Nucleul unei celule găzduiește ADN-ul celulei, care este sub formă de cromozomi. Cu toate acestea, cromozomii iau diferite forme în funcție de ceea ce face celula. ADN-ul este materialul genetic din nucleu, dar cromozomii sunt compuși din mai mult decât ADN. Cromozomii rezultă atunci când ADN-ul este înfășurat în jurul anumitor proteine și apoi ambalat în fibre mai groase de alte tipuri de proteine. Aceste proteine împachetează și despachetează ADN în funcție de faptul dacă celula încearcă să citească instrucțiunile din ADN pentru a produce proteine noi sau doar pentru a muta cromozomii fără a le sparge.
Ciclul celular și mitoza
O celulă poate exista în diferite faze ale a ceea ce se numește ciclul celular. Ciclul celular are două faze principale, interfază și mitoză. În timpul interfazei, ADN-ul este ambalat ca fibre lungi și subțiri. În timpul mitozei, ADN-ul este ambalat ca structuri scurte, groase, asemănătoare degetelor. Interfaza este faza de pregătire în timpul căreia se citește instrucțiunile din ADN pentru a produce noi proteine. Este, de asemenea, faza în care o celulă face o copie a ADN-ului său. Evenimentele care au loc în timpul interfazei se pregătesc pentru divizarea celulară sau mitoză. Mitoza este faza în care o celulă se împarte în două celule, împărțindu-și uniform ADN-ul.
Cromozomi condensați
În timpul mitozei, se spune că cromozomii sunt condensați, ceea ce înseamnă că ADN-ul este strâns ambalat de proteine în structuri groase. La om, cromozomii condensați arată ca X groși. Înainte de a începe mitoza, celula a făcut deja noi copii ale fiecărui cromozom. Cu toate acestea, aceste noi copii rămân atașate cromozomului original. O celulă divizantă trebuie să fie capabilă să scoată cromozomii copiați în afară de copiile originale, ceea ce înseamnă că ADN-ul este împărțit uniform atunci când o celulă se împarte în două. Cromozomii condensați se mișcă mai ușor în interiorul unei celule fără a rupe ADN-ul.
Cromozomi difusi
În timpul interfazei, cromozomii nu trebuie să fie strânși, deoarece vor fi atrași fizic ici și colo. În aceste condiții, cromozomii sunt despachetați în șiruri lungi și subțiri de ADN înfășurate în jurul proteinelor numite histone. Avantajul despachetării ADN-ului în această măsură este că proteinele care citesc instrucțiunile din ADN au loc să se prindă de ADN. Odată ce stau fizic pe ADN, deschid ADN-ul și fac o copie a informațiilor din ADN într-un tip de moleculă numit ARN mesager (ARNm).
Nucleolul
Nucleul conține ADN, care transportă informațiile genetice pentru a produce mașinile proteice ale unei celule. Cu toate acestea, nucleul conține și ceva numit nucleol, care este cea mai mare structură din nucleul celular. La fel ca și cromozomii, nucleolul conține informații genetice. Cu toate acestea, moleculele de ADN din nucleol nu poartă informații pentru a produce proteine, ci pentru a produce ceea ce se numește ARN ribozomal. Ribozomii sunt mașini hibride care sunt formate atât din proteine, cât și din ARN. Instrucțiunile pentru a produce ARN în ribozomi sunt transportate de ADN-ul care se află în nucleol.