Функции и структурни особености на хромозомите

Около 28 хиляди гени са кодирани в човешка ДНК. молекули нуклеинова киселина поради тази причина те са големи по размер, което е неудобно в процеса на клетъчно делене. За да се предотврати загубата на генетична информация, природата е създала хромозоми.

Хромозомна структура

Тези плътни структури са с пръчковидна форма. Хромозомите се различават една от друга по дължина, която варира от 0,2 до 50 микрона. Ширината обикновено има постоянна стойност и не се различава в различните двойки плътни тела.

На молекулярно ниво, хромозомите са комплексен комплекс от нуклеинови киселини и хистонови протеини, чието съотношение е съответно 40% до 60% по обем. Хистоните участват в уплътняването на ДНК молекули.

Заслужава да се отбележи, че хромозомата е непостоянна структура на ядрото на еукариотната клетка. Такива органи се образуват само по време на периода на разделяне, когато е необходимо да се опаковат всички генетични материали, за да се улесни прехвърлянето му. Следователно, ние разглеждаме структурата на хромозомата по време на подготовката за митоза / мейоза.

Първичното свиване е фибриларно тяло, което разделя хромозомата на две ръце. В зависимост от съотношението на дължината на тези рамене се различават хромозоми:

1. Метацентричен, когато първичното свиване е точно в центъра.
2. Submetacentric: дължината на рамото се различава леко.
3. В акроцентричен първичен свиване силно изместен към един от краищата на хромозомата.
4. В центъра на тялото, когато един от раменете е напълно отсъстващ (те не се срещат при хората).

Друга особеност на хромозомната структура на еукариотната клетка е наличието на вторично свиване, което обикновено е силно изместено към единия край. Неговата основна функция е синтеза на рибозомна РНК върху ДНК матрицата, която след това образува немембранни органели на рибозомната клетка. Също така вторично свиване, наречено нуклеоларни организатори. Тези образувания се намират в дисталната хромозома.

Няколко организатори образуват холистична структура - ядрото. Броят на такива образувания в ядрото може да варира от 1 до няколко десетки, и обикновено те могат да се видят дори в светлинния микроскоп.

По време на синтетичната фаза на митозата, структурата на хромозомата се променя в резултат на удвояването на ДНК по време на репликацията. В същото време се оформя позната форма, наподобяваща буквата X. В тази форма често можете да хващате хромозоми и да правите висококачествена картина на специални микроскопи.

Трябва да се отбележи, че броят на хромозомите в различните видове не показва степента на тяхното еволюционно развитие. Ето няколко примера:

1. Човек има 46 хромозоми.
2. Котката има 60.
3. Имайте карась 100.
4. При плъхове 42.
5. Лук 16.
6. В мухата Drosophila 8.
7. Мишката има 40.
8. Царевицата има 20.
9. Кайсия 16.
10. Ракът е 254.

Хромозомни функции

Ядрото е централната структура на всяка еукариотна клетка, тъй като съдържа цялата генетична информация. Хромозомите изпълняват редица важни функции, а именно:

1. Съхраняване на действителната генетична информация.
2. Предаване на тази информация чрез репликиране на ДНК молекули по време на клетъчното делене.
3. Проявлението на характерните черти на тялото се дължи на активирането на гените, отговорни за синтеза на определени протеини.
4. Сглобяване на рРНК в ядрени организатори за изграждане на малки и големи рибозомни субединици.

Важна роля кога клетъчно делене Първичното свиване се отклонява към протеините, от които нишките на делителното вретено са прикрепени към метафазата на митозата или мейозата. В този случай Х-структурата на хромозомата е разбита на две прътовидни тела, които се доставят на различни полюси и впоследствие ще бъдат затворени в ядрата на дъщерните клетки.

Нива на уплътняване

Първото ниво се нарича нуклеозомално. В същото време, ДНК се обвива около хистоновите протеини, образувайки „перли на струна”.

Второто ниво е нуклеомерното. Тук "мънистата" се събират и образуват нишки с дебелина до 30 nm.

Третото ниво се нарича хромомерно. В този случай нишките започват да образуват примки с няколко порядъка, като по този начин съкращават първоначалната дължина на ДНК многократно.

Четвъртото ниво е хром-моно. Уплътняването достига своя максимум и получените прътообразни формации вече се виждат в светлинния микроскоп.

Характеристики на генетичния материал на прокариотите

Отличителна черта на бактериите е липсата на ядро. Генетичната информация се съхранява и с ДНК, която е разпръсната в клетката като част от цитоплазмата. Сред молекулите на нуклеиновите киселини се открояват един пръстен. Обикновено се намира в центъра и е отговорен за всички функции на прокариотната клетка.

Понякога тази ДНК се нарича хромозома. бактериална структура което, разбира се, не съвпада с това на еукариотите. Следователно такова сравнение е относително и просто опростява разбирането на някои биохимични механизми.