Tartalom
A kromoszómák alapvető jelentőséggel bírnak, hogy DNS-t vagy dezoxiribonukleinsavat tartalmaznak, az anyagot, amely minden organizmus genetikai kódját tartalmazza. Amikor egy sejt elvál, a kromoszómának először meg kell replikálódnia. A sejtek két alapvető módon oszlanak meg - mitózis és meiózis. Az utóbbi típusú megosztás magában foglalja az előbbit.
A megosztódó kromoszómák milyen típusa megy keresztül, az osztódó sejt típusától függ. A legtöbb sejt mitózissal osztódik meg, és minden prokarióta sejt szaporodik egy olyan módszerrel, amely nagyon hasonló a bináris hasadásnak nevezett mitózishoz. A szexuális szaporodás folyamatában részt vevő egyes sejtek azonban meiozisra támaszkodnak. Fontos, hogy a kromoszómák megfelelő módon replikálódjanak, hogy az eredményül kapott sejtek megfelelő mennyiségű DNS-vel rendelkezzenek az osztódás után
A kromoszómák
A kromoszómák szorosan csomagolt struktúrák, mint tartalmaznak kromatinvagy DNS, amelyet úgynevezett fehérjékbe csomagolnak hiszton. Az eukarióta sejtek magjában helyezkednek el, míg a prokarióta sejtek DNS-e a citoplazmában található, mivel ezeknek a sejteknek nem vannak sejtmagjai vagy más membránhoz kötött organellák.
Az emberi sejtek kivételével, a petesejtek és a sperma sejtek kivételével, 46 kromoszómával rendelkeznek diploid emberi szám. A ivarsejteknek (nemi sejteknek) 23 kromoszóma van, a haploid emberi szám; mindenki egy petesejt és egy sperma sejt összeolvadásának terméke, és ezek összekapcsolásakor az eredmény a normál kromoszómamennyiség, 46.
A 22 nem nem-kromoszóma mikroszkópiásan jól megvizsgált formákat ölel fel, és 1-től 22-ig számozódik. A megfelelő apai és anyai kromoszómák homológ kromoszómák (vagyis az anyádtól kapott 8. kromoszóma és az apjától kapott példány homológ kromoszóma, vagy egyszerűen homológok).
Amikor az egyes kromoszómák replikálódnak (duplikálódnak), akkor ezek összekapcsolódnak a centromérához. Ennek a komplexnek két karja van, amelyek a centroméltől ellentétes irányban nyúlnak el. A rövid karokat "p fegyvereknek" nevezzük, a hosszú karjainkat "q karoknak" nevezzük. A kromoszómák még szorosabban csomagolódnak a sejtosztódás során, miközben mikroszkóp alatt láthatóvá teszik őket.
Sejtosztódás
Mint megjegyeztük, a sejtosztódásnak két típusa létezik: mitózis és meiosis. A mitózis a sejtosztódás leggyakoribb típusa, mivel új testsejteket hoz létre, míg a sejtek csak meiozison mennek keresztül, hogy új petesejteket és petesejteket hozzanak létre. Egyes szövetekben a sejtek folyamatosan oszlanak el (például a bőrön); más szövetekben nem (pl. máj, szív, vese) nem.
A sejt teljesen megismétlődik a mitózis során, majd két lányos sejtre osztódik. Mindegyik lánya sejt azonos a szülő sejttel, és a sejtosztódás után minden egyes lány sejt ugyanannyi kromoszómát tartalmaz, mint a szülő és a másik lány sejt. A meiosis során négy lánysejt jön létre, mindegyikükben a kromoszómák felének a szülősejtje van.
DNS replikáció mitózisban
A DNS replikációja mind a mitózis, mind a meiosis elengedhetetlen része. Ez biztosítja, hogy minden egyes lánysejtnek megfelelő számú kromoszóma legyen. A mitózisban a DNS replikációjához az egyes kromoszómák replikálódnak, úgy, hogy az új kromoszóma az eredetihez kapcsolódik a centroméren. A két kromoszómát testvérkromatidoknak nevezzük. Ketté oszlik, mielőtt a sejt megosztódik, és minden egyes lánysejt kap egy kromoszómát a testvér-kromatidok mindegyikéből.
DNS replikáció meiozisban
A meiozis bonyolultabb, mint a mitózis, és két sejtmegosztást igényel. Az első szakaszban a kromoszómák mint a mitózisban replikálódnak. Ugyanakkor a nővérekromatidok kromatid-karjai átfedésben lehetnek más testvérkrómidekkel, és kereszteződéseket okozhatnak - a DNS cseréjét a kromatidok között, így az egyes kromatidok már nem azonosak a húgával. A sejt ezután kétszer eloszlik, úgy, hogy a nővér kromatidok szétválnak, és a lányos sejtek mindegyike 23 kromoszómával rendelkezik.