Из чего состоят хромосомы растений: Хромосомы растений

Из чего состоит ДНК | Структура цепей и молекул ДНК

Из чего состоит ДНК? Кому и когда удалось найти эту молекулу в клетках людей, и прочих живых существ? В чём уникальность открытия механизма наследования и чем это обернулось для всего человечества, читайте далее в этой статье.

История

Открытие дезоксирибонуклеиновой кислоты произошло в 1869 году. И принадлежит открытие Иоганну Фридриху Мишеру. Он был биологом из Швейцарии и занимался изучением гноя. По большому счёту открытие можно назвать случайным, и сам Мишер не понял, что именно он открыл. Он назвал своё открытие нуклеином. А позже нуклеиновой кислотой, когда у неё обнаружились кислотные свойства.

Назначение этой кислоты было загадочно и неизвестно, хотя некоторые учёные уже поднимали вопрос о наследственности и существовании механизмов наследования. Современное представление о том из чего состоит цепь ДНК, было сформировано Д. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 году. Несколько ранее, в середине тридцатых годов советские ученые А.Р. Кезеля и А.Н. Белозерский доказали, что ДНК встречается у всех живых видов. До их работы считалось, что эта молекула присутствует только в организме животных видов, а в растениях присутствует только РНК.

Тот факт, что дезоксирибонуклеиновая кислота является механизмом сохранения наследственной информации, был открыт только в 1944 году группой исследователей из Освальда. Так, совокупными усильями разных учёных мира была приоткрыта тайна эволюционного процесса и механизмов в его основе.

Использование в медицине

Открытие того из чего состоит молекула ДНК дало толчок к развитию множества новых услуг и направлений экспериментальной медицины. Благодаря новым технологиям, которые стали возможны вследствие исследования генома, сегодня почти любому доступны:

1.      Диагностика заболеваний на сверхранней стадии. Анализ позволяет выявить инфекцию, даже если заболевание находится в инкубационном периоде, и нет ни каких симптомов.
2.      Определение отцовства. Так же материнства и прочих родственных связей. При этом различные тесты можно проводить, как с участием потенциальных родителей, так и без них.
3.      Тестирование на непереносимость пищевых продуктов. Какие вещества хорошо усваиваются организмом, какие плохо или не усваиваются вовсе, что вызывает аллергические реакции – всё это расскажут результаты индивидуального исследования.
4.      Анализ этнической принадлежности – с какими народами перекрещивались далекие предки, и какие национальности формируют вас сегодня.
5.      Исследование на наличие наследственных заболеваний, в том числе и спящих, которые передаются через поколение и более.

И это только самые востребованные тесты, имеющие коммерческий интерес и полезные для простого обывателя. Если говорить о перспективах лабораторных научных исследований, то многие учёные-генетики не без энтузиазма готовятся совершить самое великое открытие за всю человеческую историю — победить болезни и саму смерть.

Строение молекулы ДНК

Дезоксирибонуклеиновая кислота состоит из двух цепочек нуклеотидов, которые объединены меж собой водородными связями и закручиваются в двойную спираль. Нуклеотиды в каждой цепи — это кирпичики, из которых складываются гены, биологическая их кодировка. Для каждого гена его место положения в цепочке и порядок нуклеотидов условно одинаков. Условно поскольку у одного гена возможны вариации, различное расположение некоторых нуклеотидов в составе гена. Но, в таком случае вместе со сменой структуры меняется и функциональность самого гена.

Путь от цепочки к хромосоме

У всех живых организмов клеточная структура и эти клетки содержат внутри себя ядро – такие клетки называются эукариоты. У бактерий и архей (древних одноклеточных организмов) такого ядра нет. Так же ядра в клетке нет у вирусов и вироидов ( инфекционных агентов, вызывающих болезни растений), но считать ли их живыми до сих пор вопрос дискуссионный.

Ядра клеток содержат в себе структуры, хранящие наследственную информацию – хромосомы. А вот сама хромосома и содержит внутри себя спиральную молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты, которая осуществляет функцию хранения наследственной информации.

