什么是染色体?
在每个细胞的细胞核中,DNA分子被包装成称为染色体的线状结构。每条染色体都是由DNA组成的,DNA多次紧紧缠绕在支持其结构的组蛋白周围。
正常人体中,每个细胞通常包含23对染色体,总共46对。其中22对被称为常染色体,在男性和女性身上是一样的。第23对染色体,即性染色体,在雄性和雌性之间是不同的。女性有两条X染色体,而男性有一条X染色体和一条Y染色体。
当细胞没有分裂时,染色体在细胞核中是看不见的,即使在显微镜下也看不见。然而,构成染色体的DNA在细胞分裂过程中会变得更加紧密,在显微镜下就可以看到。研究人员对染色体的了解大多是通过观察染色体在细胞分裂过程中获得的。
每条染色体都有一个被称为着丝粒的收缩点,它把染色体分成两部分,或“臂”。染色体的短臂被标记为“p臂”。染色体的长臂被标记为“q臂”。每条染色体上的着丝粒的位置赋予了染色体特有的形状,可以用来帮助描述特定基因的位置。
染色体由简单的基层结构(主要是DNA和组蛋白)组成复杂的高级结构:
真核细胞中的遗传物质主要是以染色体(染色质)的形式存在于细胞核中。
由于细胞核很小,所以DNA必须要规律和整齐地折叠包装才能放入。DNA的折叠包装过程主要有六个主要步骤:
- DNA与8个组蛋白构成核小体;
- H1组蛋白坐落于核小体结构的顶部,保持围绕核小体的DNA位置;
- 核小体被进一步堆砌成染色质丝;
- 染色质会进一步盘曲成染色质丝;
- 染色质丝紧密折叠成纤维;
- 纤维再次紧密螺旋成染色单体。
这样,原本2米的DNA被压缩为几个微米大小,使其可以存在于细胞核的狭小的空间里。如右下角图所示人体纤维细胞在细胞分裂前中期的细胞核,可以清楚地看到23对染色体所处的位置。
染色体在细胞核内形成规律的三维结构,这种三维结构会影响基因的表达:
综上所述,染色体常与染色质所区分,两者都是细胞中遗传物质的组织形式,保证了细胞内生命活动的有序进行,同时也对诸多生命活动起到调控作用。