Kromoszóma, a sejt mikroszkopikus, fonalszerű része, amely az örökletes információt hordozza gének formájában. Minden kromoszóma meghatározó jellemzője a tömörsége. Például az emberi sejtekben található 46 kromoszóma együttes hossza 200 nm (1 nm = 10-9 méter); ha a kromoszómákat felbontanánk, a bennük található genetikai anyag hossza nagyjából 2 méter lenne. A kromoszómák tömörsége fontos szerepet játszik a genetikai anyag sejtosztódás során történő rendszerezésében és abban, hogy az elférjen az olyan struktúrákban, mint a sejtmag, amelynek átlagos átmérője körülbelül 5-10 μm (1 μm = 0,00l mm vagy 0,000039 inch), vagy egy vírusrészecske sokszögletű feje, amelynek átmérője mindössze 20-30 nm lehet.
Dan McCoy-Rainbow/age fotostock/Imagestate
A kromoszómák szerkezete és elhelyezkedése a vírusok, prokarióták és eukarióták közötti legfőbb különbségek közé tartozik. A nem élő vírusok kromoszómái vagy DNS-ből (dezoxiribonukleinsav) vagy RNS-ből (ribonukleinsav) állnak; ez az anyag nagyon szorosan a vírusfejben van elhelyezve. A prokarióta sejtekkel rendelkező szervezetek (azaz a baktériumok és a kék-zöld algák) körében a kromoszómák teljes egészében DNS-ből állnak. A prokarióta sejtek egyetlen kromoszómája nincs magmembránba zárva. Az eukariótáknál a kromoszómákat egy membránnal körülvett sejtmag tartalmazza. Az eukarióta sejtek kromoszómái elsősorban fehérjemaghoz kötött DNS-ből állnak. RNS-t is tartalmaznak. A cikk további része az eukarióta kromoszómákra vonatkozik.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Minden eukarióta fajnak jellegzetes számú kromoszómája van (kromoszómaszám). Az ivartalanul szaporodó fajoknál a kromoszómaszám a szervezet minden sejtjében azonos. Az ivarosan szaporodó szervezeteknél a testsejtekben (szomatikus sejtekben) a kromoszómák száma diploid (2n; minden kromoszómából egy pár), kétszerese a haploid (1n) számnak, amely az ivarsejtekben, vagyis az ivarsejtekben (gamétákban) található. A haploid szám a meiózis során keletkezik. A megtermékenyítés során két ivarsejt egyesül, és zigóta jön létre, amely egyetlen sejt, diploid kromoszómakészlettel. Lásd még poliploidia.
A testi sejtek osztódással, a mitózisnak nevezett folyamattal szaporodnak. A sejtosztódások között a kromoszómák feltekeredetlen állapotban léteznek, és a genetikai anyag diffúz tömegét, az úgynevezett kromatint alkotják. A kromoszómák feltekeredése lehetővé teszi a DNS-szintézis megkezdését. Ebben a fázisban a DNS megkettőzi önmagát a sejtosztódás előkészítéseként.
A replikációt követően a DNS kromoszómákká tömörül. Ekkor minden kromoszóma valójában egy sor duplikált kromatidából áll, amelyeket a centromér tart össze. A centromér a kinetokór, egy fehérjeszerkezet rögzítési pontja, amely az orsórostokhoz kapcsolódik (egy olyan szerkezet része, amely a kromatidákat a sejt ellentétes végeire húzza). A sejtosztódás középső szakaszában a centroméra megkettőződik, és a kromatidapár szétválik; minden kromatidából ekkor külön kromoszóma lesz. A sejt osztódik, és mindkét leánysejt teljes (diploid) kromoszómakészlettel rendelkezik. A kromoszómák az új sejtekben kitekerednek, ismét kialakítva a kromatin diffúz hálózatát.
A sok, külön nemű élőlénynél a kromoszómáknak két alapvető típusa van: a nemi kromoszómák és az autoszómák. Az autoszómák irányítják az összes tulajdonság öröklődését, kivéve a nemhez kötött tulajdonságokat, amelyeket a nemi kromoszómák irányítanak. Az embernek 22 pár autoszómája és egy pár nemi kromoszómája van. A sejtosztódás során mindegyik ugyanúgy működik. A nemhez kötött tulajdonságokról lásd a linkációs csoportot.
A kromoszómatörés a kromoszóma alegységeinek fizikai törése. Ezt általában újraegyesülés követi (gyakran idegen helyen, ami az eredetitől eltérő kromoszómát eredményez). A homológ kromoszómák törése és újraegyesülése a meiózis során az alapja a kereszteződés klasszikus modelljének, amely egy párosításból váratlan típusú utódokat eredményez.