Sự hình thành và phát triển của vách tế bào

Sự hình thành và phát triển của vách tế bàoNhư chúng ta đã biết, quá trình phân chia tế bào thường kéo theo sự phân chia nhân. Từ 1 TB mẹ ban đầu qua quá trình nguyên phân tạo thành 2 TB con và sau quá trình phân chia nhân, tại mặt phẳng xích đạo hình thành một bản mỏng gọi là “phiến TB” bằng chất pectin, chia đôi tế bào chất thành hai nửa, mỗi nửa mang một nhân mới. Đồng thời vách TB mới được hình thành trên cơ sở phiến TB đó.Sự hình thành vách TB:Như đã nói ở phần trên, “phiến TB” là phần giữa hai TB con được hình thành và phiến này sẽ trở thành vách TB cho nên có thể xem đó là lớp đầu tiên của vách.Phiến TB đó chứa chất pectin sẽ trở thành phiến gian bào giữa hai lớp vách sơ cấp của hai TB mới hình thành. ở pha sau của sự phân bào, một thể sinh vách ( Hạt vách – phragmoplast) được hình thành và phát triển rộng ra. Đó là một tập hợp các ống vi tế giữa hai nhân con (vi ống, vi sợi...).Đồng thời ở mặt phẳng xích đạo, phiến TB – phần ở giữa các sinh chất mới được hình thành bên trong thể sinh vách đó. Mặt khác, phiến TB xuất hiện do sự kết dính của các bọt nhỏ trong mặt phẳng xích đạo, tức là nơi tập trung của các vi quản, vi hạt, rải ra giữa hai TB con.(Theo quan điểm hiện nay thì các bọt nhỏ hình thành nên phiến TB có nguồn gốc từ thể hình mạng ở vùng phụ cận của thể sinh vách, nhưng các bọt nhỏ của mạng nội chất cũng có thể tham gia vào sự sinh trưởng của phiến TB). Các vi quản của thể sinh vách tham gia vào việc hướng các bọt nhỏ tới vùng xích đạo, các bọt nhỏ của thể hình mạng mang các polysaccarit, pectin để xây dựng nên phiến TB. Khi các bọt nhỏ dính lại với nhau thì màng của chúng trở thành màng ngoài. Sự dính nhau của các bọt nhỏ tạo thành phiến TB đã để lại những chỗ trống nhỏ gọi là các “kênh liên bào”. Trước khi TB phân chia, nếu như TB đã không bào hóa thì một lớp chất TB được gọi là thể tạo vách (phragmoplas) trải ra trên mặt phẳng chia và nhân TB sẽ nằm ở vị trí đó, các sợi vi tế sẽ tạo nên một dải hình tròn được gọi là: Dãy tiền kỳ trước (PPB – Pryprophase band). Dãy này nằm chỗ nào thì quyết định mặt phẳng phân bào nằm chỗ đó. Trong sự phân bào của TB sôma thì sự hình thành thoi tơ và thể vách là sự kết hợp chặt chẽ. Vì thế mà thoi tơ vô sắc và thể sinh vách hình thành từ sự phân chia của chính những vi quản cho dù những vi quản mới được bổ sung cho thể sinh vách trước khi phiến TB hình thành xong. ở giai đoạn này, thể sinh vách không kéo dài ra tận vách của TB mẹ, do đó phiến TB tách biệt với lớp vách này. Các vi quản của thể sinh vách bị biến mất nơi phiến TB được hình thành, nhưng lại được xuất hiện liên tiếp ở các mép rời của vách TB chuẩn bị cho các quá trình phân chia tiếp theo.Tiếp đó, thể sinh vách kéo dài ra làm cho phiến TB kéo ra phía hai bên cho đến nơi dính vào vách TB mẹ hình thành vách TB mới, phân chia: Sau quá trình phân chia TB hoàn thành, TB bước sang một chu kỳ mới, hệ thống vi ống, vi quản trong TB (ở các mép rời của vách TB) lại được phân bố lộn xộn như ban đầu để tiếp tục quá trình mới.Từ 1 tế bào mẹ2 tế bào conĐể hiểu rõ hơn bản chất và vai trò của pryprophase band (PPB) và Phragmoplas (Hạt vách) trong việc hình thành và phát triển của vách TB như thế nào? Chúng ta hãy cùng đi sâu tìm hiểu cấu tạo, hoạt động và vai trò của PPB, Hạt vách. Pryprophase