Хромосомы. Описание, характеристика

Хромосомы - это цитологические палочковидные структуры, представляющие собой конденсированный хроматин и появляющиеся в клетке во время митоза или мейоза. Хромосомы и хроматин - различные формы пространственной организации дезоксирибонуклеопротеидного комплекса, соответствующие раз­ным фазам жизненного цикла клетки. Химический со­став хромосом такой же, как и хроматина: 1) ДНК (30-45%), 2) гистоновые белки (30-50%), 3) негистоновые белки (4-33%). Основу хромосомы составляет одна непрерывная двухцепочечная молекула ДНК.

Длина ДНК одной хромосомы может достигать нескольких сантиметров. Понятно, что молекула такой длины не может располагаться в клетке в вытянутом виде, а подвергается укладке, приобретая определен­ную трехмерную структуру, или конформацию. Мож­но выделить следующие уровни пространственной ук­ладки ДНК и ДНП: 1) нуклеосомный (накручивание ДНК на белковые глобулы), 2) нуклеомерный, 3) хромомерный, 4) хромонемный, 5) хромосомный.

В процессе преоб­разования хроматина в хромосомы ДНП об­разует не только спи­рали и суперспирали, но еще петли и супер­петли. Поэтому про­цесс формирования хромосом, который происходит в профазу митоза или профазу 1 мейоза, лучше назы­вать не спирализацией, а конденсацией хромосом.

Метафазная хро­мосома (хромосомы изучаются в метафазу митоза) состоит из двух - хроматид (8). Любая хромо­сома имеет первичную перетяжку (центромеру)(5), которая делит хромосому на плечи. Некоторые хромо­сомы имеют вторичную перетяжку (6)и спутник(7). Спутник - участок короткого плеча, отделяемый вто­ричной перетяжкой. Хромосомы, имеющие спутник, называются спутничными (3). Концы хромосом назы­ваются теломерами(9). В зависимости от положения центромеры выделяют:

· метацентрические(равно­плечие) (1)

· субметацентрические(умеренно нерав­ноплечие) (2)

· акроцентрические(резко неравнопле­чие) хромосомы (3, 4).

Соматические клетки содержат диплоидный(двой­ной - 2п) набор хромосом, половые клетки - гапло­идный(одинарный - п). Диплоидный набор аскари­ды равен 2, дрозофилы - 8, шимпанзе - 48, речного рака - 196. Хромосомы диплоидного набора разбива­ются на пары.

Хромосомы одной пары имеют одинако­вое строение, размеры, набор генов и называются го­мологичными.

• Кариотип - совокупность сведений о числе, раз­мерах и строении метафазных хромосом. Идиограмма - графическое изображение кариотипа. У пред­ставителей разных видов кариотипы разные, одного вида - одинаковые.
• Аутосомы - хромосомы, одина­ковые для мужского и женского кариотипов.
• Половые хромосомы - хромосомы, по которым мужской ка­риотип отличается от женского.

Половые хромосомы не относятся ни к одной из групп и не имеют номера. Половые хромосомы жен­щины - XX, мужчины - ХУ. Х-хромосома - средняя субметацентрическая, У-хромосома - мелкая акроцентрическая.

В области вторичных перетяжек хромосом групп D и G находятся копии генов, несущих информацию о строении р-РНК, поэтому хромосомы групп D и G на­зываются ядрышкообразующими.

Функции хромосом: 1) хранение наследственной информации, 2) передача генетического материала от материнской клетки к дочерним.

Хромосомный набор человека (2n = 46, n = 23) со­держит 22 пары аутосом и 1 пару половых хромосом. Аутосомы распределены по группам и пронумерова­ны (см. таблицу):

КАРИОТИП ЧЕЛОВЕКА