Base fisica della vita: aspetto cromosomico (morfologia)

L'aspetto cromosomico (cioè la morfologia) cambia con le diverse fasi della divisione cellulare. Soprattutto lo stadio di metafase della divisione mitotica è più adatto per lo studio della morfologia cromosomica. La dimensione dei cromosomi, la posizione dei centromeri, la presenza di costrizioni secondarie e soprattutto la forma dei cromosomi sono rivelati attraverso il cariotipo dell'individuo.

I cromosomi furono descritti per la prima volta da Strausburger nel 1875 e il termine fu usato per la prima volta da Waldeyer nel 1888. Si tratta di piccoli corpi allungati a forma di bastoncelli, chiaramente visibili durante le fasi di divisione cellulare. Il loro numero può essere conteggiato con relativa facilità solo durante la metafase mitotica, sotto potente microscopio. Croma significa colore e soma significa corpo.

Il nome cromosoma indica quindi l'affinità di questi corpi verso i coloranti basici. Su applicazione dei coloranti, questi corpi si macchiano molto profondamente mentre il citoplasma rimane relativamente non colorato. Studi successivi a Mendel hanno chiaramente dimostrato che il cromosoma è composto da sottili fili di cromatina chiamati chromanemata. I chromanemata subiscono l'avvolgimento e il supercollegamento durante la fase iniziale della meiosi e diventano progressivamente più densi per essere facilmente visibili al microscopio.

In generale, ogni specie ha un numero cromosoma gamico definito e costante e costante. Il numero cromosomico somatico è il numero di cromosomi trovati nella cellula somatica di una specie, che è rappresentata da 2n. Generalmente, le cellule somatiche contengono due insiemi uguali o copie di ciascun cromosoma tranne i cromosomi sessuali.

Queste due copie di cromosomi sono generalmente identiche nel contenuto del gene della morfologia e nell'ordine genico (posizione di diversi geni) e pertanto sono chiamate cromosomi omologhi. Il numero cromosomico gametico è precisamente la metà del numero cromosomico somatico che si trova nei gameti di una specie ed è rappresentato dal n.

Di solito i gameti di una specie contengono un set o una copia di ciascun cromosoma diverso insieme ad un cromosoma di sesso singolo dalla singola coppia di cromosomi sessuali. Poiché, uno zigote è prodotto dalla fusione di un gamete maschile e uno femminile contiene 2n cromosomi (numero somatico) in cui ciascun cromosoma è rappresentato da due cromosomi omologhi.

Le cellule somatiche si trovano a contenere il numero diploide (2n) del cromosoma mentre le cellule germinali oi gameti contengono il numero aploide (n) dei cromosomi. L'Homo sapiens o gli esseri umani mostrano 46 cromosomi dove 44 sono chiamati autosomi e 2 sono chiamati cromosomi sessuali.

Autosome - Questi cromosomi differiscono dai cromosomi sessuali; la loro specie e il loro numero rimangono uguali in maschio e femmina. Cromosomi sessuali - Questi cromosomi sono pensati per la determinazione del sesso e quindi differiscono in natura tra maschio e femmina. Poiché i cromosomi si verificano in coppia, abbiamo trovato 22 coppie di autosomi e 1 coppia di cromosomi sessuali. Pertanto, in caso di essere umano, 2n = 46, il numero diploide e n = 23, il numero aploide.

Si può qui ricordare che una femmina umana normale mostra 2 cromosomi X, ma il maschio mostra 1 cromosoma X in ogni cellula diploide, che dopo la divisione di riduzione produce due tipi di cellule germinali o gameti. Nel caso della femmina, ciascuna delle due metà contiene il cromosoma X. Nel caso del maschio, una metà è con il cromosoma X e un'altra metà è con il cromosoma Y.

Quindi il numero di cromosomi nella cellula somatica appare come il numero diploide (2n), cioè 22 coppie di autosoma e 1 coppia di cromosomi sessuali, d'altra parte, il numero di cromosomi nella cellula germinale appare come numero aploide (n ) con 22 autosomi e 1 cromosoma sessuale, 1 cromosoma X o 1 cromosoma Y.

Morfologia cromosomica:

Il cariotipo non è altro che una disposizione di cromosomi in una cellula; determina la costituzione cromosomica di una cellula. Quindi, il numero, i tipi, le dimensioni e le forme dei cromosomi costituiscono il cariotipo di una specie. Normalmente tutti i membri di una specie possiedono un cariotipo identico.

Il cariotipo è quindi equivalente alla composizione genetica (genoma) di una specie in cui un numero fisso di cromosomi si trova distinto l'uno dall'altro nel contenuto genico. Questi cromosomi fanno coppia e contengono un numero e un tipo di geni definiti, che seguono una sequenza definita. I cromosomi omologhi contengono un numero e un tipo di geni identici nella stessa sequenza. Ogni cromosoma consiste di due cromatidi attaccati l'un l'altro in una costrizione, il centromero.

cromatidio:

Nello stadio di metafase della divisione cellulare, ciascun cromosoma si divide longitudinalmente in due parti identiche. Ciascuna delle metà è conosciuta come cromatide. I due cromatidi di un cromosoma sembrano essere "uniti" insieme in un punto chiamato centromero.

Infatti, ciascun cromosoma consiste di due cromatidi attaccati l'uno all'altro in una costrizione, chiamata centromero. È quasi universalmente accettato che il cromatide sia l'unità strutturale e funzionale dei cromosomi. Non può essere ulteriormente divisibile in subunità più piccole a meno che non venga influenzato negativamente per perdere la sua integrità strutturale e capacità funzionale.

centromero:

La regione in cui i cromatidi di un cromosoma sembrano unirsi tra loro durante la metafase mitotica è chiamata centromero. Sembra una costrizione nel cromosoma e definito come costrizione primaria. Se c'è un'altra costrizione nella regione distale nel cromosoma, allora questa costrizione secondaria è chiamata satellite.

La presenza di satelliti può essere considerata una caratteristica costante del cariotipo di un individuo e forse di una specie. Perché nella maggior parte delle specie, ciascun cromosoma è caratterizzato dalla sua lunghezza e dalla posizione del centromero. Quindi, la posizione dei centromeri serve come punto di riferimento importante nell'identificazione dei diversi cromosomi di una specie.

Il cromosoma è diviso in due parti trasversali dal centromero; le parti divise sono conosciute come braccia. In generale, un braccio di un cromosoma è più lungo dell'altro. Tuttavia, i cromosomi possono essere suddivisi in quattro classi sulla base della posizione dei loro centromeri: 1) Metacentric (M); 2) Sub-metacentric (S); 3) Acrocentrico (A); e 4) Telocentric (T).

Cromosoma metacentrico:

I cromosomi sono chiamati metacentric (M) quando si trova il centromero al centro del cromosoma, cioè i due bracci su ciascun lato del centromero hanno una lunghezza quasi uguale.

Cromosoma sub-metacentric:

Nella maggior parte dei cromosomi, il centromero si trova su un lato del punto centrale. Tale centromero è noto come sub-mediano. Pertanto, i cromosomi con il centromero posto tra la posizione mediana e quella terminale sono chiamati cromosoma sub-metacentrico (S) o cromosoma sub-terminale.

Cromosoma acrocentrico:

In alcuni cromosomi, il centromero si trova molto vicino a un'estremità di un cromosoma. Questi cromosomi hanno sviluppato una classe chiamata cromosoma acrocentrico (A). Si può notare che i cromosomi umani non hanno centromeri terminali, ma i cromosomi di altre specie lo fanno.

Cromosomi telocentrici:

Questi cromosomi sono con centromeri terminali e generalmente tali cromosomi telocentrici sono instabili. I cromosomi sono i componenti nucleari più complessi non solo nella loro morfologia, ma anche nella natura chimica. I principali costituenti chimici sono le Nucleoproteine, costituite da due tipi di sostanze: le proteine e gli acidi nucleici.