Процесс упаковки ДНК спиралей

Спираль генов, как не казалась бы она мала, всё же очень большая для микромира. Вероятно отсюда и её спиральная форма, которая позволяет ей быть более компактной. Помимо обычной спиральности ДНК может закручиваться и в форму суперспирали. Суперспирализация – это явление, когда двойная спираль накручивается на гистоновый белок, и получается, что-то вроде биокатушки. Если закручивание в двойную спираль укорачивает цепочку генов в 5 или 6 раз, то суперспирализация доводит это сокращение до 30 раз.

 Как гены связаны с ДНК

Гены это самая изученная и расшифрованная на сегодня часть ДНК. Так, каково строение генов ДНК? Фактически цепочки нуклеотидов из генов и состоят. Именно гены определяют цвет глаз, волос, форму черепа, рост, группу крови и прочие физиологические качества.

Остаётся ещё много областей генома, функциональность которых не известна. Всё, что пока о них могут сказать генетики, это то, что данные области генома не участвую (по крайней мере, напрямую) в формировании организма и его функционировании.

Хромосома: определение и описание

Считается, что хромосомы это нуклеотидные биомеханизмы, которые находятся в ядре клетки. Эти биомеханизмы являются носителями и передатчиками наследственной информации, и в свою очередь содержат в себе двойную спираль дезоксирибонуклеиновой кислоты.

Чем отличаются хромосомы друг от друга

На примере Х хромосомы, цепи нуклеотидов могут пересекаться внутри хромосомы различно:

1.  В перекрестии хромосомы, пересекаясь точно посередине друг друга.
2.  Там же, но пересекаясь не точно.

Во втором случае одни концы получившегося перекрестия будут длиннее, а другие короче. Называют такие концы длинным и коротким плечом хромосомы. Отсюда и форма Y хромосомы, у которой ярко выражены длинные плечи, а короткие настолько не велики, что схематически не указываются.

Науке известных хромосомы трёх основных форм:

•  Х хромосома, которая встречается у женщин и у мужчин.
•  Y хромосома, встречающаяся только у мужчин.
•  В хромосома изредка встречается у растений, и считается отмирающей, поскольку редко наследуется. Обычно её наличие в растении связывают с его слабостью и болезненностью.

Всего в клетке человеческого организма находится 46 парных хромосом: 22 пары «обычных» и одна пара половых (ХХ у женщин и XY у мужчин). Интересный факт – если добавить или отнять всего одну пару хромосом, человек может стать помидором или орангутангом.

Наследственные болезни

Генетический код это очень многофункциональная и противоречивая структура. С одной стороны он должен хранить информацию в неизменном эталонном виде, и эта функция проявляется возможностью ДНК восстанавливать искусственные повреждения в следующем поколении. С другой же стороны, геном может быть либо поврежден, либо измениться сам, что называют мутацией.

Мутации естественное свойство генов, и последствия этих мутация бывают, как отрицательные, так и положительные. Хоть мутации и называют поломками, но это определение спорно. Некоторые мутации в чём-то ослабляют организм – именно эти мутации и ищут во время тестирования на непереносимость пищевых продуктов.

Такие мутации создают повышенные риски возникновения, какого либо заболевания при соблюдении некоторых факторов. Соответственно, если исключить эти факторы из своей жизни, то с ними будут исключены и вероятности возникновения заболевания.

Существуют и более сложные повреждения ДНК человека, которые вызывают врождённые наследственные заболевания. Например, одна лишняя хромосома в 21 паре вызывает у человека болезнь Дауна с самого рождения.

 Расшифровка ДНК

Расшифровка ДНК клетки это большое и дорогостоящее исследование всех известных человеческих генов. А после завершения исследовательского проекта «Геном человека» это порядка 25 тысяч генов. И хоть расшифровка значительно подешевела, и за прошедший десяток лет упала со ста тысяч долларов до двух тысяч на одного человека, далеко не каждому это покажется приемлемой ценой.

Для удешевления медицинских и генетических исследований всю расшифровку генома разделили тематически. Так стали появляться различные тестирования, по этому принципу они и планируются – выборка генов отвечающих за интересующие тематику исследования процессы.

