Kromosom adalah: bentuk, ukuran, fungsi, jenis

Kata kromosom berasal dari bahasa Yunani ‘Chroma’ yang berarti warna dan tubuh Yunani ‘soma’. Kromosom adalah struktur berbentuk batang penahan gen yang menjadi jelas terlihat selama pembelahan sel dan biasanya hadir dalam nukleus yang membawa informasi herediter dalam bentuk gen.

Pada tahun 1942, Karl Nagli mengamati kromosom mirip batang pada nukleus sel tumbuhan dan mungkin merupakan yang pertama melaporkan penampakan mereka. Para ilmuwan Jerman Schleiden pertama kali mengenali struktur kromosom. W. Hofmeister menggambar sosok kromosom sel induk serbuk sari Tradescantia.

Walter Fleming (1979) memperkenalkan istilah kromatin, bahan seperti benang dari inti dan pada tahun 1882; dia memberikan laporan akurat tentang kromosom (filamen nuklir). A.S. Sutton dan T. Boveri (1902) mengemukakan bahwa kromosom adalah pembawa keturunan. DuPraw mengusulkan Model Serat Dilipat kromosom pada tahun 1965.

Jumlah Kromosom

Pada spesies tertentu, semua individu memiliki jumlah kromosom yang sama. Jumlah kromosom sangat penting dalam penentuan filogeni dan taksonomi spesies.

Gamet (sperma dan sel telur) hanya mengandung satu set kromosom. Angka ini disebut nomor haploid (n). Sel-sel somatik atau tubuh biasanya mengandung dua set kromosom. Angka ini dikenal sebagai nomor diploid (2n). Jumlah haploid kromosom gamet jantan (n) dan betina (n) digabungkan dan membentuk 2n, yakni jumlah diploid kromosom.

Kadang-kadang, sel somatik dari beberapa hewan serta tumbuhan mengandung lebih dari dua set kromosom. Mereka disebut triploid (mengandung tiga set, 3n) dan tetraploid (berisi empat set, 4n), dll. Jumlah kromosom haploid terendah yang dicatat dalam eukariota adalah dua (n = 2); mis., Mesotoma ucamara (cacing pipih). Di Ascaris megalocephalaus univalens hanya satu pasang kromosom yang ditemukan. Belar (1926) telah mengamati bahwa Aulakantha (hewan primitif) mengandung jumlah maksimum kromosom, yaitu, 1600 (2n).

Ukuran dan Bentuk Kromosom

Ukuran kromosom bervariasi dari satu spesies ke spesies lainnya. Panjang kromosom tetap konstan untuk spesies tertentu dan dapat bervariasi dari 0,2-2 μm. Panjang kromosom manusia adalah 6 μm.

Bentuk kromosom dapat diubah dari fase ke fase dalam proses pertumbuhan sel dan pembelahan sel yang berkelanjutan. Kromosom mengandung zona bening yang disebut sentromer atau Kinetokor.

Jenis Kromosom

Menurut posisi sentromer, kromosom mungkin dari jenis berikut:

Telosentris: Ini adalah kromosom berbentuk ‘I’ atau seperti batang selama tahap pembelahan sel anafase. Dalam hal ini, sentromer terletak di ujung terminal kromosom. Satu lengan sangat panjang dan yang lainnya tidak ada. Jenis kromosom ini sangat jarang. Manusia tidak memiliki kromosom telosentris tetapi kariotipe tikus rumah standar hanya memiliki satu kromosom telosentris.
Akrosentrik: Ini adalah kromosom berbentuk J atau batang di mana sentromer terletak di dekat ujung kromosom. Satu lengan sangat panjang dan yang lainnya sangat kecil. Lima kromosom akrosentrik seperti 13, 14, 15, 21, 22 ada dalam genom manusia. Kromosom Y juga akrosentris.
Submetasentrik: Ini adalah ‘kromosom berbentuk L di mana sentromer berada agak jauh dari titik tengah kromosom. Ini berisi lengan sedikit lebih pendek dari kromosom lainnya. Dalam hal ini, panjang lengannya tidak sama. Pada manusia, kromosom submetasentrik adalah 4 hingga 12.
Metasentrik: Ini juga merupakan kromosom ‘v’ di mana sentromer terletak di tengah kromosom. Panjang kedua lengan kromosom hampir sama. Lima kromosom dianggap kromosom metasentris dalam kariotipe manusia normal (1, 3, 16, 19, dan 20).

