Bài giảng môn Sinh học - Phân bào nguyên nhiễm

 KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌCLỚP 48CNSHphân bào nguyên nhiễmTRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANGquá trình CHU KÌ SỐNG CỦA TẾ BÀO Chu kì sống của tế bào là thời gian diễn ra kể từ thời điểm tế bào được hình thành nhờ phân bào của tế bào mẹ và kết thúc bởi sự phân bào để hình thành tế bào. Chu kì tế bào gồm 2 thời kì chính: - Thời kì giũa 2 lần phân chia được goi là gian kì (kí hiệu là I ) là thời gian tế bào trao đổi chất, sinh trưởng và chuẩn bị phân bào. - Thời kì tiếp theo là kì phân bào (kí hiệu M ) là thời kì tế bào mẹ phân đôi cho ra 2 tế bào con. ĐẶC ĐIỂM CỦA PHÂN BÀO NGUYÊN NHIỄMCÁC KÌ CỦA PHÂN BÀOVAI TRÒ CỦA PHÂN BÀO NGUYÊN NHIỄM ĐẶC ĐIỂM CỦA PHÂN BÀO NGUYÊN NHIỄM Khái quát Phân bào nguyên nhiễm (Mitois) là pha M của chu kỳ tế bào,tiếp ngay sau pha G2. Bản chất của hiện tượng phân bào là phương thức qua đó tế bào mẹ phân đôi DNA ( đã được nhân đôi qua pha S) về 2 tế bào con. 1.1 Đối với procaryota Ở procaryota, bộ máy di truyền có cấu trúc đơn giản, chỉ là phân tử DNA dạng vòng, vì vậy phương thức phân bào đơn giản được gọi là sự phân đôi. Trong pha S sau khi phân tử DNA bám vào mesoxom và tái bản cho ra 2 phân tử DNA giống hệt nhau, mesoxom được phân đôi và mỗi phần mesoxom kéo theo mình một phân tử DNA con. Tiếp theo một màng được hình thành cắt đôi tế bào thành 2 nửa, mỗi nửa có chứa 1 phân tử DNA. => Kết quả là hình thành 2 tế bào vi khuẩn con có chứa DNA giống tế bào vi khuẩn mẹ.1.2 Đối với eucaryota Ở eucaryota, bộ máy di truyền có cấu trúc phức tạp, phân tử DNA liên kết với histon và các protein phi histon tạo thành các nhiễm sắc thể được phân tách với tế bào chất bởi màng nhân, cho nên tiến trình phân bào diễn ra phức tạp, đòi hỏi phải có bộ máy phân bào là hệ thống sợi tạo nên thoi phân bào. Đặc điểm của phân bào nguyên nhiễm - Phân bào nguyên nhiễm là là dạng phân bào phổ biến ở eucaryota. - kết quả của phân bào hình thành 2 tế bào con có chứa số lượng nhiễm sắc thể giữ nguyên như tế bào mẹ - Xuất hiện nhiễm sắc thể và phân chia nhiễm sắc thể về 2 tế bào con. - Xuất hiện trong tế bào chất bộ máy phân bào, có vai trò hướng dẫn các nhiễm sắc thể con di chuyển về 2 cực tế bào. - Trong tiến trình phân bào, màng nhân và hạch nhân biến mất và lại được tái tạo ở 2 tế bào con. II. CÁC KÌ CỦA PHÂN BÀO Bắt đầu thời gian tiếp theo pha G2 của gian kì và kết thúc khi hình thành 2 tế bào con. Qúa trình phân bào diễn ra theo 6 chu kì tiếp nhau: - Tiền kỳ - Tiền trung kỳ. - Trung kỳ. - Hậu kỳ. - Mạt kỳ. - Kỳ phân tế bào chất. Sự phân nhân.Sự phân tế bào chất2.1 TIỀN KÌ (prophase) Tiền kì được tiếp sau pha G2 của gian kì. Các hiện tượng đặc trưng cho tiền kì là: a, Hình thành nhiễm sắc thể : chất nhiễm sắc ở gian kì bao gồm các sợi nhiễm sắc đã được nhân đôi qua qua pha S trở nên xoắn và cô đặc lại, hình thành các nhiễm sắc thể mà số lượng và hình thái đặc trưng cho từng loài. Mỗi NST gồm 2 Nhiễm sắc tử chị em đính với nhau bởi trung tiết. b, Màng nhân và hạch nhân có nhiều thay đổi : hạch nhân giảm thể tích, phân rã và biến