Чем отличается хромосома от хроматиды

Содержание
  1. Хромосома и хроматин: что это и чем они отличаются?
  2. Понятие хромосомы и хроматина
  3. Общие черты хроматина и хромосомы
  4. Отличие хромосомы от хроматина
  5. Типовые различия
  6. Разница между хромосомой и хроматидой
  7. Что такое хромосома
  8. Что такое хроматид
  9. сгущение
  10. содержание
  11. Состав
  12. Генетический материал
  13. стадия
  14. Функция:
  15. Заключение
  16. Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение
  17. Строение и функции хромосом
  18. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки
  19. Хромосома
  20. Хроматин
  21. ДНК
  22. Нуклеосомы, хромонемы, хроматиды
  23. Гетерохроматическом участки
  24. Гетерохроматин и тельца Барра
  25. Еухроматични участки
  26. Теломеры
  27. Спутники
  28. Хромомеры
  29. Правило постоянства числа хромосом
  30. Правило четности хромосом
  31. Правило индивидуальности хромосом
  32. Правило непрерывности хромосом
  33. Диплоидный
  34. Гаплоидный
  35. Гетерохромосомы и аутосомы
  36. Хроматин против хромосомы
  37. Сравнительная таблица
  38. Хроматин против Хромосомы
  39. Структура и формирование
  40. Метаболическая активность
  41. Присутствие
  42. Визуализация
  43. форма
  44. Митоз и мейоз
  45. Митоз (греч. μίτος – нить)
  46. Мейоз
  47. Бинарное деление надвое
  48. Амитоз (от греч. ἀ – частица отрицания и μίτος – нить)
  49. Хромосомы: строение, функции. Число хромосом – УчительPRO
  50. Клетка — генетическая единица живого
  51. Хромосомы
  52. Число хромосом и их видовое постоянство
  53. Хромосомная теория наследственности

Хромосома и хроматин: что это и чем они отличаются?

Чем отличается хромосома от хроматиды

Хроматин и хромосомы представляют собой разновидности генетических комплексов, способных переходить друг в друга. Их химическая организация сходна между собой. Дезоксирибонуклеопротеин комплекс ДНК с белковыми структурами находится в химической основе хроматина и хромосомы.

Понятие хромосомы и хроматина

Хромосомой принято называть элемент, входящий в состав ядра клетки. Хромосома участвует в формировании структуры ядра. Это хранилище ДНК, а значит и информации наследственного типа об организме в целом. Линейный порядок расположения генов характеризует хромосомы.

Хромосому формируют хроматиды. Хроматиды представлены при этом парой продольных субЪединиц. Каждая из входящих в обозначенную пару хроматид по своему строению и структуре абсолютно аналогична другой хроматиде. Основу хроматиды составляет молекула ДНК, представленная в единичном экземпляре.

Теломеры выступают конечными участками хроматид.

Хромосомы

Хроматин является веществом, входящим в состав хромосомы. Его можно выделить из ядер клеток растений или животных. Для хроматина характерна способность интенсивно окрашиваться ядерными красителями. Когда клетка начинает делиться, хроматин претерпевает процесс формирования в различимые структуры определённого типа, находящиеся в составе хромосом.

Общие черты хроматина и хромосомы

Общность обозначенных понятий заключается в следующем:

  1. Процесс спирализации хроматина, в ходе которого и происходит конечное образование хромосомы.
  2. Кроме того, и хроматин, и хромосома являются двумя структурно-функциональными состояниями, которые несут в себе наследственный материал.

Сходство химической основы хроматина и хромосомы позволяет при помощи белков осуществлять многоуровневую упаковку молекул, содержащих ДНК, в результате чего хроматин преобразуется в компактную форму.

Отличие хромосомы от хроматина

Хромосомы, как элементы ядра клетки, имеют следующие отличительные особенности, расходящиеся с особенностями хроматина:

  • Способность к самовоспроизведению.
  • Наличие индивидуальной составляющей, связанной со структурными и функциональными свойствами.
  • Возможность сохранять индивидуальные характеристики в ряду нескольких поколений.

Хроматин от хромосомы можно отличить по следующим параметрам:

  1. Является комплексом, переставленным сочетанием РНК, ДНК и белков.
  2. Представляет собой вещество хромосом.
  3. Располагается внутри клеток эукариот.
  4. Является составным фрагментом нуклеотида у прокариот.
  5. С помощью своего состава наделён способностью реализовывать генетическую информацию.
  6. Реализует репликацию и репарацию ДНК.

Типовые различия

Хроматин, в отличие от хромосом, способен существовать в двух типовых разновидностях:

Гетерохроматин -представляет собой хромосомы с очень низким или полностью отсутствующим уровнем функциональной активности. Гетерохроматин может быть и в виде частей хромосом. Он характеризуется относительной конденсированностью, которая представлена не в полном объёме. Под воздействием светового микроскопа гетерохроматин визуализируется как глыбки тёмного оттенка.

Зухроматин имеет характеристики, противоположные имеющимся характеристикам гетерохроматина.

Он представляет собой хромосомы или их частичную фрагментацию, отличающуюся неполной степенью деконденсированности. С точки зрения функциональности эухроматин активен.

Световой уровень не выявляет эухроматин, он продолжает даже под его воздействием оставаться практически неокрашенным.

