Structura și funcția cromozomilor

A cromozom este un agregat lung și stringent de gene care poartă informații despre ereditate și este format din cromatină condensată. Cromatina este compusă din ADN și proteine ​​care sunt strâns ambalate pentru a forma fibre de cromatină. Fibrele de cromatină condensate formează cromozomi. Cromozomii sunt localizați în nucleul celulelor noastre. Sunt împerecheți împreună (unul de la mamă și unul de la tată) și sunt cunoscuți sub numele de cromozomi omologi. În timpul diviziunii celulare, cromozomii sunt replicate și distribuite în mod egal între fiecare celulă fiică.

Cheltuieli cheie: cromozomi

• Cromozomii sunt compuși din DNA și proteine ambalate strâns pentru a forma fibre lungi de cromatină. Cromozomii adăpostesc gene responsabile de moștenirea trăsăturilor și îndrumarea proceselor de viață.
• Structura cromozomială este formată dintr-o regiune cu braț lung și o regiune de braț scurt conectată la o regiune centrală cunoscută sub numele de centromer. Capetele unui cromozom sunt numite telomere.
• Cromozomii dublati sau replicati au forma X familiara si sunt compusi din cromatide surori identice.
• În timpul diviziunii celulare, cromatide surori se separă și sunt încorporate în celulele fiice noi.
• Cromozomii conțin codurile genetice pentru producția de proteine. Proteinele reglează procesele celulare vitale și oferă suport structural pentru celule și țesuturi.
• Cromozom mutații au ca rezultat modificări ale structurii cromozomilor sau modificări ale numărului de cromozomi celulari. Mutațiile au cel mai adesea consecințe dăunătoare.

Structura cromozomială

Un telomer este o regiune a secvenței ADN la sfârșitul unui cromozom. Funcția lor este de a proteja capetele cromozomului de degradare. Aici ele sunt vizibile ca evidențieri la vârfurile cromozomilor. Credit: Science Picture Co / Subiecți / Getty Images

A cromozomul non-duplicat este monocatenar și este format dintr-o regiune de centromere care conectează două regiuni ale brațului. Regiunea brațului scurt se numește p brat iar regiunea brațului lung se numește q brat. Regiunea finală a unui cromozom este numită telomer. Telomerele constau în repetarea secvențelor de ADN care nu codifică, care se scurtează pe măsură ce celula se divide.

Duplicarea cromozomilor

Duplicarea cromozomilor are loc înainte de procesele de divizare a mitozei și meiozei. Procesele de replicare ADN permit păstrarea numerelor corecte de cromozomi după divizarea celulelor originale. A cromozom duplicat este alcătuit din doi cromozomi identici numiți cromatide surori care sunt conectate la regiunea centromerei. Cromatidele surori rămân împreună până la sfârșitul procesului de divizare, unde sunt separate de fibrele fusului și sunt închise în celule separate. Odată ce cromatidele împerecheate se separă între ele, fiecare este cunoscută sub numele de cromozom fiic.

Cromozomii și diviziunea celulară

Cromozomii sunt structuri asemănătoare firului compus din ADN și proteine. În timpul diviziunii celulare, cromozomii constau din două brațe, sau cromatide, care sunt unite de un centromer. Cromatidele unite se numesc cromatide surori. Credit: Adrian T Sumner / Banca de imagini / Getty Images

Unul dintre cele mai importante elemente ale diviziunii celulare de succes este distribuția corectă a cromozomilor. În mitoză, acest lucru înseamnă că cromozomii trebuie distribuiți între două celule fiice. În meioză, cromozomii trebuie distribuiți între patru celule fiice. Aparatul fusului celular este responsabil pentru deplasarea cromozomilor în timpul diviziunii celulare. Acest tip de mișcare celulară se datorează interacțiunilor dintre microtubulii axului și proteinele motorii, care lucrează împreună pentru a manipula și separa cromozomii.

Este de o importanță vitală să se păstreze un număr corect de cromozomi în celulele divizante. Erorile care apar în timpul diviziunii celulare pot duce la indivizi cu numere de cromozomi dezechilibrate. Celulele lor pot avea prea mulți cromosomi sau nu suficient. Acest tip de apariție este cunoscut sub numele de aneuploidia și poate apărea în cromozomi autosomali în timpul mitozei sau în cromozomi sexuali în timpul meiozei. Anomaliile numărului de cromozomi pot duce la defecte de naștere, dizabilități de dezvoltare și deces.

Producția de cromozomi și proteine

ADN-ul este transcris și tradus pentru a produce proteine. Transcrierea inversă transformă ARN în ADN. ttsz / iStock / Getty Images Plus 

Producția de proteine ​​este un proces vital celular care depinde de cromozomi și ADN. Proteinele sunt molecule importante care sunt necesare pentru aproape toate funcțiile celulare. ADN-ul cromozomial conține segmente numite gene care codifică proteinele. În timpul producției de proteine, ADN-ul se desfacă și segmentele sale de codificare sunt transcrise într-un transcript ARN. Această copie a mesajului ADN este exportată din nucleu și apoi tradusă pentru a forma o proteină. Ribozomii și o altă moleculă de ARN, numită ARN de transfer, lucrează împreună pentru a se lega de transcrierea ARN și de a converti mesajul codat într-o proteină.

Mutația cromozomilor

Mutatie genetica. BlackJack3D / E + / Getty Images

Mutațiile cromozomilor sunt modificări care apar în cromozomi și sunt de obicei rezultatul fie erorilor care se întâmplă în timpul meiozei, fie prin expunerea la mutageni, cum ar fi substanțele chimice sau radiațiile. Ruperea și duplicările cromozomilor pot provoca mai multe tipuri de modificări structurale ale cromozomilor care sunt de obicei dăunătoare individului. Aceste tipuri de mutații au ca rezultat cromozomi cu gene suplimentare, nu sunt suficiente gene sau gene care sunt într-o secvență greșită. Mutațiile pot produce, de asemenea, celule care au un număr anormal de cromozomi. Numerele anormale de cromozomi apar în mod obișnuit ca urmare a nonduncției sau a eșecului cromozomilor omologi să se separe în timpul meiozei.