פונקציה של הכרומוזומים והמבנה שלהם. מה עושה את הכרומוזומים בתא?

מאמר זה יעסוק במבנה של תאים איקריוטיים, כרומוזומים, מבנה ותפקוד הם תעשיית הביולוגיה למדו, ציטולוגיה שנקראה.

היסטוריה של גילוי

הוא מרכיב מרכזי של גרעין התא, כרומוזום התגלה במאה ה -19 על ידי מספר חוקרים. ביולוג רוסי I. Chistyakov לומד אותם במהלך מיטוזה (חלוקת תא), אנטומיה גרמנית היינריך וילהלם ולדייר גילה אותם במהלך תקופת ההכנה של הכנות היסטולוגית הכרומוזומים נקרא, כי מכתימת עגלים עבור תגובה מהירה של מבנים אלה האינטראקציה עם מגנטה צבע אורגני.

פלמינג סיכם את הראיות המדעיות על מה הפונקציה מבוצע על ידי כרומוזומי בתאים אשר קישטו את הגרעין.

מבנה חיצוני של הכרומוזומים

היווצרות המיקרוסקופית אלה ממוקמים הגרעינים - תאי אברונים החשובים לשמש כמקום אחסון והעברת מידע התורשתי של אורגניזם. כרומוזומים המכילים מרכיב מיוחד - הכרומטין. גיבוב של סיבים עדינים - סיבים ואת גרגרים. מבחינה כימית, תרכובת זו של ליניארית מולקולות DNA (כ 40%) עם חלבונים היסטון ספציפיים.

מתחמים הכוללים את 8 פפטידים ומולקולות DNA חוט כריכה על כדוריות חלבון, כמו סלילי נקרא נוקלאוזום. מגרש חומצה דאוקסיריבונוקלאית מהווה 1.75 מהפכות סביב החלק פיר ויש לו צורה של אליפסואיד על 10 ננומטר באורך 5-6 רוחב. הנוכחות של מבנים אלה (כרומוזומי) בליבה משמשת תאי טקסונומיות תכונה איקריוטיים. זה בצורת נוקלאוזום הכרומוזומים לתפקד לשימור והעברת תכונות גנטיות.

התלות של מבנה הכרומוזומים של השלב במחזור התא

אם התא נמצא ביניים, המאופיינת בצמיחה וחילוף חומרים האינטנסיביים שלה, אבל חוסר החלוקה, הכרומוזומים בגרעין יש בצורת חוטים דקים despiralizovannyh - chromonemata. בדרך כלל הם שזורים זה בזה, ועל חזותי מחלקים אותם מבנים נפרדים בלתי אפשריים. בעת תחילת חלוקת תאים, אשר נמצאת תאים סומטיים נקרא מיטוזה, ויש לי מין - המיוזה, הכרומוזומים מתחילים את הסליל ולהתעבות, להיות יותר גלוי מיקרוסקופ.

רמות הארגון של הכרומוזומים

יחידות תורשה - כרומוזום, בוחנות בפירוט את גנטיקת המדע. מדענים גילו כי חוט nucleosomal המרכיבות חלבונים היסטון-DNA יוצרים מסדר ראשון ספירלה. האריזה הצפופה של מבנה הכרומטין מתרחשת עקב ההיווצרות של סדר גבוה - סולנואיד. הוא מארגן וחתום סליל מפותל ומורכב אפילו יותר. כל רמות כרומוזום הארגונים הנ"ל הן כהכנה התאים להתחלק.

זהו ביחידה המבנית מחזור המיטוטי התורשה, מורכב הגנים המכילים DNA מתקצרים ו מעובה לעומת chromonemata filiform תקופת ביניים של כ -19 אלף. טיימס. קומפקטי טופס כרומוזום זה פונקציות ליבה שהן להעביר מאפיינים גנטיים של האורגניזם, מוכנות לחלק תאים סומטיים או ניבט.

המורפולוגיה של הכרומוזומים

הכרומוזומים פונקציה יכולה להיות מוסברת על ידי לימוד תכונות מורפולוגיות שלהם כי הם לייחס הטובה במחזור המיטוטי. הוא הוכיח כי בשלב הסינטטי של המוני שלבי ביניים של ה- DNA בתא מוכפל כי כל תא בת שהוקם על ידי חלוקה, צריך לקבל את אותה כמות של מידע גנטי כמו ההורה המקורי. זו מושגת על ידי תהליך שכפול - הדנ"א הכפלה העצמית שמפיק DNA פולימרז האנזים.