Отличительной особенностью хроматина по сравнению с хромосомами можно считать и способность одного из его типов, гетерохроматина, в свою очередь делиться на два структурных элемента:

  1. Факультативный гетерохроматин, который отличает возможность трансформироваться в эухроматин.
  2. Конструктивный тип гетерохроматина, который не способен ни в какой из клеток осуществлять сходное преобразование.

Хромосомы и хроматин можно различать ещё и по внешнему облику. Хроматин представлен глыбками, гранулированными элементами и нитчатыми структурами, в целом можно сказать, что это уплотнённые участки хромосом.
Хромосомы, будучи единицей генетического материала, наделены плотной структурой.

Различна реакция хромосомы и хроматина на окрашивание. Хроматин поддаётся воздействию только некоторых красителей, к ним можно отнести кармин и гематоксилин. Хромосомы окрашиваются интенсивно, чутко реагируя на красящий элемент.

Источник: https://vchemraznica.ru/xromosoma-i-xromatin-chto-eto-i-chem-oni-otlichayutsya/

Разница между хромосомой и хроматидой

Чем отличается хромосома от хроматиды

ДНК несет генетическую информацию человека через его потомство. ДНК существует в двухцепочечной структуре внутри ядра клетки. Обе эти цепи ДНК сворачиваются вместе, образуя двойную спираль.

Хромосомы

ДНК несет генетическую информацию человека через его потомство. ДНК существует в двухцепочечной структуре внутри ядра клетки. Обе эти цепи ДНК сворачиваются вместе, образуя двойную спираль.

Хромосомы представляют собой нитевидные структуры, которые состоят из плотно свернутой двухцепочечной молекулы ДНК вокруг белков гистона; Хроматид относится к любой из двух нитевидных цепей, которые хромосома делит в продольном направлении во время деления клетки.

ключевое отличие между хромосомой и хроматидой находится их структура; хромосома имеет наиболее конденсированную структуру ДНК, тогда как хроматида имеет развернутую конденсированную структуру ДНК.

Эта статья изучает,

1. Что такое хромосома
– Определение, характеристики, классификации
2. Что такое хроматид
– определение, характеристики
3. В чем разница между хромосомой и хроматидой

Что такое хромосома

Хромосома – это структура, в которой ДНК упакована в свою сильно конденсированную форму. Он состоит из длинных цепей ДНК, которые связаны с белками. Большинство прокариот содержат свободно плавающую одиночную круговую хромосому. Он расположен у нуклеоида.

Прокариотические хромосомы не содержат интронов. Их гены выражены в виде групп, называемых оперонами. Прокариоты состоят из гистоноподобных белков, связанных с их ДНК. Помимо этого, бактерии содержат внехромосомные элементы, называемые плазмидами.

У эукариот хромосомы расположены в ядре, которое окружено отдельной мембраной. ДНК плотно наматывается на гистоновые белки. Нити ДНК имеют длину около 150-200 и дважды обертываются вокруг ядра, состоящего из восьми гистоновых белков. Структура называется нуклеосомой.

Эта обмотка обеспечивает структурную поддержку и позволяет контролировать активность генов.

У людей обнаружено 46 отдельных хромосом: 22 пары аутосом и две половые хромосомы. Функциональная хромосома имеет источник репликации, центромер и теломер. Четыре типа хромосом могут быть идентифицированы на основе положения центромеры.

Это телоцентрические, акроцентрические, субметацентрические и метацентрические хромосомы. Ядерное деление может быть остановлено в метафазе для изучения хромосом. Процесс, в котором выявляются аномалии хромосом, известен как кариотипирование.

Рисунок 1: Спектральный кариотип

Что такое хроматид

Хромосома состоит из одной молекулы ДНК. Во время S-фазы клетки ДНК удваивается в количестве, чтобы войти в деление клетки. Новая копия цепи ДНК формируется на основе генетической информации, которую несет существующая цепь. Тем не менее, количество хромосом в клетке остается неизменным.

Таким образом, каждая хромосома содержит две копии цепей ДНК. Одна из цепей ДНК в хромосоме называется хроматидой. Следовательно, хроматида представляет собой одну цепь ДНК. Он имеет нитевидную структуру и состоит из хроматиновых волокон.

ДНК оборачивается белками, называемыми гистонами, и оборачивается, образуя хроматидные волокна.

Две хроматиды, найденные в хромосоме, могут быть идентифицированы как сестринская пара хроматид. Сестра хроматид пары соединены центромером. Сестринские хроматиды отделяются во время анафазы. Анафаза является третьей стадией М-фазы клеточного цикла.

Хроматиды находятся в наиболее конденсированном состоянии в анафазе. Отделенные сестринские хроматиды тогда известны как дочерние хромосомы, Сестринские хроматиды идентичны в информации, которую они несут. Поэтому сестринские хроматиды считаются гомозиготными.

Однако мутации могут возникать во время репликации. Таким образом, мутация во вновь образованной цепи делает сестринские хроматиды гетерозиготными. Пара материнских и отцовских гомологичных хромосом при половом размножении.

Этот вид пары хроматид называется не сестринские хроматиды.   

Рисунок 2: Макроструктура ДНК

сгущение

Хромосома: ДНК сгущается в 10 000 раз, образуя хромосому. Таким образом, хромосома является наиболее конденсированной формой ДНК

Хроматид: ДНК сгущается в 50 раз с образованием хроматиды. Таким образом, хроматида менее конденсирована, чем хромосома.

содержание

Хромосома: Хромосома состоит из одной двухцепочечной молекулы ДНК.

