Cromosoma, parte microscópica en forma de hilo de la célula que lleva la información hereditaria en forma de genes. Una característica que define a cualquier cromosoma es su compacidad. Por ejemplo, los 46 cromosomas que se encuentran en las células humanas tienen una longitud combinada de 200 nm (1 nm = 10- 9 metros); si los cromosomas se desenredaran, el material genético que contienen mediría aproximadamente 2 metros (unos 6,5 pies) de longitud. La compacidad de los cromosomas desempeña un papel importante para ayudar a organizar el material genético durante la división celular y permitir que quepa dentro de estructuras como el núcleo de una célula, cuyo diámetro medio es de entre 5 y 10 μm (1 μm = 0,00l mm, o 0,000039 pulgadas), o la cabeza poligonal de una partícula de virus, que puede tener un diámetro de apenas 20 a 30 nm.
La estructura y la ubicación de los cromosomas son algunas de las principales diferencias entre los virus, los procariotas y los eucariotas. Los virus no vivos tienen cromosomas formados por ADN (ácido desoxirribonucleico) o ARN (ácido ribonucleico); este material está muy apretado en la cabeza del virus. En los organismos con células procariotas (es decir, las bacterias y las algas verde-azules), los cromosomas están formados totalmente por ADN. El cromosoma único de una célula procariota no está encerrado en una membrana nuclear. En los eucariotas, los cromosomas están contenidos en un núcleo celular con membrana. Los cromosomas de una célula eucariota están formados principalmente por ADN unido a un núcleo de proteínas. También contienen ARN. El resto de este artículo se refiere a los cromosomas eucariotas.
Cada especie eucariota tiene un número característico de cromosomas (número cromosómico). En las especies que se reproducen asexualmente, el número de cromosomas es el mismo en todas las células del organismo. En los organismos que se reproducen sexualmente, el número de cromosomas en las células del cuerpo (somáticas) es diploide (2n; un par de cada cromosoma), el doble del número haploide (1n) que se encuentra en las células sexuales, o gametos. El número haploide se produce durante la meiosis. Durante la fecundación, dos gametos se combinan para producir un cigoto, una sola célula con un conjunto diploide de cromosomas. Véase también poliploidía.
Las células somáticas se reproducen dividiéndose, un proceso llamado mitosis. Entre las divisiones celulares los cromosomas existen en un estado desenrollado, produciendo una masa difusa de material genético conocida como cromatina. El desenrollamiento de los cromosomas permite iniciar la síntesis del ADN. Durante esta fase, el ADN se duplica en preparación para la división celular.
Después de la replicación, el ADN se condensa en cromosomas. En este punto, cada cromosoma consiste en realidad en un conjunto de cromátidas duplicadas que se mantienen unidas por el centrómero. El centrómero es el punto de unión del cinetocoro, una estructura proteica que está conectada a las fibras del huso (parte de una estructura que tira de las cromátidas hacia los extremos opuestos de la célula). Durante la etapa intermedia de la división celular, el centrómero se duplica y el par de cromátidas se separa; cada cromátida se convierte en un cromosoma independiente en este punto. La célula se divide y ambas células hijas tienen un conjunto completo (diploide) de cromosomas. Los cromosomas se desenrollan en las nuevas células, formando de nuevo la red difusa de cromatina.
En muchos organismos que tienen sexos separados, hay dos tipos básicos de cromosomas: los cromosomas sexuales y los autosomas. Los autosomas controlan la herencia de todas las características excepto las ligadas al sexo, que son controladas por los cromosomas sexuales. Los humanos tienen 22 pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales. Todos actúan de la misma manera durante la división celular. Para obtener información sobre los caracteres ligados al sexo, véase grupo de ligamiento.
La rotura cromosómica es la rotura física de subunidades de un cromosoma. Suele ir seguida de una reunión (con frecuencia en un lugar extraño, lo que da lugar a un cromosoma distinto del original). La rotura y la reunión de cromosomas homólogos durante la meiosis son la base del modelo clásico de crossing over, que da lugar a tipos inesperados de descendientes de un apareamiento.