Cấu trúc và chức năng của nhiễm sắc thể?

Nhiễm sắc thể có cấu trúc như thế nào và chức năng của nhiễm sắc thể như thế nào? Có lẽ đây là thắc mắc của không ít người khi quan tâm tới lĩnh vực sinh học. Trong bài viết dưới đây Trang tài liệu sẽ giải đáp cho bạn đọc những thắc mắc trên. Các bạn cùng tham khảo nhé.

Nhiễm sắc thể là gì?

Khái niệm: Có thể hiểu đơn giản nhiễm sắc thể chính là cơ sở vật chất quy định tính di truyền ở cấp tế bào. Chúng tồn tại trong nhân tế bào và được tập trung thành các sợi ngắn, có số lượng nhất định. Hình dạng và kích thước của chúng được đặc trưng theo từng loài.

Nhiễm sắc thể có thể tạo ra các đặc trưng di truyền mới khi bị đột biến cấu trúc. Đồng thời chúng có khả năng tự nhân đôi hoặc phân li ổn định qua các thế hệ.

Cấu trúc nhiễm sắc thể

Hình dạng, kích thước và cấu trúc NST quan sát rõ nhất vào kì giữa của nguyên phân khi đó NST co xoắn cực đại. Nên hình dạng, kích thướt NST ở kì giữa được xem là đặc trưng. Hình thái nhiễm sắc thể biến đổi có tính chu kì trong tế bào, cụ thể là nó biến đổi theo các kì của phân bào của tế bào.

Cấu trúc siêu hiển vi của nhiễm sắc thể:

• Một đoạn ADN gồm 146 cặp nuclêôtit quấn quanh khối cầu prôtêin gồm 8 phân tử prôtêin loại histôn tạo nên nuclêôxôm.
• Giữa các nuclêôxôm kế tiếp được nối với nhau bằng đoạn ADN và một phân tử prôtêin histôn tạo nên chuỗi pôlinuclêôxôm gọi là sợi cơ bản có đường kính 11nm.
• Sợi cơ bản xoắn lần thứ nhất thành sợi nhiễm sắc có đường kính 30 nm, tiếp tục xoắn lần thứ hai tạo thành sợi siêu xoắn có đường kính 300 nm, tiếp tục xoắn lần thứ ba tạo thành sợi crômatit có đường kính 700 nm.
• Tại kì giữa của quá trình phân bào, NST tồn tại ở trạng thái kép gồm 2 crômatit giống nhau và dính với nhau ở tâm động (eo sơ cấp). Tâm động chia crômatit thành hai cánh cân hoặc không cân. NST còn có thêm eo thứ cấp.

Phân loại nhiễm sắc thể

Hiện tại nhiễm sắc thể được chia làm hai loại là nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính. Hai loại nhiễm sắc thể này có đặc điểm giống và khác nhau như sau:

Giống nhau

Điểm giống nhau lớn nhất chính là chúng đều được cấu tạo từ ADN và Protein. Mỗi loại đều mang tính đặc trưng riêng theo loài và tồn tại thành từng cặp. Ngoài ra chúng đều mang gen quy định tính trạng cơ thể. Đều xảy ra hiện tượng nhân đôi, đóng xoắn, tháo xoắn và sắp xếp, phân li trong mỗi kì.

Khác nhau

Đối với nhiễm sắc thể thường chúng sẽ có nhiều cặp hơn trong tế bào lưỡng bội và hoàn toàn là cặp tương đồng. Chúng không có khả năng quy định giới tính mà chỉ mang gen quy định các tính trạng thường.

Đối với nhiễm sắc thể giới tính chúng chỉ có 1 cặp duy nhất trong tế bào lưỡng bội. Các cặp này có thể là tương đồng hoặc không tương đồng. Ở mỗi giới đực và cái cặp nhiễm sắc thể sẽ là khác nhau và chúng quy định các tính trạng về giới tính.

Ở người và động vật có vú, nhiễm sắc thể giới tính ở con cái là XX, chúng có thể truyền lại một trong hai nhiễm sắc thể X, và con đực là XY chúng có thể truyền lại hoặc là X hoặc là Y.

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, nếu là nữ hoặc con cái thì cần phải nhận một nhiễm sắc thể X từ cả hai bố mẹ, trong khi đó để là nam hoặc con đực thì phải nhận một nhiễm sắc thể X từ mẹ và một nhiễm sắc thể Y từ cha. Do vậy tinh trùng của người đàn ông chính là thứ quyết định giới tính của con đối với con người.

Đặc biệt các trường hợp đột biến gen khi xảy ra trên nhiễm sắc thể thường sẽ có tính trạng chậm hơn. Còn đối với nhiễm sắc thể giới tính kiểu hình sẽ được biểu hiện ngay và có thể di truyền tới các thế hệ sau. Và các khả năng đột biến đều có thể xảy ra trên cả hai loại nhiễm sắc thể.

Chức năng của nhiễm sắc thể

• Lưu trữ thông tin di truyền: NST mang gen chứa thông tin di truyền, mỗi gen chiếm một vị trí xác định trên NST. Các gen trên cùng một NST được di truyền cùng nhau (đây là cơ sở của hiện tượng liên kết gen).
• Bảo quản thông tin di truyền: thông tin trên NST được bảo quản nhờ cấu trúc đặc biệt của NST (ADN kết hợp với prôtêin loại histôn sau đó bện xoắn nhiều lần; đầu mút NST có trình tự nuclêôtit đặc biệt có tác dụng bảo vệ NST).
• Truyền đạt thông tin di truyền: thông tin di truyền trên NST được truyền đạt từ thế hệ này sang thế hệ khác nhờ cơ chế nhân đôi, phân li và tổ hợp NST thông qua quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.
• Điều hòa hoạt động của gen thông qua hoạt động cuộn xắn và tháo xoắn NST (thông tin di truyền từ gen trên NST chỉ được truyền cho ARN để tổng hợp pôlipeptit (thông qua phiên mã và dịch mã) chỉ thực hiện được khi NST tháo xoắn trở thành ADN dạng mạch thẳng).
• Giúp phân chia đồng đều vật chất di truyền cho các tế bào con trong quá trình phân bào (nhờ cấu trúc tâm động).