O que são cromossomos e como eles são divididos em autossomos e gonossomos? Aqui você pode descobrir tudo sobre a estrutura e função dos cromossomos.
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Os cromossomos estão localizados no núcleo da célula como longos colares de pérolas. As contas são complexos de proteínas em torno dos quais o DNA é enrolado. No início do século 20 foi reconhecida a importância dos cromossomos na hereditariedade. Desde então, os cromossomos têm desempenhado um papel importante na genética.
Cromossomos simplesmente explicados
Um cromossomo é uma longa fita da informação genética ácido desoxirribonucleico (DNA) . Isso é extremamente comprimido.
Em uma célula do corpo humano existem 46 cromossomos no núcleo da célula. O número de cromossomos é diferente para cada espécie de ser vivo, mas sempre o mesmo dentro de uma espécie! (Por exemplo, uma vaca tem 60 cromossomos, mas uma mosca da fruta apenas 8.)
Dois cromossomos cada um formam um par de cromossomos . Os genes são fixados em um cromossomo.
Um gene é uma seção de DNA que estabelece o projeto de uma proteína. Os mesmos genes são fixados dentro de um par de cromossomos, mas diferem entre pares diferentes. Enquanto você pode ler a cor dos seus olhos de um cromossomo, você pode descobrir seus talentos potenciais de outro, por exemplo. Você pode usar todos os cromossomos como um conjunto de cromossomos .
O DNA é enrolado em torno de um grupo da proteína histona. Você pode chamar todo esse complexo de DNA e proteínas de cromatina . Normalmente, o DNA é encontrado em eucariotos está presente no núcleo da célula como fios de cromatina , ou seja, apenas ligeiramente enrolado e comprimido .
Somente durante a divisão celular os fios de cromatina são comprimidos e assumem a forma típica de X dos cromossomos. Isso permite que a mitose e a meiose ocorram mais facilmente sem que os filamentos do fuso se enredem com os filamentos de cromatina.
Em contraste com os cromossomos de fita dupla dos eucariotos, os procariontes contêm o chamado cromossomo bacteriano e plasmídeos . O cromossomo bacteriano é composto de moléculas de DNA maiores e os plasmídeos são compostos de moléculas menores. Na maioria dos casos estão presentes na forma de anéis no procito.Definição
Um cromossomo é o material genético de uma célula e consiste em DNA extremamente comprimido. Os cromossomos facilitam a divisão celular durante a mitose e a meiose e sempre vêm em pares nas células do corpo. Um ser humano tem 46 cromossomos.
Estrutura cromossômica
Os cromossomos têm uma estrutura externa simples, mas são mais complexos por dentro.
Estrutura compacta
Um cromossomo tem uma forma típica de X. Possui quatro braços cromossômicos. Estas são as pernas saindo do centro do X. Se você dividir o cromossomo longitudinalmente, ou seja, de cima para baixo, você obtém 2 cromátides . Cada um consiste em dois braços: um superior e um inferior. Onde as cromátides se conectam é o centrômero .
Durante a divisão celular, os fios do fuso se ligam a este centrômero.
Dependendo de onde este centrômero está localizado, são formados braços cromossômicos de diferentes comprimentos. Se o centrômero estiver no meio, os braços do cromossomo terão o mesmo comprimento. Esses cromossomos são metacêntricos (localizados no centro).
Se o centrômero estiver em uma extremidade, resultam braços muito longos e muito curtos. Este cromossomo é chamado acrocêntrico (= cromossomos acrocêntricos ) (engl. acro = referente às pontas mais externas ).
A terceira forma é o cromossomo subcêntrico . O centrômero está entre o meio e o final do cromossomo, dividindo-o cerca de 1:3.
Estrutura fina dos cromossomos
Os blocos básicos de construção dos cromossomos são o DNA e as histonas 
. histonas são proteínas que estão sempre dispostas em grupos de oito . O DNA é enrolado duas vezes em torno dessas proteínas montadasO DNA é enroladoA melhor maneira de pensar nisso é como um cabo enrolado em um tambor de cabo. O cabo representa o DNA e o tambor as histonas.