Синтез РНК

Нуклеотиды (из которых формируются гены) подразделяются на 4 образующих элемента: аденин, тимин, гуанин и цитозин, которые содержат остатки фосфора, пептозы и азотистого основания. В цепочках ДНК эти нуклеотиды располагаются параллельно друг другу строгими парами: аденин только с тимином, а гуанин только с цитозином.

Необходимо подчеркнуть, что молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты  ни целиком, ни частично не может (или не должна) покинуть пределов ядра. РНК выступает в роли копии участка цепи генома, которая способна покинуть ядро, попасть в саму клетку и воздействовать на идущие в ней процессы. И происходит это удивительным образом:

•  Спираль генов раскручивается на одном из своих участков и формирует развернутые нити обоих цепочек генов.
•  К развернутому участку подходит специальный фермент-строитель и поверх этого участка синтезирует копию.
•  У копии есть одно ключевое отличие от оригинальной структуры нуклеотидов: тимин во всех парах ней заменён на урацил. Это и позволяет ей покидать пространство ядра клетки.

Синтез белка при помощи генов

Основное взаимодействие, которое происходит между генами и клеткой заключается в том, что разные гены могут заставлять клетку синтезировать различные белки с самыми неожиданными свойствами. Так группа генов участвующих в процессе старения клетки может, как заставить её стареть быстрее, так и омолаживаться. То есть, генов не только много, каждый из них может спровоцировать синтез нескольких видов белка.

Факты о ДНК

1.      Редко, но бывают случаи, когда при беременности сначала развиваются близнецы, но потом они сливаются в единого человека. У таких людей двойное ДНК.
2.      Иногда и генная криминалистика даёт сбои. Так, после пересадки костного мозга в теле пациента присутствует некоторое количество ДНК донора, и это может привести к ошибке тестирования.
3.      Самым похожим на человеческий геном ДНК обладают земляные черви.
4.      Вся цифровая информация в мире могла бы поместиться в двух граммах дезоксирибонуклеиновой кислоты.

Что такое хромосома, количество хромосом у человека, строение, типы, функции, первичная и вторичная перетяжка, значение

Биология

12. 11.21

17 мин.

Что такое хромосома? Это основа строения каждого организма.

Оглавление:

• Что такое хромосомы
• История открытия хромосом
• Из чего состоит хромосома
• Типы хромосом
• Функции хромосом
• Набор хромосом
• Количество хромосом у человека
• Болезни генетики, связанные с хромосомами
• Заключение

Что такое хромосома? Это основа строения каждого организма.

Именно она определяет генетику организма: от расположенности к различным заболеваниям до цвета глаз.

Сколько хромосом у людей, сколько их должно быть в норме, какие существуют хромосомные болезни и что является причиной их появления — об этом и многом другом в материале данной статьи.

Что такое хромосомы

Хромосомы – это отдельные цепи ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), которые свернуты в двойную спираль и образуют плотные нитевидные кусочки. Поэтому их еще называют нитевидными молекулами.

История открытия хромосом

Классическая биология подразумевает, что открытие хромосомы неразрывно связано с открытиями клетки и ядра. Все находки стали возможными только после изобретения микроскопа Левенгуком в 1674 году.

В 1831 году Роберт Браун первым определил, что в клетках растений есть клеточное ядро. Он опубликовал множество научных трудов по этому вопросу.

В 1838 М. Дж. Шлейдена выдвинул неверную эпигенетическую теорию. Она утверждает, что клеточное ядро создается из жидкости клетки. Это послужило классической противоположностью открытию Эдуарда ван Бенедена в 1883 году, что нитевидные молекулы – это отдельные объекты.

В 1842 году Карл Вильгельм фон Нагели обнаружил субклеточные структуры. Он наблюдал «идиоплазму», сеть струноподобных тел. Ученый ошибочно предполагал, что они образуют взаимосвязанную сеть во всем организме.

В 1873 году Шнайдер описал косвенное деление ядра с помощью «Kernfigur» (ядерная фигура) и «ахроматического веретена». В 1883 году Эдуард ван Бенеден обнаружил, что после оплодотворения половых клеток нематоды Ascaris megalocephala не сливаются с нитевидными молекулами ядра ооцита. Следовательно, они являются отдельными сущностями.

