Sự sinh trưởng và sinh sản của tế bào - Sự phân bào

Chương VI: Sự sinh trưởng và sinh sản của tế bào SỰ PHÂN BÀO Chu kì tế bào Hai hình thức phân bào ở sinh vật nhân thực Khái niệm: Phân baøo nguyeân nhieãm laø hình thöùc phaân chia teá baøo maø trong ñoù teá baøo con ñöôïc taïo ra coù boä NST ñöôïc giöõ nguyeân nhö teá baøo ban ñaàu(2n) Đặc điểm: Soá löôïng NST khoâng thay ñoåi trong quaù trình phaân baøo Söï bieán ñoåi hình thaùi NST trong Phaân baøo nguyeân nhieãm mang tính chaát chu kyø Phaân baøo nguyeân nhieãm laø hình thöùc phaân baøo ñaëc tröng cho caùc loaïi teá baøo :Teá baøo sinh döôõng; teá baøo sinh duïc sô khai ; teá baøo hôïp töû Kì đầu, Kìø giöõa , Kìø sau , Kìø cuoái Kì đầu ( Prophase) Các hiện tượng đặc trưng: Hình thành Nhiễm sắc thể Màng nhân và hạch nhân có nhiều thay đổi Hình thành bộ máy phân bào Cấu tạo thoi vô sắc ( có 2 sợi: các sợi cực chạy và các sợi tâm động) Kì giữa ( Metaphase) Hiện tượng: tiếp tục có sự biến đổi hình thái và vị trí NST NST đạt trạng thái co xoắn cực đại, tạohình dạng và kích thước đặc trưng Kì sau ( Anaphase) Hiện tượng: sự phân tách và di chuyển về 2 cực của nhiễm sắc tử chị em. Sự phân chia TBC thường bắt đầu từ kì sau. Kì cuối ( Telophase) Hiện tượng: NST di chuyển về cực, biến dạng. Sợi nhiễm sắc dãn xoắn thành chất nhiễm sắc. Hình thành màng nhân, nhân con Tiêu biến thoi phân bào Sự phân chia TBC thường được hoàn tất ở kì cuối. Sự phân chia tế bào chất ( Cytokinesis) Phân chia TBC được bắt đầu cuối kì sau hoặc đầu kì cuối và diễn ra suốt kì cuối. Sự phân chia TBC có sự khác biệt giữa TB động vật và thực vật - Baét ñaàu baèng söï thaønh laäp 1 raõnh phaân caùch(cleavagefurrow), chaïy voøng quanh teá baøo . - Vò trí raõnh thöôøng ñöôïc xaùc ñònh baèng söï ñònh höôùng cuûa thoi phaân baøo, thöôøng laø ôû vuøng maët phaúng xích ñaïo cuûa thoi. - Raõnh naøy caøng ngaøy caøng aên saâu vaøo trong cho ñeán khi noù caét ngang qua teá baøo , taïo ra 2 teá baøo môùi. - Vì teá baøo thöïc vaät coù caùc vaùch celluloz töông ñoái cöùngneân khoâng theå taïo ra caùc raõnh phaân caùch, do ñoù söï phaân chia teá baøo chaát ñöôïc xaûy ra theo 1 caùch khaùc. - ÔÛ nhieàu loaøi naám & taûo maøng nguyeân sinh & vaùch phaùt trieånvaøo beân trong teá baøo cho ñeán khi 2 meùp gaëp nhau & taùch bieät hoaøn toaøn thaønh 2 teá baøo con. - ÔÛ thöïc vaät baäc cao, moät maøng ñaët bieät goïi laø ñóa teá baøo (cell plate) ñöôïc thaønh laäp ôû maët phaúng xích ñaïo cuûa thoi phaân baøo. Ñóa teá baøo baét ñaàu ñöôïc hình thaønh ôû trung taâm cuûa teá baøo chaát & töø töø lan ra cho ñeán khi chaïm vaøo maët ngoaøi cuûa teá baøo& caét teá baøo laøm 2 phaàn. - Söï nguyeân phaân ñaûm baûo cho söï phaân phoái ñoàng ñeàu, chính xaùc NST cho 2 teá baøo con, neân ñaõ truyeàn ñaït ñaày ñuû thoâng tin di truyeàn cho teá baøo con. - Töø 1 teá baøo meï cho 2 teá baøo con , moãi teá baøo con coù soá NST nhö nhau & baèng soá löôïng NST cuûa teá baøo meï . Ý nghĩa sinh học của sự nguyên phân Nhieät ñoä aûnh höôûng lôùn ñeán toác ñoä phaân baøo laø do toác ñoä caùc phaûn öùng hoaù hoïc phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng & nhieät ñoä aûnh höôûng ñeán traïng thaùi sinh lyù cuûa gen & vaø caùc ñaïi phaân töû . - Ngoaøi ra caùc hormon tuyeán noäi tieát , caùc chaát kích thích khoâng ñaëc hieäu ( muoái Na , K , protein laï …) caùc chaát hoaù hoïc phoùng xaï ( nhö khaùng sinh , chaát alkyl hoaù , phaåm nhuoäm taùc ñoäng leân ADN,colchicine, taùc ñoäng leân thoi voâ saéc , lithium, öùc cheá söï phan caét baøo töông trypafovin, caùc phoùng xaï ion hoaù gaây toån thöông NST ) ñeàu aûnh höôûng ñeán quaù trình phaân baøo Khái niệm: Giảm phân là quá trình tạo ra các tế bào đơn bội, có bộ Nst giảm một nửa so với trong