Berdasarkan jumlah sentromer, kromosom mungkin dari jenis berikut:

Monosentris: Kromosom dari sebagian besar organisme hanya mengandung satu sentromer. Tipe ini disebut kromosom monosentris.
Disentris: Ketika kromosom mengandung dua sentromer maka kromosom tersebut dikenal sebagai kromosom disentrik. Dalam hal ini, satu sentromer ada di setiap kromatid.
Polisentris: Ketika kromosom mengandung lebih dari dua sentromer maka kromosom tersebut dikenal sebagai kromosom polisentrik.
Asentris: Kadang kromosom dapat mengalami pembelahan menjadi dua, sehingga hanya satu bagian yang memiliki sentromer sementara yang lain tanpa sentromer. Bagian yang tidak memiliki sentromer disebut kromosom asentrik.

Disebarkan atau tidak berlokasi: Dalam hal ini, sentromer tidak jelas di seluruh panjang kromosom.

Berdasarkan fungsi, kromosom adalah dari jenis berikut:

Secara fungsional, kromosom eukariotik diklasifikasikan menjadi dua jenis: autosom dan kromosom kelamin.

Autosom

Sebagian besar kromosom dalam sel adalah autosom yang bertanggung jawab untuk penentuan struktur dan fungsi tubuh.

Kromosom kelamin

Ada satu atau biasanya dua kromosom kelamin yang bertanggung jawab untuk penentuan struktur organ kelamin dan fungsinya. Kromosom kelamin juga dikenal sebagai kromosom aksesori, alosom atau heterokromosom. Mereka membawa gen untuk menentukan jenis kelamin. Kromosom kelamin terdiri dari dua jenis, kromosom X dan kromosom Y. Dua kromosom ini seperti X dan Y berbeda dalam ukuran dan morfologi. Salah satu kromosom seks memiliki sepasang kromosom kelamin identik (XX), yang lain mungkin memiliki kromosom seks tunggal yang mungkin (XO) atau dipasangkan dengan kromosom Y (XY).

Gamet manusia tidak identik sehubungan dengan kromosom kelamin. Laki-laki heterogenik (XY) dan menghasilkan X atau Y yang mengandung spermatozoa dalam proporsi yang sama. Betina homogametik (XX) hanya menghasilkan sel telur yang mengandung X. Pada spesies manusia (Homo sapiens), jumlah total kromosom dalam sel somatik adalah 46 (23 pasang). Dari 46 kromosom total pria, 22 pasangan adalah autosmoes dan satu pasangan adalah kromosom kelamin.

Struktur kromosom

Selama metafase pembelahan sel, kromosom terlihat jelas di bawah mikroskop cahaya. Studi mikroskop elektron mengungkapkan bahwa kromosom terdiri dari bagian-bagian berikut:

Pelikel
Matriks
Kromatid
Kromomer
Sentromer
Konstriksi primer
Konstriksi sekunder
Satelit dan
Telomer, dll.

Pelikel: Struktur selaput tipis yang tetap berada di luar kromosom dikenal sebagai pelikel.

Matriks: Zat semi-cair seperti hadir dalam pelikel dikenal sebagai matriks. Diperkirakan bahwa selama profase, itu terbentuk dari nukleolus dan selama matriks telofase mereproduksi nukleolus. Konsep kehadiran pelikel dan matriks dalam kromosom telah ditolak oleh pengamatan mikroskopis elektron baru-baru ini oleh Robertis (1970).

