Funkce chromozomů a jejich struktura. Jaké chromozomy v buňce?

Tento článek se bude zabývat strukturou a eukaryotické buňky, chromozomy, struktura a funkce jsou studoval biologii průmyslu, nazvaný cytologie.

Historie objevu

Je hlavní složkou buněčného jádra, chromozom byly objeveny v 19. století několika výzkumných pracovníků. Ruský biolog I. Chistyakov studoval je během mitózy (buněčného dělení), německý anatom Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz je objevil při přípravě preparátů a nazývají chromosomy, že se barvení telata rychlé reakce těchto struktur v interakci se organické barvivo purpurové.

Fleming shrnula vědecké důkazy o tom, co je funkce, kterou plní chromozomů v buňkách, které byly zdobené jádro.

Vnější struktura chromozomů

Tyto mikroskopické útvar nachází v jádrech - nejdůležitější organely buněk a slouží jako místo ukládání a přenos dědičné informace organismu. Chromozomy obsahují speciální složku - chromatinu. Je konglomerace jemných vláken - vláken a granulí. Z chemického hlediska je tato sloučenina lineárních molekul DNA (asi 40%) se specifickými histonových proteinů.

Komplexy, které obsahují 8 peptidy a molekuly DNA, příze, kroucené na proteinových globulí, jako cívky zvané nukleozómy. Plot deoxyribonukleová kyselina představuje 1,75 otáčky okolo dříkové části, a má tvar elipsoidu o 10 nanometrů na délku a na šířku 5-6. Přítomnost těchto struktur (chromozomů) v jádru slouží jako taxonomické zahrnuje eukaryotických buňkách. Je ve formě nukleosomů chromozomy fungovat jako uchování a přenos genetických znaků.

Závislost struktury chromosomů fáze buněčného cyklu

V případě, že buňka je v mezifáze, který se vyznačuje tím, jeho intenzivní růst a metabolismus, ale nedostatek divize, chromozómy v jádru mají tvar tenkých vláken despiralizovannyh - chromonemata. Obvykle jsou vzájemně propojeny, a opticky rozdělit na samostatné stavby nemožné. V době nástupu buněčného dělení, které je v somatických buňkách se nazývá mitóza, a mít sex - meióza, chromozómy začít šroubovicového a zhoustnout, zviditelnit v mikroskopu.

Hladiny organizace chromozomů

Jednotky dědičnosti - chromozomu, zkoumá podrobně vědy genetiku. Vědci zjistili, že nukleozomální závit obsahující DNA-histon proteiny tvoří spirálovou prvního řádu. Hustá balení struktury chromatinu dochází v důsledku tvorby vyššího řádu - elektromagnetu. Organizuje a utěsněny v ještě složitější stočený-coil. Všechny výše uvedené úrovně organizace chromozómu jsou v přípravě na buňky dělit.

Je v mitotického cyklu strukturní jednotky dědičnosti, skládající se z genů, které obsahují DNA, jsou zkráceny a zahuštěný v porovnání s vláknitými chromonemata mezifázové dobu asi 19.000. Times. Toto kompaktní forma chromozomů jádra funkce , které jsou pro přenos genetické vlastnosti organismu, jsou připraveni dělit somatické nebo zárodečné buňky.

Morfologie chromozomů

chromozómy funkci lze vysvětlit tím, že studuje jejich morfologické vlastnosti, které jsou nejlépe vysledovat v mitotického cyklu. Je prokázáno, že v je dvojnásobná syntetický stupeň mezifázové hmotnosti DNA v buňce, protože každá dceřinná buňka tvořena dělením, by měly mít stejné množství genetické informace jako původní rodiče. Toho je dosaženo procesu replikace - self-zdvojení DNA odvozené pomocí enzymu DNA polymerázy.