mất. Màng nhân đứt ra thành nhiều đoạn và biến thành các bóng không bào bé phân tán trong tế bào chất. c, Hình thành bộ máy phân bào : đó là sự hình thành nên MTOC, các vi ống tubulin, sao phân bào, thoi phân bào. Đến cuối tiền kì, khi màng nhân biến mất thì bộ máy thoi với 2 sao đã được hình thành.2.2 TRUNG KÌ SỚM ( prometaphse ) Trung kì sớm bắt đầu khi màng nhân tiêu biến thành các bóng nhỏ phân tán trong tế bào chất quanh thoi phân bào. Thoi phân bào hình thành lúc đầu ở vùng cạnh màng nhân, khi màng nhân biến mất thì nó di chuyển chiếm ngay vị trí trung tâm. Các nhiễm sắc thể mang trung tiết là nơi đính 2 nhiễm sắc tử chị em. Lúc này trung tiết phân hóa thành 2 cấu trúc được gọi là tâm động kẹp lấy trung tiết. Thông qua tâm động, nhiễm sắc thể được đính với các sợi tâm động của thoi. Như vậy nhiễm sắc thể được xếp nằm thẳng góc với các sợi tâm động cuả thoi, còn tâm động có vị trí đối mặt với 2 sao ở 2 cực, mỗi phía có 1 tâm động. 2.3 TRUNG KÌ ( metaphase ) Nhiễm sắc thể ở trung kì xoắn,cô đặc và co ngắn tối đa. Mỗi nhiễm sắc thể đính với sợi tâm động qua tâm động, và có tác động của các sợi tâm động, các nhiễm sắc thể sắp xếp cùng trên mặt phẳng xích đạo,tạo nên cái gọi là tấm trung kì. Tấm trung kì nằm thẳng góc với trục dọc của thoi. Hai tâm động đính với các sợi tâm động ở cả 2 phía đối mặt với sao. Ngoài sợi tâm động , thoi còn các sợi cực. Sợi cục của thoi không đính với tâm động, có 2 loại : 1 loại liên tục chạy từ cực này đến cực kia, 1 loại chỉ chạy từ cực đến miền xích đạo.2.4 HẬU KÌ ( anaphase ) Đặc điểm của hậu kì là sự tách đôi của 2 nhiễm sắc tử chị em khỏi nhau và trở thành nhiễm sắc thể độc lập. Mỗi nhiễm sắc thể con mang một tâm động riêng đính với sợi tâm động phía đối mặt với sao. Tất cả các nhiễm sắc thể con cùng tách khỏi nhau và cùng thời gian di chuyển về 2 cực nhờ sự co ngắn của sợi tâm động phối hợp với sự kéo dài của các sợi cực và hẹp lại của thoi. Người ta đã tính được tốc độ di chuyển về cực của nhiễm sắc thể khoảng 1µm trong 1 phút.2.4 HẬU KÌ ( anaphase ) Đặc điểm của hậu kì là sự tách đôi của 2 nhiễm sắc tử chị em khỏi nhau và trở thành nhiễm sắc thể độc lập. Mỗi nhiễm sắc thể con mang một tâm động riêng đính với sợi tâm động phía đối mặt với sao. Tất cả các nhiễm sắc thể con cùng tách khỏi nhau và cùng thời gian di chuyển về 2 cực nhờ sự co ngắn của sợi tâm động phối hợp với sự kéo dài của các sợi cực và hẹp lại của thoi. Người ta đã tính được tốc độ di chuyển về cực của nhiễm sắc thể khoảng 1µm trong 1 phút.2.5 MẠT KÌ (telophase) Trong kì này, các nhiễm sắc thể con đã di chuyển tới 2 cực,giãn xoắn , dài ra và biến dạng trở thành chất nhiễm sắc. Thoi phân bào biến mất, đồng thời hình thành màng nhân bao quanh nhiễm sắc. Hạch nhân được tái tạo. Hình thành 2 nhân con trong khối tế bào chất chung.2.6 PHÂN CHIA TẾ BÀO CHẤT Sự phân chia tế bào chất được bắt đầu từ cuối hậu kỳ hoặc đầu mạt kỳ và diễn ra suốt mạt kỳ. Ở tế bào động vật : Sự phân tb chất được bắt đầu bằng sự hình thành 1 eo thắt tại vùng xích đạo ở vùng giữa 2 nhân con. Sự hình thanh eo thắt và lõm sâu của eo , tiến tới cắt đôi