Хроматид: Хроматида состоит из двух нитей ДНК, соединенных их центромерой.

Состав

Хромосома: Хромосома представляет собой тонкую лентоподобную структуру.

Хроматид: Хроматид представляет собой тонкую и длинную волокнистую структуру.

Генетический материал

Хромосома: Гомологичные хромосомы не идентичны. Они могут иметь разные аллели одного и того же гена.

Хроматид: Гомологичные сестринские хроматиды идентичны.

стадия

Хромосома: Хромосомы появляются в М фазе.

Хроматид: Хроматиды появляются в интерфазе.

Функция:

Хромосома: Хромосомы участвуют в распространении генетического материала.

Хроматид: Хроматиды участвуют в обмене веществ и других активностях клетки.

Заключение

Хромосома состоит из одной молекулы ДНК, тогда как хроматида состоит из двух идентичных цепей ДНК, соединенных центромерой. Хромосомы обычно участвуют в распределении генетического материала в ядерном отделе.

Хроматиды участвуют в обмене веществ и регуляции экспрессии генов. Тем не менее, ДНК конденсирована в хромосоме 10000 раз, а сама в 50 раз конденсирована в хроматиде.

Таким образом, ключевое различие между хромосомой и хроматидой заключается в уровне конденсации.

Ссылка:
1. Хиггинс Н.П. Структура хромосом. ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ЖИЗНЕННЫХ НАУК. 2015

Источник: https://ru.strephonsays.com/difference-between-chromosome-and-chromatid

Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение

Чем отличается хромосома от хроматиды

Генетическая информация каждого живого организма находится именно в клетке, так как основная её структура – ядро содержит хромосомы, которые и отвечают за определённые внешние и внутренние признаки. У организмов, не имеющих ядра, например у вирусов, наследственная информация содержится в виде кольцевой ДНК.

Поэтому для воспроизводства данные организмы проникают в многоклеточные организмы, так как генетический материал не реализуется вне клетки.

Из этого следует, что клетка является генетической единицей всего живого, потому что она обладает минимальным набором компонентов для хранения, изменения, реализации и передачи потомкам информации о фенотипе и генотипе организма.

Все эти процессы возможны, благодаря тому, что в ядре находятся хромосомы. 

Строение и функции хромосом

Хромосома – структура клеточного ядра, имеющая в своём составе дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и белок – гистон, что и определяет её наследственную функцию.  

Соединение ДНК и белка  гистона называется хроматином. Из него в профазе митоза, в самом начале деления клетки, образуются хромосомы. Строение хромосомы наиболее хорошо удаётся рассмотреть под световым микроскопом в процессе деления клетки, а конкретно в метафазе митоза. 

Хромосома состоит из двух сестринских хроматид, представляющих собой нити молекулы ДНК с белками. Хроматиды образуются в результате удвоения хромосомы в процессе деления клетки.

У каждой хромосомы имеется участок ДНК, называемый центромерой (кинетохором). Здесь в стадии профазы и метафазы деления клетки осуществляется соединение двух дочерних хроматид. Центромера делит хромосому на два плеча. 

Схема строения хромосомы в поздней профазе – метафазе митоза.

Существуют хромосомы, имеющие вторичные перетяжки, которые отделяют от плеча хромосомы так называемый спутник, из которого в последующем в интерфазном ядре образуется ядрышко. 

Концевые участки хромосом принято называть теломерами.

По форме хромосомы различают:

  • Метацентрические. Центромера находится в середине и плечи её равны.
  • Субметацентрические. Центромера смещена относительно середины и одно плечо короче другого.
  • Акроцентрические. Центромера расположена у конца хромосомы и одно плечо намного короче другого.

Существует две классификации хромосом по размеру и форме:

Денверская классификация помимо размеров хромосом, также учитывает их форму, расположение кинетохора и наличие вторичных перетяжек, спутников. Важным является значение центромерного индекса, отражающего процентное соотношение длины короткого плеча к длине всей хромосомы. Проводилось сплошное окрашивание хромосом.

Группы хромосом по денверской классификации: 

  • Группу А образуют  1 – 3 большие метацентрические и субметанцентрические хромосомы, имеющие центромерный индекс (ЦИ) от 38 – 49.
  • Группу В образуют 4 – 5 пары больших субметацентрических хромосом с центромерным индексом 24 – 30.
  • Группа С состоит из 6 – 12 пары субметацентрических хромосом среднего размера с центромерным индексом   27 – 35. Х-хромосому относят именно к этой группе. 
  • Группу D составляют 13 – 15 пары акроцентрических хромосом сильно отличающихся от всех остальных хромосом человека, ЦИ около 15.
  • Группа Е образована 16 – 18 парами относительно коротких метацентрических хромосом с ЦИ 26 – 40.
  • Группа F (19 – 20 пары): две короткие, субметанцентрических хромосомы с ЦИ 36 – 46.
  • Группа G, образованная 21 – 22 парами маленьких акроцентрических хромосом с ЦИ 13 -33. В неё входит Y – хромосома. 

Парижская классификация основывается на методах специального дифференциального окрашивания, при котором каждая хромосома имеет индивидуальный порядок чередующихся светлых и тёмных сегментов. 

Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки

У многоклеточных организмов клетки подразделяются на два вида:

Соматическими называют все клетки тела, которые образуются в результате митоза.

