Chromosom – Definition, Aufbau und Funktion

Erfahre, wie Chromosomen die genetischen Informationen in komprimierter Form enthalten und während der Zellteilung DNA ordnen. Lerne den Aufbau eines Chromosoms mit Chromatiden, Centromer und Telomeren kennen.

Inhaltsverzeichnis zum Thema Aufbau Chromosom

Was ist der Unterschied zwischen Chromatin und Chromosomen?

Frage 1 von 4

Wie viele Chromosomen hat ein Mensch?

Frage 2 von 4

Was ist die Aufgabe der Chromosomen?

Frage 3 von 4

Was ist ein Chromosomenpaar?

Frage 4 von 4

Aufbau Chromosom im Überblick

  • In den Chromosomen sind die genetischen Informationen, also die Erbanlagen, eines Lebewesens enthalten.
  • Chromosom ist der Oberbegriff für die sehr stark verdichtete DNA im Zellkern von Eukaryoten.
  • Jedes Chromosom besteht hauptsächlich aus DNA und Histonen.
  • Die typische komprimierte Chromosomenform ist nur während der Zellteilung vorhanden.
Aufbau Chromosom: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Chromosom – Definition

Chromosomen enthalten alle genetischen Informationen eines Lebewesens. Die genetische Information bezeichnet man auch als Erbanlage, die in Form der Desoxyribonukleinsäure (DNA) in jeder Zelle vorliegt. Die DNA liegt in einer stark verdichteten bzw. komprimierten Form in den Chromosomen vor. Nur durch die Verdichtung der DNA, mithilfe von Histonen (basische Proteine) und der Abspaltung von Wassermolekülen, kann die typische Chromosomenform entstehen.

Chromosom – Funktion

Die Aufgabe der Chromosomen ist es, während der Zellteilung (Mitose und Meiose) die DNA zu komprimieren und zu ordnen. Diese Form der Kondensation wird auch als Spiralisierung der DNA bezeichnet. 

Wenn sich die Zelle in ihrem Zellzyklus nicht in der Zellteilung befindet, liegt auch keine Chromosomenform vor. In diesem Stadium ist die DNA nicht so stark komprimiert und es kommt zu keiner Spiralisierung. Dennoch wird die DNA durch die Histone komprimiert. Diese spezielle Form der DNA-Verpackung bezeichnet man als Chromatin. Diese Struktur ermöglicht es, dass die Gene auf der DNA abgelesen werden können und somit die Proteinbiosynthese style=“font-weight: 400;“> ermöglicht wird.

In den Zellen, mit Ausnahme der Keimzellen, liegen gleichartige Chromosomen als Chromosomenpaar vor. Das Modell eines Chromosoms wird klassischerweise in einer X-Form dargestellt und kann somit in zwei symmetrische und genetisch identische Chromatiden unterteilt werden. Dieser Komplex wird als Zwei-Chromatid-Chromosom oder als Schwesterchromatide bezeichnet. Die Schwesterchromatide sind über das Centromer miteinander verbunden. Der klassische Aufbau der Chromosomen ist am besten zwischen der Prophase und der Metaphase während der Mitose erkennbar. Danach werden die Schwesterchromatide getrennt.

Wenn nur ein Chromatid vorliegt, spricht man von einem Ein-Chromatid-Chromosom. Dies ist typischerweise bei der Kernteilung zu sehen, in dem beide Chromatide eines Chromosoms auseinander und jeweils zu den entgegengesetzten Zellpolen gezogen werden. 

Das Centromer kann unterschiedliche Lagen annehmen. Es wird zwischen dem metazentrischen, dem submetazentrischen und dem akrozentrischen Centromer unterschieden. Das Centromer unterteilt ein Chromatid in (meist) zwei Chromatiden-Arme, den kurzen Arm (p-Arm) und den langen Arm (q-Arm). Da es sich beim Chromosomenaufbau um Schwesterchromatide handelt, ist der Aufbau der beiden p- und q-Arme im Chromosom identisch. 

Der Aufbau eines Chromosoms umfasst zudem die Telomere. Als Telomer wird das Ende eines jeden Chromatiden-Arms bezeichnet. 

Der Feinbau eines Chromosoms ist auf molekularer Ebene zu betrachten. Jedes Chromosom besteht aus DNA und Histonen. Die Einheit aus DNA und Histonen bezeichnet man als Nukleosom. Dabei ist die DNA etwa 1,7-mal um einen Histonkomplex gewickelt, der jeweils aus acht Histonen besteht. Für ein besseres Verständnis kann man sich den Feinbau eines Chromosoms als Perlenkette vorstellen. Diese Perlenkette sind Chromatinfäden, die kondensiert die typische Chromosomenform ergeben. 

Zudem werden zwei Arten von Chromosomen unterschieden. Man unterscheidet zwischen den Autosomen und den Gonosomen. Die Definition der Autosomen bezieht sich auf alle Chromosomen außer den geschlechtsbestimmenden Chromosomen. Die Geschlechtschromosomen werden als Gonosomen definiert

In der Abbildung ist der Aufbau mit der entsprechenden Beschriftung eines Chromosoms dargestellt sowie die unterschiedlichen Lagen, die ein Centromer einnehmen kann.

Aufbau der Chromosomen
Begrifflichkeiten zum Thema Chromosom Aufbau
Chromosom Struktur mit einer sehr stark verdichteten DNA und Histonen, die während der Zellteilung im Zellkern vorliegt
Chromatid Ein Chromosom kann in zwei Chromatide unterteilt werden, die jeweils aus einem DNA-Strang bestehen.
Chromatin erste Stufe der komprimierten Form der DNA und der Histone
DNA Träger der genetischen Information
Histone basische Proteine, die als globuläre Strukturproteine für die primäre Verpackung und Ordnung der DNA verantwortlich sind
Nucleosom Einheit aus DNA und Histonen
Chromatinfäden Perlenkettenstruktur/Aneinanderreihung aus DNA und Histonen
Telomer Ende eines jeden Chromosomen-Arms
Centromer Bindeglied zweier Chromatiden, die zusammen ein Chromosom bilden
Chromatiden-Arme Ein Chromatid wird in zwei Chromatiden-Arme unterteilt.
Autosomen Synonym für alle Chromosomen, außer den Geschlechtschromosomen
Gonosomen Synonym für Geschlechtschromosomen
Ein-Chromatid-Chromosom Das Chromosom ist geteilt und es liegt nur ein Chromatid vor.
Zwei-Chromatid-Chromosom Chromosom, das aus zwei identischen Chromatiden besteht.
Schwesterchromatide Synonym für Zwei-Chromatid-Chromosom
haploider Chromosomensatz einfacher Chromosomensatz (z. B. 23 Chromosomen Mensch), der in den Keimzellen (Spermien und Eizellen) vorliegt
diploider Chromosomensatz doppelter Chromosomensatz (z. B. 46 Chromosomen Mensch), der in jeder Körperzelle, mit Ausnahme der Geschlechtszellen, vorliegt

Häufig gestellte Fragen zum Thema Aufbau Chromosom

Chromosomen sind Strukturen im eukaryotischen Zellkern, die die komprimierte DNA, also das Erbmaterial, enthalten.

Chromosomen sind im Zellkern jeder eukaryotischen Zelle vorhanden und enthalten die komprimierte DNA, also die genetische Information des Organismus. Die chromosomale Struktur liegt nur während der Meiose und Mitose vor.

Der Mensch hat 46 Chromosomen, von denen zwei Geschlechtschromosomen sind.

Chromosomen haben eine X-Struktur. Eine Ausnahme bildet das männliche Geschlechtschromosom, das eine Y-Struktur aufweist.

Chromosomen sind in allen Zellen enthalten und befinden sich dort im Zellkern.

Ein Chromosom besteht im Feinbau aus DNA und Histonen und kann in seinem Grundaufbau in zwei Chromatiden, in der Regel vier Chromatiden-Arme, ein Centromer und vier Telomere unterteilt werden.

Eine menschliche Zelle besitzt 46 Chromosomen. Eine Ausnahme bilden die Keimzellen (Spermien und Eizellen), die nur 23 Chromosomen besitzen.

Es wird zwischen Autosomen und Gonosomen unterschieden.

Chromatin ist eine Kette aus DNA und Histonen. Wenn das Chromatin sehr stark verdichtet (kondensiert) vorliegt, spricht man von Chromosomen.

Ein Chromosomenpaar, auch bezeichnet als homologe oder gleichartige Chromosomen, trägt die gleiche Erbinformation.

Der Aufbau eines Chromosoms besteht aus Chromatiden, Chromatidem-Armen, Telomeren und Centromeren.

In einem Karyogramm werden die Chromosomen nach ihrer Größe und der Lage des Centromers angeordnet.

Die klassische Chromosomenstruktur bildet sich erst während der Zellteilung (Mitose und Meiose), indem die DNA, die um Histone (basische Proteine) gewickelt ist, noch stärker komprimiert wird und sich aus der Chromatinstruktur die Chromosomenstruktur ergibt.

Ein Gen ist ein Abschnitt auf der DNA. Ein Chromosom fasst somit alle Gene auf der DNA zusammen, die bei der Zellteilung in einem sehr komprimierten Zustand vorliegen.

Chromosomen komprimieren und ordnen die DNA während der Zellteilung.

Je nach Zellzyklus enthält ein Chromosom ein oder zwei DNA-Doppelstränge.

Frauen sind Menschen, die kein Y-Chromosom tragen.

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