cromozomii

Download Cromozomii

Post on 09-Aug-2015

127 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

biologie

TRANSCRIPT

Structura cromozomilor si categorii de cromozomiIn 1888 W. Waldeyer introduce in biologie notiunea de cromozom si precizeaza ca in timpul diviziunii nucleul se imparte constant in doua entitati egale din punct de vedere al continutului in aceste structuri. Cromozomii au fost ulterior identificati ca substrat al informatiei ereditare. Waldeyer preciza ca un cromozom reprezinta corpusculul colorat, vizibil in fimpul diviziunii celulare. Cromozomul este alcatuit dintr-o macromolecula de ADN, in constructia caruia intra mai multe gene linkate.

Cromozomii indiferent de modul de organizare fizica si moleculara,sunt unitati genetice permanente,care isi conserva individualitatea,proprietatile structural- functionale si se transmit prin auto-aplicare de-a lungul generatiilor celulare. La microscop cromozomii pot fi evidentiati in cursul diviziunii celulare ca niste formatiuni avand o structura si un numar caracteristic pentru o anumita specie.cromozomii asigura transmiterea informatiei genetice de la o generatie celulara la alta.La inceputul mitozei, cromozomii care au suferit o duplicatie in cursul interfazei apar la microscop ca fiind formati din doua cromatide, unite intr-un singur loc denumit centromer.Dupa aceea cromatidele se separa complet si devin cromozomi-fii, care migreaza in cele doua celule fiice rezultate prin aceasta diviziune. Forma cromozomilor depinde de pozitia centromerului, structura cu ajutorul careia cromozomul se ataseaza de fibra fusului nuclear si are posibilitatea sa migreze la polii celulei in timpul anafazei.

1

Structura moleculara a cromozomilor la procariote si eucariote Se stie ca procariotele nu au nuclei prevazuti cu o membrana nucleara, nu se divid prin mitoza si meioza, nu au fus nuclear si nu au un ciuclu de condensare a cromozomilor. Procariotele au un singur cromozom alcatuit din ADN sau ARN si deci un singur grup de linkage a genelor. In prezent, in grupul procariotelor sunt incluse : organisme de tip acelular: virusurile si viroizii organisme de tip celular : eubacteriile, algele verzi si arhebacteriile

Eucariotele au un numar constant de cromozomi pentru o anumita specie si o cantitate mai mare de material genetic. Arhitectura moleculara este mult mai complexa decat cea a procariotelor. Cromozomul la procariote Virusurile au genonul reprezentat de un cromozom de forma circulara sau lineara, in care sunt dispuse genele intr-o anumita ordine. Cromozomul viral este reprezentat de o macromolecula de ADN sau ARN . Bacteriile au un singur cromozom de forma circulara reprezentat de o macromolecula de AND bicatenar. El se prezinta puternic rasucit si condensat, s-a demonstrat ca cromozomul bacterian este alcatuit din 40-50 bucle avand superrasuciri secundare alcatuite din cirta 400 perechi de nucleotine. Cromozomii la eucariote La eucariote cromozomii au o structura foarte complexa alcatuiti din ADN, ARN, proteine histonice si nonhistonice. Cromozomii de tip eucariot sunt alcatuiti din cromatina, care este de doua feluri : eucromatina, substanta cromozomiala care se coloreaza normal si care se replica de-a lungul fazei S a ciclului mitotic si heterocromatina, mai condensata care se coloreaza mai intens in toate fazele diviziunii celulare si se replica la sfarsitul fazei S a ciclului mitotic.

Tipuri de cromozomi -metacentric-are centromerul median -submetacentric-are centromerul plasat submedian -subtelocentric -acrocentric

2

a.

b.

c.

Tipuri de cromozomi:(a) Metacentrici; (b) Submetacentrici; (c) Acrocentrici

Cromozomii nu sunt vizibili pana cand celulele nu incep sa se divida ; in stadiul diviziunii celulare ,numit metafaza,atunci ei devin mai compacti si pot fi vazuti la microscop. Fiecare cromozom prezinta o secventa specifica , un punct de constrictie , numit centromer care ii da cromozomului forma lui specifica si il divide. Fiecare om poarta 46 de cromozomi in celule somatice nucleate, in 23 de perechi.Centromerul este punctul in care se unesc cele doua cromatide ale unui cromozon.Cromozomii variaza in marime si forma si de obicei apar perechi Exista doua tipuri de cromozomi: -cromozomul de tip procariot -cromozomul de tip eucariot.

