Περιεχόμενο
- Ο ρόλος των χρωμοσωμάτων
- Ομόλογα χρωμοσώματα έναντι χρωματοειδών
- Αναπαραγωγή χρωμοσωμάτων
- Φάσεις Mitosis
Τα χρωμοσώματα είναι οι μικροσκοπικές οντότητες σε ζωντανά κύτταρα που περιέχουν τις γενετικές πληροφορίες που αφορούν τον οργανισμό ως σύνολο. Τα χρωμοσώματα αποτελούνται από DNA (δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ, το μόριο που μεταφέρει την πληροφορία στα χρωμοσώματα) και δομικές πρωτεΐνες.
Αμέσως μετά τη διαίρεση μιας κυψέλης, έχει ένα αντίγραφο του κάθε χρωμοσώματος. Σύντομα, κάθε χρωμόσωμα αντιγράφεται ή αντιγράφεται, για την προετοιμασία μίτωσις και ένα άλλο κύκλο κυτταρικής διαίρεσης.
Ένα αναδιπλασιαζόμενο χρωμόσωμα (ή ισοδύναμα, ένα διπλό χρωμόσωμα) περιέχει δύο ταυτόσημα χρώματα, που ονομάζονται επίσης αδελφικά χρωματοειδή. Η διαφορά μεταξύ ενός αντιγραφέντος χρωμοσώματος και ενός χρωματοειδούς, αυστηρά μιλώντας, είναι ότι ένα χρωμόσωμα περιέχει δύο χρωματοειδή που συνδέονται σε μια δομή που ονομάζεται centromere.
Συνεπώς, ένα διπλό χρωμόσωμα περιλαμβάνει δύο ταυτόσημους κλώνους ενωμένους κατά το μήκος τους σε αντίστοιχα μήκη DNA.
Ο ρόλος των χρωμοσωμάτων
Τα χρωμοσώματα δεν είναι τίποτα περισσότερο από ξεχωριστά κομμάτια μιας ουσίας που ονομάζεται χρωματίνη, το οποίο αποτελείται από πολύ μακρά μόρια DNA τυλιγμένα γύρω από ειδικές πρωτεΐνες γνωστές ως ιστόνες. Διαφορετικοί οργανισμοί έχουν διαφορετικούς αριθμούς χρωμοσωμάτων. Οι άνθρωποι, για παράδειγμα, έχουν 46.
Στα περισσότερα προκαρυωτικά (δηλαδή, οργανισμοί στους τομείς Βακτήρια και Archaea), δεν υπάρχει περισσότερο από ένα απλό χρωμόσωμα σε μια διαμόρφωση δακτυλίου, η οποία είναι επαρκής για τις ανάγκες ενός οργανισμού ενός ή λίγων κυττάρων.
Στη σεξουαλική αναπαραγωγή στους ανθρώπους, ένα σπερματοζωάριο φέρει το ήμισυ του πλήρους συνόλου του πατέρα του DNA, και ένα κύτταρο αυγών κατέχει το ήμισυ του πλήρους συνόλου των μητέρων. Όταν αυτές οι ασφάλειες στη διαδικασία γονιμοποίησης, σχηματίζεται ένα ζυγωτό 46-χρωμόσωμα, το οποίο σύντομα γίνεται έμβρυο και έπειτα έμβρυο.
Στην ουσία, το πρώτο αναγνωρίσιμο πράγμα για σας ήταν το DNA στα φρεσκοσχηματικά συναρμολογημένα χρωμοσώματα, μοναδικά στην ανθρώπινη ιστορία (εκτός αν έχετε ταυτόσημο δίδυμο).
Ομόλογα χρωμοσώματα έναντι χρωματοειδών
Οι άνθρωποι έχουν 46 χρωμοσώματα, 23 από κάθε γονέα. 22 αυτά έρχονται σε ξεχωριστά ζεύγη, πράγμα που σημαίνει ότι το αντίγραφο του χρωμοσώματος 1 που κληρονόμησα από τη μητέρα σας είναι δομικά πανομοιότυπο με το αντίγραφο του χρωμοσώματος 1 που κληρονόμησα από τον πατέρα σας και ούτω καθεξής για τα άλλα 21 "αντιστοιχισμένα" χρωμοσώματα. Το 23ο χρωμόσωμα σε κάθε γονική ομάδα είναι α σεξουαλικού χρωμοσώματος, είτε Χ είτε Υ.