Você também pode chamar esse “tambor de cabo” composto por oito histonas e o DNA de nucleossomo . Finalmente, um resíduo de acetato é ligado a cada nucleossomo. Um resíduo acetato é o grupo acetilo CH3COO . Você pode chamar esse processo de acetilação do DNA. Favorece a transcrição , que você pode imaginar como reescrever o DNA em mRNA .
Os nucleossomos formam uma espiral e formam uma longa fita chamada de fio de cromatina . Você pode imaginá-lo como um colar de pérolas (pérola = nucleossomo) que se enrola como uma espiral.
O DNA já é extremamente comprimido, mas pode ser ainda menor. Porque este fio de cromatina agora se coloca em voltas umas sobre as outras. Você também pode se referir à fibra resultante como um domínio de loop . Estes também são dobrados novamente. A partir disso, o cromossomo é formado .
Os cromossomos são extremamente comprimidos apenas durante a divisão celular na metáfase. Portanto, você também pode se referir a ele como um cromossomo metafásico. É assim que um cromossomo adquire um tamanho de apenas alguns mícrons . Fora da divisão celular, o DNA não é comprimido.
Algumas criaturas (por exemplo, várias espécies de mosquitos) também têm o que é conhecido como cromossomos gigantes . Estes surgem da duplicação cromossômica sem separação, como na divisão celular normal. Em vez disso, eles continuam crescendo. Você pode até ver um cromossomo gigante sob um microscópio de luz .
Autossomos e gonossomos
Você tem cromossomos em todas as células do seu corpo. Você pode dividi-los em autossomos , os cromossomos do corpo, e gonossomas , os cromossomos sexuais.
Autossômico
Os autossomos são os cromossomos do corpo . Neles repousam todas as características do ser vivo . Por exemplo, o fator Rhesus do seu sangue está no cromossomo 1 e seu grupo sanguíneo no cromossomo 9 . Você tem duas cópias de cada cromossomo. Por isso também se fala de pares de cromossomos .
Gonossoma
Cada célula tem apenas dois gonossomas. Estes indicam o sexo da criatura, e é por isso que você também pode chamá-los de cromossomos sexuais . Você pode distinguir entre cromossomos X e cromossomos Y. Estes também vêm em pares, mas ao contrário dos pares autossômicos de cromossomos, os gonossomas são menos semelhantes.
Indivíduos do sexo masculino têm um cromossomo X e um Y , enquanto as mulheres têm dois cromossomos X.
função cromossômica
Os cromossomos consistem em uma fita de DNA. Vários trigêmeos de bases nesta fita formam um gene. Os cromossomos, portanto, contêm toda a informação genética e são os fatores hereditários . de uma célula.
Se o DNA estivesse em uma longa fita no núcleo da célula, haveria muita confusão. Para obter alguma ordem, o DNA é extremamente comprimido e as cadeias de cromatina são formadas. Durante a divisão celular, no entanto, esses fios de cromatina precisam ser classificados ainda melhor. Portanto, eles são enrolados e finalmente formam a estrutura típica dos cromossomos. Assim, a divisão celular durante a mitose e a meiose pode ser mais fácil durante a mitose e a meiose , uma vez que os fios do fuso não podem ficar emaranhados com uma fita de DNA.
Além disso, os gonossomas dão sexo do ser vivo.
Os cromossomos também são a causa de mutações cromossômicas (alterações na estrutura dos cromossomos) e mutações genômicas (um cromossomo é muito raro ou muito comum) .
Cromátides Cromossômicos
Dependendo da fase de divisão nuclear em que uma célula está, o cromossomo consiste em uma ou duas cromátides.
Cromossomos de duas cromátides
Normalmente, um cromossomo consiste em duas cromátides. É por isso que você também pode simplesmente se referir a ele como o cromossomo de duas cromátides . Essas cromátides são conectadas umas às outras através do centrômero.
