Таблица «Хромосома и ДНК»: признаки, сходства и различия
Хромосому и ДНК часто называют почти как синонимы, но это неточно. ДНК — молекула, а хромосома — организованная структура, в которой эта молекула упакована вместе с белками. Такое различие особенно важно при подсчёте хромосом и молекул ДНК в разные фазы клеточного цикла.
| Критерий | Хромосома | ДНК |
|---|---|---|
| Уровень организации | Клеточная структура, содержащая упакованную генетическую молекулу | Молекула нуклеиновой кислоты |
| Состав | ДНК, связанная с белками; у эукариот ключевую роль играют гистоны | Цепи из дезоксирибонуклеотидов |
| Строение | В зависимости от стадии клеточного цикла — одна или две сестринские хроматиды; хроматин различной степени уплотнения | Обычно двойная спираль из двух комплементарных цепей |
| Функция | Организует, хранит и обеспечивает распределение генетического материала при делении клетки | Хранит последовательность наследственной информации и служит матрицей для репликации и транскрипции |
| Локализация | У эукариот основные хромосомы находятся в ядре | В ядерных хромосомах, а также в митохондриях и пластидах |
| Отношение к генам | Одна хромосома содержит множество генов и других последовательностей | Гены являются участками ДНК |
| Перед делением | После репликации хромосома состоит из двух сестринских хроматид до их расхождения | Молекула ДНК реплицируется, образуя две дочерние копии |
| Видимость в микроскоп | Максимально конденсированные хромосомы хорошо различимы при делении | Отдельную молекулу ДНК световой микроскоп не показывает как самостоятельную нить |
| Единица счёта | Число хромосом определяют по числу центромер в принятой цитологической схеме | Число молекул ДНК зависит от стадии клеточного цикла и репликации |
| Связь понятий | Хромосома включает одну длинную молекулу ДНК на хроматиду плюс связанные белки | ДНК является основным молекулярным компонентом хромосомы |
Содержание статьи5 разделов
Четыре пояснения к таблице
Хромосома — это не «кусок чистой ДНК». В ядре эукариот ДНК взаимодействует с белками и образует хроматин. При делении клетки он сильно уплотняется, поэтому отдельные хромосомы становятся хорошо различимы.
Одна хроматида содержит одну непрерывную молекулу ДНК. До репликации хромосома обычно однохроматидная. После S-фазы она имеет две сестринские хроматиды, каждая со своей молекулой ДНК, но до разделения хроматид это всё ещё одна реплицированная хромосома в школьном цитогенетическом счёте.
Число хромосом и количество ДНК — не одно и то же. Перед делением количество ДНК удваивается, а число хромосом в клетке до расхождения сестринских хроматид обычно не меняется. Именно поэтому записи 2n и 4c описывают разные характеристики.
ДНК встречается не только в ядерных хромосомах. У эукариот собственная ДНК есть также в митохондриях, а у растений и водорослей — в пластидах. Поэтому утверждение «вся ДНК клетки находится в хромосомах ядра» неверно.
Что общего
Оба объекта непосредственно связаны с хранением и передачей наследственной информации. Генетическая последовательность хромосомы записана в её ДНК, а точное копирование ДНК необходимо для образования сестринских хроматид и последующего распределения наследственного материала.
- Содержат или представляют генетическую информацию.
- Связаны с репликацией перед делением клетки.
- Несут гены и регуляторные последовательности.
Главные различия
Различие заключается в масштабе и составе. ДНК — химический полимер. Хромосома — структурная единица генома, включающая ДНК и связанные с ней белки. Поэтому можно выделить ДНК из хромосом, но нельзя описать хромосому только формулой «одна двойная спираль» без учёта упаковки и белковых компонентов.
Задания
- Почему после удвоения ДНК число хромосом не обязательно сразу удваивается?
- Назовите компонент хромосомы, кроме ДНК.
- Где в эукариотической клетке есть ДНК вне ядерных хромосом?
- Что точнее: «ген — участок хромосомы» или «ген — участок ДНК в составе хромосомы»? Объясните.
Вывод
ДНК и хромосома относятся к разным уровням организации генетического материала. ДНК хранит последовательность информации, а хромосома упаковывает длинную молекулу ДНК и обеспечивает её организованное существование и распределение в клетке.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.