בשנת הכנות ציטולוגיה המוכנה ברגע של metaphase של מיטוזה בתאי צמח או חיה תחת מיקרוסקופ בבירור שכל כרומוזום מורכב משני חלקים, שנקרא כרומטידה. בשנות ה בשלבים הבאים של מיטוזה - anaphase ובמיוחד telophase - הפרדה מוחלטת שלהם מתרחשת, לפיה כל כרומטידה הופך כרומוזום נפרד. היא כוללת מולקולת הדנ"א דחוסה ברציפות, כמו גם שומנים, חלבונים חומצה ו- RNA. חומרים מינרליים הוא מכיל יוני מגנזיום וסידן.

תמיכה כרומוזום אלמנטים מבניים

לתפקד כרומוזום בתא בוצעו במלואן, יחידות אלה התורשה הם מכשיר מיוחד - את הצרה העיקרית (centromere), אשר מעולם spiralizuetsya. זה אותו מחלק את הכרומוזום לשני חלקים, כינה את הכתפיים. בהתאם למיקום של centromere, גנטיקה כרומוזום מסווגים בזווית שווה (metatsentrichnye) neravnoplechie (submetacentic) ו akrotsentrichnye. בחינוך מיוחד שמגבלות עיקריות הם יצרו - קינטוכור, שהן כדורי חלבון דיסק דמוי ממוקמות משני צידי centromere. סמי קינטוכור מורכב משני חלקים: מגע חיצוני עם microfilaments (ציר מושחל) מחוברים אליהם.

על ידי הפחתת סיבים (microfilaments) הוא שמסודרות כרומטידה הפצה המרכיבות את הכרומוזום בין תאי הבת. יש כרומוזומים כמה שמגבלות משתי אחד או יותר, אשר אינם מעורבות מיטוזה, שכן אלה לא יכולים להצטרף ציר הפתיל, אבל באזורים אלה (שמגבלות משניות) לספק שליטה על הסינתזה של nucleoli - אברונים אחראים להיווצרות של ריבוזומים.

מהו קריוטיפ

גנטיקאים ידועים מורגן, נ Koltsov, סאטון במאה ה -20, בקפדנות למד מבנה כרומוזומים ותפקוד בתאים הסומטיים ניבטים - גמטות. הם מצאו כי כל תא של כל המיני הטיפוסי של כמות מסוימת של הכרומוזומים שיש צורה וגודל מבוקשת. הוצע כי מכלול הכרומוזומים בגרעין של תאים סומטיים הנקרא קריוטיפ.

בשנת קריוטיפ ספרות הפופולרית מושווה לעתים קרובות עם סט כרומוזום. למעשה, זה לא מושגים זהים. למשל, ספר לנו קריוטיפ האנושי הוא 46 הכרומוזומים בגרעין של תאים סומטיים שקבע 2n הנוסחה הכללית. אבל תאים כאלה, כגון hepatocytes (תאי כבד) יש כמה גרעינים, השלמת כרומוזומליות שלהם המסומנת כמו 2n * 2 = 4N או 2n * 4 = 8N. כלומר, את מספר הכרומוזומים בתאים אלה יהיה יותר 46, למרות קריוטיפ של hepatocytes הוא 2n, אז יש 46 כרומוזומים.

מספר הכרומוזומים בתאי הנבט הם תמיד שניים פחות מאשר סומטיים (תאים של הגוף), קבוצה זו נקראת הפלואידים והוא המכונה n. כל התאים האחרים בגוף יש סט של דיפלואידי 2n, הנקרא.

התיאוריה כרומוזום של מורגן של ירושה

גנטיקאי אמריקאי מורגן גילה את חוק הירושה המקושרים של גנים, אשר מבצעים ניסויים על הכלאה של זבובי פירות, זבובי פירות. דרך המחקר שלו, את הפונקציה של הכרומוזומים מיניים של תאים נחקרה. מורגן הוכיח כי הגנים ממוקמים השכנה לוקוסים של אותו כרומוזום, בעיקר בירושה יחד, כלומר את המצמד. אם הגנים ממוקמים על כרומוזום אחד משני, בין אחותו הכרומוזומים חצייה גבולות אפשריים - שיתוף אתרים.

בזכות המחקר של מורגן, נוצרו מפות גנטיות, שבאמצעותו ללמוד את הפונקציה של הכרומוזומים והשימוש הנרחב שלהם בייעוץ גנטי כדי לטפל בבעיות של פתולוגיות אפשריות של כרומוזומים או גנים הגורמים למחלות תורשתיות בבני אדם. חשיבותה של המסקנות של מדענים, קשה להפריז.

במאמר זה, שקלנו את המבנה והתפקוד של כרומוזומים, אשר הם מבצעים בתא.