Um cromossomo cromátide
Durante uma divisão nuclear/divisão celular, os cromossomos são divididos e as cromátides estão presentes individualmente. Agora é o cromossomo de uma cromátide . No entanto, devido à replicação do DNA, ou seja, a duplicação do DNA na interfase, dois cromossomos cromátides são formados novamente.
cromossomos humanos
A pergunta ‘Quantos cromossomos um humano tem?’ é muitas vezes uma tarefa em exames ou exames. Agora você tem a resposta: um ser humano tem 46 cromossomos em cada célula do corpo. 44 cromossomos são os autossomos e 2 são os gonossomas.
Em uma célula germinativa (óvulos e espermatozóides), no entanto, não há pares de cromossomos , mas apenas 23 cromossomos no total. Assim, uma célula germinativa tem 22 autossomos e um gonossoma.
Cromossomos homólogos
Nas células do corpo, os cromossomos vêm em pares. Como os cromossomos dentro de um par contêm a mesma informação genética, você também pode chamá-los de cromossomos homólogos (grego: homos = mesmo; logos = significado), ou cromossomos irmãos.
Esses cromossomos têm a mesma forma e sequência gênica. Um cromossomo homólogo contém a informação genética da mãe e seu cromossomo irmão a informação genética do pai.
cariograma humano
Para dar uma olhada mais de perto em um conjunto de cromossomos, os cromossomos são organizados em um cariograma . Os cromossomos são divididos em autossomos e gonossomas. Primeiro vêm os 44 autossomos, classificados por tamanho e localização do centrômero . No final os dois gonossomas são mostrados. Você já pode reconhecer algumas doenças, como mutações do genoma, em um cariograma. Por exemplo, você pode ver uma monossomia ou uma trissomia muito bem.
Para melhor distinguir os cromossomos, eles são corados. Diferentes anéis são formados nos braços cromossômicos, uma vez que diferentes sequências de bases aceitam o corante em diferentes extensões. Você também pode se referir a esses anéis como padrões de banda.
Número cromossômico: conjunto de cromossomos haploide e diploide
Existem 46 cromossomos nas células do corpo . Tais células do corpo surgem através da mitose da divisão celular . Como cada cromossomo está presente duas vezes, você também pode se referir ao todo como um conjunto de cromossomos duplo ou diplóide .
As células germinativas têm apenas 23 cromossomos. Você também pode se referir à totalidade dos cromossomos como um conjunto de cromossomos simples ou haploide . As células que possuem esse conjunto de cromossomos resultam em meiose durante a divisão celular .
mutações
Os cromossomos são geralmente a causa de doenças hereditárias. Tanto o número quanto a estrutura dos cromossomos podem ser alterados.
Mutação cromossômica
Uma mutação cromossômica é uma mudança na estrutura de um cromossomo. Essa mudança estrutural pode ser causada, por exemplo, pela perda ou substituição de uma sequência de bases.
Uma condição hereditária bem conhecida causada por uma mutação cromossômica é o cromossomo Filadélfia . Os cromossomos 22 e 9 trocam sequências de bases e o cromossomo 22 é encurtado. Isso cria o modelo para uma proteína neste cromossomo 22, que interrompe a divisão celular normal das células sanguíneas. Essa falta de divisão celular é a causa do câncer no sangue .
Mutação do genoma
Uma mutação do genoma é uma mudança no número de cromossomos.
Uma doença que é desencadeada por uma mutação no genoma é a trissomia 21. O cromossomo 21 existe três vezes. As pessoas com esta doença geralmente são mentalmente e motoramente prejudicadas. Na aparência externa, expressa-se, por exemplo, por olhos puxados e rosto redondo e achatado.