Для этих клеток характерным признаком является наличие постоянного числа хромосом. Для каждого вида организмов их количество строго определено. Человек имеет 23 пары хромосом. 

Набор хромосом соматических клеток называется диплоидным (двойным). 

Половые же клетки всегда содержат уменьшенный вдвое, гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Половые клетки также называются гаметами

Совокупность полного набора хромосом, присущая клеткам определённого биологического вида, отдельного организма или линии клеток называется кариотипом

Принято считать, что кариотип является видовой характеристикой. Но бывает и так, что он различается у особей одного вида. Пример этого отличающиеся друг от друга половые хромосомы мужских и женских организмов.

У Y – хромосомы отсутствуют некоторые аллели (модификационные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом), тогда как у Х – хромосомы они есть. Мужчины гетерогаметны, то есть несут и X –и  Y – хромосомы, в то время как женщины гомогаметны, так как их половой набор содержит только X – хромосомы.

  Немаловажным фактором являются мутации, которые приводят к различным изменениям кариотипа. Важно отметить, что количество хромосом и уровень организации вида не имеют прямой зависимости. То есть, если вид имеет большое количество хромосом, это не говорит о его высокой организации. Кариотипы диплоидных клеток состоят из пар хромосом, названных гомологичными.

Хромосомы одной пары называются гомологичными, они находятся в одинаковых локусах (местах расположения) и несут аллельные гены.  Одну из хромосом организм всегда получает от матери, другую от отца.

В ядрах некоторых соматических клеток количество хромосом может отличаться от их количества в соматических клетках. Встречаются полплоидные клетки, они содержат более одного гаплоидного набора хромосом и называются соответственно три-, тетраплоидные и т.д. Метаболические процессы в полиплоидных клетках протекают в разы интенсивнее. 

Хромосомы человека делятся на две группы: аутосомы (неполовые) и половые хромосомы, также называемые гетерохромосомами.

В соматических клетках организма человека содержится 22 пары аутосом, которые являются одинаковыми и для мужчин и для женщин, половых же хромосом всего одна пара, эта пара и определяет пол особи. Различают два вида половых хромосом — X и Y.

В половых клетках женщины содержится по две X-хромосомы, а в  половых клетках мужчин две различных хромосомы — X и Y. 

Смотри также:

Источник: https://bingoschool.ru/manual/293/

Хромосома

Чем отличается хромосома от хроматиды

Хромосома — это большая молекулярная структура, где содержится около 90% ДНК клетки. Все хромосомы содержат очень длинный непрерывный полимерный цепь ДНК (единственную ДНК молекулу), содержащий гены, регуляторные элементы и промежуточные нуклеотидные последовательности.

Слово «хромосома» происходит от греческих слов «хрома» — цвет и «сома» — тело.

Хромосомы эукариот состоят из линейной макромолекулы ДНК, намотана на специфические белки-гистоны, формируя материал под названием «хроматин».

В клетках прокариот обычно содержится единственная хромосома, которая, в отличие от эукариот, является кольцевой и лишенной гистонов. Впрочем, это правило не является абсолютным: существуют бактерии из более чем одной хромосомой; в некоторых бактерий хромосомы являются линейными; в нескольких видов архей обнаружены специфические гистоны.

Хромосомы могут находиться в двух структурно-функциональных состояниях: в конденсированном (спирализованому) и деконденсованому (деспирализованому).

В интерфазе хромосомы живой клетки невидимы, наблюдать можно только гранулы хроматина, потому что в этот период хромосомы частично или полностью деконденсовани. Это их рабочим состоянием, потому что в более диффузном хроматина активные процессы синтеза.

Во время митотического деления клетки, когда происходит конденсация хроматина, хромосомы хорошо заметны.

Хроматин

Хроматином называют комплекс ДНК и белков. В состав хроматина входят два типа белков — гистоновые и негистоновые.

ДНК

Наименьшими структурными компонентами хромосом нуклеопротеидные фибриллы, видны исключительно в электронный микроскоп. Хромосомні нуклеопротеїдиДНП (дезоксирибонуклеопротеїди) — Состоят из ДНК и белков (преимущественно гистонов).

Нуклеосомы, хромонемы, хроматиды

Молекулы гистонов образуют группы — нуклеосомы. Каждая нуклеосома содержит в себе 8 белковых молекул. Размер нуклеосомы примерно 8 нм. С каждой нуклеосомами связана участок ДНК, спирально оплетает нуклеосому извне. В таком участке ДНК находится 140 нуклеотидов общей длиной 50 нм благодаря спирализации длина сокращается в 5 раз.

В хроматина около 87 — 90% длины ДНК связано с нуклеосомами.

Фибриллы ДНП попарно закручиваются, образуя хромонемы (греч. Chroma + nema — цвет + струна), которые входят в комплексы более высокого порядка — также спирально закрученных напивхроматид.Пара напивхроматид образует хроматиду, а пара хроматид — хромосому.

На разных участках одной хромосомы спирализация, компактность ее основных элементов неодинакова; с этим связана различная интенсивность окраски отдельных участков.

Гетерохроматическом участки

Те участки хромосомы, которые интенсивно воспринимают красители, называют гетерохроматическом (состоят из гетерохроматина) они даже в интерфазе остаются компактными и видимые в оптический микроскоп.