TB xô ma Đặc điểm: Xảy ra ở TB sinh dục thời kì chín Quá trình giảm phân xảy ra 2 lần phân bào liên tiếp Như chúng ta đã biết, sự nguyên phân giúp duy trì số lượng nhiễm sắc thể không đổi trong các tế bào dinh dưỡng. Trong các tế bào giao tử (trứng và tinh trùng), số lượng nhiễm sắc thể chỉ bằng một nửa so với tế bào dinh dưỡng để khi thụ tinh (một trứng kết hợp với một tinh trùng) tạo thành hợp tử, số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội được khôi phục trở lại. Quá trình phân chia làm số lượng nhiễm sắc thể trong giao tử còn một nửa gọi là sự giảm phân. Các giai đoạn giảm phân: mỗi lần phân chia gồm 4 giai đoạn: kỳ trước, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối. Giữa hai lần phân chia không có kỳ trung gian. Giảm phân I Phân bào giảm phân 1 có thời gian kéo dài và diễn biến rất phức tạp, đặc biệt ở giai đoạn kì trước 1. Dựa vào trạng thái của nhiễm sắc thể có thể phân biệt kỳ trước 1 thành 5 giai đoạn nhỏ : Leptonema: Các nhiễm sắc thể xuất hiện dưới dạng sợi mãnh, chưa thấy được dạng kép. Nhiễm sắc thể bắt đầu xoắn. Màng nhân và hạch nhân chưa tiêu biến. Zygonema: Nhiễm sắc thể tiếp tục xoắn. Các nhiễm sắc thể tương đồng bắt cặp và tiếp hợp với nhau từ một đầu của nhiễm sắc thể tạo thành thể lưỡng trị. Pachynema: Nhiễm sắc thể tiếp tục xoắn, dày lên, có thể thấy được mỗi bivalent gồm có 4 sợi hay 4 nhiễm sắc tử. Trong giai đoạn này nhiễm sắc thể xoắn chặt và xảy ra hiện tượng trao đổi chéo giữa các nhiễm sắc tử trong cặp tương đồng. Dưới kính hiển vi có thể nhận ra những điểm tại đó các nhiễm sắc tử bắt chéo. Diplonema: Nhiễm sắc thể trong từng cặp tương đồng bắt đầu tách nhau ra bắt đầu từ vùng tâm động. Cuối kỳ này 2 nhiễm sắc thể tương đồng vẫn còn dính nhau ở một vài điểm chiasma (cho đến kỳ giữa I). Diakinesis: Nhiễm sắc thể xoắn cực đại và mang hình dạng đặc trưng. Màng nhân và hạch nhân biến mất. Thoi vô sắc hình thành Các cặp nhiễm sắc thể tương đồng hoạt động như một đơn vị thống nhất, di chuyển và tập trung về mặt phẳng xích đạo Tâm động của hai nhiễm sắc thể không phân chia, do đó chỉ có sự tách và phân ly về hai cực tế bào của hai nhiễm sắc thể. Hai nhân mới tạo thành chứa bộ đơn bội kép, số lượng bằng nửa của TB mẹ. Sự phân chia TBC diễn ra hình thành 2 TB con tuy đều chứa bộ NsT n kép nhưng lại khác nhau về nguồn gốc thậm chí cả cấu trúc Kì trung gian ( Interphage) nằm giữa 2 giai đoạn phân bào giảm nhiễm, nhân con ở trạng thái nghỉ ngắn và không có sự nhân đôi VCDT Đặc điểm: Cũng bao gồm 4 kì tương tự như nguyên phân, quá trình như sơ đồ. Thời gian nhanh, chỉ chiếm 1- 10% cả quá trình giảm phân. Kết quả. Nhờ có giảm phân, giao tử được tạo thành mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n) và qua thụ tinh bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) được phục hồi. nhờ đó thông tin di truyền được truyền đạt ổn định qua các đời, đảm bảo cho thế hệ sau mang những đặc điểm của thế hệ trước.Sự phân li độc lập và trao đổi chéo cùng với sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử qua thụ tinh đã tạo ra các hợp tử mang những tổ hợp nhiễm sắc thể khác nhau. Đây chính là cơ sở tế bào học để giải thích nguyên nhân tạo ra sự đa dạng về kiểu gen và kiểu hình đưa đến sự xuất hiện nguồn biến dị tổ hợp phong phú ở những loài sinh sản hữu tính Sự trao đổi chéo xảy ra ở kì đầu 1 là nhờ sự tiếp hợp chính xác của 2 NST tương đồng nhờ phức hệ tiếp hợp, có sự tổng hợp thêm ADN cần thiết và hoạt động của các Protein nhờ SSB Protein ( Protein gây bất ổn định ADN ); Rec A protein cũng như các enzim đặc trưng cho quá trình hoán vị gen giữa 2 đoạn ADN tương đồng. Giống nhau: Sao chép ADN trước khi vào phân bào. Đều phân thành 4 kì với các hoạt động lặp lại theo chu kì. Khác nhau