Il nucleo

All'interno del citoplasma si trova il nucleo, struttura di forma all'incirca sferica e rivestito dalla membrana nucleare, costituita da una doppia membrana cellulare in cui sono presenti dei pori che permettono il passaggio di sostanze dal nucleo al citoplasma e viceversa. 

Nel nucleo è contenuto il materiale genetico, il DNA, in cui sono contenute le informazioni necessarie per la sintesi delle proteine, molecole indispensabili per lo sviluppo e il corretto funzionamento di tutti gli organismi viventi.

All'interno del nucleo il DNA si trova organizzato, a seconda della fase in cui si trova la cellula, in strutture dette cromosomi (durante la duplicazione cellulare) o in una forma meno organizzata, detta cromatina.
La cromatina, così chiamata per la sua affinità con alcuni coloranti, rappresenta la forma in cui il DNA si trova nel nucleo di una cellula durante l'interfase, quando la cellula svolge le sue normali funzioni e non si sta dividendo. E' costituita lunghissimi filamenti di DNA a cui sono associate delle proteine di forma sferica, gli istoni. Durante la mitosi, il processo di divisione cellulare, la membrana nucleare si dissolve e la cromatina si arrotola e si spiralizza formando strutture compatte a forma di bastoncini, i cromosomi.

Il nucleo cellulare
Sezione di nucleo cellulare
Cellule epiteliali

La cromatina colora di viola scuro i nuclei

Filamenti di cromatina al microscopio elettronico

Le frecce blu indicano gli istoni, le rosse il filamento di DNA

    I cromosomi

    I cromosomi sono corpuscoli presenti nel nucleo delle cellule di tutti gli organismi viventi. Si addensano e diventano visibili durante i processi della mitosi e della meiosi, per poi tornare ad essere , anche per anni, un denso groviglio di filamenti apparentemete disorganizzati, la cromatina.

    Durante la formazione dei cromosomi il DNA si avvolge intorno a delle proteine dette istoni, che svolgono la funzione di organizzare il DNA, compattandolo e avolgendolo su stesso più volte fino a formare una struttura filamentosa chiaramente visibile al microscopio, con un diametro 10.000 volte maggiore della doppia elica del DNA. 

    Negli organismi a riproduzione sessuale tutte le cellule presentano cromosomi in coppie (corredo cromosomico diploide), tranne le cellule sessuali, che sono dotate invece di un solo cromosoma per ogni coppia (corredo cromosomico aploide).

    Il numero e la forma dei cromosomi sono caratteristici per ogni specie vivente e viene definito cariotipo.

    Nelle cellule umane il cariotipo è di 46 cromosomi (in quelle sessuali 23), nel cane e nella gallina 78, nella zanzara 6 .... I 46 cromosomi umani sono il risultato del compattamento di un filamento di DNA lungo quasi 2 m.

    Struttura dei cromosomi

    Compattamento del DNA con gli istoni

    Cromosomi

    nelle cellule si vedono i cromosomi e l'assenza della membrana nucleare

    Cariotipo umano
    Nucleolo

    il nucleolo

    All'interno del nucleo è contenuto il nucleolo (spesso più di uno), una regione particolarmente densa di materiale genetico e proteico, non rivestita da nessuna membrana, nella quale avviene la produzione di RNA ribosomiale (r-RNA). Questo tipo di RNA si lega a determinate proteine prodotte nel citoplasma per formare i ribosomi, organuli responsabili della sintesi delle proteine. I nucleoli scompaiono durante la divisione cellulare, in cui si verifica un rallentamento della sintesi di ribosomi; quando la cellula poi ritorna alle sue funzioni abituali, il nucleolo, prima disperso nel nucleo, si riorganizza e ricompare all'interno del nucleo cellulare.