Funksjon av kromosomer og deres struktur. Hva gjør kromosomene i cellen?

Denne artikkelen vil adressen strukturen av eukaryote celler, blir kromosomer, struktur og funksjon studert biologi industri, kalt cytologi.

History of oppdagelse

Er en viktig komponent i cellekjernen, ble kromosom oppdaget i det 19. århundre av flere forskere. En russisk biolog I. Chistyakov studert dem i løpet av mitose (celledeling), tysk anatomiker Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz oppdaget dem under fremstillingen av histologiske preparater og kalles kromosomer, som er farging kalver for rask reaksjon av disse strukturene i interaksjonen med organiske fargestoff magenta.

Fleming oppsummert vitenskapelige bevis på hvilken funksjon utføres av kromosomene i cellene som har dekorert kjernen.

Ytre struktur av kromosomer

Disse mikroskopiske dannelsen ligger i kjerner - de viktigste organceller og tjene som et sted for lagring og overføring av arvelig informasjon fra en organisme. Kromosomer inneholder en spesiell ingrediens - kromatin. Det er et konglomerat av fine filamenter - fibriller og granulat. Fra et kjemisk synspunkt er denne forbindelsen av lineære DNA-molekyler (ca. 40%) med bestemte histonproteinene.

Komplekser som omfatter de 8 peptider og DNA-molekyler garn tvunnet på proteinkuler, som spoler kalt nucleosomes. Plot deoksyribonukleinsyre utgjør 1,75 omdreininger rundt akselpartiet og har form av en ellipsoide omtrent 10 nanometer i lengde og 5-6 i bredde. Tilstedeværelsen av disse strukturer (kromosomet) i kjernen tjener som en taksonomisk har eukaryote celler. Det er i form av nukleosomene kromosomer fungere som bevaring og transport av genetiske trekk.

Avhengigheten av strukturen av kromosomene av cellesyklus fasen

Hvis cellen er i interfase, som er karakterisert ved sin intens vekst og metabolisme, men mangelen på deling, kromosomene i kjernen har form av tynne filamenter despiralizovannyh - chromonemata. Vanligvis er de henger sammen, og visuelt dele dem opp i separate strukturer umulige. På tidspunktet for start av celledeling, som er i somatiske celler kalles mitose, og har sex - meiosen, kromosomene begynne den heliske og tykkere, bli mer synlige i mikroskop.

Nivåene av organisering av kromosomer

Arveen - kromosom, undersøker i detalj vitenskap genetikk. Forskere har funnet at nukleosomale tråd som omfatter DNA-histon proteiner danner en spiral første orden. Den tette pakkingen av kromatinstruktur oppstår på grunn av dannelsen av høyere orden - solenoid. Han organiserer og forseglet i en enda mer komplisert coiled-coil. Alle de ovennevnte organisasjonene kromosom nivåer er i forberedelse for cellene å dele seg.

Det er i den mitotiske syklus strukturell enhet av arvelighet, bestående av gener inneholdende DNA blir kortere og tykkere sammenlignet med trådformede chromonemata interfase periode på omtrent 19 tusen. Times. Den kompakte formen kromosomkjernefunksjoner som er å overføre genetiske egenskapene til organismen, er klar til å dele somatiske eller kjønnsceller.

Morfologi av kromosomene

kromosomer funksjon kan forklares ved å studere deres morfologiske funksjoner som er best spores i mitotiske syklusen. Det er bevist at i den syntetiske trinn av interfase masse av DNA i cellen fordobles fordi hver dattercelle er dannet ved å dele, bør ha den samme mengde av genetisk informasjon som den opprinnelige foreldre. Dette oppnås ved replikering prosessen - selv dobling-DNA dannet ved hjelp av enzymet DNA-polymerase.

I cytologiske preparater fremstilt i øyeblikket for den metafase av mitose i plante- eller dyreceller under et mikroskop klart at hvert kromosom er sammensatt av to deler, kalt kromatider. I de etterfølgende faser av mitose - anafase og spesielt telophase - deres fullstendig separasjon oppstår, hvorved hver kromatid blir en separat kromosom. Det består av kontinuerlig sammenpresset DNA-molekyl, så vel som lipider, sure proteiner og RNA. Mineralske stoffer den inneholder magnesium- og kalsiumioner.

Bærende konstruksjonselementer kromosom

Til kromosom funksjon i cellen ble gjennomført i sin helhet, disse enhetene av arvelighet er en spesiell enhet - den primære innsnevring (cent), som aldri spiralizuetsya. At den deler kromosomet i to deler, kalt skuldrene. Avhengig av plasseringen av den centromer, kromosom Genetics klassifisert med lik vinkel (metatsentrichnye) neravnoplechie (submetacentic) og akrotsentrichnye. I spesiell utdannelse primære innsnevringer som er dannet - kinetochores, som er skivelignende proteinkuler er plassert på begge sider av centromeren. Sami kinetochores består av to deler: utvendig kontakt med mikrofilamenter (gjengespindelen) som er festet til dem.

Ved å redusere filamentene (microfilaments) er strengt ordnet fordeling kromatider omfatter kromosomet mellom datterceller. Noen kromosomer har en eller flere sekundære innsnevringer, som ikke er involvert i celledeling, da disse ikke kan slutte seg til tråden spindelen, men disse områdene (sekundære innsnevringer) sørge for styring av syntesen av nucleoli - organeller som er ansvarlig for dannelsen av ribosomer.

Hva er en karyotype

Kjente genetikere Morgan, N. Koltsov, Sutton tidlig i det 20. århundre, omhyggelig studert kromosom struktur og funksjon i somatiske og kjønnsceller - kjønnsceller. De fant at hver celle av alle arter som er typiske for en viss mengde kromosomer som har en bestemt form og størrelse. Det ble foreslått at totaliteten av kromosomer i kjernen av somatiske celler kalles karyotype.

I populærlitteratur karyotype er ofte likestilles med kromosomet settet. Faktisk er det ikke identiske begreper. For eksempel, er human karyotype 46 kromosomer i kjernen av somatiske celler og betegnes med den generelle formel 2n. Men slike celler, slik som hepatocytter (leverceller) har få kjerner, deres kromosomale komplement betegnet som 2n * 2 = 4n eller 2n * 4 = 8n. Det er, vil antallet kromosomer i disse cellene være mer enn 46, selv om karyotype av hepatocytter er 2n, så er det 46 kromosomer.

Antallet kromosomer i kjønnsceller alltid er to ganger mindre enn i somatisk (i celler i kroppen), dette settet kalles haploide og betegnes som n. Alle andre celler i kroppen har et sett med 2n, kalles diploid.

Morgan kromosom teori om arv

Amerikansk genetiker Morgan oppdaget loven om bundet arv av gener, gjennomføre eksperimenter på hybridisering av fruktfluer, fruktfluer. Gjennom sin forskning, ble funksjonen av seksuelle kromosomer i cellene studert. Morgan viste at gener som befinner seg i nabo loci av det samme kromosom, hovedsakelig arvet sammen, dvs. clutchen. Hvis genene er plassert på kromosom fra hverandre, mellom søster kromosomene mulige Crossing-over - deling steder.

Takket være forskning av Morgan, ble skapt genetisk kart der studere funksjonen av kromosomer og deres omfattende bruk i genetisk veiledning å ta opp spørsmål om mulige patologier kromosomer eller gener som forårsaker arvelige sykdommer hos mennesker. Betydningen av konklusjonene fra forskerne, er det vanskelig å overvurdere.

I denne artikkelen har vi sett på struktur og funksjon av kromosomer, som de utfører i cellen.