Kromatid: Ini adalah dua struktur seperti benang terpilin simetris yang mengandung molekul DNA tunggal dan bergabung bersama pada penyempitan primer. Setiap kromosom terdiri dari dua subunit longitudinal, kromatid, yang sangat erat hubungannya satu sama lain sepanjang itu. Saudari kromatid ini terdiri dari sejumlah subdivisi longitudinal yang dikenal sebagai kromonemata. Menurut spesies, kromonema dapat terdiri dari dua, empat atau lebih mikrofibril. Mikrofibril mengandung gen. Mikrofibril kromonema tetap melingkar satu sama lain yaitu sebagai berikut:

Kumparan paranemik: Mikrofibril yang digulung secara longgar sehingga mudah dipisahkan satu sama lain disebut kumparan paranemik.
Kumparan plektonemik: Mikrofibril tetap saling berliku sehingga tidak dapat dipisahkan dengan mudah dikenal sebagai kumparan plektonemik.

Sentromer: Titik perlekatan kromatid sister dan sisi perlekatan kromosom pada serat gelendong mitosis dikenal sebagai sentromer.

Sebagian besar kromosom biasanya memiliki dua penyempitan yang disebut penyempitan primer dan sekunder. Penyempitan primer disebut sentromer. Sentromer adalah struktur yang berkaitan dengan pergerakan kromosom. Tanpanya, kromosom tidak dapat berorientasi pada spindel dan kromatid tidak dapat terpisah satu sama lain.

Dalam sel eukariotik, sentromer memainkan peran penting untuk memisahkan kromosom yang tepat selama mitosis dan meiosis. Peran penting itu meliputi adhesi dan pemisahan kromatid saudara perempuan, gerakan kromosom, perlekatan mikrotubulus, kontrol pos pemeriksaan mitosis dan pembentukan heterokromatin.

Kromomer: Struktur manik-manik seperti kromonema dikenal sebagai kromomer. Ia juga dikenal sebagai idiomer. Kromonma kromosom tipis profase mitosis dan meiosis telah ditemukan mengandung bagian tebal dan tipis yang bergantian. Dengan demikian ia memberikan penampilan kalung di mana beberapa manik-manik (bagian tebal) berada di tali (bagian tipis). Manik-manik dikenal sebagai kromomer dan struktur seperti tali (serat) di antara kromomer disebut sebagai interkromomer.

Kinetokor: Disk protein yang melekat pada kromom sentromerik dan dengan mana mikrotubulus spindel terpasang disebut kinetokor. Selama prometafase dan telofase, kinetokor terdiri dari tiga zona. Mikrotubulus ditemukan tertanam di ketiga lapisan.

Konstriksi Primer: Secara komparatif daerah konstriksi kromosom yang bernoda ringan dengan sentromernya yang terletak pada posisi tertentu dikenal sebagai konstriksi primer. Ini membagi kromosom menjadi lengan.

Konstriksi sekunder: Selain penyempitan primer, pada lengan kromosom dapat menunjukkan satu atau lebih penyempitan yang disebut penyempitan sekunder. Ini mungkin hadir di salah satu atau kedua lengan. Salah satu penyempitan sekunder dikenal sebagai pengatur nukleolar (penyempitan sekunder I).

Konstriksi sekunder tertentu yang mengandung gen untuk RNA ribosom dan melekat dengan nukleolus dikenal sebagai pengatur nukleolus. Pada manusia, pengatur nukleolus terletak pada kromosom akrosentrik (no. 13,14,15,21, dan 22). Bagian ini memisahkan potongan kecil kromosom yang disebut satelit dari sisa kromosom.

Satelit: Bagian bundar atau memanjang atau seperti tombol hadir di luar pengatur nuklir kromosom dikenal sebagai satelit. Satelit tetap terhubung dengan sisa kromosom dengan filamen kromatin tipis. Satelit yang mengandung kromosom disebut SAT-kromosom.

Telomer: Ujung kromosom berisi ujung DNA panjang, molekul yang membentuk setiap kromatid yang dikenal sebagai telomer. Ini adalah ujung kromosom yang dimodifikasi khusus yang digunakan untuk menempel pada amplop nuklir. Ujung-ujung kromosom dikaitkan dengan amplop nuklir dari telofase ke profase.