tế bào chất là do sự hình thành vòng co rút ở vùng xích đạo được cấu tạo gồm vi sợi actin. Khi vòng actin co rút kéo theo màng sinh chất lõm thắt vào trung tâm, và khi màng nối với nhau sẽ phân tách tế bào chất thành 2 nửa, mỗi nửa chứa 1 nhân con. ở tế bào thực vật : Bắt đầu phân bào bằng sự xuất hiện một vách ngang ở vùng trung tâm xích đạo, vách ngang phát triển dần ra ngoại vi cho tới khi liên kết với vách tế bào và như vậy phân tách tế bào chất thành 2 nửa chứa nhân con. Trên vách ngang phân tách 2 tb con phát triển hệ thống cầu nối tế bào chất tạo thành cấu trúc plasmodesma đặc trưng cho tb thực vật. Trong quá trình này có sự tham gia của phức hệ golgi, mạng lưới nội chất và các vi ống cực của thoi còn tồn dư lại ở vùng xích đạo THỜI GIAN CỦA CÁC KÌ VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH PHÂN BÀOThời gian của các chu kì : Trong cơ thể đa bào, các chủng quần tb luôn được đổi mới nhờ sự phân bào thì tb duy trì một nhịp điệu phân bào ổn định. Bình thường đối với động vật có vú trưởng thành , chu kì tế bào trong cơ thể kéo dài từ 10h tới 20h, thì thời gian phân bào có thể kéo dài từ 1h đến 2h. Thời gian của M không phụ thuộc vào thời gian của chu kì. Thời gian của chu kì có thể dài hơn nhiều nhưng thời gian của M tương đối ổn định. - Tiền kì thường kéo dài từ 10-15 phút. - Trung kì sớm và trung kì kéo dài từ 25-35 phút. - Hậu kì là ngắn nhất chỉ kéo dài từ 5-8 phút. - Mạt kì diễn ra trong khoảng 20-25 phút.B. CHỈ SỐ PHÂN BÀO_IM (mitotic index) Để xác định nhịp điệu phân bào của 1 chủng quần thể tế bào. IM = tổng số tb phân chia/ 1000 tb quan sát.C. SỰ ĐIỀU CHỈNH PHÂN BÀO+)Nhân tố nội bào: Khi đề cập tới các nhân tố kiểm tra sự phân bào, người ta thấy một nhân tố nội bào có tính quyết định là : tế bào phải trải qua pha S nghĩa là DNA và nhiễm sắc thể phải được nhân đôi, Tế bào ở pha G1 muốn đi vào pha S phải vượt wa điểm R ở cuối pha G. Vượt qua pha G2 cũng là điều kiện cần cho sự phân bào vì trong pha G2 tế bào tổng hợp các protein cần thiết cho phân bào, đặc biệt sự trùng hóa các tubulin để tạo thành vi ống.+) Nhân tố ngoại bào : Có thể là hóa chất hoặc các bức xạ có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự phân bào. Có thể tác động lên sự tái bản DNA, lên sự tạo tành thoi, lên nhiễm sắc thể hoặc lên sự phân chia tế bào chất. III. VAI TRÒ CỦA PHÂN BÀO NGUYÊN NHIỄM. 3.1 PHÂN BÀO VÀ SINH TRƯỞNG Phân bào nguyên nhiễm là phương thức sinh trưởng của các mô, cơ quan trong cơ thể đa bào. Các mô, cơ quan tăng khối lượng không chỉ do sự gia tăng tổng hợp các chất nội bào và gian bào mà chủ yếu do gia tăng số lượng tế bào do phân bào. Khi sự phân bào của chủng quần bị ức chế thì mô và cơ quan ngừng sinh trưởng. 3.2 PHÂN BÀO VÀ SINH SẢN Phân bào nguyên nhiễm là phương thức sinh sản của tế bào cũng như của cơ thể đơn bào, qua đó tb mẹ chuyền thông tin di truyền cho các thế hệ tb con. Thông tin di truyền trong DNA và nhiễm sắc thể được nhân đôi qua pha S và được phân đôi về 2 tb con qua phân bào nguyên nhiễm, do đó bảo tồn, giữ nguyên số lượng nhiễm sắc thể qua các thế hệ. the endwriten by hoangtuan.info