Nhiễm sắc thể là gì? Cấu trúc, chức năng của nhiễm sắc thể?

Nhiễm sắc thể đóng một vai trò quan trọng trong cơ thể chúng ta. Vậy nhiễm sắc thể là gì? Cấu trúc và chức năng của nhiễm sắc thể? Để tìm hiểu thêm những thông tin hữu ích liên quan đến nhiễm sắc thể, hãy cùng Trường THPT Trần Hưng Đạo tìm hiểu về bài viết chia sẻ dưới đây.

1. Nhiễm sắc thể là gì?

Nhiễm sắc thể được gọi là cấu trúc được tìm thấy ở trung tâm hoặc nhân của các tế bào chứa thông tin di truyền. Trong tế bào của chúng ta, mỗi nhiễm sắc thể trong tế bào của chúng ta bao gồm một phân tử DNA và được liên kết với RNA và Protein.

Các phân tử DNA chứa thông tin để tạo ra protein tế bào vào đúng thời điểm và đúng số lượng. Có thể thấy DNA là trọng tâm chính của nghiên cứu di truyền, ngoài ra DNA còn có những ứng dụng của di truyền trong y học và nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác.

Nhìn chung, nhiễm sắc thể trong tế bào có cấu trúc vô cùng phức tạp, chứa đựng những yếu tố cần thiết cho quá trình phân tách và sinh sản. Mỗi loài có các nhiễm sắc thể đặc trưng khác nhau và chúng có liên quan đến số lượng cũng như cách tổ chức của chúng.

Ở tế bào động vật hoặc thực vật, nhiễm sắc thể được sắp xếp chặt chẽ thành những cấu trúc dạng sợi.

Một chiều dài DNA được lưu trữ nhiều lần trên nhiều loại protein khác nhau gọi là histone, chúng có vai trò tạo ra các cấu trúc gọi là nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể khi cuộn chặt sẽ tạo thành các vòng nhiễm sắc. Các vòng nhiễm sắc khi nối lại sẽ tạo thành một nhiễm sắc thể hoàn chỉnh.

Ngoài ra, mỗi nhiễm sắc thể thường có hai nhánh ngắn và hai nhánh dài. Nó có một tâm động giữ toàn bộ mọi thứ lại với nhau ở trung tâm.

Để hiểu rõ hơn, chúng ta có thể xem xét một số ví dụ điển hình như: Con người có 23 cặp nhiễm sắc thể, trong đó 22 cặp nhiễm sắc thể thường được đánh số từ 1 đến 22. Ngoài ra, một cặp nhiễm sắc thể còn lại là nhiễm sắc thể giới tính X và Y. Thông thường, con gái sẽ có hai nhiễm sắc thể X, còn con đực sẽ có một nhiễm sắc thể X và Y. Như vậy, trong quá trình hình thành thai nhi, người mẹ đóng góp nhiễm sắc thể X, còn người bố đóng góp nhiễm sắc thể X hoặc Y. Điều này chứng tỏ giới tính của đứa trẻ được xác định bởi DNA của người cha.

DNA trong cơ thể chúng ta được tạo thành từ hàng ngàn gen khác nhau. Phần cuối của mỗi nhiễm sắc thể thường có các đoạn DNA gọi là Telomere. Telomere đóng vai trò bảo vệ các đầu nhiễm sắc thể trong quá trình sao chép DNA. Telomere tạo ra một chiếc mũ dài tương tự như đầu dây giày bằng nhựa để bảo vệ đầu nhiễm sắc thể.

2. Cấu trúc của nhiễm sắc thể:

Các phân tử DNA đóng vai trò tạo ra bộ gen của con người. Tuy nhiên, chúng ta không thể tìm thấy DNA tự do trong tế bào. Rất có thể DNA sẽ không thực tế và rất lộn xộn. Để các phân tử DNA được đóng góp một cách có tổ chức, cần phải dựa vào nhiễm sắc thể. Nó không chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của bộ gen mà còn tạo điều kiện cho sự kế thừa chính xác của nó khi tế bào phân chia.