Struktur Kimia Kromosom

Secara kimia, kromosom terutama terdiri dari asam nukleat dan protein. Ada jumlah jejak lipid, enzim, Ca2 +, Mg2 + yang ada di kromosom.

Asam Nukleat: Molekul terbesar sel adalah asam nukleat. Kromosom memiliki dua jenis asam nukleat: DNA (Asam Deoksiribo Nukleat) dan RNA (Asam Nukleat Ribo).
DNA (Deoxyribo Nucleic Acid): Ini adalah komponen kromosom permanen. Di antara semua komponen, DNA berkontribusi 45%. Sebenarnya ini adalah polimer untai ganda dari molekul nukleotida. Setiap nukleotida lagi terdiri dari basa nitrogen (adenin, guanin, sitosin dan timin), gula pentosa deoksiribosa dan molekul fosfat anorganik.
RNA (Ribo Nucleic Acid): Ini adalah komponen sementara kromosom eukariotik tetapi komponen genetik permanen dari beberapa virus. Di antara semua komponen, RNA berkontribusi 0,2-1,4%. Sebenarnya itu adalah polimer untai tunggal dari molekul nukleotida. Setiap nukleotida lagi terdiri dari basa nitrogen (adenin, guanin, sitosin dan urasil), gula pentosa pentosa dan molekul fosfat anorganik.
Protein: Struktur utama kromosom dibuat oleh protein. Asam nukleat tetap tersusun linier dalam protein. Dua jenis protein ditemukan dalam kromosom.
Protein Alkali: Jenis protein ini memiliki sifat ionik rendah. Sebagian besar protein alkali kromosom adalah protein histon. Jumlah protein histon sama dengan DNA yaitu, rasio protein histon dan DNA adalah 1: 1 dalam kromosom. Jenis lain dari protanmine protein alkali hanya ditemukan dalam sperma.
Protein Asam: Ini adalah protein non-histon yang memiliki sifat ionik tinggi. Kromosom memiliki beberapa jenis protein asam tetapi mereka mengandung lebih banyak polimer DNA dan polimer RNA.

Fungsi kromosom

Kromosom melakukan fungsi sel yang berbeda seperti:

Memandu sel dalam pembelahan sel;
Ini memainkan peran penting dalam pewarisan karakter dari generasi ke generasi;
Membimbing sintesis protein;
Ini mengontrol semua fungsi metabolisme sel;
Memperbaiki diri;
Ini memainkan peran dalam penentuan jenis kelamin;

Peran Kromosom dalam Pembelahan Sel

Kromosom sangat penting untuk proses pembelahan sel dan bertanggung jawab untuk replikasi, pembelahan dan pembuatan sel anak yang mengandung urutan DNA dan protein yang benar. Protein merupakan salah satu komponen terpenting tubuh manusia.

Untuk membangun otot dan jaringan tubuh, kromosom memainkan peran penting. Dalam hal ini, tubuh menghasilkan ribuan enzim, seperti enzim replikasi DNA dengan bantuan kromosom yang penting untuk pertumbuhan dan perbaikan. Kromosom mengandung gen yang bertanggung jawab untuk sintesis protein.

Selama tahap pembelahan sel, kromosom bertanggung jawab untuk replikasi dan distribusi DNA di antara sel-sel baru. Pembelahan sel harus terjadi agar suatu organisme berfungsi dengan baik untuk mempertahankan pertumbuhan, perbaikan, atau reproduksi.

Sel-sel reproduksi (ovum dan sperma) mengandung jumlah kromosom yang benar untuk membangun struktur yang benar sebaliknya; keturunan yang dihasilkan mungkin gagal berkembang dengan baik. Pada manusia, kromosom yang rusak terdiri dari potongan-potongan kromosom yang rusak menyebabkan satu jenis leukemia dan beberapa kanker lainnya. Selama pembelahan sel, kromosom memastikan DNA secara akurat disalin dan didistribusikan di sebagian besar pembelahan sel.