Гетерохроматин выполняет преимущественно структурную функцию. Он находится в интенсивно конденсированном (спирализованому) состоянии и занимает одни и те же участки в гомологичных хромосомах, образует участки, прилегающие к центромеры и концов хромосомы. Потеря гетерохроматиновых участков может и не сказываться на жизнедеятельности клетки.

Гетерохроматин и тельца Барра

Выделяют также факультативный гетерохроматин, что возникает при спирализации и инактивации одной из двух гомологичных Х-хромосом у млекопитающих, в результате чего образуются тельца Барра (Х-половой хроматин).

Еухроматични участки

Неокрашенные и менее уплотненные участки хромосомы, которые деконденсуються и становятся невидимыми в период интерфазы, содержащие эухроматин и поэтому называются еухроматичнимы. Считают, что именно в них размещены более генов.

Хромосомы во время деления клетки, в период метафазы, имеют вид нитей, палочек и тому подобное. Строение одной хромосомы на разных участках неодинакова. В хромосоме различают первичную перетяжку и два плеча.

Первичная перетяжка, или центромера — наиболее спирализована часть хромосомы.

На ней размещен кинетохор (гр. Kinesis — движение, phoros — несущий), к которому во время деления клетки крепятся нити веретена деления.

Место расположения центромеры в каждой пары хромосом постоянное, оно обусловливает их форму.

В зависимости от расположения центромеры выделяют три типа хромосом: метацентрическая, субметацентрични и акроцентрические. Метацентрическая хромосомы имеют плечи почти одинаковой длины; в субметацентричних плечи неравные; акроцентрические хромосомы имеют палочковидную форму с очень коротким, почти незаметным вторым плечом.

Могут возникать и телоцентрични хромосомы — как результат отрыва одного плеча, когда центромера расположена на конце хромосомы. В нормальном кариотипе такие хромосомы не встречаются.

Теломеры

Концы плеч хромосомы называют теломерами, это специализированные участки, которые препятствуют соединению хромосом между собой или с их фрагментами.

Конец хромосомы, который не имеет теломеры, становится «ненасыщенным», «липким», и легко присоединяет фрагменты хромосом или соединяется с подобными участками.

В норме же теломеры сохраняют хромосому как дискретную индивидуальную единицу.

Спутники

Некоторые хромосомы имеют глубокие вторичные перетяжки, отделяющие отдельные участки хромосомы — спутники.

Такие хромосомы могут сближаться и образовывать ассоциации, а тонкие нити, которые соединяют спутников с плечами хромосом, при этом участвуют в образовании ядрышек. Именно эти участки в хромосомах человека являются организаторами ядрышек.

У человека вторичные перетяжки является на длинном плече 1, 9 и 16 хромосом и на конечных участках коротких плеч 13, 14, 15, 21, 22 хромосом.

Хромомеры

В плечах хромосом видны утолщенные и интенсивнее окрашенные участки — хромомеры, которые чередуются с мижхромомернимы нитками. Вследствие этого хромосома может напоминать ряд неравномерно нанизанных бус.

Правило постоянства числа хромосом

Число хромосом и характерные особенности их строения — видовой признак. Это является правилом постоянства числа хромосом.

Это число не зависит от степени организации и не всегда указывает на филогенетическую родство.

Например, в ядрах всех клеток лошадиной аскариды Paraascaris megalocephala univalenus находится по 2 хромосомы, у мухи-дрозофилы Drosophila melanogaster -по 8, у человека — по 46, а у речного рака Astacus fluviatalis — по 116.

Число хромосом не зависит от степени организации, а также не всегда указывает на филогенетическую родство: одно и то же число может случаться в очень далеких друг от друга форм, а у близких видов — очень отличаться. Однако очень важно, что у представителей одного вида число хромосом в ядрах всех клеток постоянно.

Правило четности хромосом

Существует также правило четности хромосом, по которому число хромосом всегда парным, потому что в кариотипе хромосомы объединяются в гомологичные пары.

Правило индивидуальности хромосом

Гомологичные хромосомы одинаковые по форме и строению, расположению центромер, хромомер, других деталей строения. Негомологические хромосомы всегда имеют различия. Поэтому есть правило индивидуальности хромосом: каждая пара гомологичных хромосом характеризуется своими особенностями.

Правило непрерывности хромосом

Правило непрерывности хромосом: в последовательных генерациях число и индивидуальность хромосом сохраняется благодаря способности хромосом к авторепродукции во время деления клетки.

Диплоидный

В ядрах соматических клеток (т.е. клеток тела) содержится полный двойной набор хромосом. В нем каждая хромосома имеет своего гомологического «партнера». Такой набор хромосом называют диплоидным и обозначают «2n»

Гаплоидный

В ядрах гамет (половых клеток) в отличие от соматических, есть только по одной хромосоме из каждой гомологичной пары. Все они разные. негомологические. Такой одинарный набор хромосом называют гаплоидным и обозначают как «n».

При оплодотворении происходит слияние гамет, каждая из которых вносит в зиготу гаплоидный набор хромосом, и восстанавливается диплоидный набор: n + n = 2n.

В некоторых организмов может вследствие мутаций меняться диплоидный набор хромосом.

