Struktur kromosom pada manusia dan fungsinya

Kromosom memiliki struktur melingkar yang terbuat dari DNA dan protein. Kromosom terbentuk setelah DNA bereplikasi; sebelum replikasi, DNA ada sebagai kromatin.
Advertisement

Bagaimana cara meyakinkan bahwa setiap sel dalam tubuh Anda memiliki DNA yang sama? Kromosom, seperti yang ditunjukkan di sini, harus terbentuk sebelum pembelahan sel, untuk memastikan bahwa setiap sel anak menerima satu set lengkap materi genetik. Pada dasarnya, setiap sel baru menerima setengah dari masing-masing kromosom ” berbentuk X”.

Kromosom

Pada sel eukariotik, inti membagi sebelum sel itu sendiri membagi. Proses di mana inti membagi disebut mitosis. Sebelum mitosis terjadi, DNA sel direplikasi. Hal ini diperlukan agar setiap sel anak akan memiliki salinan lengkap dari materi genetik dari sel induk. Bagaimana DNA direplikasi, disortir dan dipisahkan sehingga setiap sel anak mendapat satu set lengkap materi genetik? Untuk memahami bagaimana hal ini terjadi, Anda perlu tahu lebih banyak tentang kromosom.

Kromosom dengan struktur melingkar yang terbuat dari DNA dan protein. Kromosom adalah bentuk materi genetik dari sel selama pembelahan sel. Ini adalah struktur melingkar yang menjamin pemisahan yang tepat dari kromosom selama pembelahan sel. Selama fase lain dari siklus sel, DNA tidak digulung ke dalam kromosom. Sebaliknya, itu ada sebagai bahan kasar yang disebut kromatin.

Advertisement

Kromatid dan sentromer

DNA memadat dan gulungan ke dalam bentuk-X, berbentuk kromosom yang biasa dikenal, yang ditunjukkan pada Gambar di bawah ini, hanya setelah itu telah direplikasi. Karena DNA telah direplikasi, setiap kromosom sebenarnya terdiri dari dua salinan identik. Dua salinan disebut kromatid sister. Mereka melekat satu sama lain di wilayah yang disebut sentromer.

Kromosom dan Gen

DNA dari kromosom dikodekan dengan instruksi genetik untuk membuat protein. Instruksi ini akan disusun dalam unit yang disebut gen. Kebanyakan gen berisi instruksi untuk protein tunggal. Mungkin ada ratusan atau bahkan ribuan gen pada kromosom tunggal.

Informasi dalam DNA diatur ke dalam unit struktural yang tersebar di sepanjang molekul DNA. Unit-unit ini dikenal sebagai gen. Gen berisi informasi yang diperlukan untuk mengkodekan molekul RNA atau protein. Sebuah sel manusia diploid memiliki sekitar 44.000 gen; dua salinan dari masing-masing sekitar 22.000 gen. Jadi, molekul DNA tunggal berisi ratusan hingga ribuan gen. Melalui proses ekspresi gen, yang melibatkan transkripsi dan translasi, jenis sel yang berbeda menggunakan informasi dalam gen yang berbeda untuk membuat protein yang berbeda. Proses ini memberikan jenis sel yang berbeda dengan kegiatan yang berbeda. Dengan demikian, sel hati akan memiliki banyak protein yang berbeda dari sel ginjal, memberikan dua sel jenis kegiatan yang berbeda. Ketika sel menggunakan informasi dalam gen, segmen DNA yang mengandung gen yang dibuka sebagai kromatin, mengekspos heliks ganda untuk mesin sel yang dibutuhkan untuk menggunakan informasi tersebut.

Struktur kromosom
Struktur kromosom. Setelah DNA ulangan, membentuk kromosom seperti yang ditunjukkan di sini.

