Acest articol va discuta despre structura celulelor eucariote, cum ar fi cromozomi, structura si functia sunt studiate industria de biologie, numit citologie.
Istoria descoperirii
Este o componentă majoră a nucleului celulei, cromozom au fost descoperite în secolul al 19-lea de mai mulți cercetători. biolog roman I. D Chistyakov le-au studiat în timpul mitozei (diviziunea celulara), anatomist german Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz le-a descoperit în timpul preparării preparatelor histologice și numite cromozomi, adică colorarea vițeilor pentru o reacție rapidă a acestor structuri în interacțiunea cu magenta colorant organic.
Fleming rezumate dovezile științifice privind ce funcție este realizată de cromozomi în celulele care au decorat nucleul.
Structura externă de cromozomi
Aceste formarea microscopice situate în nucleele - cele mai importante celule organite și va servi ca loc de stocare și transmitere a informației ereditare ale unui organism. Cromozomii conțin un ingredient special - cromatinei. Este un conglomerat de filamente fine - fibrile și granule. Din punct de vedere chimic, acest compus molecule de ADN liniar (aproximativ 40%) cu proteine histonice specifice.
Complexele care includ cele 8 peptide și molecule de ADN fir răsucit pe globulelor de proteine, cum bobine numite nucleosomes. Plot formează un deoxiribonucleic de acid 1,75 rotații în jurul porțiunii arborelui și are forma unui elipsoid aproximativ 10 nanometri in lungime si 5-6 in latime. Prezența acestor structuri (cromozomi) in miez servește ca o caracteristică taxonomice celule eucariote. Este sub forma de cromozomi nucleosomes funcționează ca conservarea și transmiterea trăsături genetice.
Dependența structurii cromozomilor fazei ciclului celular
În cazul în care celula este în interfază, care se caracterizează prin creșterea intensă și metabolismul, dar lipsa de diviziune, cromozomi în nucleu au forma de filamente subțiri despiralizovannyh - chromonemata. De obicei, acestea sunt strâns legate, și să le împărțiți vizual în structuri separate imposibile. La momentul debutului diviziunii celulare, care este în celulele somatice este numit mitozei, și fac sex - meiozei, cromozomi începe elicoidală și îngroșa, devin mai vizibile la microscop.
Nivelurile de organizare a cromozomilor
Unități de ereditate - cromozom, examineaza in detaliu genetica de știință. Oamenii de știință au descoperit ca fir de nucleozomal cuprind proteine ADN-histone formează o ordine spirală întâi. Umplutura dens structurii cromatinei apare datorită formării de ordin superior - solenoid. El organizează și sigilate într-o chiar mai complex coiled-coil. Toate nivelurile organizațiilor cromozomiale de mai sus sunt în curs de pregătire pentru celulele de a diviza.
Este în ciclul mitotic unitatea structurală a eredității, constând din gene care conțin ADN sunt scurtate și îngroșată comparativ cu chromonemata filiforme perioada interfaza de aproximativ 19 mii. Times. Acest compact cromozom formă nucleu, ale cărui funcții constau în transferul caracteristicilor genetice ale organismului, sunt gata de a diviza celule somatice sau germinative.
Morfologia cromozomilor
cromozomi funcție poate fi explicată prin studierea caracteristicile lor morfologice, care sunt cel mai bine urmărite în ciclul mitotic. Este dovedit faptul că, în etapa de sinteză a masei interphase a ADN-ului in celula este dublat pentru ca fiecare celula fiica formată prin divizarea, ar trebui să aibă aceeași cantitate de informații genetice ca părinte original. Acest lucru se realizează prin procesul de replicare - ADN auto dublare derivată de enzima polimerază ADN.
În preparate citologice preparate în momentul metafaza mitozei în celulele vegetale sau animale sub un microscop clar că fiecare cromozom este compus din două părți, numite cromatide. In fazele ulterioare ale mitozei - anafazice și mai ales telofaza - separarea completă a acestora are loc, prin care fiecare cromatidice devine un cromozom separat. Acesta cuprinde molecula de ADN continuu compactat, precum și lipide, proteine acide si ARN. Substanțe minerale conține ioni de calciu și magneziu.
Sprijinirea elementelor structurale cromozomiale
Pentru funcția cromozom în celulă au fost realizate în totalitate, aceste unități ale eredității sunt un dispozitiv special - constricția primară (centromere), care nu spiralizuetsya. Că împarte cromozomul în două părți, numite umeri. În funcție de locația centromere, Genetica cromozomiale clasificat la neravnoplechie egal unghi (metatsentrichnye) (submetacentic) și akrotsentrichnye. În învățământul special gâtuiri primare sunt formate - kinetochores, care sunt ca un disc globulelor de proteine situate pe ambele părți ale centromere. kinetochores Sami constau din două părți: contactul extern cu microfilamente (ax cu filet), atașate acestora.
Prin reducerea filamentele (microfilamente) este strict ordonat cromatidelor de distribuție care cuprinde cromozomul intre celulele fiice. Unii cromozomi au una sau mai multe constrictions secundare, care nu sunt implicate în mitoză, deoarece acestea nu pot adera la axul firului, dar aceste zone (strangulări secundare) asigură un control al sintezei nucleoli - organite care sunt responsabile pentru formarea de ribozomi.
Ce este un cariotip
geneticienii cunoscute Morgan, N. Koltsov, Sutton în secolul al 20-lea, a studiat cu meticulozitate structura cromozomilor si functia in celulele somatice și embrionare - gameți. Ei au descoperit că fiecare celulă a tuturor speciilor tipice unei anumite cantități de cromozomi având o formă și dimensiune specifică. Sa sugerat că totalitatea cromozomi în nucleul celulelor somatice numite cariotip.
În cariotip literatura populara este adesea echivalată cu setul de cromozomi. De fapt, nu este concepte identice. De exemplu, cariotipul uman este de 46 de cromozomi în nucleele celulelor somatice si desemnate prin formula generală 2n. Dar astfel de celule, cum ar fi hepatocite (celule hepatice) au puține nuclee, complementul lor cromozomiale notat ca 2n * 2 = 4n sau 2n * 4 = 8N. Aceasta este, numărul de cromozomi în aceste celule vor fi mai mult de 46, deși cariotipul hepatocite este 2n, atunci există 46 de cromozomi.
Numarul de cromozomi in celulele embrionare sunt întotdeauna de două ori mai mică decât în somatic (în celulele organismului), acest set este numit haploid și este denumit n. Toate celelalte celule din corp au un set de 2n, numit diploide.
Teoria cromozomială Morgan de moștenire
genetician american Morgan a descoperit legea de moștenire legate de gene, efectuarea de experimente pe hibridizarea muste de fructe, muste de fructe. Prin cercetările sale, functia de cromozomi sexuali de celule au fost studiate. Morgan a demonstrat că genele localizate în loci din același cromozom învecinat, predominant moștenită împreună, adică ambreiajul. În cazul în care genele sunt localizate pe cromozomul distanță unul de altul, între sora cromozomi posibile de trecere peste - site-uri de partajare.
Datorită cercetării Morgan, au fost create hărți genetice, prin care studiază funcția de cromozomi și utilizarea lor extinse în consiliere genetică pentru a aborda problemele de posibile patologii de cromozomi sau gene care provoaca boli ereditare la om. Importanța concluziilor oamenilor de știință, este dificil de a supraestima.
În acest articol, am considerat structura si functia de cromozomi, pe care le efectuează în celulă.