Descoberta dos cromossomos para a hereditariedade
Em 1880, estruturas semelhantes a fios, fortemente coráveis, os cromossomos , foram descobertas em células de tecidos capazes de divisão . CARL ERICH CORRENS (1864-1933) já suspeitava em 1900 que os cromossomos eram os portadores da genética. Em 1903, o alemão THEODOR BOVERI (1862-1915) e o americano WALTER STANBOROUGH SUTTON (1876-1916) estabeleceram independentemente a teoria cromossômica da hereditariedade . Ele afirma que os cromossomos são os portadores materiais do material genético . Os fatores hereditários são chamados de genes. Eles estão dispostos em ordem linear nos cromossomos.
Importância e estrutura dos cromossomos
A informação para a formação de todas as características é armazenada nos cromossomos humanos corados.
Os cromossomos podem ser classificados e essas áreas marcadas onde os fatores hereditários conhecidos ( genes ) estão localizados. No cromossomo 1 está z. B. a disposição hereditária (o gene) para a herança do fator Rh e no cromossomo 9 há uma seção que é responsável pela herança do grupo sanguíneo. As áreas mostradas em escuro são os genes. Eles contêm a informação genética.
Cada cromossomo é composto de dois meio cromossomos (meio cromossomo) ou cromátides unidas no centrômero.
O número (número cromossômico), tamanho e forma dos cromossomos são os mesmos em todas as células do corpo de um ser vivo. São espécies específicas.
A totalidade de todos os cromossomos em uma célula é o conjunto de cromossomos. Nas células do corpo da maioria dos organismos, os cromossomos vêm em pares. Essas células têm um conjunto duplo (diplóide) de cromossomos . As células somáticas são células diplóides.
Se os dois cromossomos em cada par são semelhantes em tamanho e forma, então eles são cromossomos homólogos .
As células sexuais, os óvulos e os espermatozóides, têm apenas metade do número de cromossomos na célula do corpo. Essas células têm um conjunto simples (haplóide) de cromossomos . As células sexuais são células haplóides.
| Números cromossômicos de células de alguns animais e plantas | ||
| organismos | Cromossomenzalen | |
| nas células do corpo | em células sexuais | |
| Tênia | 2 | 1 |
| ameba | 6 | 3 |
| mosca da fruta | 8 | 4 |
| mosca doméstica | 12 | 6 |
| Sapo | 26 | 13 |
| minhoca | 32 | 16 |
| Abelha | 40 | 20 |
| Coelhos | 44 | 22 |
| humano | 46 | 23 |
| chimpanzé | 48 | 24 |
| cavalo | 64 | 32 |
| cão | 78 | 39 |
| carpa | 104 | 52 |
| Caranguejo | 254 | 127 |
| Champignon | 8 | 4 |
| ervilha | 14 | 7 |
| morango | 14 | 7 |
| cebola | 16 | 8 |
| pêssego | 16 | 8 |
| Kohl | 18 | 9 |
| Mais | 20 | 10 |
| cenoura | 22 | 11 |
| Tomate | 24 | 12 |
| Vinho | 38 | 19 |
| trigo | 42 | 21 |
| batata | 48 | 24 |
| tabaco | 48 | 24 |
| Julgamento | 512 | 256 |
A transmissão dos cromossomos com os genes ocorre durante a reprodução sexuada e assexuada de geração de células para geração de células. Este processo de vida é chamado de hereditariedade . O material genético é transmitido por duas formas de divisão nuclear, mitose e meiose .
Estrutura de um cromossomocromossomosEstrutura de um cromossomo© Duden Learnattack GmbH
Mapa cromossômico
Para poder examinar os cromossomos com precisão, por exemplo, para doenças hereditárias, é criado um cariograma . No entanto, os cromossomos só são visíveis durante a divisão nuclear quando estão presentes como cromossomos de duas cromátides altamente condensados. Primeiro, os cromossomos de duas cromátides devem ser impedidos de se separarem, o que é conseguido com produtos químicos. A célula é então rompida para que os cromossomos sejam espalhados sob o microscópio. Então você pode fotografá-los, cortá-los e classificá-los em pares homólogos.