Хромосома Гены Всего Пар нуклеотидов Секвенсовани пары нуклеотидов Всего 32,185 3,079,843,747 2,857,698,560
1 4,221 247,199,719 224,999,719
2 1,491 242,751,149 237,712,649
3 1,550 199,446,827 194,704,827
4 446 191,263,063 187,297,063
5 609 180,837,866 177,702,766
6 2,281 170,896,993 167,273,993
7 2,135 158,821,424 154,952,424
8 1,106 146,274,826 142,612,826
9 1,920 140,442,298 120,312,298
10 1,793 135,374,737 131,624,737
11 379 134,452,384 131,130,853
12 1,430 132,289,534 130,303,534
13 924 114,127,980 95,559,980
14 1,347 106,360,585 88,290,585
15 921 100,338,915 81,341,915
16 909 88,822,254 78,884,754
17 1,672 78,654,742 77,800,220
18 519 76,117,153 74,656,155
19 1,555 63,806,651 55,785,651
20 1,008 62,435,965 59,505,254
21 578 46,944,323 34,171,998
22 1,092 49,528,953 34,893,953
X Хромосома 1,846 154,913,754 151,058,754
Y хромосома 454 57,741,652 25,121,652

Гетерохромосомы и аутосомы

При сравнении хромосомных наборов мужских и женских лиц одного вида наблюдается различие в одной паре хромосом. Эта пара получила название половых хромосом, или гетерохромосом.

Остальные пары гомологичных пар хромосом, одинаковых у обоих полов, имеют общее название аутосомы.

Источник: https://info-farm.ru/alphabet_index/kh/khromosoma.html

Хроматин против хромосомы

Чем отличается хромосома от хроматиды

В ядре двойная спираль ДНК упаковывается специальными белками (гистонами), образуя комплекс под названием хроматин . Хроматин подвергается дальнейшей конденсации с образованием хромосомы .

Таким образом, хотя хроматин является низшим порядком организации ДНК, хромосомы являются высшим порядком организации ДНК. Генетическое содержание организма подсчитывается по количеству присутствующих пар хромосом.

например, у людей есть 23 пары хромосом.

Сравнительная таблица

Сравнительная таблица хроматина и хромосомыхроматинхромосомаОпределениеСтруктуравидПарыМетаболическая активностьПрисутствиеформаВизуализация
В ядре двойная спираль ДНК упаковывается специальными белками (гистонами), образуя комплекс под названием хроматин. Хроматин подвергается дальнейшей конденсации с образованием хромосомы.Компактная структура нуклеиновых кислот и белков содержится в ядре большинства живых клеток, несущих генетическую информацию в виде генов.
Состоит из нуклеосом – комплекса ДНК и белков (называемых гистонами). Представляют собой ДНК, свернутую на нуклеопротеинах, на величину 50. Хроматиновое волокно – ок. 10 нм в диаметре.Хромосомы представляют собой конденсированные хроматиновые волокна. Это более высокий порядок организации ДНК, где ДНК конденсируется как минимум в 10000 раз на себя.
Волокна хроматина длинные и тонкие. Это незакрученные структуры, найденные внутри ядра.Хромосомы компактны, толсты и похожи на ленточки. Эти спиральные структуры видны заметно во время деления клеток.
Хроматин непарный.Хромосома является парной.
Разрешает репликацию ДНК, синтез РНК (транскрипцию) и события рекомбинации.Невосприимчив к этим процессам.
Найдено на протяжении всего клеточного цикла.Отчетливо видны во время клеточного деления (метафазы, анафазы) в виде высококонденсированных структур до нескольких тысяч нм.
Может иметь открытую (эухроматин) или компактную (гетерохроматин) конформации, которая динамически регулируется на стадиях клеточного цикла.Преимущественно гетерохроматическое состояние с заданным положением в ядре и определенной формой, такой как метацентрическая, субметацентрическая, акроцентрическая, телоцентрическая.
Электронный микроскоп (бусы по внешнему виду)Световой микроскоп (классическая четырехплечевая структура при дублировании)

Хроматин против Хромосомы

  • 1 Структура и формирование
  • 2 Метаболическая активность
  • 3 Присутствие
  • 4 Визуализация
  • 5 Конформация
  • 6 Ссылки

Структура и формирование

Структурной единицей хроматина является нуклеосома – комплекс ДНК и гистонов. Хроматиновое волокно имеет диаметр около 10 нм. Хроматины представляют собой ДНК, свернутую на нуклеопротеинах величиной 50.

Хромосомы формируются из уплотненного хроматина, где ДНК конденсируется по крайней мере в 10000 раз на себя.

Основные структуры в уплотнении ДНК; ДНК, нуклеосома, 10-нм волокно «бусы на струне» (хроматин), 30-нм волокно (хроматин) и метафазные хромосомы. Нажмите, чтобы увеличить.

Метаболическая активность

Структура хромосомы – (1) Хроматид. (2) Центромера. (3) Короткая рука. (4) Длинная рука.

Хотя хроматин допускает репликацию ДНК, синтез РНК (транскрипцию) и события рекомбинации, хромосомы невосприимчивы к этим процессам, поскольку они тесно связаны между собой.

Присутствие

Хроматин обнаруживается на всех стадиях клеточного цикла, и они подвергаются дальнейшему скручиванию с образованием хромосом, которые отчетливо видны при делении клеток в виде высококонденсированных структур (до нескольких тысяч нм). В зависимости от количества хромосом клетка может быть диплоидной или гаплоидной.

Визуализация

Хроматин виден в клетке с помощью электронного микроскопа, где он показывает типичные шарики на внешнем виде.

Хромосомы гораздо проще визуализировать и их можно увидеть с помощью светового микроскопа.

