Cromossomo

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Cromossomos são grandes moléculas orgânicas que contêm a maior parte ou a totalidade da informação genética da célula ou do vírus e um grande número de genes. Esta estrutura filiforme está presente nas células de cada organismo e é responsável pela passagem de características para a descendência no processo de hereditariedade.

A estrutura do cromossoma consistem de duas longas cadeias de ácido desoxirribonucleico (ADN) que estão ligadas entre si, e torcidas na forma de uma hélice. A hélice do ADN é organizada adicionalmente, tornando-se enrolada em torno de proteínas chamadas histonas formando um complexo de ADN-proteína conhecido como um nucleossoma. Durante a divisão celular, os nucleossomos enrolam ainda mais em uma massa densa visível (tingível), de ADN que a maioria das pessoas considera como um cromossomo.

Em uma célula eucariótica o cromossomo está contido dentro do organelo denominado núcleo. Antes da síntese de ADN cada um dos cromossomas possui apenas uma molécula de ADN de cadeia dupla: após o ADN ter sido replicado as duas moléculas de ADN são chamadas de cromátides irmãs (Purves, 196).

Variações entre os organismos

O número de genes por cromossoma, o número de cromossomas, e o comprimento dos cromossomas varia consideravelmente entre os vários organismos na Terra. Os seres humanos têm 24 cromossomos diferentes (22 pares de autossomos e 2 cromossomos sexuais), 46 cromossomos totais com cerca de 1000 genes cada (30-38000 genes por célula). Os cromossomas humanos variam em tamanho desde 50 x 106 nucleotídeos de comprimento, que é igual a 1.7 centímetros se totalmente estendido - até 250 x 106 nucleotídeos na maior (que se estendem a 8,5 centímetros).[1] O ADN em uma única célula humana atingiria mais de 2 metros se anexado ponta a-end. No entanto, durante a divisão celular (mitose) os cromossomos condensam-se em estruturas de cerca de 5µm de comprimento, que são então visíveis quando coradas sob um microscópio composto padrão.

Animais Nº de Cromossomos Plantas Nº de Cromossomos
Humano 46 Petúnia 14
Bovino 60 Maçã 34
Felino 38 Tomate 24
Canino 78 Alfalfa 16
Cabra 60 Batata 48
Ovelha 54 Milho 20
Porco 38 Soja 40
Morcego 44 Cevada 14
Cavalo 64 Pimenta 24
Burro 62 Alface 18
Tamanhos de seqüência comparativos (Bases)
Levedura cromossomo 3 350 mil
Genoma da bactéria Escherichia coli 4.6 Milhões
Maior cromossomo de levedura até agora mapeado 5.8 Milhões
Todo o genoma da levedura 15 Milhões
Menor cromossomo humano (Y) 50 Milhões
Maior cromossomo humano (1) 250 Milhões
Todo o genoma humano 3 Bilhões

[2]

Cromossomos em eucariotos

Na célula eucariótica o núcleo tem muitos cromossomos grandes lineares. Os cromossomas contidos neste núcleo, todos têm um centrômero, que é uma sequência especial ou estrutura em uma parte do cromossoma. A cromatina é uma proteína que é composta de ADN que se encontra no interior do núcleo. Isto é o que empacota os cromossomos. Enquanto a cromatina passa por uma fase denominada de interfase do cromossoma ela ainda não é vista. A célula eucariótica passa por uma fase conhecida como a mitose ou a meiose. Durante esta fase, a célula se torna em uma forma que é mais fácil de mover e é menor. Por causa do tamanho da célula o cromossoma é então visível. Quando os microtúbulos formam um eixo no interior da célula ela pode se anexar ao cromossomo. [1]

Cromossomos em procariontes

Estrutura do cromossomo

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O cromossoma é constituído principalmente de ácido desoxirribonucleico e proteínas. Os nucleotídeos são as bases para a forma como a estrutura do ADN é formada. Um gene ocupa a maior parte do espaço dentro do cromossoma. Por causa da maneira como o cromossomo é moldado, mesmo quando o ADN está confinado o cromossomo ainda pode continuar com a transcrição. O ARN é a molécula que diz ao ADN que tipo de proteínas vão ser produzidas nas diferentes regiões do cromossoma. Os cromossomos são o que fazem o ADN replicar e se reproduzir fazendo com que cada um dos seus filhos tenha metade dos genes das células-mãe. [2]

Cromatina

A cromatina é massa visível (tingível) de ADN e de proteína que está localizada dentro do núcleo. A dupla hélice do DNA combina com as proteínas histonas e torna-se densamente compactada para formar a cromatina. Antes da célula passar pela divisão celular a cromatina se agrega, o que faz a estrutura que é mais frequentemente conhecida como o cromossoma. (Purves, 70)

Durante a mitose a cromatina é mais enrolada porque seus nucleossomos (complexo de histonas de ADN) começam a enrolar. A cromatina continua a dobrar até os cromossomas começarem a separar-se em organismos distintos. (Purves, 169-171) Em alguns eucariotas, a cromatina é necessária a fim de que haja a transcrição. Este processo é chamado de remodelação da cromatina.

