Mga Chromosome. Ang istraktura at pag-andar ng mga chromosome


Ang mga bata ay nagmamana sa kanilang mga magulang hindi lamang materyal na ari-arian, kundi pati na rin ang ilang mga gene na nagpapamukha sa kanila na parang mga kamag-anak sa hugis ng kanilang ulo, mukha, kamay, mata at kulay ng buhok, at kung minsan kahit na karakter.

Ang paghahatid ng mga katangian mula sa mga magulang patungo sa mga bata ay nangyayari sa tulong ng impormasyong naka-encode sa deoxyribonucleic acid (DNA). Ang lahat ng biological na impormasyon ay nakaimbak sa mga chromosome, na mga molekula ng DNA na natatakpan ng isang histone (protina) na shell. Depende sa uri ng cell at sa yugto nito ng siklo ng buhay, ang genetic na impormasyon sa anyo ng mga chromosome ay matatagpuan sa ilang mga variant: haploid, diploid, at, hindi gaanong karaniwan, tetraploid.

Ang konsepto ng isang chromosome

Ang nucleus ng isang eukaryotic cell ay naglalaman ng ilang uri ng mga bahagi, isa sa mga ito ay isang istraktura ng nucleoprotein na tinatawag na chromosome. Ang teorya ng namamana na impormasyon ay unang iniharap noong ika-19 na siglo, ngunit, batay sa aktwal na data, ganap itong nabuo makalipas ang isang siglo.

Sa tulong ng DNA imbakan, pagpapatupad at paghahatid ng namamana na impormasyon. Ang mga chromosome ay maaari lamang makilala sa ilalim ng isang mikroskopyo sa panahon ng paghahati ng cell. Ang kabuuan ng lahat ng structural at functional unit na nakapaloob sa isang cell ay tinatawag na karyotype.

Mga istruktura ng nucleoprotein, pag-iimbak ng namamana na impormasyon, sa mga eukaryote ay matatagpuan sa nucleus, pati na rin sa mitochondria at plastids; sa prokaryotes, ang molekula ng DNA na nakasara sa isang singsing ay matatagpuan sa tinatawag na nucleoid zone. Sa mga virus, ang mga lamang ng kanilang uri, ang papel na ginagampanan ng isang carrier ng genetic na impormasyon ay maaaring gumanap ng parehong DNA at RNA (ribonucleic acid) na matatagpuan sa mga shell ng protina - capsids.

Karaniwan, ang genetic na impormasyon sa isang cell ay nakapaloob sa isang kopya, ang estado na ito ay tinatawag na isang haploid set. Kapag nahati ang isang cell, ang DNA ay ginagaya, ibig sabihin, dinoble, upang ang bawat batang selula ay makatanggap ng kumpletong genetic set. Ang ganitong estado ng mga chromosome ay tinatawag na diploid. Hindi gaanong karaniwan, sa panahon ng pagbuo ng mga selula ng mikrobyo (mga itlog at spermatozoa), sa panahon ng pagbuo ng mga spores at conidia sa mga siklo ng buhay ng mas mababang mga halaman at fungi, pati na rin sa kaso ng mga abnormalidad ng genetic, isang quadruple na hanay ng genetic na impormasyon ay matatagpuan sa cell - tetraploid.

Ang diploid set ng chromosome ay dobleng karyotype, kung saan ang mga elemento ay nahahati sa mga pares ayon sa magkatulad na mga tampok. Ang ganitong set ay sinusunod sa mga somatic cells at zygotes.

Ang mga selula ng tao ay naglalaman ng 46 na chromosome, na nahahati sa 23 pares na may kanilang "doble" ang haba at kapal. Ngunit ang ika-45 at ika-46 na unit ay naiiba sa iba dahil ang mga ito ay mga sex chromosome, isang tiyak na kumbinasyon na nakakaapekto sa kasarian ng hinaharap na tao:

  • ang isang pares ng magkaparehong mga yunit - XX - ay hahantong sa pagsilang ng isang babaeng anak;
  • dalawang magkaibang yunit - XY - sa pagsilang ng isang batang lalaki.

Ang natitirang mga istraktura ay tinatawag na autosomes.

