2. Nguyên Phân Flashcards
Nguyên phân là
là kiểu phân bào mà từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con có bộ NST hoàn toàn giống nhau và giống với t hat c bào mẹ ban đầu.
Đặc trưng của phân phân
-Xảy ra ở các tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai.
-Chỉ xảy ra một lần nhân đôi và một lần phân chia NST.
- Các tế bào con tạo ra sau nguyên phân có thể tiếp tục một chu kì nguyên phân tiếp theo.
Kì đầu
– Thể tích của nhân tăng lên.
– Các NST kép bắt đầu đóng xoắn và co ngắn
–Hai trung từ tách nhau và tiến về 2 cực của tế bào hình thành thoi phân bào.
– Màng nhân và nhân con biến mất.
Kì giữa
– Các NST kép tiếp tục đóng xoắn, co ngắn cực đại.
– Các NST kép tập trung thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào, các NST kép gắn với thoi phân bào tại tâm động.
Kì sau
Hai NST chị em trong từng NST kép tách nhau tại tâm động thành hai nhóm tương đương di chuyển về hai cực tế bào.
Kì cuối
– Tại mỗi cực tế bào, các nhiễm sắc thể đơn dân xoắn trở lại dạng sợi mảnh.
– Thoi phân bào biến mất, hình thành màng nhân và nhân con. Tạo thành 2 nhân.
–Tế bào chất phân chia (đối với tế bào động vật hình thành eo thắt, còn tế bào thực vật hình thành vách ngăn) tạo thành 2 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống nhau và giống bộ NST của tế bào mẹ.
Lưu ý nguyên phân
- Khi phân bào, nếu chỉ phân chia nhân mà không phân chia tế bào chất thì sẽ tạo ra tế bào 2 nhân, sau đó tế bào 2 nhân tạo ra tế bào đa nhân, ví dụ ở tế bào gan.
- Nếu ADN và NST được nhân đôi nhưng không hình thành thoi phân bào thì tế bào bị ách lại ở kì giữa bào NST không được phân chia về các tế phân bào thị là tương tế bào tạo thành tế bào đa bội (có số lượng NST tăng nhiều lần) và kì sau,kì cuối không xảy ra.
Ý nghĩa sinh học của nguyên phân
- Nguyên phân là phương thức sinh sản của tế bảo và sinh vật đơn bào nhân thực.
- Làm tăng số lượng tế bào trong cơ thể đa bào, là cơ sở cho sự lớn lên và phát triển của cơ thể.
- Tạo ra các tế bào mới để thay thế các tế bào già, tế bảo chết, giúp cho sự thay thể hoặc sửa chữa các mô bị hỏng của cơ thể.
- Là phương thức truyền đạt và ổn định bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ tế bào trong quá trình phát sinh cá thể và qua các thế hệ cơ thể ở những loài sinh sản vô tính.
Ý nghĩa thực tiễn của nguyên phân
- Là cơ sở khoa học cho các phương pháp nhân giống vô tính ở vật nuôi cây trồng, tạo ra các giống có năng suất cao, phẩm chất tốt, rút ngắn thời gian thu hoạch…
- Được ứng dụng trong y học để chữa bệnh.
Điều hòa chu kì tế bào
Chu kì tế bào của các loài được kiểm soát một cách chặt chẽ, đảm bảo tế bào phân chia đúng tốc độ, đúng thời điểm và dùng phân chia đúng lúc.
Tế bào có thể điều chỉnh chu kì tế bào thông qua các điểm kiểm soát chu kì. Điểm kiểm soát chu kì tế bào là điểm mà ở đó, tế bào (hay các tín hiệu điều hoà) có thể tác động để làm dùng chu kì hay tiếp tục chu kì. Có ba điểm kiểm soát đó là điểm kiểm soát pha Gi, điểm kiểm soát pha G₂ và điểm kiểm soát pha M. Trong đó, điểm kiểm soát pha G, được coi là điểm quan trọng nhất. Nếu tế bào vượt qua pha G₁ thì thường sẽ vượt qua được các pha G2, M. Nếu tế bào không vượt qua được thì sẽ đi vào biệt hoá, không phân chia (gọi là pha Go). Ở người, các tế bào thần kinh và tế bào cơ trưởng thành không bao giờ phân chia, tế bào gan bình thường ở pha Go, khi có tín hiệu (nhân tố sinh trưởng hoặc tổn thương) thì quay trở lại chu ki.
