ДНК се състои от структури, наречени хромозоми. Гените висят върху хромозомите. Човешкото тяло съдържа 23 двойки хромозоми, общо 46. Отделни яйцеклетки или сперматозоиди съдържат само 23 несдвоени яйцеклетки. Бебето получава половината хромозома от майчиното яйце, а другата половина хром. от сперматозоидите на бащата. Момчетата получават Х хромозомата от майка си и Y от баща си, докато момичетата я получават както от баща Х, така и от майка. Но не всеки жив организъм има 46 от тях в клетката. Например магарето има само 31 двойки, само 44, а плодовите мухи само 4.
Хромозомата е структура, открита в клетъчното ядро, която е видима по време на митоза и мейоза. Състои се от една или две ДНК молекули, които са подредени в протеини, които поддържат структурата. Не виждаме хромозомите с просто око и дори под микроскоп само когато клетката е разделена. Хромозомите са носители на генетична информация, кодирана в ДНК молекула.
1. Хромозомна структура
2. Политенови хромозоми
3. Хромозоми в прокариотни клетки
4. Хромозоми в еукариотни клетки
По време на клетъчното делене хроматинът на ядрото се организира в компактна видима структура, която е хромозома. Една хромозома представлява една линейна ДНК молекула, която е свързана със специфични протеини (хистони). В S-фазата на клетъчния цикъл, т.е. преди клетъчното делене имаме дублиране на генетичен материал. По този начин митотичната хромозома се състои от две идентични ДНК молекули, които се държат на място от центромерата заедно. Ние наричаме тези идентични молекули сестра молекули. Същият брой хромозоми се осигурява в анафазата, при която сестринските хроматиди са разделени и разделени на противоположни полюси на клетката.
Центромерата разделя нашата хромозома на две рамена. Според местоположението му разпознаваме:
1-ва метацентрична хромозома - центромерата е най-често в средата
2. субметацентрична хромозома - центромерата разделя хромозомата на две различни дължини на рамената
3. акроцентрична хромозома - едната ръка е отсечена
4. телоцентрична хромозома - хромозомата съдържа само едно рамо, поради факта, че центромерата е разположена в нейния край.
Хромозомната стабилност зависи от наличието на функционални теломери. Липсващите теломери и вариациите в броя на центромерите имат далечен ефект върху целостта на генетичната информация.
Хромозомите, които са максимално спирализирани в метафазата, са няколко пъти (160 пъти) по-малки от политеновите хромозоми. Това състояние на генетичния материал е от съществено значение за бързото и масово производство на вещества, необходими на ларвите на насекомите преди какавидирането.
Политения означава умножаване на генетичен материал чрез многократна репликация на интерфазен хроматин, така че можем да видим отделни цветни политенови хромозоми под светлинен микроскоп. В допълнение към репликацията на ДНК, има и постоянно сдвояване на хомоложни хромозоми, така че хромозомите се срещат в хаплоидното число.
Структурата на тези хромозоми е съдържанието (на определени места) на грапавите и слабо оцветени участъци от декондензиран хроматин, които предизвикват хода на транскрипцията. Сайтовете, които представляват морфологични прояви на генната активност, се идентифицират чрез класически микроскопични цитогенетични техники.
Хромозома, която няма протеини или типична хромозомна структура се намира в нуклеотидите и съдържа кръгла, с форма на щифт и относително къса спирала на ДНК. В прокариотните клетки има непрекъсната репликация (репликация, започваща в една начална точка), като еукариотните хромозоми имат повече от 100 точки. Хромозомите между еукариотни и прокариотни са по брой, дължина на ДНК молекулите и подреждане на специфични нуклеотидни последователности.
Хромозомите се намират в клетъчното ядро (те не съществуват в прокариотните клетки). В клетките генетичната информация се съхранява в една хромозома. В еукариотните клетки, от друга страна, има редица хомозоми в зависимост от вида на растението, животното или гъбата.
Броят на хромозомите в клетъчното ядро може да бъде:
- диплоидни - соматични клетки
- хаплоидни - зародишни клетки
В диплоидния набор има двойки хомоложни хромозоми, които имат еднаква форма, структура, размер и функция. Размерът, броят и формата на хромозомите е постоянна характеристика на даден вид. Кариотипът е набор от всички морфологични характеристики на набор от хромозоми в клетката.