Ang haploid chromosome set ay isang solong set ng structural at functional units na naiiba sa bawat isa sa laki. Ang mga haploid karyotype ay naglalaman ng 22 autosome at 1 istraktura ng kasarian. Ang mga halaman, algae, at fungi ay may nuclei na may isang set ng elemento.

Ang mga diploid at haploid na karyotype ay maaaring umiral nang sabay. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod sa panahon ng mga sekswal na proseso. Sa panahong ito, ang mga yugto ng haploid at diploid na mga hanay ay kahalili: sa paghahati ng kumpletong hanay, ang isang solong karyotype ay nabuo, at pagkatapos ay isang pares ng mga solong set ay nagsasama, na na-convert sa isang diploid karyotype.

Mga posibleng abnormalidad sa karyotype

Sa panahon ng pag-unlad sa antas ng cell, ang mga pagkabigo at kaguluhan sa paggana ng mga chromosome ay posible. Sa mga pagbabago sa mga set ng chromosome, ang isang tao ay nagkakaroon ng mga genetic na sakit. Ang mga kilalang sakit na may abnormal na karyotype ay:

  1. Down Syndrome. Ang sakit ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagkabigo sa ika-21 na pares ng mga istruktura at functional na mga yunit, na katabi ng eksaktong parehong karagdagang kromosoma. Ang homologous na elemento ay kalabisan at nagreresulta sa isang anomalya na tinatawag na trisomy. Sa isang paglabag sa ika-21 na pares ng diploid set, ang fetus ay maaaring mahuli sa pag-unlad at mamatay. Kung ang isang bata ay ipinanganak, kung gayon ang isang paglabag sa mga selula ay hahantong sa isang pagbawas sa hinaharap na buhay ng sanggol. Sa mental development, mahuhuli siya. Sa kasamaang palad, ang sindrom na ito ay hindi magagamot.
  2. Shereshevsky-Turner syndrome. Sa sakit na ito, nawawala ang isa sa mga reproductive structure sa ika-23 na pares ng karyotype. Ang mga taong may ganitong sindrom ay may mga katangiang anomalya sa pisikal na pag-unlad, maikling tangkad at sekswal na infantilism.
  3. Edwards syndrome. Ang trisomy ng ika-18 chromosome, na nabuo bago ang fertilization, ay humahantong sa isang chromosomal disease na nailalarawan sa pamamagitan ng isang hanay ng mga malformations.
  4. Patau Syndrome. Ang isang malubhang sakit na congenital ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga deformidad ng katawan na nangyayari dahil sa paglitaw ng karagdagang ika-13 chromosome sa mga selula. Karaniwan, ang mga sanggol na may ganitong sindrom ay nabubuhay lamang ng ilang linggo, ngunit may mga kaso kapag ang mga batang ipinanganak na may isang walang lunas na depekto ay nabuhay nang ilang taon.
  5. Klinefelter syndrome. Ang namamana na sakit na sinusunod sa kasarian ng lalaki ay maaaring magpakita mismo sa polysomy sa iba't ibang paraan, ngunit kadalasan ang pangalawang elemento ng X ay nakakabit sa pares ng XY, na nagreresulta sa pagbuo ng XXY scheme. Ang pagkakaroon ng anomalya sa chromosome set ay humahantong sa mga karamdaman sa reproductive system at mental development, gayundin sa mga systemic na sakit ng katawan ng tao.

Dahil ang mga siyentipiko ay hindi pa nakakahanap ng mga paraan upang maprotektahan ang mga selula mula sa mga abnormalidad sa mga karyotypes, ang mga pagbabago sa chromosomal ay humahantong sa mga sakit na walang lunas kung saan mayroong mababang antas ng kakayahang mabuhay, mga abnormalidad sa pag-unlad ng kaisipan at sekswal, at pagpapahinto ng paglago.

Sa tulong ng maraming pag-aaral, natuklasan ng mga siyentipiko na ang mga pagbabago sa mga set ng chromosome ay apektado ng impluwensya ng ekolohiya, mahinang pagmamana, kakulangan sa tulog at isang hindi malusog na pamumuhay. Ngunit ang mga paglabag ay maaari ding mangyari sa mga taong namumuno sa isang ganap na tamang pamumuhay at hindi nagdurusa sa anumang mga sakit. Sa ngayon, hindi maimpluwensyahan ng mga tao ang mga pagbabago sa mga karyotypes.

Video

Tutulungan ka ng video compilation na ito na mas maunawaan kung ano ang human chromosome set.

Naisip mo na ba kung bakit ang isang ipinanganak at lumaki na bata ay kamukha ng kanyang mga magulang sa hitsura at ugali? "Ganyan ang genetika," maaari mong sabihin. At alam ng maraming tao na ang mga magulang at mga anak ay may katulad na DNA. Ito ang nilalaman ng mga chromosome. "Ano pa ba ito?" - Siyam sa sampung tao na nakatagpo ng konseptong ito ay magbubulalas sa pagkataranta. Mayroong ilang mga layout. Ngayon ay titingnan natin ang haploid at diploid na hanay ng mga chromosome. Ngunit unawain muna natin kung ano ito.

Depinisyon ng konsepto

Ang chromosome ay isang istraktura ng nucleoprotein, isa sa mga bahagi ng nucleus ng isang eukaryotic cell. Ito ay nag-iimbak, nagpapatupad at nagpapadala ng namamana na impormasyon. Ang mga chromosome ay maaari lamang makilala sa pamamagitan ng isang mikroskopyo sa oras kung kailan nagaganap ang mitotic o meiotic cell division. Ang karyotype, bilang kabuuan ng lahat ng chromosome ng isang cell ay tinatawag, ay isang katangiang partikular sa species na may medyo mababang antas ng indibidwal na pagkakaiba-iba. Ang mga istrukturang ito na naglalaman ng DNA sa mga eukaryotic na organismo ay matatagpuan sa mitochondria, nucleus, at plastids. Sa prokaryotes - sa mga cell na walang nucleus. At ang mga chromosome ng mga virus ay isang molekula ng DNA o RNA na matatagpuan sa capsid.

Kasaysayan ng konsepto

Ayon sa pinakakaraniwang bersyon, ang mga chromosome ay natuklasan noong 1882 ng German anatomist na si Walter Fleming. Bagama't ang "natuklasan" ay isang malakas na salita, tinipon at inayos lamang niya ang lahat ng impormasyon tungkol sa kanila. Noong 1888, unang iminungkahi ng German histologist na si Heinrich Waldeyer na tawagan ang mga bagong istrukturang chromosome. Mahirap sagutin kung kailan at kung kanino ginawa ang mga unang paglalarawan at mga guhit. Ilang taon pagkatapos matuklasan ang mga batas ni Mendel, iminungkahi na ang mga chromosome ay gumaganap ng isang mahalagang genetic na papel. Ang teorya ng chromosome ay nakumpirma noong 1915 ng mga tagapagtatag ng classical genetics. Sila ay sina G. Möller, K. Bridges, A. Sturtevant at T. Morgan. Ang huling noong 1933 ay tumanggap ng Nobel Prize sa Physiology o Medicine para sa katotohanan na pinatunayan niya ang papel ng mga chromosome sa pagmamana.

Ploidy

Ang kabuuang bilang ng magkaparehong chromosome ay nagpapahiwatig ng kanilang ploidy. May mga haploid, polyploid at diploid na hanay ng mga chromosome. Ngayon ay pag-uusapan natin ang una at pangatlo.

Haploid na hanay ng mga chromosome

Magsimula tayo sa haploid. Ito ay isang kumpol ng ganap na magkakaibang mga kromosom, i.e. sa isang haploid na organismo mayroong ilan sa mga istrukturang nucleoprotein na ito na hindi katulad ng bawat isa (larawan). Ang haploid set ng mga chromosome ay katangian ng mga halaman, algae at fungi.

Diploid na hanay ng mga chromosome

Ang set na ito ay tulad ng isang koleksyon ng mga chromosome, kung saan ang bawat isa sa kanila ay may double, i.e. ang mga istrukturang nucleoprotein na ito ay nakaayos nang pares (larawan). Ang diploid set ng mga chromosome ay katangian ng lahat ng mga hayop, kabilang ang mga tao. Sa pamamagitan ng paraan, tungkol sa huling isa. Ang isang malusog na tao ay may 46 sa kanila, i.e. 23 mag-asawa. Gayunpaman, ang kanyang kasarian ay tinutukoy lamang ng dalawa, na tinatawag na kasarian, - X at Y. Ang kanilang lokasyon ay tinutukoy kahit sa sinapupunan. Kung ang scheme ng naturang mga chromosome ay XX, isang batang babae ang isisilang, ngunit kung sila ay nakaayos sa anyo ng XY, isang lalaki ang isisilang. Gayunpaman, ang mga ploidy disorder ay maaari ding maobserbahan, na humahantong sa mga negatibong pagbabago sa pisikal at mental na estado ng katawan, tulad ng:

Ang mga sakit na ito ay genetic sa kalikasan at hindi magagamot. Ang mga bata at nasa hustong gulang na may isa sa mga ito o maraming katulad na chromosomal syndrome ay namumuhay ng mga di-functional na buhay, at ang ilan ay hindi nabubuhay hanggang sa pagtanda.

Konklusyon

Tingnan kung gaano kahalaga ang mga chromosome sa lahat ng organismo. Ang iba't ibang uri ng hayop at halaman ay may ibang bilang at bilang ng mga hanay ng mga istrukturang ito ng nucleoprotein.

100 r bonus sa unang order

Piliin ang uri ng trabaho Graduation work Term paper Abstract Master's thesis Report on practice Article Report Review Test work Monograph Problem solving Business plan Mga sagot sa mga tanong Malikhaing gawa Essay Drawing Compositions Translation Presentations Pagta-type Iba pa Pagdaragdag ng uniqueness ng text Candidate's thesis Laboratory work Help on- linya

Pahingi ng presyo

Mga Chromosome- mga organel ng naghahati na cell nucleus, ay mga carrier ng mga gene. Ang batayan ng mga chromosome ay isang tuluy-tuloy na double-stranded na molekula ng DNA, na konektado ng mga histone sa isang nucleoprotein. Sa isang chromosome, dalawang chromatids na nakatiklop kasama ang haba ay konektado sa gitna ng isang pangunahing constriction (centromere). Sa zone ng pangunahing constriction, mayroong isang kinetachore, isang espesyal na istraktura ng protina para sa attachment ng microtubule, ang fission spindle, at ang kasunod na paghihiwalay ng mga chromatids sa anaphase ng mitosis.

Karyotype- isang scoop-awn ng mga palatandaan ng isang chromosome set, i.e. ang bilang, laki, hugis ng xp-some, katangian ng isang partikular na uri.

Function ng chromosome: Ang mga chromosome ay naglalaman ng namamana na impormasyon. Ang mga gene ay matatagpuan sa isang chromosome sa isang linear na pagkakasunud-sunod, self-duplication at regular na pamamahagi ng mga chromosome sa isang daughter cell sa panahon ng cell division ay tinitiyak ang paglilipat ng mga namamana na katangian ng isang organismo mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon.

haploid na hanay ng mga chromosome. Ito ay isang kumpol ng ganap na magkakaibang mga kromosom, i.e. sa isang haploid na organismo mayroong ilan sa mga istrukturang nucleoprotein na ito na hindi katulad ng bawat isa. Ang haploid set ng mga chromosome ay katangian ng mga halaman, algae at fungi.

diploid na hanay ng mga chromosome. Ang set na ito ay tulad ng isang koleksyon ng mga chromosome, kung saan ang bawat isa sa kanila ay may double, i.e. ang mga istrukturang ito ng nucleoprotein ay nakaayos nang magkapares. Ang diploid set ng mga chromosome ay katangian ng lahat ng mga hayop, kabilang ang mga tao.

pagdoble ng mga chromosome Ang eukaryotes ay isang kumplikadong proseso, dahil hindi lamang ito nagsasangkot ng pagtitiklop ng mga higanteng molekula ng DNA, kundi pati na rin ang synthesis ng mga histone na nakagapos sa DNA at mga non-histone na chromosomal na protina. Ang huling hakbang ay ang pag-iimpake ng DNA at mga histone sa mga nucleosome. Ito ay pinaniniwalaan na ang chromosome duplication ay mayroon ding semi-conservative na karakter.

Pag-uugali ng pagtitiklop chromosome ay batay sa tatlong pangunahing katangian, lalo na: direktang pagtitiklop, paghihiwalay ng mga chromosome sa panahon ng pagtitiklop ng DNA at paghahati ng cell, pati na rin ang pagtitiklop at proteksyon ng mga dulo ng chromosome.