Existem dois tipos de cromatina:

  • Eucromatina-contém ADN que é para ser transcrito para ARN.
  • Heterocromatina-Os genes estão inativos e não são transcritos. (Purves, 294)

Histonas

As histonas estão localizadas dentro do cromossoma. As histonas são utilizadas, a fim de formar nucleossomas. Dentro dos nucleossomas há oito moléculas de histona, 146 pares de bases de ADN, e a histona (H1) (Purves, 171) Em um nucleossoma uma histona é carregada positivamente e o ADN tem carga negativa. Quando as histonas e o DNA combinam e a a histona reduz a sua carga ela vai soltar o ADN. A acetilação é usada para catalisar a histona se desagregar do nucleossomo (Purves, 294). A histona é qualquer uma de um grupo de proteínas básicas que formam o núcleo de um nucleossoma, a unidade estrutural de um cromossoma eucariota (Purves, G-12).

Reprodução sexual

Durante a reprodução sexual cada filho recebe um gameta de seu pai. Um pai dá seus cromossomos à sua prole, que são os gametas. Cada um dos gametas têm um conjunto de cromossomas. Durante a reprodução sexual os gametas, ou o óvulo e o espermatozóide, se combinam para fazer uma célula. Esta célula é conhecida como um zigoto. O zigoto agora contém dois conjuntos de cromossomos. As células somáticas são as células dos organismos multicelulares que não estão diretamente envolvidas na reprodução; estas células tem dois conjuntos de cromossomas. Um cromossoma destas células somáticas vem de um dos pais. Estes membros parecem ter o mesmo tamanho e aparência, o que os torna homólogos. A sua informação genética não é idêntica aos dois cromossomas; o número de cromossomas no gameta é notado por n. A célula é denominada haplóide. A fertilização é a fusão de dois gametas haplóides. O zigoto é o resultado. Há agora dois cromossomos e o zigoto, que é chamado diplóide. (Purves, 175)

Hereditariedade

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A hereditariedade é a passagem de características ao longo da vida humana a sua prole. Os cromossomos usam a hereditariedade para passar as características de uma mãe e um pai para seus filhos. Os genes são o que são transportados em toda a célula, a fim de passar as características certas de uma geração para a próxima. O que faz os genes são os produtos químicos conhecidos como ácido desoxirribonucleico ou ADN. Estas cadeias longas de ácido desoxirribonucleico são encontradas dentro do cromossoma. A hereditariedade é o que determina as características de seu corpo e o que você herda de seus pais. Este é um dos processos que são usados ​​no processo do cromossoma. (World Book)

ADN

O ácido desoxirribonucléico é uma molécula em forma de cadeia, que pode ser encontrada em todas as células vivas na Terra. Há seções dentro do ADN que são as que determinam a passagem das características por toda uma vida para a família. O ADN é encontrado no núcleo da maioria das células. Eles são encontrados em estruturas filiformes, que são chamadas cromossomos. O ADN dirige muitas coisas dentro da célula como a formação, o crescimento, e a reprodução de uma célula. Através do processo de divisão celular o cromossoma dará uma quantidade igual de cromossomas para cada da nova célula de modo a que o ADN terá remanescentes da célula original. Esta é a forma como o ADN e as características dos organismos dos pais são passadas. (World Book)

Fusão do cromossoma

Os evolucionistas concluíram que um tipo de fusão cromossômica a partir de ancestrais semelhantes a macacos em humanos aconteceu cerca de 2 milhões de anos atrás. Isso é determinado como sendo a prova irrefutável para alguns de evidência bem definida da ancestralidade comum por evolução.[3][4]

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Referências

  1. Molecular Biology of the Cell 3rd edition. 1994. by Bruce Alberts, et. al., Chapter 8 "The Cell Nucleus"
  2. Primer on Molecular Genetics by the Human Genome Research Project.
  3. Origin of Human Chromosome 2 Revisited
  4. Human Chromosome 2 is a fusion of two ancestral chromosomes By Alec MacAndrew
  • Purves, William K. et al. Life: The Science of Biology. Gordensville, VA. 2004.
  • Chromosome MSN Encarta
  • Chromosomes Wikipedia

Ligações externas