Правила Менделя были основаны на суждениях Бенедена, но эта связь была обнаружена только через несколько лет.

Определение «хромосома» было придумано Уолдиером в 1888 году. Термин происходит от греческих слов «цвет» и «тело». Термин имеет такое название, потому что хромосома обладает способностью окрашиваться красителями.

А уже в 1960 году была создана первая Денверская международная классификация, которая помогает в построении кариограммы человека — совокупности всех хромосом диплоидного набора клетки.

Из чего состоит хромосома

У хромосом выявлено нитевидное строение, обнаруженное в ядрах как животных, так и растений. Они сделаны из белка и одной молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты.

ДНК – это хранилище генетических инструкций, позволяющее производить белки и клеточные процессы, которые необходимы для жизни и передаются из поколения в поколение. Все фрагменты ДНК состоят из последовательностей генов, содержащих инструкции для развития, размножения и, в конечном итоге, гибели каждой клетки. Каждая из цепей ДНК может содержать от 10000 до 100000000 нуклеотидов.

ДНК разбивается на одноцепочечные полинуклеотидные цепи, чтобы обнажить генные последовательности, которые можно скопировать в РНК (мРНК, рибонуклеиновая кислота). Эта мРНК имеет четыре нуклеотидных основания, расположенных в различных комбинациях из трех, и похожа на ДНК.

Рибосомы читают эти три основанные на нуклеотиде последовательности и переводят их, чтобы сформировать аминокислотную последовательность белка. Каждая последовательность кодирует одну из 20 аминокислот.

Сначала аминокислоты образуют длинную цепь, называемую полипептидной цепью. Затем эта цепь претерпевает конформационные и структурные изменения, сворачиваясь и складываясь над собой, пока не будет достигнута окончательная сложная структура белка.

Нитевидные молекулы также содержат ДНК-связанные белки или гистоны, которые консолидируют и стабилизируют ДНК и регулируют ее функции.

Они могут иметь конденсированную ДНК, организованную вокруг гистоновых белков с образованием хроматина. Хроматин позволяет встраивать длинные цепи ДНК в ядро. При делении они образуют плотные небольшие нитевидные структуры, которые необходимо реплицировать, прежде чем они будут равномерно разделены на две новые клетки, чтобы каждая из них имела одинаковое количество нитевидных молекул.

Детальный процесс образования и структура представлена на рисунке ниже.

Когда клетки тела делятся (митоз), образуется метафазная нитевидная молекула (у строения дополнительно имеется вторичная перетяжка и спутник). Две копии 23 хромосом передаются на каждую дочернюю клетку, давая им обоим полный набор из 46 хромосом.

Когда гаметы (яйцеклетки или сперматозоиды) делятся (мейоз), только половина передается на дочерние, так как они образуют полный набор при слиянии с другой гаметой во время оплодотворения, после чего полученная зигота будет иметь 23 пары нитевидных молекул с половиной от каждого родителя.

Типы хромосом

Классификация зависит от положения центромеры (первичной перетяжки). Она необходима для процесса деления и обеспечивает точное разделение нитевидных молекул.

Исследования показали, что нитевидные молекулы без первичной перетяжки выделяются случайным образом и в конечном итоге теряются из клеток. Рисунок с подписями наглядно отображает расположение центромеры.

Существует четыре основных типа:

1. Метацентрические — в этом случае центромеры расположены в центре, так что оба участка имеют одинаковую длину. Человеческие нитевидные молекулы 1 и 3 являются метацентрическими.
2. Субметацентрические — центромера слегка сдвинута от центра, что приводит к небольшой асимметрии в длине плеч. Хромосомы человека с 4 по 12 являются субметацентрическими.
3. Акроцентрические — в этом типе первичная перетяжка сильно смещена от центра, что приводит к одному очень длинному и одному очень короткому плечу. Человеческие хромосомы 13, 15, 21 и 22 являются акроцентрическими.
4. Телоцентрические — первичная перетяжка находится в самом конце структуры. Люди не обладают телоцентрическими нитевидными молекулами, но они встречаются у животных, например, у мышей.

