Funktion av kromosomer och deras struktur. Vad gör kromosomerna i cellen?

Denna artikel kommer att ta upp strukturen av eukaryota celler, kromosomer, struktur och funktion studeras biologi industrin kallas cytologi.

History of discovery

Är en viktig del av cellkärnan, var kromosom upptäcktes i 19th century av flera forskare. En rysk biolog I. Chistyakov studerade dem under mitos (celldelning), tyska anatomist Heinrich Wilhelm Waldeyer upptäckte dem under framställningen av histologiska preparat och kallade kromosomer, som är färgning av kalvar för snabb respons av dessa strukturer i interaktionen med organiskt färgämne magenta.

Fleming sammanfattade vetenskapliga bevis på vilken funktion utförs av kromosomerna i celler som har inrett kärnan.

Yttre konstruktion av kromosomer

Dessa mikroskopiska bildning ligger i kärnorna - de viktigaste organeller celler och fungera som en plats för lagring och överföring av ärftlig information av en organism. Kromosomer innehåller en speciell ingrediens - kromatin. Det är ett gytter av fina trådar - fibriller och granulat. Ur kemisk synpunkt, denna förening av linjära DNA-molekyler (ca 40%) med specifika histonproteiner.

Komplex som inkluderar de 8 peptider och DNA-molekyler garnet tvinnas på proteinkulor, som spolar kallade nukleosomer. Plot deoxiribonukleinsyra utgör 1,75 varv runt axelpartiet och har formen av en ellipsoid ca 10 nanometer i längd och 5-6 i bredd. Närvaron av dessa strukturer (kromosomer) i kärnan tjänar som en taxonomisk har eukaryota celler. Det är i form av nukleosomer kromosomer fungera som bevarandet och överföringen av genetiska egenskaper.

Beroendet av strukturen av kromosomerna i cellcykeln fas

Om cellen är i interfas, som kännetecknas av sin intensiva tillväxt och metabolism, men bristen på division, kromosomerna i kärnan har formen av tunna trådar despiralizovannyh - chromonemata. Vanligtvis de är sammanflätade, och visuellt dela upp dem i omöjliga separata strukturer. Vid tidpunkten för uppkomsten av celldelning, som är i somatiska celler kallas mitos, och ha sex - meios, kromosomer börjar spiral och tjockare blir mer synliga i mikroskop.

Organisationsnivåer av kromosomer

Enheter av arvsmassa - kromosom undersöker i detalj vetenskap genetik. Forskare har funnit att nukleosomal gänginnefattande DNA-histon proteiner bildar en spiral av första ordningen. Den täta packningen av kromatinstrukturen uppstår på grund av bildningen av högre ordning - solenoid. Han organiserar och förseglas i en ännu mer komplex coiled-coil. Alla ovanstående organisationer kromosomnivå håller på att förberedas för cellerna att dela sig.

Det är i den mitotiska cykeln strukturenheten av ärftlighet, som består av gener som innehåller DNA förkortas och förtjockad jämfört med trådformiga chromonemata interfas period av cirka 19 tusen. Times. Denna kompakta formen kromosom kernel funktioner som är att överföra genetiska egenskaper hos organismen, är redo att dela somatiska eller könsceller.

Morfologin av kromosomerna

kromosomer funktion kan förklaras genom att studera deras morfologiska egenskaper som är bäst spåras i den mitotiska cykeln. Det är bevisat att i den syntetiska stadiet av interfas massan av DNA i cellen fördubblas eftersom varje dottercell bildad genom delning, bör ha samma mängd genetisk information som den ursprungliga föräldern. Detta uppnås genom replikeringsprocessen - den själv fördubbling DNA härlett genom enzymet DNA-polymeras.

I cytologiska preparat framställda vid tidpunkten för metafas av mitos i växt- eller djurceller i mikroskop tydligt att varje kromosom är sammansatt av två delar, som kallas kromatider. I de efterföljande faserna av mitos - Anafasa och speciellt telofasa - deras fullständig separation inträffar, varigenom varje kromatid blir en separat kromosom. Den innefattar kontinuerligt kompakterad DNA-molekyl, såväl som lipider, sura proteiner och RNA. Mineralämnen det innehåller magnesium- och kalciumjoner.

Stödjande strukturella element kromosom

Till kromosom funktion i cellen genomfördes i sin helhet, dessa enheter av arvsmassa är en speciell enhet - den primära förträngning (centromer), som aldrig spiralizuetsya. Att det delar kromosomen i två delar, som kallas axlarna. Beroende på placeringen av centromeren, kromosom Genetics klassificeras med lika vinkel (metatsentrichnye) neravnoplechie (submetacentic) och akrotsentrichnye. I specialundervisning primära förträngningar formas - kinetokorer, som är skivliknande proteinkulor placerade på båda sidor av centromeren. Sami kinetokorer består av två delar: extern kontakt med mikrofilament (gängade spindeln) knutna till dem.

Genom att minska de filament (mikrofilament) är strängt beordrade distributions kromatider som innefattar kromosomen mellan dotterceller. Vissa kromosomer har en eller flera sekundära förträngningar, som inte är involverade i mitos, eftersom dessa inte kan ansluta sig till spindeltråd, men dessa områden (sekundära förträngningar) ger kontroll av syntesen av nukleolerna - organeller som är ansvariga för bildandet av ribosomer.

Vad är en karyotyp

Kända genetiker Morgan, N. Koltsov, Sutton i början av 20-talet, studerade minutiöst kromosomen struktur och funktion i somatiska celler och könsceller - gameter. De fann att varje cell i alla arter som är typiska för en viss mängd kromosomer har en specifik form och storlek. Det föreslogs att samtliga kromosomer i kärnan av somatiska celler kallas karyotyp.

I populärlitteratur karyotyp ofta likställs med kromosomuppsättning. I själva verket är det inte identiska begrepp. T ex är humant karyotyp 46 kromosomer i kärnorna hos somatiska celler och betecknas med den allmänna formeln 2n. Men sådana celler, såsom hepatocyter (leverceller) har få kärnor, deras kromosomala komplement betecknas som 2n * 2 = 4n eller 2n * 4 = 8n. Det vill säga, kommer antalet kromosomer i dessa celler vara mer än 46, även om karyotyp av hepatocyter är 2n, så finns det 46 kromosomer.

Antalet kromosomer i könsceller är alltid två gånger mindre än i somatiska (i celler i kroppen), denna uppsättning kallas haploida och hänvisas till som n. Alla andra celler i kroppen har en uppsättning av 2n, som kallas diploid.

Morgans kromosom teori om arv

Amerikansk genetiker Morgan upptäckte lag länkade arv av gener, utför experiment på hybridisering av fruktflugor, fruktflugor. Genom sin forskning har funktionen av sexuella kromosomer av celler studeras. Morgan visat att gener belägna i grann loci av samma kromosom, övervägande ärvs tillsammans, dvs kopplingen. Om generna är belägna på kromosom ifrån varandra, mellan systern kromosomer möjliga överkorsning - sharing webbplatser.

Tack vare den forskning av Morgan, skapades genetiska kartor, genom vilken studera funktionen av kromosomer och deras omfattande användning i genetisk rådgivning för att ta itu med frågor om eventuella sjukdomar i kromosomer eller gener som orsakar ärftliga sjukdomar hos människor. Betydelsen av slutsatserna från forskarna, är det svårt att överskatta.

I den här artikeln har vi ansett struktur och funktion av kromosomer, som de utför i cellen.