форма

Хроматин имеет открытую (эухроматин) или компактную (гетерохроматин) конформации, которая динамически регулируется на стадиях клеточного цикла. Хромосомы имеют преимущественно гетерохроматическое состояние с заданным положением в ядре и определенной формой, такой как метацентрическая, субметацентрическая, акроцентрическая или телоцентрическая.

Источник: https://ru.weblogographic.com/chromatin-vs-chromosome

Митоз и мейоз

Чем отличается хромосома от хроматиды

С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.

Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться генетической формулой клетки, где “n” – число хромосом, а “c” – число ДНК (хроматид). Напомню, что в состав каждой хромосомы может входить как одна молекула ДНК (одна хроматида) (nc), либо две (n2c).

Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический, постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу – подготовку к делению клетки.

Разберем периоды интерфазы более подробно:

  • Постмитотический период G1 – 2n2c
  • Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, делятся митохондрии, клетка растет.

  • Синтетический период S – 2n4c
  • Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода – удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Активно синтезируются структурные белки ДНК – гистоны.

  • Премитотический период G2 – 2n4c
  • Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу – делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли.

Митоз (греч. μίτος – нить)

Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.

Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.

  • Профаза – 2n4c
    • Бесформенный хроматин в ядре начинает собираться в четкие оформленные структуры – хромосомы – происходит это за счет спирализации ДНК (вспомните мой пример ассоциации хромосомы с мотком ниток)
    • Оболочка ядра распадается, хромосомы оказываются в цитоплазме клетки
    • Центриоли перемещаются к полюсам клетки, образуются центры веретена деления
  • Метафаза – 2n4c
  • ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).

  • Анафаза – 4n4c
  • Самая короткая фаза митоза. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, распадаются на отдельные хроматиды. Нити веретена деления тянут хроматиды (синоним – дочерние хромосомы) к полюсам клетки.

  • Телофаза – 2n2c
  • В этой фазе хроматиды (дочерние хромосомы) достигают полюсов клетки.

    • Начинается процесс деспирализации ДНК, хромосомы исчезают и становятся хроматином (вспомните ассоциацию про раскрученный моток ниток)
    • Появляется ядерная оболочка, формируется ядро
    • Разрушаются нити веретена деления

    В телофазе происходит деление цитоплазмы – цитокинез (цитотомия), в результате которого образуются две дочерние клетки с набором 2n2c. В клетках животных цитокинез осуществляется стягиванием цитоплазмы, в клетках растений – формированием плотной клеточной стенки (которая растет изнутри кнаружи).

Образовавшиеся в телофазе дочерние клетки 2n2c вступают в постмитотический период. Затем в синтетический период, где происходит удвоение ДНК, после чего каждая хромосома состоит из двух хроматид – 2n4c. Клетка с набором 2n4c и попадает в профазу митоза. Так замыкается клеточный цикл.

Биологическое значение митоза очень существенно:

  • В результате митоза образуются дочерние клетки – генетические копии (клоны) материнской.
  • Митоз является универсальным способом бесполого размножения, регенерации и протекает одинаково у всех эукариот (ядерных организмов).
  • Универсальность митоза служит очередным доказательством единства всего органического мира.

Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).

Мейоз

Мейоз (от греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление клетки – способ деления клетки, при котором наследственный материал в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.

В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).

Как уже было сказано, мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление называют редукционным (лат. reductio – уменьшение), так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление – эквационное (лат. aequatio — уравнивание) очень похоже на митоз.

Приступим к изучению первого деления мейоза. За основу возьмем клетку с двумя хромосомами и удвоенным (в синтетическом периоде интерфазы) количеством ДНК – 2n4c.

  • Профаза мейоза I
  • Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) – сближение гомологичных хромосом друг с другом. Гомологичными хромосомами называются такие, которые соответствуют друг другу по размерам, форме и строению. В результате конъюгации образуются комплексы, состоящие из двух хромосом – биваленты (лат. bi – двойной и valens – сильный).После конъюгации становится возможен следующий процесс – кроссинговер (от англ. crossing over — пересечение), в ходе которого происходит обмен участками между гомологичными хромосомами.Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.

  • Метафаза мейоза I
  • Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.

  • Анафаза мейоза I
  • Нити веретена деления сокращаются, вследствие чего биваленты распадаются на отдельные хромосомы, которые и притягиваются к полюсам клетки. В результате у каждого полюса формируется гаплоидный набор будущей клетки – n2c, за счет чего мейоз I и называется редукционным делением.

  • Телофаза мейоза I
  • Происходит цитокинез – деление цитоплазмы. Формируются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Очень короткая интерфаза после мейоза I сменяется новым делением – мейозом II.

Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).

В результате мейоза I и мейоза II мы получили из диплоидной клетки 2n4c гаплоидную клетку – nc. В этом и состоит сущность мейоза – образование гаплоидных (половых) клеток. Вспомнить набор хромосом и ДНК в различных фазах мейоза нам еще предстоит, когда будем изучать гаметогенез, в результате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки – половые клетки (гаметы).

Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.

Помните, что до мейоза происходит удвоение ДНК в синтетическом периоде. Из-за этого уже в начале мейоза вы видите их увеличенное число – 2n4c (4 хромосомы, 8 молекул ДНК). Я понимаю, что хочется написать 4n8c, однако это неправильная запись!) Ведь наша исходная клетка диплоидна (2n), а не тетраплоидна (4n) ;)

Итак, самое время обсудить биологическое значение мейоза:

  • Поддерживает постоянное число хромосом во всех поколениях, предотвращает удвоение числа хромосом
  • Благодаря кроссинговеру возникают новые комбинации генов, обеспечивается генетическое разнообразие состава гамет
  • Потомство с новыми признаками – материал для эволюции, который проходит естественный отбор

Бинарное деление надвое

Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам – бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой.