Функции хромосом

Поскольку генетический материал передается от родителей к ребенку, они ответственны за содержание инструкций, которые делают потомство уникальным, в то же время сохраняя черты от родителей. У большинства организмов одна хромосома наследуется от матери, а другая наследуется от отца.

Крайне важно, чтобы определенные клетки, такие как репродуктивные, имели правильное количество нитевидных молекул для нормального функционирования.

Структура помогает гарантировать то, что ДНК остается плотно обернутой вокруг белков, иначе молекулы ДНК были бы слишком большими.

Организмы растут, подвергаясь клеточному делению, чтобы произвести новые клетки и заменить старые, изношенные. Во время этого деления ДНК должна оставаться неповрежденной и сохранять равномерное распределение. Они играют роль в этом процессе, позволяя создать точную репликацию ДНК.

Набор хромосом

Существует два типа эукариотических клеток – это гаплоидные и диплоидные. Основное отличие заключается в количестве хромосомных наборов, обнаруженных в ядре.

Гаплоидные клетки – это клетки, которые содержат только один полный хромосомный набор. Наиболее распространенным типом гаплоидных клеток являются гаметы или половые клетки. Гаплоидные клетки продуцируются мейозом. Это генетически разнообразные клетки, которые используются при половом размножении.

Когда гаплоидные клетки от родительских доноров собираются и оплодотворяются, потомство имеет полный набор и становится диплоидной клеткой.

Диплоидные клетки имеют две гомологичные (парные) копии каждой нитевидной молекулы, унаследованные от матери и отца. Все млекопитающие являются организмами этого типа, за исключением нескольких видов.

Диплоидные клетки обозначены как 2n = 2x, а гаплоидные клетки обозначены как n, где n – количество нитевидных молекул, а x – число моноплоидов.

Количество, присутствующее в организме, помогает отличить один вид от другого. Например, антилопа, как и человек, имеет 46, а у макаки 42 хромосомы. 48 хромосом имеют гориллы, а также картофель.

Но у кого больше всего нитевидных молекул? Ophioglossum reticulatum из семейства папоротниковых имеет их 1260. Есть даже те, у кого 2 хромосомы – это муравьи и аскариды. Ясно, что количество не коррелирует со сложностью организма.

Фактически количество нитевидных молекул у животных или растений определяется случайно. Количество может уменьшаться в результате слияния или увеличиваться в результате полиплоидии.

Количество хромосом у человека

Интересно, сколько пар хромосом у человека? Нормальный набор нитевидных молекул у людей имеет 23 пары, что в сумме составляет 46 штук.

Исключением являются половые клетки: яйцеклетки и сперматозоиды. У них в наличии лишь одна нитеобразная структура из каждой пары. Каждая из них может иметь от сотен до тысяч генов.

Женщина обычно владеет двумя X-хромосомами (XX), а у мужчин должно быть по одной X и Y-хромосом (XY). Именно поэтому Y считаются мужскими, а Х – это женские.

Болезни генетики, связанные с хромосомами

Аномалии могут влиять на любую нитевидную молекулу, включая и половые.

Значительные аномалии можно увидеть под микроскопом. Такой тест называется кариотипирование. Меньшие хромосомные аномалии могут быть идентифицированы с помощью специального генетического теста, который сканирует хромосомы человека на наличие отсутствующих или лишних частей.

Числовые отклонения появляются, если в набор добавляется одна или несколько дополнительных нитевидных молекул (появление одной называется трисомия, а двух копий – тетрасомия) или их недостача (известна как моносомия).

Трисомия может поражать любую пару, но более распространенными являются ошибки в 21 (синдром Дауна), в 13, а также в 18 парах. Эти аномалии видны с помощью микроскопа при кариотипировании.

Чем больший возраст у беременной женщины, тем больше вероятность возникновения у плода каких-то аномалий. Когда мужчина становится старше, вероятность зачатия ребенка с аномалией лишь незначительно увеличивается.

Структурные нарушения происходят, когда есть ошибки в строении какой-то части хромосомы. Бывает, когда часть одной создает неправильное соединение с другой нитевидной молекулой (такое называется транслокацией).

Порой случается так, что части вообще не существует (это называется делеция) или они дублируются.

Одни нарушения являются источником гибели эмбриона еще до его рождения. А некоторые отклонения приводят к проблемам, таким как низкий рост, судороги, отсталость в развитии или проблемы с сердцем.

Незначительные мутации происходят в конкретном гене. Такие аномалии не оказывают влияние на строение и, следовательно, их нельзя увидеть во время проведения анализа кариотипа или другого теста.

Одни изменения в гене не сопровождаются проблемами, а другие могут вызвать мало или только легкие отклонения. Но некоторые мутации приводят к серьезным расстройствам, таким как серповидноклеточная анемия, гипертихоз и мышечная дистрофия.

Благодаря стремительному развитию медицины все чаще ученые и медики устанавливают конкретные причины заболеваний человека, которые основаны на генетике. Но остается загадкой, почему возникает множество мутаций.

Предполагается, что значительная часть заболеваний появляется самопроизвольно. Некоторые факторы в экологии и внешнем мире способны повредить и породить аномалии в генах. Такие факторы называются мутагенами.

Например, такие мутагены, как радиационное излучение, ультрафиолетовое излучение, лекарства, и химические субстанции, могут привести к некоторым врожденным дефектам или даже к раку.

Заключение

Теперь вы знаете, у кого 48 хромосом. Их значение сложно переоценить. Без них, репликация ДНК и последующее разнообразие у людей и других организмов, были бы потеряны. Эти нитевидные молекулы необходимы для управления запутанной ДНК как внутри ядра, так и во время деления клетки.

По количеству хромосом нельзя определить эволюционную сложность растения или животного. Но генетическая информация, которая в них содержится, определяет, что делает один организм отличным от всех других, населяющих планету.

Хромосома: структура и функции — Наука для детей

Определение хромосомы

Слово хромосомы происходит от двух слов: Хрома, что означает цвет, и Сома, что означает тело. Это потому, что, когда они были впервые обнаружены, для их обнаружения использовались очень сильные цветные красители.

Из чего состоят хромосомы?

Представляют собой нитевидные структуры, расположенные внутри ядра клеток как растений, так и животных. Каждая хромосома состоит из белка и одной молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). ДНК отвечает за распространение генетического состава отдельного растения или животного и, следовательно, вида.

У человека, животных и растений большинство хромосом расположены парами в ядре клетки. У человека 22 пары хромосом, называемые аутосомами.

Как выглядит строение хромосом?

• Хромосомы имеют тенденцию проявляться только тогда, когда клетка подвергается клеточному делению.
• Хромосомы состоят из ДНК, которая плотно закручена вокруг положительно заряженных белков, называемых гистонами. Это необходимо для конденсации материала ДНК.
• На каждой хромосоме есть точка сужения, известная как центромера, которая разделяется на четыре ветви. Центромера играет важную роль в общей форме хромосомы и может использоваться для локализации определенного гена. Короткие руки называются p-плечами, а длинные — q-плечами. Это придает хромосоме X-подобный вид.
• Исследования показали, что хромосомы без центромер, сегрегирующие беспорядочно, со временем теряются из клеток. С другой стороны, имеющие несколько центромер имеют тенденцию фрагментироваться, вызывая генетические мутации и нарушения.

4 Типы хромосом

1. Метацентрическая хромосома

Метацентрические хромосомы имеют центромеру в центре, так что обе части имеют одинаковую длину. Хромосомы человека 1 и 3 являются метацентрическими.

2. Субметацентрическая хромосома

В субметацентрических хромосомах центромера слегка смещена от центра, что приводит к небольшой асимметрии длины двух участков. Хромосомы человека с 4 по 12 субметацентрические.

3. Акроцентрическая хромосома

Акроцентрические хромосомы имеют центромеру, которая сильно смещена от центра и ведет к одному очень длинному и одному очень короткому участку. Хромосомы человека 13, 15, 21 и 22 являются акроцентрическими.

4. Телоцентрическая хромосома

Телоцентрические хромосомы имеют центромеру на самом конце хромосомы. У людей нет телоцентрических хромосом, но они встречаются у других видов, например у мышей.