Chúng ta có thể thấy cấu trúc và chức năng của nhiễm sắc thể có mối liên hệ rất chặt chẽ với nhau. Chúng ta có thể lấy một ví dụ để hiểu rõ hơn, điển hình là trong hoạt động của DNA, gen nào được biểu hiện và gen nào không? Điều này trong nhiều trường hợp phụ thuộc vào khả năng tiếp cận của phân tử DNA với các protein liên quan đến biểu hiện gen.

Sự tương tác của DNA với các loại protein khác nhau đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cấu trúc của nhiễm sắc thể. Nó tạo điều kiện cho sự nén ít nhiều của cấu trúc nhiễm sắc thể. Và tất nhiên còn tùy thuộc vào nhu cầu của tế bào hạt và tình trạng sinh lý lúc đó.

Để có thể quan sát rõ ràng hình dạng, kích thước và cấu trúc của nhiễm sắc thể, chúng ta nên quan sát giai đoạn giữa của quá trình nguyên phân khi nhiễm sắc thể co lại tối đa. Do đó, hình dạng và kích thước của nhiễm sắc thể trong kỳ giữa được coi là đặc trưng của toàn bộ nhiễm sắc thể. Hình thái nhiễm sắc thể thay đổi định kỳ trong tế bào, nghĩa là nó thay đổi theo các thời kỳ phân chia tế bào trong tế bào.

Nếu quan sát cấu trúc hiển vi của nhiễm sắc thể, chúng ta có thể thấy rằng một đoạn DNA sẽ bao gồm 146 cặp nucleotide. Nó sẽ bao bọc xung quanh các quả cầu protein bao gồm 8 phân tử protein loại histone tạo nên nucleosome.

Thông thường, các nucleosome đến sẽ được liên kết với nhau bằng các đoạn DNA và phân tử protein histone. Liên kết này sẽ tạo thành một chuỗi đa nhân gọi là chuỗi cơ bản. Chuỗi polynucleosome thường có đường kính 11 nm.

Sợi cơ bản sau lần xoắn đầu tiên sẽ tạo thành sợi nhiễm sắc thể có đường kính 30 nm. Tiếp tục xoắn lần thứ hai sẽ tạo ra sợi siêu xoắn. Theo nhiều quan sát, các siêu xoắn ốc thường có đường kính lên tới 300 nm. Nếu tiếp tục xoắn lần thứ ba sẽ tạo thành sợi crom có ​​đường kính lên tới 700 nm.

Ở kỳ trung gian của quá trình phân chia tế bào, các nhiễm sắc thể sẽ tồn tại ở trạng thái kép gồm hai nhiễm sắc thể giống hệt nhau và chúng nối với nhau tại tâm động hay còn gọi là eo sơ cấp. Tại tâm động, các nhiễm sắc thể sẽ được chia thành hai nhánh cân bằng hoặc. không cân bằng và nhiễm sắc thể cũng chỉ là thứ yếu.

3. Chức năng của nhiễm sắc thể:

Có thể thấy nhiễm sắc thể đóng vai trò quan trọng trong cơ thể chúng ta. Tất nhiên, nhiều người vẫn chưa hiểu rõ chức năng của nhiễm sắc thể trong cơ thể con người. Bạn đang chờ đợi điều gì? Hãy cùng Dương Gia tìm hiểu ngay chức năng của nhiễm sắc thể qua những chia sẻ sau:

3.1. Chức năng lưu trữ thông tin di truyền:

Như những thông tin được cung cấp ở trên cho thấy, chúng ta có thể thấy rằng nhiễm sắc thể là cơ sở vật lý quy định tính di truyền trong cơ thể con người chúng ta. Do đó, nhiễm sắc thể mang một loại gen chứa thông tin di truyền. Do đó, mỗi gen sẽ được tạo ra ở một vị trí khác nhau trên nhiễm sắc thể.

