Какое значение имеют хромосомы

Какое значение имеют хромосомы? Почему их число в клетке постоянно?

Хромосомы имеют определяющее значение для клетки. Другими словами именно число хромосом и их состав определяет какому живому существу принадлежит эта клетка. Число хромосом в клетке постоянно по этой же причине.Мы знаем что дуб в принципе не может стать огурцом, огурец медузой, а медуза белым грибом, это именно потому и не возможно. что в течении жизни все клетки в организме имеют постоянный и неизменный набор хромосом. И только в половых клетках он может меняться – в норме уменьшаться в двое, чтобы потом слиться с половой клеткой другого родителя (также половинной), или в худшем случае мутируют – изменяются – тогда плод будет или совсем не жизнеспособный, или с генетическими заболеваниями. У человека самой известной генетической болезнью является болезнь Дауна. ( в этом случае все соматические клетки человека имеют не 46, а 47 хромосом.)

Хромосомы несут информацию. В результате у людей рождаются такие же в принципе дети как они сами, вступают в роль наследственные факторы и прочее. Если порядок нарушается то это приведет к проблемам доказательство дети-дауны у них нарушения – лишняя хромосома.

Хромосома структурная часть клетки с заложенной в ней генетической информацией. Число хромосом в клетке всегда постоянно, число хромосом не меняется, иначе наследственное заболевание. Человек с наследственным заболеванием, которое возникает на генетическом уровне наука не знает как лечить.

Постоянное число хромосом в клетке постоянное, потому что в начале этапа митоза удваиваются молекулы ДНК и хромосома становится двухроматидной , а хроматиды одной хромосомы абсолютно одинаковые .

Когда делится цитоплазма, появляются две клетки, а в них набор хромосом такой же как был в материнской клетке.

Смотрите на изображении, как делится клетка.

Небольшие образования в клетках любого живого организма под названием хромосомы имеют определяющие значение для передачи наследственной информации от родительского организма к детям. Именно в хромосомах записан геном организма, то есть все те особенности и отличия которые делают например муху мухой, а не слоном. В процессе размножения происходит деление имеющегося в клетке набора хромосом на точно такой же второй набор и таким образом число хромосом в новой клетке будет абсолютно идентично числу хромосом в родительской клетке. Мало того, и сами хромосомы будут идентичны друг другу, ведь в этом суть процесса репликации, без которого была бы невозможной точная передача информации от организма к организму. Впрочем, случаются отклонения в развитии, которые изменяют число хромосом и приводят к устойчивым или неустойчивым мутациям организма или генетическим заболеваниям.

Хромосомы

Содержание:

Что такое хромосомы

Хромосомы представляют собой нуклеопротеидные структуры эукариотической клетки, в которых хранится большая часть наследственной информации. Благодаря своей способности к самовоспроизведению, именно хромосомы обеспечивают генетическую связь поколений. Хромосомы образуются из длинной молекулы ДНК, в которой содержится линейная группа множества генов, и вся генетическая информация будь-то о человеке, животном, растении или любом другом живом существе.

Морфология хромосом связана с уровнем их спирализации. Так, если во время стадии интерфазы хромосомы максимально развернуты, то с началом деления хромосомы активно спирализуются и укорачиваются. Своего максимального укорочения и спирализации они достигают во время стадии метафазы, когда происходит формирование новых структур. Эта фаза наиболее удобна для изучения свойств хромосом, их морфологических характеристик.

История открытия хромосом

Еще в середине позапрошлого XIX века многие биологи изучая в микроскопе строение клеток растений и животных, обратили внимание на тонкие нити и мельчайшие кольцевидные структуры в ядре некоторых клеток. И вот немецкий ученый Вальтер Флеминг применив анилиновые красители для обработки ядерных структур клетки, что называется «официально» открывает хромосомы. Точнее обнаруженное вещество было им названо «хроматид» за его способность к окрашиванию, а термин «хромосомы» в обиход чуть позже (в 1888 году) ввел еще один немецкий ученый – Генрих Вайлдер. Слово «хромосома» происходит от греческих слов «chroma» – окраска и «somo» – тело.