Сколько хромосом в клетке человека?

• Клетки человека имеют 23 пары хромосом, всего 46 хромосом. Из них 22 пары называются аутосомами и выглядят одинаково как у мужчин, так и у женщин.
• У женщин 23-я пара имеет две X-образные хромосомы.
• У мужчин 23-я пара имеет одну X- и одну Y-хромосому.
• Половые или репродуктивные клетки, гаметы, имеют 23 хромосомы, из которых сперматозоид будет нести Х- или Y-хромосому. Яйцо будет нести 23 хромосомы, из которых 23-я будет X. Это гаплоидная клетка.
• При оплодотворении яйцеклетки в зависимости от 23-й хромосомы определяется пол зиготы. Зигота будет нести 46 хромосом. Это известно как диплоидная клетка.

Почему хромосомы так важны?

Хромосомы важны для обеспечения того, чтобы при дублировании или делении клеток для образования новых клеток они точно передавали генетическую информацию следующему поколению клеток и, следовательно, всему организму. Это сохраняет генетическую информацию нетронутой и важно для сохранения вида. Также важно, чтобы клетки органов регенерировали.

Что такое хроматида?

Хроматида – это одна из реплицированных копий хромосомы. Идентичные сестринские хроматиды образуются в результате репликации ДНК.

Напротив, гомологичные хромосомы происходят либо от матери, либо от отца организма. Хотя они содержат одинаковый набор генов, они обычно имеют генетические различия.

Имеют ли бактерии и вирусы хромосомы?

• Бактерии и вирусы имеют упрощенную структуру хромосом.
• У бактерий или прокариот хромосома рассредоточена внутри клетки и не окружена отдельной мембраной. Его называют нуклеоидом. Бактериальные виды также часто должны обладать внехромосомными генетическими элементами, называемыми плазмидами. Плазмиды играют важную роль в устойчивости к лекарствам/антибиотикам и, следовательно, в распространении болезней, переносимых бактериями.
• Вирус, с другой стороны, имеет очень простые фрагменты генетического материала внутри белковой оболочки или оболочки. Оболочка называется капсидом.

Что такое ген? (для детей)

Гены (скажем: jeenz ) играют важную роль в определении физических черт — нашего внешнего вида — и многих других вещей о нас. Они несут информацию, которая делает вас тем, кто вы есть и как вы выглядите: вьющиеся или прямые волосы, длинные или короткие ноги, даже то, как вы можете улыбаться или смеяться. Многие из этих вещей передаются от одного поколения к другому в семье посредством генов.

Что такое ген?

Гены несут информацию, которая определяет ваши черты (скажем: trates ), которые представляют собой особенности или характеристики, которые передаются вам — или унаследованы — от ваших родителей. Каждая клетка человеческого тела содержит от 25 000 до 35 000 генов.

Например, если у обоих ваших родителей зеленые глаза, вы можете унаследовать от них черту зеленоглазости. Или, если у вашей мамы есть веснушки, у вас тоже могут быть веснушки, потому что вы унаследовали черту веснушек. Гены есть не только у людей — гены есть и у всех животных и растений.

Где эти важные гены? Ну, они такие маленькие, что их не видно. Гены находятся на крошечных структурах, похожих на спагетти, называемых хромосомами (например, KRO-moh-somes). А хромосомы находятся внутри клеток. Ваше тело состоит из миллиардов клеток. Клетки — это очень маленькие единицы, из которых состоят все живые существа. Клетка настолько мала, что увидеть ее можно только под сильным микроскопом.

Хромосомы состоят из двух одинаковых наборов (или пар), и только в одной хромосоме сотни, а иногда и тысячи генов. Хромосомы и гены состоят из ДНК, которая является сокращением от дезоксирибонуклеиновой кислоты (скажем: ди-окс-си-ри-бо-нью-глин-ик).

Большинство клеток имеют одно ядро ​​(скажем: NOO-clee-us). Ядро представляет собой небольшую яйцевидную структуру внутри клетки, которая действует как мозг клетки. Он говорит каждой части клетки, что делать. Но откуда ядро ​​знает так много? Он содержит наши хромосомы и гены. Каким бы крошечным оно ни было, в ядре содержится больше информации, чем в самом большом словаре, который вы когда-либо видели.