band (PPB) và Hạt Vách Do sự khác nhau trong cấu tạo của tế bàothực vật và động vật nên diễn biến trong chukỳ tế bào thực vật và tế bào động vật cũng cósự khác biệt. Đó là sự xuất hiện của dãy tiềnkỳ trước- preprophase band (PPB) và hạt vách Cấu tạo PPB:PPB là dãy quan sát được và mô tả lần đầu tiên vào năm 1966 bởi nhà khoa học Jereny Pockett – Heaps và Donald Northcate ( trường đại học Cambridge). PPB là dãy bao gồm hệ thống vi ống, vi sợi (actin) bao bọc xung quanh màng nhân có đường kính khoảng từ 2 – 3mm.Hoạt động và vai trò của PPB:Trước khi TB phân chia (kỳ trung gian) hệ thống vi ống và vi sợi sắp sếp một cách lộn xộn, không có trật tự rõ ràng.ở kỳ trung gian, khi TB ở pha G2, nghĩa là sau khi TB hoàn thành việc nhân đôi ADN ở pha S, các vi ống, vi sợi ở gần nhân, tập trung dày đặc tạo thành một dãy bao bọc quanh nhân tại vị trí của thể vách và mặt phẳng phân bào sau này.Khi TB bước vào pha phân chia (cuối kỳ đầu), lúc này màng nhân tiêu biến dần (PPB cũng biến mất), khi PPB biến mất thì các vi ống còn lại được sắp sếp có trật tự, hai đầu hướng về hai cực của TB theo hướng vuông góc với mặt phẳng PPB hình thành trước đây.Chính những sợi vi ống này hình thành nên thoi phân bào. Đồng thời khi PPB bị mất đi đã để lại một vùng nghèo actin (actin – depleted zone). Đây cũng là nơi mà phiến TB hình thành từ trung tâm sẽ gắn kết với vách của TB mẹ hình thành vách TB con.Như vậy, chính sự xuất hiện của dãy tiền kỳ trước ở kỳ trung gian trước khi TB phân chia có vai trò hết sức quan trọng trong chu kỳ TB thực vật cũng như sự hình thành vách TB.Định hướng đúng đắn vị trí của của thoi phân bào.Xác định vị trí hình thành phiến TB sau này.Định hướng mặt phẳng phân chia TB để rồi hình thành nên các cơ quan tương ứng.Vai trò của hạt vách:Cấu tạo của hạt vách: Hạt vách là một cấu trúc đặc biệt của TB thực vật, xuất hiện ở kỳ cuối sau khi có sự phân chia tế bào chất xảy ra. Hạt vách có vị trí vuông góc với mặt phẳng phân bào. Hạt vách là một phức hợp gồm có: Vi ống (microtubules). Vi sợi ( microfilaments – actins). Các yếu tố từ lưới nội chất (endophasmareticulum elements). Các túi tạo thành từ thể Golgi của hạt vách chứa các chất cấu tạo nên phiến TB như: Pectin polysaccharides, hemicelluloses... Thành phần phiến TB và vai trò của hạt vách:Phiến TB hình thành ở trung tâm mặt phẳng phân bào. Có nhiều quan điểm khác nhau về sự hình thành phiến TB: Theo Whaley và Mollenhauer (1963), Frey – Wyssling Lopez – saez và Miihlethaler (1964) cho rằng:Các túi hình thành từ thể Golgi này sẽ kết hợp với nhau tạo nên phiến TB tại mặt phẳng phân bào. Ngiên cứu của Bajer (1965) cho rằng các vi sợi (Filaments) tập trung nhiều tại vùng mà phiến TB hình thành, chúng di chuyển dọc theo trục của hạt vách kết hợp với nhau tạo thành phiến TB. Phiến TB sơ cấp hình thành ở trung tâm, được thấm thêm các chất celluloses từ những túi có ngồn gốc từ thể Golgi của hạt vách làm cho phiến TB ngày càng dày và cứng hơn. Dần dần, phiến TB này sẽ phát triển mở rộng hướng ra bên ngoài. Khi phiến TB mở rộng đến màng nguyên sinh chất thì hạt vách cũng biến mất. Lúc này, phiến TB sẽ kết hợp với vách của TB mẹ để tạo thành 2 TB con. Sau quá trình phân chia TB hoàn thành, TB bước sang một chu kỳ mới, hệ thống vi ống, vi sợi trong TB lại được phân bố lộn xộn như ban đầu.