Αυτά τα δομικά ταυτόσημα χρωμοσώματα σε ζεύγη ονομάζονται ομόλογα χρωμοσώματα. Διαφορές μεταξύ αυτών των ομόλογων χρωμοσωμάτων εμφανίζονται μόνο στο επίπεδο των αλληλουχιών βάσεων νουκλεοτιδίων του DNA κάθε χρωμοσώματος.
Αναπαραγωγή χρωμοσωμάτων
Θυμηθείτε ότι το DNA είναι δίκλωνο. Όταν τα δύο σκέλη διαχωρίζονται φυσικά από αρκετά ώστε να επιτρέπεται η αντιγραφή κάθε κλώνου, ένα από τα δύο πράγματα μπορεί δυνητικά να συμβεί να δημιουργηθούν δύο διπλής έλικας "κόρη" αντίγραφα του DNA.
Κατ 'αρχάς, κάθε ένα από τα δύο νέα συνθετικά νήματα θα μπορούσε να παραμείνει συνδεδεμένο με τον κλώνο του προτύπου από τον οποίο δημιουργήθηκε. Ή, τα δύο "παλιά" σκέλη θα μπορούσαν να επανασυνδεθούν, ενώ τα δύο απλά συνθετικά σκέλη δεσμεύουν το ένα το άλλο.
Το πρώην σενάριο είναι αυτό που πράγματι συμβαίνει και ονομάζεται ημικυκνωτική διότι κάθε "νέο" μόριο DNA διπλής έλικας είναι στην πραγματικότητα μισό "παλαιό" και το ήμισυ "νέο". (Σε συντηρητικός η αναπαραγωγή, τα παλιά μόρια και τα νέα μόρια παραμένουν διαχωρισμένα με κάθε διαδοχικό κύκλο αντιγραφής.)
Αυτό σημαίνει ότι κάθε "νέο" χρωμόσωμα, που ονομάζεται chromatid, περιέχει ένα ίσο μείγμα "παλαιού" και "νέου" υλικού. Τα χρωματίδια μαζί, ενωμένα στο κοινό τους κεντρομερές, αποτελούν ένα διπλό χρωμόσωμα.
Ο αναδιπλασιασμός του DNA συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης ενός κυτταρικού κύκλου ζωής - η περίοδος μετά την εγκατάλειψη ενός νεοσυσταθέντος κυττάρου και την έναρξη αλληλεπικάλυψης όλων των τμημάτων του σε ετοιμότητα για την επόμενη μίτωση και κυτταρική διαίρεση. Τα κελιά ξοδεύουν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους σε ενδιάμεση φάση.
Φάσεις Mitosis
Το Mitosis, ο διαχωρισμός του πυρήνα των ευκαρυωτικών κυττάρων σε δύο ταυτόσημους θυγατρικούς πυρήνες, ακολουθεί την ενδιάμεση φάση και προηγείται άμεσα της διαίρεσης του ίδιου του γονικού κυττάρου (κυτοκίνες). Αποτελείται από πέντε φάσεις:
Το άθροισμα αυτών των φάσεων είναι ότι τα κεντρομερή των διπλών χρωμοσωμάτων σχηματίζουν μια ευθεία γραμμή στον πυρήνα περίπου-διαίρεσης και ένα χρωματίτιδας σε κάθε σετ τραβιέται σε μια διαφορετική πλευρά του διαχωριστικού πυρήνα.
Όταν η κυψέλη χωρίζεται, κάθε κόρη κυττάρων έχει τώρα ένα Ηνωμένα Έθνη-διπλουτισμένο χρωμόσωμα, το οποίο τότε η κυψελίδα θα αποκατασταθεί όταν η αντιγραφή του DNA ξεκινά εκ νέου σε ενδιάμεση φάση.