У человека клеточное ядро ​​содержит 46 отдельных хромосом или 23 пары хромосом (хромосомы идут парами, помните? 23 x 2 = 46). Половина этих хромосом исходит от одного родителя, а половина — от другого родителя.

Под микроскопом мы видим, что хромосомы бывают разной длины и имеют разную структуру полос. Когда они выстроены в ряд по размеру и похожему рисунку полос, первые двадцать две пары называются аутосомами; последняя пара хромосом называется половыми хромосомами, X и Y. Половые хромосомы определяют, мальчик вы или девочка: у женщин две X-хромосомы, а у мужчин одна X и одна Y.

Но не каждое живое существо имеет 46 хромосом внутри своих клеток. Например, клетка плодовой мушки имеет только четыре хромосомы!

Как работают гены?

У каждого гена есть своя особая задача. ДНК в гене содержит конкретные инструкции — почти как в рецепте из поваренной книги — для производства белков (скажем, PRO-подростков) в клетке. Белки являются строительными блоками для всего в вашем теле. Кости и зубы, волосы и мочки ушей, мышцы и кровь — все они состоят из белков. Эти белки помогают нашему телу расти, правильно работать и оставаться здоровым. Современные ученые подсчитали, что каждый ген в организме может производить до 10 различных белков. Это более 300 000 белков!

Гены, как и хромосомы, состоят из пар. У каждого из ваших родителей есть две копии каждого из их генов, и каждый родитель передает только одну копию, чтобы составить ваши гены. Гены, которые передаются вам, определяют многие ваши черты, такие как цвет волос и цвет кожи.

Может быть, у матери Эммы есть один ген каштановых волос и один ген рыжих волос, и она передала ген рыжих волос Эмме. Если у ее отца есть два гена рыжих волос, это может объяснить ее рыжие волосы. У Эммы оказалось два гена рыжих волос, по одному от каждого из ее родителей.

Вы также можете увидеть гены в действии, если подумаете о множестве различных пород собак. У всех у них есть гены, которые делают их собаками, а не кошками, рыбами или людьми. Но те же самые гены, которые делают собаку собакой, создают и другие собачьи черты. Так что некоторые породы маленькие, а другие большие. У одних длинная шерсть, у других короткая. У далматинцев есть гены белого меха и черных пятен, а у игрушечных пуделей есть гены, которые делают их маленькими с курчавым мехом. Вы поняли идею!

Когда проблемы с генами

Ученые очень заняты изучением генов. Они хотят знать, какие белки производит каждый ген и что эти белки делают. Они также хотят знать, какие болезни вызываются генами, которые не работают должным образом. Гены, которые были изменены, называются мутациями. Исследователи считают, что мутации могут быть частично виноваты в проблемах с легкими, раке и многих других заболеваниях. Другие болезни и проблемы со здоровьем возникают, когда отсутствуют гены или лишние части генов или хромосом.

Некоторые из этих проблем с генами могут быть унаследованы от родителей. Например, возьмем ген, который помогает организму вырабатывать гемоглобин (скажем: HEE-muh-glow-bin). Гемоглобин является важным белком, необходимым эритроцитам для переноса кислорода по всему телу. Если родители передают измененные гены гемоглобина своему ребенку, ребенок может быть в состоянии производить только тип гемоглобина, который не работает должным образом. Это может вызвать состояние, известное как анемия (скажем: э-э-э-э-э-э-э-э), состояние, при котором у человека меньше здоровых эритроцитов. Серповидноклеточная анемия — это один из видов анемии, который передается через гены от родителей к детям.

Кистозный фиброз (скажем: SIS-tick fi-BRO-sus) или МВ — еще одно заболевание, которое наследуют некоторые дети. Родители с измененным геном муковисцидоза могут передать его своим детям. У людей с муковисцидозом часто возникают проблемы с дыханием, потому что в их организме образуется много слизи (скажем: MYOO-kus) — слизистой субстанции, которая выходит из носа, когда вы больны, — которая застревает в легких.