При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.

Амитоз (от греч. ἀ – частица отрицания и μίτος – нить)

Способ прямого деления клетки, при котором не происходит образования веретена деления и равномерного распределения хромосом. Клетки делятся напрямую путем перетяжки, наследственный материал распределяется “как кому повезет” – случайным образом.

Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.

Источник: https://studarium.ru/article/122

Хромосомы: строение, функции. Число хромосом – УчительPRO

Чем отличается хромосома от хроматиды

Раздел ЕГЭ: 2.7. Клетка — генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки.

Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов.

Роль мейоза и митоза

Клетка — генетическая единица живого

Клетка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов и вироидов — форм жизни, не имеющих клеточного строения). Обладает собственным обменом веществ, способна к самовоспроизведению.

Содержимое клетки отделено от окружающей среды плазматической мембраной. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органеллы и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждая из органелл клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Молекула ДНК хранит биологическую информацию в виде генетического кода, состоящего из последовательности нуклеотидов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.

Хромосомы

Хромосомы— нуклеопротеидные структуры клетки, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи. Хромосомы чётко различимы в световом микроскопе только в период митоза или мейоза. Набор всех хромосом клетки, называемый кариотипом.

Хромосома образуется из единственной и чрезвычайно длинной молекулы ДНК, которая содержит группу множества генов. Комплекс белков, связанных с ДНК, образует хроматин.

Хроматин — нуклеопротеид, составляющий основу хромосом, находится внутри ядра клеток эукариот и входит в состав нуклеоида у прокариот.

Именно в составе хроматина происходит реализация генетической информации, а также репликация и репарация ДНК.

Строение хромосомы лучше всего видно в метафазе митоза. Она представляет собой палочковидную структуру и состоит из двух сестринских хроматид, удерживаемых центромерой в области первичной перетяжки.

Под микроскопом видно, что хромосомы имеют поперечные полосы, которые чередуются в различных хромосомах по-разному. Распознают пары хромосом, учитывая распределение светлых и темных полос (чередование АТ и ГЦ — пар). Поперечной исчерченностью обладают хромосомы представителей разных видов. У родственных видов, например, у человека и шимпанзе, сходный характер чередования полос в хромосомах.

Генов, кодирующих различные признаки, у любого организма очень много. Так, по приблизительным подсчетам, у человека около 120 тыс. генов, а видов хромосом всего 23. Все это огромное количество генов размещается в этих хромосомах.

Число хромосом и их видовое постоянство

Каждый вид растений и животных в норме имеет строго определенное и постоянное число хромосом, которые могут различаться по размерам и форме. Поэтому можно сказать, что число хромосом и их морфологические особенности являются характерным признаком для данного вида. Эта особенность известна как видовое постоянство числа хромосом.

Число хромосом в одной клетке у разных видов: горилла – 48, макака – 42, кошка – 38, собака – 78, корова – 120, ёж -96, горох – 14, береза – 84, лук – 16, пшеница – 42. Наименьшее число у муравья – 2, наибольшее у одного из видов папоротника – 1260 хромосом на клетку.

В кариотипе человека 46 хромосом — 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом. Мужчины гетерогаметны (половые хромосомы XY), а женщины гомогаметны (половые хромосомы XX).

 Y-хромосома отличается от Х-хромосомы отсутствием некоторых аллелей. Например, в Y-хромосоме нет аллеля свертываемости крови.

В результате гемофилией болеют, как правило, только мальчики.

Хромосомы одной пары называются гомологичными. Гомологичные хромосомы в одинаковых локусах (местах расположения) несут аллельные гены (гены, отвечающие за один признак).

Хромосомная теория наследственности

Хромосомная теория наследственности создана выдающимся американским генетиком Томасом Морганом (1866—1945):

  1. ген представляет собой участок хромосомы. Хромосомы, таким образом, представляют собой группы сцепления генов.
  2. аллельные гены расположены в строго определенных местах (локусах) гомологических хромосом.
  3. гены располагаются в хромосомах линейно, т. е. друг за другом.
  4. в процессе образования гамет между гомологичными хромосомами происходит конъюгация, в результате которой они могут обмениваться аллельными генами, т.е. может происходить кроссинговер. Гены одной хромосомы не наследуются сцепленно.

Явление кроссинговера помогло ученым установить расположение каждого гена в хромосоме, создать генетические карты хромосом (хромосомные карты). Вероятность расхождения двух генов по разным хромосомам в процессе кроссинговера зависит от расстояния между ними в хромосоме.

К настоящему времени при помощи подсчета кроссинговеров и других, более современных методов построены генетические карты хромосом многих видов живых существ; гороха, томата, дрозофилы, мыши. Кроме того, успешно продолжается работа по составлению генетических карт хромосом человека, что может помочь в борьбе с различными неизлечимыми пока болезнями.

Это конспект биологии для 10-11 классов по теме «Хромосомы: строение, функции. Число хромосом». Выберите дальнейшее действие:

Источник: https://uchitel.pro/%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%BC%D1%8B/

Все о медицине
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: