De la o singură celulă de bacterie până la trilioanele de celule din oameni, celulele, adesea numite „elementele de bază ale vieții”, alcătuiesc toate ființele vii. Fiecare dintre aceste celule este o structură discretă înconjurată de o membrană celulară și umplută cu o soluție groasă numită citoplasmă. În cazul celulelor umane, cea mai mare parte a ADN-ului se găsește într-un compartiment din interiorul celulei numit nucleu. Acesta este cunoscut sub numele de ADN nuclear.

În plus față de ADN-ul nuclear, o cantitate mică de ADN la om și la alte organisme complexe poate fi găsită și în mitocondrii. Acest ADN se numește ADN mitocondrial (ADNmt). Majoritatea plantelor au un set de ADN conținut în cloroplastele lor, numit ADN de cloroplast (ADNcp). Setul complet de ADN este cunoscut sub numele de genom.

Unde este localizat ADN-ul într-o celulă eucariotă?

Celele pot fi grupate, în linii mari, în două tipuri diferite: celule care se găsesc la procariote (celule procariote) și celule care se găsesc la eucariote (celule eucariote). Procariotele tind să fie unicelulare și sunt lipsite de un nucleu legat de membrană și de alte structuri înconjurate de membrană numite organite. Acestea includ două grupuri distincte: bacteriile și archaea.

Eucariotele pot fi unicelulare sau pluricelulare. Spre deosebire de celulele procariote, celulele eucariote au un nucleu și alte organite. Eucariotele cuprind o gamă largă de organisme, de la ciuperci la plante și animale.

În celulele procariote, ADN-ul este localizat în cea mai mare parte într-o parte centrală a celulei numită nucleoid, care nu este închisă într-o membrană nucleară. Cea mai mare parte a materialului genetic la majoritatea procariotelor ia forma unei singure molecule circulare de ADN, sau cromozom.

În plus, multe procariote conțin și mici molecule circulare de ADN numite plasmide. Acestea sunt distincte de ADN-ul lor cromozomal și, în medii specifice, pot oferi anumite avantaje, cum ar fi rezistența la antibiotice.

În celulele eucariote, cea mai mare parte a ADN-ului este localizată în nucleul celular (deși o parte din ADN este conținută și în alte organite, cum ar fi în mitocondrii și cloroplastul la plante). ADN-ul nuclear este organizat în molecule liniare numite cromozomi.

Dimensiunea și numărul de cromozomi variază semnificativ între specii. Musca de fructe (Drosophila) are 4 cromozomi, de exemplu, în timp ce broasca (Xenopus laevis) are 18 cromozomi. La om, majoritatea celulelor au de obicei 46 de cromozomi, sau 23 de perechi. Excepție fac globulele roșii mature, care nu conțin ADN, precum și spermatozoizii și ovulele, care au 23 de cromozomi nepereche.

Cromozomii sunt formați dintr-o singură moleculă de ADN înfășurată în jurul unei proteine mici, asemănătoare unei bobine, numită histonă. Înfășurarea ADN-ului în jurul unei histone este importantă, deoarece altfel majoritatea moleculelor de ADN nu ar încăpea în interiorul celulelor.

La om, de exemplu, lungimea totală a ADN-ului dintr-o celulă, dacă ar fi să derulați și să întindeți moleculele de ADN cap la cap, ar avea o lungime de peste șase picioare (sau aproximativ doi metri). Dar această cantitate de ADN trebuie să încapă în nucleul celulei, care are doar un diametru de cinci până la zece μm. Acest lucru înseamnă că încadrarea întregului ADN în nucleul unei celule umane este echivalentă cu împachetarea a 24 mile (aproximativ 40 km) de fir foarte subțire într-o minge de tenis!

Care este funcția ADN-ului într-o celulă?

Funcția cheie a ADN-ului într-o celulă este aceea de a stoca informația genetică care permite unui organism să se dezvolte, să funcționeze și să se reproducă. Informația codificată în ADN poate fi transmisă de la o generație la alta și acționează ca un manual de instrucțiuni biologice care face ca fiecare organism să fie unic.

Pentru a urma instrucțiunile din ADN, o celulă trebuie mai întâi să copieze o genă într-o formă de ARN numită ARN mesager (ARNm). Acest proces este cunoscut sub numele de transcriere. În multe cazuri, informațiile conținute în ADN trebuie să fie traduse într-o proteină pentru ca instrucțiunile să fie executate, deoarece proteinele se ocupă de cea mai mare parte a muncii în celule, îndeplinind o mare varietate de funcții critice.

.