Fungsi kromosom dan struktur mereka. Apakah yang kromosom dalam sel?

Artikel ini akan membincangkan struktur daripada eukariot sel-sel, industri biologi kromosom, struktur dan fungsi dikaji, yang dipanggil sitologi.

Sejarah penemuan

Ialah komponen utama dalam nukleus sel, kromosom terdapat di abad ke-19 oleh beberapa penyelidik. A biologi Rusia I. Chistyakov belajar mereka semasa mitosis (pembahagian sel), anatomi Jerman Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz menemui mereka semasa penyediaan persiapan histologi dan dipanggil kromosom, yang mengotorkan anak lembu yang begitu cepat struktur ini dalam interaksi dengan magenta pewarna organik.

Fleming diringkaskan bukti saintifik mengenai apa fungsi dilakukan oleh kromosom dalam sel-sel yang telah dihias nukleus.

struktur luaran kromosom

Ini pembentukan mikroskopik bertempat di nukleus - organel sel yang paling penting dan berfungsi sebagai tempat penyimpanan dan penghantaran maklumat keturunan organisma. Kromosom mengandungi bahan khas - chromatin. Ia adalah satu gagasan filamen halus - gentian halus dan serbuk. Dari sudut pandangan kimia, ini perkarangan linear DNA molekul (kira-kira 40%) dengan khusus histone protein.

Kompleks yang termasuk 8 peptida dan molekul DNA benang dipintal pada globules protein, kerana gegelung dipanggil nucleosomes. Plot asid deoksiribonukleik merupakan 1.75 revolusi di seluruh bahagian aci dan mempunyai bentuk yang ellipsoid kira-kira 10 nanometer panjang dan 5-6 lebar. Kehadiran struktur (kromosom) dalam teras servis sebagai taksonomi ciri eukariot sel. Ia adalah dalam bentuk nucleosomes kromosom berfungsi sebagai pemeliharaan dan penghantaran ciri-ciri genetik.

Pergantungan struktur kromosom dari fasa kitaran sel

Jika sel berada di interfasa, yang dicirikan oleh pertumbuhan yang kuat dan metabolisme, tetapi kekurangan bahagian, kromosom dalam nukleus mempunyai bentuk filamen nipis despiralizovannyh - chromonemata. Biasanya mereka saling berkait, dan visual membahagikan mereka ke dalam struktur yang berasingan mustahil. Pada masa bermulanya pembahagian sel, yang berada dalam sel-sel somatik dipanggil mitosis, dan mempunyai seks - meiosis, kromosom mula heliks dan menebal, menjadi lebih dilihat dalam mikroskop.

Peringkat organisasi kromosom

Unit keturunan - kromosom, meneliti secara terperinci genetik sains. Saintis telah mendapati bahawa thread nucleosomal terdiri daripada protein DNA-histone membentuk tempahan pertama lingkaran. pembungkusan padat chromatin adalah disebabkan oleh pembentukan struktur yang lebih tinggi-perintah - solenoid. Beliau menganjurkan dan dimeteraikan dalam yang lebih kompleks bergelung-gelung. Semua peringkat organisasi kromosom di atas adalah sebagai persediaan untuk sel-sel untuk membahagi.

Ia adalah dalam kitaran unit struktur mitosis keturunan, yang terdiri daripada gen yang mengandungi DNA dipendekkan dan menebal berbanding chromonemata filiform tempoh interfasa kira-kira 19 ribu. Times. Ini padat bentuk kromosom fungsi kernel yang untuk memindahkan ciri-ciri genetik organisma, bersedia untuk membahagikan somatik atau kuman sel.

Morfologi kromosom

kromosom fungsi dapat dijelaskan dengan mengkaji ciri-ciri morfologi yang terbaik dikesan dalam kitaran mitosis. Ia membuktikan bahawa di peringkat sintetik jisim interfasa DNA dalam sel adalah dua kali ganda kerana setiap sel anak dibentuk dengan membahagikan, harus mempunyai jumlah yang sama maklumat genetik sebagai ibu bapa asal. Ini dicapai dengan proses replikasi - DNA diri dua kali ganda yang diperolehi oleh polimerase DNA enzim.

Dalam persediaan cytological disediakan pada masa yang metafasa mitosis di dalam sel tumbuhan atau haiwan di bawah mikroskop dengan jelas bahawa setiap kromosom terdiri daripada dua bahagian, yang dipanggil kromatid. Dalam fasa berikutnya mitosis - anaphase dan terutamanya telofasa - pemisahan lengkap mereka berlaku, di mana setiap kromatid menjadi kromosom yang berasingan. Ia terdiri daripada molekul berterusan dipadatkan DNA, serta lipid, protein asid dan RNA. bahan-bahan mineral ia mengandungi ion magnesium dan kalsium.

Menyokong elemen struktur kromosom

Bahawa fungsi kromosom dalam sel telah dilaksanakan sepenuhnya, unit keturunan adalah peranti khas - penyempitan utama (centromere), yang tidak pernah spiralizuetsya. Bahawa ia membahagikan kromosom kepada dua bahagian, yang dipanggil bahu. Bergantung kepada lokasi sentromer, Genetik kromosom diklasifikasikan di sama sudut (metatsentrichnye) neravnoplechie (submetacentic) dan akrotsentrichnye. Dalam pendidikan khas kekangan utama adalah membentuk - kinetochores, yang cakera seperti globules protein terletak di kedua-dua belah sentromer. kinetochores Sami terdiri daripada dua bahagian: hubungan luaran dengan microfilaments (spindle Thread) yang menyertainya.

Dengan mengurangkan filamen (microfilaments) adalah dilarang sama lebih awal kromatid pengedaran yang terdiri daripada kromosom antara sel-sel anak perempuan. Beberapa kromosom mempunyai satu atau lebih kekangan menengah, yang tidak terlibat dalam mitosis, kerana ini tidak boleh menyertai benang gelendong, tetapi kawasan-kawasan ini (kekangan menengah) menyediakan kawalan sintesis nucleoli - organel yang bertanggungjawab untuk pembentukan ribosom.

Apa yang kariotip yang

genetik dikenali Morgan, N. Koltsov, Sutton pada abad ke-20 awal, teliti mengkaji struktur kromosom dan fungsi dalam sel-sel somatik dan kuman - gamet. Mereka mendapati bahawa setiap sel semua spesies tipikal sejumlah kromosom mempunyai bentuk tertentu dan saiz. Ia telah dicadangkan bahawa keseluruhan kromosom dalam nukleus sel-sel somatik dipanggil kariotip.

Dalam kariotip sastera popular sering disamakan dengan set kromosom. Malah, ia tidak konsep yang serupa. Cth kariotip manusia adalah 46 kromosom dalam nukleus sel-sel somatik dan ditetapkan oleh 2n formula am. Tetapi sel-sel itu, seperti hepatosit (sel hati) mempunyai beberapa nukleus, pelengkap kromosom mereka ditandakan sebagai 2n * 2 = 4n atau 2n * 4 = 8n. Iaitu, bilangan kromosom dalam sel-sel akan menjadi lebih daripada 46, walaupun kariotip daripada hepatosit adalah 2n, maka ada 46 kromosom.

Bilangan kromosom dalam sel-sel kuman sentiasa dua kali kurang daripada di somatik (dalam sel-sel badan), set ini dipanggil haploid dan disebut n. Semua sel-sel lain dalam badan mempunyai satu set 2n, yang dipanggil diploid.

teori kromosom Morgan warisan

genetik Amerika Morgan menemui undang-undang warisan dikaitkan gen, menjalankan uji kaji ke atas penghibridan lalat buah, lalat buah. Melalui kajian beliau, fungsi kromosom seks sel telah dikaji. Morgan membuktikan bahawa gen bertempat di lokus kromosom yang sama jiran, kebanyakannya diwarisi bersama-sama, iaitu klac. Jika gen yang terletak pada kromosom dari satu sama lain, antara kakak kromosom mungkin lintasan-over - laman perkongsian.

Terima kasih kepada penyelidikan Morgan, telah mencipta peta genetik, yang mana mengkaji fungsi kromosom dan penggunaan yang luas dalam kaunseling genetik untuk menangani isu-isu daripada penyakit mungkin kromosom atau gen yang menyebabkan penyakit keturunan pada manusia. Kepentingan kesimpulan saintis, ia adalah sukar untuk harga yg terlalu tinggi.

Dalam artikel ini, kami telah mempertimbangkan struktur dan fungsi kromosom, yang mereka melaksanakan di sel.