CẤU TẠO TẾ BÀO CỦA CƠ THỂ
CHƯƠNG 2 CẤU TẠO TẾ BÀO CỦA CƠ THỂ
5. Chu trình tế bào và sự phân
5.2. Sự phân chia tế bào
➢ Nguyên phân
➢ Giảm phân
9
5.1. Chu trình tế bào
◼ Quá trình phân chia tế bào là rất cần thiết cho sự sống còn của mọi cơ thể sống.
◼ Sinh sản vô tính và sự sinh trưởng của các tổ chức cơ thể, cả hai đều cần có sự tham gia của nguyên phân hay phân bào nguyên nhiễm, một hình thức phân bào mà nhờ đó các tế bào con được sản sinh ra giống hệt tế bào mẹ về mặt di truyền.
◼ Sinh sản hữu tính đòi hỏi một kiểu phân bào khác gọi là giảm phân hay phân bào giảm nhiễm, nhờ đó mà có thể tạo ra các tế bào sinh dục
◼ Thời gian để tế bào hoàn thành chu trình tế bào:
◼ E. coli: khoảng 20 phút; Nấm men: 2 giờ
◼ Tế bào động vật, thực vật: khoảng từ 16 - 24 giờ
◼ Một số loại tế bào không bao giờ tạo thêm tế bào mới:
◼ Tế bào thần kinh, Tế bào mắt
◼ Dạng tế bào chỉ phân chia khi có dấu hiệu kích hoạt:
◼ Nguyên bào sợi trong việc chữa lành vết thương
11
5.1. Chu trình tế bào
Chu trình tế bào động vật diễn ra trong khoảng thời gian từ 16 đến 24h
◼ Kỳ trung gian bao gồm 3 giai đoạn nhỏ G1, S và G2. Kỳ trung gian chiếm phần lớn độ dài chu trình tế bào. Sau đó tế bào bước vào quá trình phân bào nguyên nhiễm (nguyên phân) hoặc phân bào giảm nhiễm (giảm phân)
◼ Phân bào nguyên nhiễm (nguyên phân) ký hiệu là pha M được chia làm 6 kỳ nhỏ là kỳ đầu, kỳ trước- giữa, kỳ giữa, kỳ sau, kỳ cuối và phân chia tế bào chất. Độ dài của phân bào nguyên nhiễm khoảng 1-2h.
◼ Phân bào giảm nhiễm (giảm phân): 2 lần phân bào là giảm phân 1 và
Chu trình tế bào
◼ Chu trình tế bào là chuỗi lặp lại sự tăng trưởng và phân chia tế bào, luân phiên giữa kỳ trung gian (Interphase) và kỳ phân chia (Mitotic phase)
13
Chu kỳ tế bào và các điểm kiểm tra
15
Cơ chế phân tử điều khiển chu trình tế bào
(a) Sự biến thiên của hoạt động MPF (nhân tố thúc đẩy phân chia tế bào) và nồng độ Cyclin trong chu trình tế bào
(b) Cơ chế phân tử điều khiển chu trình tế bào
Kỳ trung gian
◼ Là một giai đoạn trong chu trình tế bào giữa sự tăng trưởng / phân chia tế bào và sao chép (nhân đôi) nhiễm sắc thể
◼ Trong nhân
◼ Pha G1, S, và G2 – tăng trưởng tế bào, tổng hợp protein, sao chép nhiễm sắc thể
◼ Ngoài nhân
◼ Hình thành các vi ống tỏa ra trong nguyên sinh chất
◼ Trung thể (Centrosome) – tổ chức trung tâm cho vi ống nằm gần màng nhân
◼ Trung tử (Centrioles) – một cặp thể bắt màu sẫm nhỏ ở trung tâm của
Kỳ trung gian – pha G1
◼ Là pha bắt đầu của tế bào mới hình thành
◼ NST kéo dài, dãn xoắn
◼ Hoạt tính phiên mã của các gen tăng lên
◼ Tế bào bắt đầu tăng trưởng. diễn ra các biến đổi để chuẩn bị cho tái bản ADN: phiên mã tổng
hợp ARN, dịch mã tổng hợp protein
17
Kỳ trung gian – pha S
Sự nhân đôi nhiễm sắc thể
Sự hình thành
◼ Diễn ra sự tổng hợp ADN để tái bản nhiễm sắc thể
◼ Sau khi tái bản, ADN liên kết với histon tạo ra chuỗi nucleosome
◼ Hình thành các chromatid chị em (nhiễm sắc thể kép).
Kỳ trung gian – pha G2
◼ NST bắt đầu kết tụ, cuộn xoắn ở mức độ cao hơn
◼ ARN và protein được tổng hợp, trong đó đặc
biệt quan trọng là tubulin - protein tạo ra các vi ống của thoi vô sắc và nhân con
◼ Sự tích lũy các protein Cyclin ở mức cao nhất và hình thành phức hệ MPF
19
Nguyên phân
◼ Nguyên phân là quá trình phân chia tế bào đảm bảo các tế bào con được sinh ra có vật chất di truyền (bộ nhiễm sắc thể) giống nhau.
◼ Các tế bào soma thực hiện quá trình nguyên phân và tạo ra phần lớn các mô của cơ thể
21
Nguyên phân
Nguyên phân – kỳ đầu
◼ Kỳ đầu (Prophase)– nhiễm sắc thể đóng xoắn
◼ Trong nhân
◼ Nhiễm sắc thể kết tụ thành cấu trúc phù hợp cho sự phân chia.
◼ Nhân con bị phá vỡ và biến mất.
◼ Ngoài nhân
Nguyên phân – đầu kỳ giữa
◼ Đầu kỳ giữa (Prometaphase)
◼ Màng nhân bị phá vỡ
◼ Các vi ống tỏa ra và xâm chiếm nhân
◼ Các nhiễm sắc thể đính vào các vi ống qua kinetochore
◼ Thoi phân chia – cấu thành từ ba loại vi ống
◼ Vi ống Kinetochore – là vi ống đính với NST
◼ Vi ống cực – là nối đầu cực qua phần giữa tế bào
◼ Vi ống sao – nối đầu cực với phần rìa ngoài tế bào 23
Nguyên phân – kỳ giữa
◼ Kỳ giữa (Metaphase)
◼ Các nhiễm sắc thể di chuyển về phía mặt phẳng
Nguyên phân – kỳ sau
◼ Kỳ sau (Anaphase)
◼ Sự phân tách của các chromatid chị em cho phép mỗi chromatid bị kéo về phía cực của thoi vô sắc.
25
Nguyên phân –kỳ cuối
◼ Kỳ cuối (Telophase)
◼ Sợi thoi biến mất
◼ Màng nhân hình thành quanh nhóm nhiễm sắc thể tại mỗi cực Một hoặc một số nhân con xuất hiện lại
Nguyên phân – phân chia tế bào chất
◼ Phân chia tế bào chất (Cytokinesis)
◼ Bắt đầu khi ở kỳ sau và kết thúc ở kỳ cuối
◼ Tế bào động vật: co rút vòng rìa ngoài tế bào thành hai nửa
◼ Tế bào thực vật – hình thành vách tế bào phân
chia tế bào thành hai nửa 27
Ảnh hiển vi điện tử các giai đoạn nguyên phân ở tế bào động vật
29