avvolto intorno a proteine come gli istoni, creando un complesso di proteine del DNA chiamato cromatina. Quando le cellule non si dividono, ovvero quando si trovano nella parte interfase del ciclo cellulare, la cromatina è organizzata in modo diffuso. Ciò consente un facile accesso al DNA durante il processo di trascrizione quando l'RNA messaggero (mRNA) viene sintetizzato in base al codice del DNA. Quando una cellula eucatotica sta per dividersi, la cromatina si condensa strettamente in cromosomi distinti e lineari. Gli esseri umani hanno 46 cromosomi in totale.
La cromatina è particolarmente concentrata in una regione del nucleo chiamata nucleolo. Il nucleolo è importante per la produzione di ribosomi, che traducono l'mRNA in proteina. Nel nucleo, l'RNA ribosomico viene sintetizzato e combinato con proteine per creare sottounità ribosomiche, che in seguito formano ribosomi funzionanti nel citoplasma della cellula.
L'interno del nucleo è riempito con una sostanza gel-like chiamata nucleotlasmo. Una doppia membrana, composta da due bistrati lipidici, chiamata involucro nucleare circonda il nucleo. Piccole aperture rivestite di proteine, chiamate pori, punteggiano l'involucro nucleare, controllando quali sostanze possono entrare e uscire dal nucleo. Ad esempio, i pori permettono all'mRNA di lasciare il nucleo, in modo che possa viaggiare verso i ribosomi per dirigere la traduzione delle proteine.