Kromosom manusia

Sel manusia biasanya memiliki dua set kromosom, satu set diwariskan dari setiap orangtua. Ada 23 kromosom dalam setiap set, dengan total 46 kromosom per sel. Setiap kromosom dalam satu set cocok dengan kromosom dari jenis yang sama pada set lainnya, sehingga sebenarnya ada 23 pasang kromosom per sel. Setiap pasangan terdiri dari kromosom dari ukuran dan bentuk yang sama yang juga mengandung gen yang sama. Kromosom dalam pasangan yang dikenal sebagai kromosom homolog.

Kromosom homolog

Setiap pasangan kromosom terdiri dari dua kromosom yang mirip dalam ukuran dan bentuk. Mereka mengandung gen yang sama pada lokus yang sama, meskipun mereka mungkin memiliki alel yang berbeda. Pasangan kromosom ini dikenal sebagai kromosom homolog, atau homolog. Setelah pembuahan, zigot terbentuk (Gambar di bawah). Sebuah zigot adalah sel pertama dari individu baru. Pada manusia, zigot mengandung 23 pasang (atau dua set) kromosom. Setiap sel yang berisi dua set kromosom dikatakan diploid. Zigot terbentuk dari fusi dua gamet haploid. Sebuah sel haploid berisi satu set kromosom. Pada manusia, gamet haploid mengandung 23 kromosom. Ahli biologi menggunakan simbol n untuk mewakili satu set kromosom, dan 2n untuk mewakili dua set.

Kromosom homolog
Kromosom homolog membentuk pasangan, satu dari setiap orangtua. Kromosom homolog serupa dalam ukuran dan bentuk, dan mengandung gen yang sama, meskipun mereka mungkin memiliki alel yang berbeda. Alel adalah bentuk-bentuk alternatif dari gen yang sama. Diagram ini merupakan dua pasang kromosom homolog.

Kromosom seks

Pada manusia, masing-masing set kromosom mengandung 22 autosom dan 1 kromosom seks. Autosom adalah kromosom yang tidak terlibat langsung dalam menentukan jenis kelamin individu. Kromosom seks mengandung gen yang menentukan jenis kelamin individu.

fertilisasi
Setelah fertilisasi zigot diploid terbentuk. Pada manusia, zigot memiliki 46 kromosom, 23 diwariskan dari setiap orangtua. Gamet, sperma dan telur, adalah sel haploid, dengan 23 masing-masing kromosom.

Sedangkan autosom ditemukan sebagai pasangan homolog pada sel somatik, kromosom seks datang dalam dua ukuran yang berbeda, bentuk, dan mengandung gen yang berbeda. Dalam banyak organisme, termasuk manusia, kromosom seks yang dikenal sebagai kromosom X dan Y. Kromosom Y mengandung gen yang menyebabkan perkembangan laki-laki. Oleh karena itu, setiap individu dengan kromosom Y adalah laki-laki, dan laki-laki akan memiliki dua kromosom X dan Y (XY). Wanita, tanpa kromosom Y, akan memiliki dua kromosom X (XX). Dengan perempuan memiliki dua kromosom X, mereka harus meneruskan kromosom X untuk semua anak-anak mereka. Dengan laki-laki memiliki kedua kromosom X (diwariskan dari ibu mereka) dan kromosom Y, mereka dapat memberikan kedua kromosom untuk anak-anak mereka. Jika seorang anak mewarisi Y dari ayahnya, ia akan laki-laki; jika seorang anak mewarisi X dari ayahnya, dia akan perempuan. Oleh karena itu adalah gamet pria yang menentukan jenis kelamin keturunannya.