Để có thể vượt qua được các điểm kiểm soát, tế bào cần có sự kích hoạt của hàng loạt protein khác nhau. Một trong số các loại protein này là protein kinase. Đây là nhóm protein có khả năng kích hoạt hoặc ức chế các protein khác bằng cách gắn nhóm phosphate. Hoạt động của họ protein này sẽ giúp tế bào vượt qua các điểm kiểm soát để tiến hành phân chia.
Bình thường, các protein kinase luôn sẵn có trong tế bào với nồng độ ổn định nhưng ở trạng thái không hoạt động. Chúng chỉ được chuyển sang trạng thái hoạt đông khỉ được gắn đặc hiệu với một loại protein khác có tên là Cyclin (Cyclin có nồng độ biến đổi theo chu kì tế bào nên có tên gọi như vậy). Vì vậy, các protein kinase này được gọi là các kinase phụ thuộc Cyclin, viết tắt là Cdk.
Các protein Cdk khi kết hợp với Cyclin sẽ trở thành dạng hoạt động, kí hiệu là MPF. Các MPF sẽ kích hoạt hàng loạt các protein khác dẫn đến kích thích tế bảo vượt qua các điểm kiểm soát. Mỗi điểm kiểm soát cần có một hoặc một số loại Cdk và Cyclin riêng để kích hoạt. Sơ đồ dưới đây mô tả cơ chế hoạt động của các Cdk ở điểm kiểm soát G2. Trong sơ đồ: Cyclin bắt đầu được tổng hợp ở pha S và tích luỹ dần đến hết pha G2. Tại đây, Cyclin kết hợp với Cdk tạo ra phức hợp MPF, phức hợp này kích thích tế bào tiến hành nguyên phân. Vào cuối pha M (ki sau), chỉnh MPF lại kích thích sự huỷ Cylin, còn lại phần Cdk không hoạt động, tế bảo bước vào pha G₁.
Sự vượt qua điểm kiểm soát G, cũng theo cơ chế tương tự. Có ít nhất ba loại Cdk và một số Cyclin tham gia vào cơ chế này.
Để điều hoà chu kì tế bào thì cần có các tín hiệu điều hoà. Các tín hiệu này có vai trò báo cho tế bào biết được là có nên tiếp tục phân chia hay dừng lại. Quá trình nghiên cứu đã xác định được các tín hiệu điều hoà chu kì tế bào bao gồm cả các tín hiệu bên trong tế bào chất và các tín hiệu vật lí, hoá học bên ngoài tê bảo.
Ví dụ về các tín hiệu bên trong tế bào: Ở kì sau nguyên phân, chỉ khi nào tất cả các thể động bám được vào thoi phân bào thì mới kích hoạt các protein điều chỉnh, các protein này sẽ kích thích một chuỗi các sự kiện dẫn đến cắt cohesin, làm cho các chromatid tách nhau ra và phân li về hai cực. Chỉ cần một hoặc một vài thể động chưa bám vào thoi phân bào thì các protein điều chỉnh chưa được kích hoạt, ki sau sẽ bị chậm lại.
Các tín hiệu ngoại bào có thể là các tác động vật lí (như mật độ tế bào, sự neo bám vào giá thể…) hoặc các tín hiệu hoá học (như các yếu tố tăng trưởng do các tế bảo khác tiết ra….).
Sự kiểm soát chu kì tế bảo đảm bảo cho tế bào và cơ thể hoạt động bình thường. Mất kiểm soát chu ki tế bào sẽ dẫn đến tế bào phân chia vô tổ chức, hình thành nên các khối u xâm lấn các mô, gọi là ung thư.