Хромосомная теория наследственности

Разумеется, история изучения хромосом не закончилась на их открытии, так в 1901-1902 годах американские ученые Уилсон и Сатон, причем независимо друг от друга, обратили внимание на сходство в поведении хромосом и менделеевских факторов наследственности – генов. В результате ученые пришли к заключению, что гены находятся в хромосомах и именно посредством их из поколения в поколения, от родителей к детям передается генетическая информация.

В 1915-1920 годам участие хромосом в передаче генов было доказано на практике в целой серии опытов, сделанных американским ученым Морганом и сотрудниками его лаборатории. Им удалось локализировать в хромосомах мухи-дрозофилы несколько сот наследственных генов и создать генетические карты хромосом. На основе этих данных была создана хромосомная теория наследственности.

Строение хромосом

Строение хромосом разнится в зависимости от вида, так метафазная хромосома (образующаяся в стадии метафазе при митозном делении клетки) состоит из двух продольных нитей – хроматид, которые соединяются в точке, именуемой центромерой. Центромера – это участок хромосомы, который отвечает за расхождение сестринских хроматид в дочерние клетки. Она же делит хромосому на две части, названные коротким и долгим плечом, она же отвечает за деление хромосомы, так как именно в ней содержится специальное вещество – кинетохор, к которому крепятся структуры веретена деления.

Тут на картинке показано наглядное строение хромосомы: 1. хроматиды, 2. центромера, 3. короткое плечо хроматид, 4. длинное плечо хроматид. На концах хроматид располагаются теломеры, специальные элементы, которые защищают хромосому от повреждений и препятствуют слипанию фрагментов.

Формы и виды хромосом

Размеры хромосом растений и животных значительно различаются: от долей микрона до десятков микрон. Средние длины метафазных хромосом человека лежат в диапазоне от 1,5 до 10 микрон. В зависимости от вида хромосомы отличаются и ее способности к окрашиванию. В зависимости от расположения центромеры различают такие формы хромосом:

• Метацентрические хромосомы, для которых характерно срединное расположение центромеры.
• Субметацентрические, для них характерно неравномерное расположение хроматид, когда одно плечо более длинное, а второе более короткое.
• Акроцентрические или палочковидные. У них центромера расположена практически в самом конце хромосомы.

Функции хромосом

Основные функции хромосом, как для животных, так и для растений и вообще всех живых существ – передача наследственной, генетической информации от родителей к детям.

Набор хромосом

Значение хромосом столь велико, что их количество в клетках, а также особенности каждой хромосомы определяют характерный признак того или иного биологического вида. Так, например, у мухи-дрозофилы в наличии 8 хромосом, у обезьян – 48, а хромосомный набор человека составляет 46 хромосом.

В природе существует два основных типа набора хромосом: одиночный или гаплоидный (содержится в половых клетках) и двойной или диплоидный. Диплоидный набор хромосом имеет парную структуру, то есть вся совокупность хромосом состоит из хромосомных пар.

Хромосомный набор человека

Как мы уже написали выше, клетки человеческого организма содержат 46 хромосом, которые объединены в 23 пары. Все вместе они и составляют хромосомный набор человека. Первые 22 пары человеческих хромосом (их называют аутосомами) являются общими как для мужчин, так и для женщин, и лишь 23 пара – половых хромосом – разнится у разных полов, она же определяет половую принадлежность человека. Совокупность всех пар хромосом также называется кариотипом.

Такой вид имеет хромосомный набор человека, 22 пары двойных диплоидных хромосом содержат всю нашу наследственную информацию, и последняя пара различается, у мужчин она состоит из пары условных X и Y половых хромосом, в то время как у женщин в наличии две хромосомы Х.

Аналогичную структуру хромосомного набора имеют и все животные, только количество неполовых хромосом у каждого из них свое.

Генетические болезни, связанные с хромосомами

Нарушение в работе хромосом, или даже само их неправильно количество является причиной многих генетических заболеваний. Например, синдрома Дауна появляется из-за наличия лишней хромосомы в хромосомном наборе человека. А такие генетические болезни как дальтонизм, гемофилия вызваны сбоями в работе имеющихся хромосом.

Хромосомы, видео

И в завершение интересно образовательное видео про хромосомы.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

Эта статья доступна на английском языке – Chromosomes.

Источники:

http://www.bolshoyvopros.ru/questions/859320-kakoe-znachenie-imejut-hromosomy-pochemu-ih-chislo-v-kletke-postojanno.html

http://www.poznavayka.org/biologiya/hromosomyi/