V cytologických přípravků připravených v okamžiku metafázi mitózy v rostlinných nebo zvířecích buněk pod mikroskopem, který jasně každý chromozom se skládá ze dvou částí, tzv chromatidy. V následujících fází mitózy - anafáze a zejména telofáze - dochází k jejich úplné oddělení, přičemž každý chromatid stává samostatný chromozóm. Skládá se kontinuálně zhutněného molekulu DNA, stejně jako lipidy, kyselina proteinů a RNA. Minerální látky obsahuje ionty hořčíku a vápníku.

Podporující strukturální prvky chromozom

Pro funkci chromozóm v buňce byly provedeny v plném rozsahu, jsou tyto jednotky dědičnosti jsou speciální zařízení, - primární zúžení (centromery), který nikdy spiralizuetsya. Že se dělí chromozóm na dvě části, tzv ramena. V závislosti na umístění centromery, chromozomu Genetics klasifikovány rovnoramenné (metatsentrichnye) neravnoplechie (submetacentic) a akrotsentrichnye. Ve speciálních škol primárních zúžení jsou vytvořeny - kinetochores, které jsou na disku podobný protein kuličky umístěné na obou stranách centromery. Sami kinetochores se skládají ze dvou částí: vnější kontaktu s mikrovláken (závitovým vřetenem), k nim připojených.

Snížením vlákna (mikrovláken) je přísně nařízeno distribuční chromatidy obsahující chromozóm mezi dceřinné buňky. Některé chromozomy mají jeden nebo více sekundárních zúžení, které nejsou zapojeny do mitózy, protože tyto nemohou vstoupit do závitu vřetena, ale tyto oblasti (sekundární zúžení) poskytují kontrolu syntézy jadérek - organel, které jsou zodpovědné za tvorbu ribozomů.

Co je karyotyp

Známé genetici Morgan, N. Koltsov, Sutton na počátku 20. století, pečlivě studoval strukturu a funkci chromozomů v somatické a zárodečné buňky - gamety. Zjistili, že každá buňka všech druhů, které jsou typické pro určité množství chromozomů, které mají specifický tvar a velikost. Bylo navrženo, že souhrn chromozomů v jádře somatických buněk nazývá karyotyp.

V populární literatuře karyotypu je často přirovnáván se sadou chromozomů. Ve skutečnosti to není totožné pojmy. Např., Lidský karyotyp 46 chromozomů v jádrech somatických buněk, které jsou určeny obecným vzorcem 2n. Ale takové buňky, jako například hepatocyty (jaterní buňky) mají několik jader, jejich chromozomální doplněk označován jako 2n * 2 = 4n nebo 2 n * 4 = 8n. To znamená, že počet chromozomů v těchto buňkách bude více než 46, ačkoli karyotyp hepatocytů je 2n, pak je zde 46 chromozomů.

Počet chromozomů v zárodečných buňkách, jsou vždy dva krát méně než v somatických (v buňkách těla), tento soubor se nazývá haploidní a označuje se jako n. Všechny ostatní buňky v těle mají řadu 2N, zvané diploidní.

Morganova chromozom teorie dědičnosti

Americký genetik Morgan objevil právo vázané dědičnosti genů, provádění pokusů na hybridizaci octomilky, octomilky. Prostřednictvím svého výzkumu funkce pohlavních chromozomů buněk byly studovány. Morgan ukázala, že geny umístěné v sousedním loci stejném chromozómu, převážně dědí společně, tj. Spojky. Jsou-li geny umístěny na chromozomu od sebe, mezi sesterské chromozómy možných překřížení - stránky pro sdílení.

Díky výzkumu Morgan, byly vytvořeny genetické mapy, kterou studují funkci chromozomů a jejich široké využití v genetické poradenství pro řešení otázek možných patologií chromosomů či genů, které způsobují dědičné onemocnění u lidí. Význam závěrů vědců, je obtížné přeceňovat.

V tomto článku jsme se zabývali struktura a funkce chromozómů, které vykonávají v buňce.