3.2. Chức năng lưu giữ thông tin di truyền:

Nếu tìm hiểu sâu hơn, chúng ta có thể thấy nhiễm sắc thể không chỉ có chức năng lưu trữ mà còn là nơi lưu trữ thông tin di truyền. Như vậy có thể thấy nhờ cấu trúc đặc biệt của nhiễm sắc thể nên thông tin được bảo tồn rất tốt.

3.3. Chức năng truyền đạt thông tin di truyền:

Một trong những chức năng quan trọng của nhiễm sắc thể là truyền thông tin di truyền. Thông tin di truyền nằm trên nhiễm sắc thể sẽ được truyền qua nhiều thế hệ. Chúng được truyền đạt bằng cách nhân đôi, phân tách và tái tổ hợp nhiễm sắc thể. Để quá trình truyền thông tin di truyền diễn ra suôn sẻ, nhiễm sắc thể phải trải qua các giai đoạn nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.

Nhờ chức năng liên quan đến thông tin di truyền, nhiễm sắc thể còn giúp điều hòa hoạt động của gen. Một số chức năng nhất định của nhiễm sắc thể đóng một vai trò quan trọng, chẳng hạn như khi quá trình xoắn và không xoắn của nhiễm sắc thể xảy ra và DNA trở thành tuyến tính. Ngoài ra, đáng chú ý nhất là thông tin di truyền của nhiễm sắc thể chỉ được truyền qua RNA thông qua quá trình phiên mã và dịch mã. Hoặc quá trình này chỉ có thể xảy ra khi các nhiễm sắc thể không được liên kết. Một chức năng khác của nhiễm sắc thể cũng cần được nhắc tới đó là trong quá trình phân chia tế bào, nhiễm sắc thể còn có khả năng giúp phân chia vật chất di truyền một cách đồng đều cho các tế bào con.

4. Có một số loại nhiễm sắc thể:

Người ta chỉ ra rằng nhiễm sắc thể được chia thành hai loại bao gồm nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính. Hai loại nhiễm sắc thể này có nhiều điểm tương đồng và khác biệt đáng kể.

4.1. Điểm giống nhau:

Điểm giống nhau lớn nhất giữa nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính là chúng đều được tạo thành từ DNA và protein. Nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính đều có những đặc điểm riêng cho từng loại và tồn tại theo cặp. Ngoài ra, cả nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính đều mang gen quy định các đặc điểm của cơ thể. Ngoài ra, nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính đều nhân đôi, ngưng tụ, tháo cuộn và tách ra trong mỗi chu kỳ.

4.2. Sự khác biệt:

Ngoài những điểm tương đồng giữa nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính, chúng còn có những điểm khác biệt đáng chú ý như:

– Nhiễm sắc thể thường có nhiều cặp hơn nhiễm sắc thể giới tính. Tất nhiên, chúng không có khả năng xác định giới tính mà chỉ có thể mang gen quy định giới tính cấp tính và bình thường.

– Về nhiễm sắc thể giới tính, chúng chỉ có một cặp trong tế bào lưỡng bội. Những nhiễm sắc thể giới tính này có thể là cặp tương đồng hoặc không tương đồng và chúng quy định các đặc điểm giới tính.

Bạn thấy bài viết Nhiễm sắc thể là gì? Cấu trúc, chức năng của nhiễm sắc thể? có giải quyết đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu  không hãy comment góp ý thêm về Nhiễm sắc thể là gì? Cấu trúc, chức năng của nhiễm sắc thể? bên dưới để thpttranhungdao.edu.vn có thể chỉnh sửa & cải thiện nội dung tốt hơn cho độc giả nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website Trường THPT Trần Hưng Đạo

Chuyên mục: Kiến thức chung

Nguồn: thpttranhungdao.edu.vn