1. Cromozomul de tip procariot

Acesta este caracteristic bacteriilor si algelor albastre-verzi are o organizare relativ simpla si este format dintr-o macromolecula de ADN,dublu catenara,elicala circular covalent inchisa , cu o varietate de proteine. 3

GENOMUL VIRAL: este alcatiut dintr-o molecula de ADN (acidul dezoxiribonucleic) sau ARN (acidul ribonucleic),unicatenara sau bicatenara,liniara sau circulara,inchisa intr-un invelis de proteine. - are o functionalitate particulara -la viroizi genomul este in exclusiv ADN -la eucariote are o organizare mai complexa in sensul ca ADN este permanent compexat cu proteine histonice si alte proteine. Fiecarei specii ii apartine un anumit numar de cromozomi,de forma si structura bine definite;astfel organismele eucariote pot fi identificate prin complementul lor cromozomal. Toate celulele din constitutia corpului unui organism pluricelular au aceiasi numar de cromozomi,acesta fiind in numar de doi. Celulele reproducatoare poseda numai un singur set de cromozomi si se numesc haploide. Numarul de cromozomi din cadrul setului haploid este o constanta pentru fiecare specie. majoritatea speciilor de plante ,animale si fungi au complemente cromozomale formate din 10-50 de cromozomi. Forma cromozomilor metafizici este adesea de betisoare;uneori pot fi filoformi sau granulari. Dimensiunile cromozomilor sunt in general de ordinul micronilor. Autozomii sunt cromozomo normali ai complementului unei specii.Ei poarta gene care controleazadiferite caractere;morfo-anatomice si eco-fiziolologice ale organismelor. Heterozomii sunt cromozomi care contin un set de gene cu rol decisiv in determinarea sexului unui individ.

2. Cromozomul de tip eucariot Materialul genetic este reprezentat dintr-un genom nucleari un genom extranuclear (reprezentat din genomul mitocondriali, n cazul celulelor vegetale,i din genom cloroplastic). Genomul nuclear cuprinde un set de molecule lineare de ADN, fiecare reprezentnd uncromozom. Fr excepie, toate eucariotele au cel puin 2 cromozomi care ntotdeauna sunt lineari.Singura variaie care se nregistreaz este cea referitoare la numrul de cromozomi, care ns nu estecorelat cu caracteristicile biologice sau cu poziia evolutiv a organismului respectiv. Astfel, la Saccharomyces cerevisiae (drojdia de bere - un eucariot unicelular, inferior) numrul haploid de cromozomi este 16, de 4 ori mai mare dect la musc (Musca domestica). De asemenea, numrul decromozomi nu este corelat nici cu dimensiunea genomului; de exemplu, la

4

salamandr genomul estede 30 ori mai mare dect la om, dar are jumtate din numrul haploid de cromozomi de la om. Cromozomii eucarioi sunt separai de citoplasm prin membrana nucleari, ca urmare,transcriereai traducerea sunt separate n timpi spaiu una de cealalt; n contrast, la procariote, celedou procese se de sfoar aproximativ simultan.

Structura cromozomului metafazic la eucariote Fiecare cromozom metafazic este format din doua subunitati separate intre ele longitudinal, denumite cromatide (brate), care se unesc printr-o structura numita centromer, cu diametru mai mic decat al cromozomului, de aceea se mai numeste si constrictie primara. La capetele cromozomilor se gasesc telomerii, acestia asigurand replicatia si stabilitatea cromozomului, totodata impiedicand cromozomii sa se lipeasca prin capete. Apara capetele cromozomilor de actiunea degradativa a exonucleazelor, asigurand replicarea exacta a portiunilor terminale cromozomiale.Unii cromozomi pot prezenta la capetele cromatidelor, constrictii secundare, urmate de o structura heterocromatica numita satelit. Este o formatiune sferica, avand rol de organizator nucleolar. De obicei, numarul de sateliti coincidecu numarul de nucleoli din nucleul celulei. Pe cromatide exista mai multe origini de replicare repliconi, secvente de nucleotide unde incepe replicatia in timpul fazei S a ciclului celular. Centromerul are rolul de a fixa cromozomul pe filamentele fusului nuclear si de a asigura deplasarea acestuia spre cei doi poli in timpul diviziunii celulare. Are un rol deosebit in mentinerea unitatii structurale a cromozomului si are o structura speciala. Inima centromerului este formata din ADN mare (aprox. 220 pb) si este impartita in 4 regiuni. La suprafata centromerului se afla kinetocorul alcatuit din ADN si proteine. Exista specii (unele plante si nevertebrate) la care centromerii sunt difuzi si ocupa intreaga suprafata a cromozomilor (cromozomi policentrici) Cromatidele sunt unitatile morfo-functionale de recombinare si segregare cromozomiala. Observatiile electronice au evidentiat faptul ca fiecare cromatida este formata din cate 2 filamente fine cu diametrul de aproximativ 30 , cromoneme sau subcromatide. Cromonemele se spiralizeaza si se scurteaza puternic in timpul diviziunii. Pot fi colorate specific, astfel, putandu-se observa pe cromoneme portiuni mai intens colorate, care apar ca niste ingrosari pe cromozom si se numesc cromomere care le dau aspectul unui sirag de margele.

5

Daca se folosesc coloranti bazici, se pot observa pe cromatide, zone care se coloreaza mai intens, numite heterocromatice si zone care se coloreaza mai slab (normal) zone eucromatice. Zonele heterocromatice au o densitate mai mare a cromonemei, deci procesele de condensare si decondensare sunt mai intense aici, decat in restul cromozomului. Aceste zone sunt mai des intalnite in zona centromerului, la capetele cromatidelor in telomere si in zona organizatorilor nucleolari. Heterocromatina poate fi de doua tipuri: constitutiva permanent condensata, prezenta de la nastere pana la sfarsitul vietii, de exemplu, la cromozomul Y de la Drosophila melanogaster. facultativa - un tip de heterocromatina care sufe

Recommended

View more >