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L'importanza fondamentale dei cromosomi è che contengono DNA, o acido desossiribonucleico, la sostanza che contiene ogni codice genetico degli organismi. Quando una cellula si divide, i suoi cromosomi devono prima replicarsi. Le cellule si dividono in due modi fondamentali: mitosi e meiosi. Quest'ultimo tipo di divisione comprende il primo.
Quale tipo di divisione subiscono i cromosomi dipende dal tipo di cellula che sta dividendo. La maggior parte delle cellule si divide attraverso la mitosi e tutte le cellule procariotiche si riproducono con un processo molto simile alla mitosi chiamata fissione binaria. Alcune cellule coinvolte nel processo di riproduzione sessuale, tuttavia, si basano sulla meiosi. È importante che i cromosomi si replicino correttamente in modo che ogni cellula risultante abbia la corretta quantità di DNA dopo la divisione
cromosomi
I cromosomi sono strutture strettamente imballate che contengono cromatinao DNA avvolto attorno a una proteina chiamata istoni. Risiedono nei nuclei delle cellule eucariotiche, mentre il DNA delle cellule procariotiche nel citoplasma, poiché queste cellule non hanno nuclei o altri organelli legati alla membrana.
Tutte le cellule umane ad eccezione di ovociti e spermatozoi hanno 46 cromosomi, il diploide numero umano. I gameti (cellule sessuali) hanno 23 cromosomi, il aploidi numero umano; ognuno è il prodotto della fusione di una cellula uovo e una cellula spermatica, e quando queste si combinano, il risultato è la normale quantità di cromosomi, 46.
I 22 cromosomi non sessuali assumono forme ben studiate al microscopio e sono numerati da 1 a 22. I cromosomi paterni e materni corrispondenti sono noti come cromosomi omologhi (cioè, il cromosoma 8 che hai ricevuto da tua madre e la copia che hai ricevuto da tuo padre sono cromosomi omologhi, o semplicemente omologhi).
Quando i singoli cromosomi vengono replicati (duplicati), rimangono uniti in un punto di costrizione noto come centromero. Questo complesso ha due braccia che si estendono in direzioni opposte rispetto al centromero. Le braccia corte sono conosciute come le "braccia p" e le braccia lunghe sono chiamate "armi q". I cromosomi si impacchettano ancora di più durante la divisione cellulare, rendendoli visibili al microscopio.
Divisione cellulare
Come notato, ci sono due tipi di divisione cellulare: mitosi e meiosi. La mitosi è il tipo più comune di divisione cellulare, in quanto crea nuove cellule del corpo, mentre le cellule subiscono la meiosi solo per produrre nuove cellule uovo e spermatozoi. Le cellule di alcuni tessuti si dividono continuamente (ad es. Pelle); quelli in altri tessuti non lo fanno (ad es. fegato, cuore, rene).
Una cellula si replica completamente durante la mitosi e quindi si divide in due cellule figlie. Ogni cellula figlia è identica alla cellula madre e dopo la divisione cellulare, ogni cellula figlia contiene lo stesso numero di cromosomi del genitore e dell'altra cellula figlia. Durante la meiosi, vengono create quattro cellule figlie, ciascuna con metà del numero di cromosomi come cellula madre.
Replica del DNA nella mitosi
La replicazione del DNA è una parte essenziale sia della mitosi che della meiosi. Assicura che ogni cellula figlia abbia il numero corretto di cromosomi. Per replicare il DNA nella mitosi, ogni cromosoma si replica in modo che il nuovo cromosoma sia attaccato a quello originale nel centromero. I due cromosomi sono chiamati cromatidi fratelli. Si dividono in due prima che la cellula si divida e ogni cellula figlia ottiene un cromosoma da ciascuno dei cromatidi fratelli.
Replica del DNA nella meiosi
La meiosi è più complicata della mitosi e richiede due divisioni cellulari. Nella prima fase, i cromosomi si replicano come nella mitosi. Tuttavia, i bracci cromatidi dei cromatidi fratelli possono sovrapporsi ad altri cromatidi fratelli e causare crossover - scambio di DNA tra i cromatidi, in modo che ciascun cromatide non sia più identico alla sorella. La cellula si divide quindi due volte, in modo che i cromatidi fratelli si separino e le cellule figlie abbiano 23 cromosomi ciascuna.