Kosa kata

  • alel: Sebuah bentuk alternatif atau versi berbeda dari gen.
  • autosom: Setiap kromosom selain kromosom seks; kromosom 1-22 pada manusia; terkait dengan penentuan seks.
  • sentromer: Daerah tempat melekat dua kromatid sister; sekitar dekat tengah kromosom.
  • kromatid: Satu dari dua salinan identik dari kromosom; bergabung bersama di sebuah sentromer sebelum pembelahan sel.
  • kromatin: bentuk materi DNA kasar tanpa digulung; bentuk DNA selama interfase dari siklus sel.
  • kromosom: Struktur melingkar protein DNA dan histon; memungkinkan untuk pemisahan yang tepat dari DNA saat direplikasi; bentuk selama profase mitosis dan meiosis.
  • diploid: Keadaan sel yang berisi dua set kromosom; dalam sel somatik manusia, dua set adalah 46 (23 pasang) kromosom, 2n.
  • gen: Segmen DNA yang berisi informasi untuk mengkodekan molekul RNA atau polipeptida tunggal.
  • ekspresi gen: Proses di mana informasi dalam gen yang “diterjemahkan” untuk menghasilkan produk gen fungsional, seperti molekul RNA atau molekul polipeptida / protein.
  • haploid: Keadaan sel yang berisi satu set kromosom; pada gamet manusia, satu set adalah 23 kromosom, n.
  • kromosom homolog: Sepasang kromosom (satu dari setiap orangtua) yang terdiri dari dua kromosom yang serupa dalam ukuran, bentuk, dan gen; juga dikenal sebagai homolog.
  • homolog: Sepasang kromosom (satu dari setiap orangtua) yang terdiri dari dua kromosom yang serupa dalam ukuran, bentuk, dan gen; juga dikenal sebagai kromosom homolog.
  • lokus: Lokasi spesifik urutan gen atau DNA pada kromosom.
  • kromosom seks: kromosom terlibat dengan menentukan jenis kelamin suatu organisme, biasanya salah satu dari dua jenis.
  • transkripsi: Proses pembuatan mRNA dari informasi dalam (gen) urutan DNA.
  • translasi: Proses sintesis polipeptida / protein dari informasi dalam urutan mRNA; terjadi pada ribosom.
  • zigot: Sebuah telur yang dibuahi; sel pertama dari organisme baru.

Ringkasan

  • Kromosom memiliki struktur melingkar yang terbuat dari DNA dan protein.
  • Kromosom terbentuk setelah DNA bereplikasi; sebelum replikasi, DNA ada sebagai kromatin.
  • Kromosom mengandung gen yang mengkode untuk protein.
  • Sel manusia normal memiliki 46 kromosom, terdiri dari dua set kromosom, satu set diwariskan dari setiap orangtua.

Fungsi Kromosom:

Peran kromosom pada keturunan disarankan secara independen oleh Sutton dan Bover pada tahun 1902. Ini dan berbagai fungsi lain dari kromosom dapat diringkas sebagai berikut.

1. Kromosom diterima secara universal bahwa DNA adalah materi genetik, dan bahwa dalam eukariota hampir semua DNA yang hadir dalam kromosom. Dengan demikian, fungsi yang paling penting dari kromosom adalah untuk memberikan informasi genetik untuk berbagai fungsi sel penting untuk pertumbuhan, kelangsungan hidup, perkembangan, reproduksi, dll, dari organisme.

2. fungsi lain yang sangat penting dari kromosom adalah untuk melindungi materi genetik (DNA) dari kerusakan selama pembelahan sel. Kromosom yang dilapisi dengan histon dan protein lain yang melindunginya dari bahan kimia (misalnya, enzim) dan kekuatan fisik.

3. Sifat kromosom memastikan distribusi yang tepat dari DNA (bahan genetik) ke inti putri selama pembelahan sel. Sentromer kromosom melakukan fungsi penting dalam gerakan kromosom selama pembelahan sel yang disebabkan oleh kontraksi serat gelendong melekat pada daerah centromeric dari kromosom.

4. tindakan Gen pada eukariota diyakini diatur melalui protein histon dan non-histon terkait dengan kromosom.

Advertisement

Facebook Twitter

One thought on “Struktur kromosom pada manusia dan fungsinya

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *