Dentro del núcleo de cada célula, el ADN de ese organismo se encuentra en forma de cromosomas. Dependiendo del tipo de organismo, la cantidad de cromosomas diferentes diferirá, pero la estructura de los cromosomas no. Cada cromosoma está formado por dos hebras idénticas de ADN llamadas cromátidas.
La mayoría de las veces, los cromosomas aparecen como hebras de ADN muy largas y delgadas llamadas cromatina. Cuando una célula no se está dividiendo, está replicando su ADN de modo que cada cromosoma se compone de dos cromátidas hermanas que se encuentran una al lado de la otra. Si bien parecen correr paralelas entre sí, hay una sección donde cada cromátida se une a la otra, llamada centrómero.
Las cromátidas juegan un papel importante durante la división celular, tanto en la mitosis como en la meiosis. La mitosis es la duplicación del ADN y el núcleo para producir dos núcleos, lo que resulta en la producción de dos células hijas genéticamente idénticas a partir de una sola célula parental. La mitosis se usa para el crecimiento, reparación y reemplazo de células. La meiosis solo ocurre en las células reproductoras para producir células sexuales o gametos que tienen la mitad de la cantidad de ADN que la célula madre.
Durante la etapa inicial de la mitosis, los cromosomas se condensan o se vuelven más cortos y más gruesos. En este momento, cada par de cromátidas se puede ver cuando se tiñe el núcleo. Los cromosomas se alinean a lo largo del «ecuador» de la célula y las cromátidas se separan. Cada cromátida se empuja hacia los extremos opuestos, o polos, de la célula para que se pueda formar una nueva membrana nuclear a su alrededor y luego la célula se pueda dividir.
Una vez que la célula ha terminado de dividirse, la mitosis se completa. En este momento, las cromátidas son ahora los cromosomas del nuevo núcleo que habitan. Antes de que vuelva a ocurrir la división celular, se replican para garantizar que haya dos copias idénticas de cada cromosoma.
Durante la meiosis, ocurre un proceso similar. La principal diferencia entre los dos es que la meiosis se compone de dos divisiones mitóticas. Durante la primera división, los pares de cromosomas se alinean a lo largo del ecuador y se separan. Las células resultantes tienen ahora solo la mitad de ADN, ya que solo tienen una copia de cada cromosoma. Todos los cromosomas todavía están completamente intactos y están formados por dos cromátidas hermanas.
La segunda división de la meiosis es idéntica a la mitosis. Los cromosomas se alinean a lo largo del ecuador y las cromátidas se separan para separar los polos de la célula. Se forma un nuevo núcleo y la célula se divide. Sin embargo, las células resultantes no son genéticamente idénticas, ya que solo tienen la mitad de ADN que la célula madre inicial.
Las cromátidas pueden aumentar aún más la diversidad genética durante la meiosis. En la etapa de profase de la meiosis I, o la primera división, una cromátida de un cromosoma puede cruzarse con una cromátida de un cromosoma diferente. Cuando los pares de cromosomas idénticos, uno de cada padre, se alinean a lo largo del ecuador de la célula, las cromátidas pueden retorcerse entre sí. Los fragmentos de cada cromátida pueden intercambiarse con el otro cromosoma, cambiando así los genes que se encuentran en el cromosoma inicial. Al cambiar la información genética de los cromosomas, se forman células hijas no idénticas, lo que puede aumentar la diversidad genética.