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染色体的化学组成。 的结构,功能和染色体的分类
染色体 - 坐落于真核细胞的细胞核其核蛋白结构。 他们把几乎所有的遗传信息,而且是它的存储,传递和实现的功能。 染色体是即使在光学显微镜下很难看到,但你可以在细胞分裂的有丝分裂和减数分裂过程中的时间清楚地看到。
核型和染色体规则
核型是集所有的 染色体(二倍体), 是关在笼子里。 他是种属特异性,是唯一生活在这个星球上生存的每个品种,波动水平相对较低,但有些人可能有一定的特点。 例如,不同性别的代表基本相同染色体(常染色体),只有一对染色体的核型之间的差异 - 性染色体,或附件染色体。
条款染色体很简单:他们的永久编号(以体细胞可以只包含一个严格的染色体数目,例如,猫 - 38,在果蝇果蝇 - 8,鸡 - 78,一个人46)。
染色体是成对的,每一个都具有一个同源对,在所有方面,包括形状和尺寸相同。 仅变化的起源:一个人 - 他的父亲,另 - 来自母亲。
同源染色体是在个体对:每一对是与其它不仅在外观上不同的 - 的形状和大小 - 而且光带和暗带的位置。
连续性 - 染色体的另一个规则。 DNA分割前加倍细胞,导致一对姐妹染色单体的。 分割后的每个子细胞接收一个染色单体中,从染色体的染色体形成。
基本要素
染色体,其结构比较简单,从形成 的DNA分子 具有大的长度。 它包括多个基因的直链基团的。 每个染色体具有着丝粒和端粒,复制起始点 - 是有必要的功能元件。 端粒是染色体末端找到。 由于复制的这些和起点(其也被称为起始位点),该DNA分子可以被复制。 同样发生DNA的妹妹附着于有丝分裂纺锤体分裂,使他们能够在有丝分裂过程中准确地分散的子细胞的着丝粒。
关于病毒
术语“染色体”最初提议作为典型的真核细胞的结构的名称,但科学家们越来越多地提到病毒和细菌的染色体上。 所述的组合物,功能几乎是相同的,因此DE Koryakov和I. F. Zhimulov相信概念早已必要扩大并定义染色体是包含核酸和具有存储功能,执行和基因信息传输的结构。 在真核生物中,包含在细胞核,以及质体和线粒体染色体。 原核生物(无核)还含有DNA,但不是在细胞核。 病毒染色体具有RNA或DNA的分子,位于衣壳的形式。 无论在染色体的细胞核中存在的是有机物质,金属离子和许多其他物质。
发现的历史
科学家们已经走过了很长的路要走前检查染色体。 他们首先在上世纪七十年代描述:不同的作者在他们的文章,书籍和研究论文中提到他们,所以染色体的发现是由于不同的人。 在这个列表中的名称一D. Chistyakova,亚历山大·施奈德,O·巴特舍利E·斯特拉斯堡尔,和许多人一样,但多数学者认可的1882年染色体的发现之年,所谓的先驱W·弗莱明,谁收集和整理信息的德国解剖学家在他的书Zellsubstanz,克恩UND Zelltheilung染色体,加入到已存在的信息自己的研究。 而在同期限于1888年提出由海因里希·威廉·戈特弗里德·冯·沃尔德尔·哈茨先生组织学家。 翻译染色体字面意思是“有色体”。 这个名字是因为这样的事实,染色体的化学成分使其能够方便地结合碱性染料。
在1900年,它被“重新发现”孟德尔定律,很快,两年内,科学家们得出的结论是在减数分裂和受精过程中的染色体行为像其行为较早从理论上描述了“遗传微粒”。 在1902年,彼此独立地,以及T. W. Boveri公司的Setton已假设它的染色体结构为还不得而知,具有如下功能:发送和存储的遗传信息。
果蝇和遗传学
上个世纪的第一个季度的特点是的,该染色体有基因作用的思想实验确认。 美国科学家T·摩根,A斯特蒂文特,C·布里奇斯和H·马勒合作研究项目等,都成为对象和染色体的分类结构及其功能。 实验是在果蝇进行的,称为也许是所有的果蝇。 所得数据为基础 遗传的染色体理论, 甚至现在是相关的,差不多一百年后。 据她介绍,染色体与遗传信息相关联,而这些基因在明确的线性序列中定位,但染色体的化学组成和形态是通过在我们这个时代的科学家研究。
对于T·摩根的工作被授予诺贝尔生理学或医学奖于1933年。
染色体的化学组成
可以总结出在染色体上的遗传物质显示为细胞核 - 蛋白复合物。 研究在真核细胞染色体的化学组织后,科学家们可以说,他们对组成DNA的大部分,并形成所谓的染色质的细胞核 - 蛋白质复合物的蛋白。
进入染色体的组合物的蛋白质,是在染色体所有物的部分显著,所述结构的总重量的约65%的落在它们。 染色体蛋白被分为非组蛋白和组蛋白。 组蛋白 - 强碱,碱在自然界它们引起的赖氨酸和argenina的存在 - 必需氨基酸。
染色体的化学和结构组成变化。 组蛋白有五个派别:HL,H2A,H2B,H3和H4。 所有但在大约等量的第一部分是属于高等哺乳动物所有物种的细胞可用。 HL蛋白质不足一半。
组蛋白的合成发生在细胞质核糖。 具有正电荷的这个基本的蛋白质,由于其可以牢固地与DNA分子相连,并且因此不给读封闭遗传信息。 这是组蛋白的调节作用,但除了它也有一个构造函数,因为这是由DNA的染色体中的空间组织提供。
间期染色体的典型化学组成和由非组蛋白蛋白,这反过来,由超过一百馏分划分的。 在这个系列中包括负责RNA的合成的酶,并且用于启动修复和酶加倍DNA。 除了碱性,酸性染色体蛋白质具有结构和调节功能。
然而,该染色体并没有结束的化学组成:在RNA本发明组合物,金属离子,脂质和多糖的蛋白质和DNA。 天色染色体RNA存在尚未离开合成转录地方产品。
在中期
形态特征中期染色体如下:在有丝分裂的前半部分,它们由对姐妹染色单体,其在着丝粒的区域(主收缩或着丝粒)相互连接的 - 是所共有的两个染色单体染色体的一部分。 染色体的化学组成也在变化。 有丝分裂的第二半,其特征在于染色单体分离,然后用单链的子染色体,其被分配到子细胞的形成。 多少DNA的问题是中期染色体的一部分,在测试中常见的生物学和困惑的学生。 在间期和前期和中期染色体的最后一个周期dvuhromatidny,所以它们设置公式2n4c。
染色体分类
着丝粒和臂,其位于她的染色体的任一侧的长度的位置被分类为稳心(L-相等),如果着丝粒位于中间和亚中部(neravnoplechie)如果着丝粒移动到一端。 另外,还有一些近端着丝粒,或杆状染色体(着丝粒已几乎位于最末端)和点染色体,命名为它的体积小,使得它实际上不可能确定其形状。 在telotsentricheskih染色体太难确定主收缩位置的位置。
压实
任何体细胞中含有23对染色体,其中的每一个由单个DNA分子的。 46个分子的总长度为两米左右! 这是三个以上十亿个碱基对,并且它们所有相间即使在电子显微镜几乎没有区别期间适合于一个单元中,染色体。 这样做的原因 - 染色体,或压实的超分子组织。 在过渡到细胞周期染色质的不同阶段可以改变其组织。
的结构和化学组成和间期染色体中期染色体科学家认为结构变体作为其在有丝分裂过程中通过相互转换连接在一起的极性结构。
所述第一电平是由核小体压实螺纹,它也被称为“上的串珠”来表示。 特征尺寸 - 10-11纳米,这不允许认为他们在显微镜下。
染色体的化学组成确定此电平组织的存在:它提供四种类型的组蛋白 - 核心蛋白(H2A,H2B,NC,N4)。 它们形成了一个壳 - 形垫圈的蛋白质分子的尸体。 每个壳由八个分子(从各组蛋白的蒸气分子)。
发生DNA组件,它螺旋地缠绕在树皮上。 与每个接触体段蛋白的DNA分子具有146个核苷酸对。 有没有参与的接触面积,被称为连接器,或粘合剂。 它们的大小而变化,但平均是60对核苷酸(N。N.)的。
具有196 bp的长度称为核小体的DNA区域 并且包括蛋白皮质。 然而核小长丝纱状珠粒,和不包含皮质的区域。
这完美区分非组蛋白蛋白,由于特定核苷酸序列的存在这样的部分是相当均匀地在几千个碱基对的间隔。 他们的存在是染色质的进一步压实重要。
染色质的进一步包装
染色质纤维 - 压实第二级 - 也称为电磁阀,或nukleomernym水平。 大小为30纳米。 提供的组蛋白H1。 他的球队了一个连接的DNA序列,以及与两个相邻的结壳和“拉”在一起。 形成处理的结果变得更加紧凑的结构,类似的螺线管的结构。 这样的纤维,除了染色质被称为小学。
其次hronomerny水平。 压实程度的特征尺寸 - 300nm以下。 已经没有附加螺旋形成,但产生具有单个复制子的大小一致,并且是由非组蛋白的手段组合的横铰链(酸性)
上hromonemnom级(700纳米)的环路的收敛,并且甚至更kompaktiziruetsya染色质。 染色体受过教育股已经在光镜下可见。
染色体层(1400纳米)的中期过程中,观察到。
突变及其在医学上的作用
染色体的突变 - 并不少见,但可有不同程度和机制。 在染色体的结构形式变化通常是基于所述初始破损。 如果有在染色体断裂,然后身体已经产生了重组,其结果是有 染色体突变 或畸变。
在交叉 同源染色体 交换有关地区,它打破了通常在这个时候发生。 如果在基因,新连接基团的不等交换,在部分的交换期间。
类型的突变
有几种类型的基于出身的机制突变。 裂变的突变似乎是由于基因区段的损失。 如果基因组的某些部分进行了翻番 - 此重复。 在不连续部分之间的染色体的反转通过旋转180°。
易位称为过渡区从一个染色体到另一个,并且如果发生非同源染色体,称为相互易位之间的位移,并且如果上述DNA片段连接到称为换位同一染色体突变。 期间 罗伯逊易位 发生统一成两个非同源结构之一。
也有突变臂间和臂内。
RNA
这取决于细胞,改变化学组成,形态,特征和染色体的大小,但遗传物质不仅包含在细胞核中的DNA和染色体的相位。
核糖核酸(RNA) - 参与遗传信息的传输和存储的另一种结构。
存在的mRNA或mRNA(基质,或者信息)时,它参与与期望的特性的蛋白质的合成。 为此,它是必要的,“结构”的地方接收到的“指令”,这将告诉其中氨基酸被包括在肽链的顺序。 这个指令信息中的mRNA(mRNA)的核苷酸序列编码。 转录,被称为信使RNA的合成。
的读取来自DNA的信息的过程可以用计算机程序进行比较。 第一RNA聚合酶启动子应检测 - 的DNA分子,这标志着转录区域的开始的特殊部分。 RNA聚合酶结合到启动子和开始退绕相邻转角 - 螺旋DNA。 在这一点上,DNA的两条链彼此断开,由此所述酶的mRNA形成于其中的一个(kodogennoy面向酶3`端)开始。 收集在互补链规则DNA的核苷酸和反平行相对于所述模板DNA链的核糖核苷酸。
转录的过程
因此,正如我们沿着DNA链移动时,酶准确地读取所有的信息,继续该过程直至核苷酸的新满足特定的序列。 这就是所谓的终止子transkripktsii,和指示该RNA聚合酶应当从DNA和模板链被分离,并从新合成的mRNA。 启动子至终止包括转录部分称为转录单元的面积的总和 - 转录。
只要沿着kodogennoy链RNA聚合酶移动转录DNA结合的单链区,并再次采取双螺旋的形式。 成立的mRNA携带来自DNA区段拷贝的数据的精确副本。 编码的氨基酸序列的mRNA的核苷酸在三分被分组和被称为密码子。 对应于特定氨基酸的mRNA的每个密码子。
特性和基因的功能
该基因被认为是遗传物质的一个不可分割的基本功能单元。 它有一个DNA分子部分的形式进行编码的至少一种肽的结构。
该基因具有一定的特性,他们的第一个 - 离散动作。 这意味着,不同的基因控制的个体的局部体征发展。
的事实,该基因是具有遗传性传递保持不变,除非,当然,没有突变确定财产的恒定性。 由此可以得出,该基因不能在生活中被改变。
作用的特异性是由于特征或特征组的发展,但这些基因可能有多个与行动 - 这就是所谓的多效性。
属性给药动作确定哪些符号可发展由于基因组的程度。
他们还等位基因状态的特点,那就是,几乎所有的基因是等位基因,其数量以两个。
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