CHU KỲ TẾ BÀO VÀ ỨNG DỤNG

Chia sẻ: Until You | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:67

Thêm vào BST

Báo xấu

355
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chu kỳ tế bào, (cell cyle) là thời gian diễn ra kể từ khi tế bào được hình thành nhờ sự phân bào của tế bào mẹ và kết thúc bởi sự phân bào để hình thành tế bào mới. Ở các sinh vật đơn bào (nấm men, vi khuẩn,...) một cá thể sau khi trải qua chu kỳ phân bào tạo ra hai cá thể mới; còn ở các sinh vật đa bào thì chu kỳ tế bào là một quá trình rất quan trọng để một hợp tử phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh và để cơ thể bổ sung số lượng tế...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CHU KỲ TẾ BÀO VÀ ỨNG DỤNG

1
I. CHU KỲ TẾ BÀO 1.1. KHÁI NIỆM •Chu kỳ tế bào, (cell cyle) là thời gian diễn ra kể từ khi tế bào được hình thành nhờ sự phân bào của tế bào mẹ và kết thúc bởi sự phân bào để hình thành tế bào mới. Ở các sinh vật đơn bào (nấm men, vi khuẩn,...) một cá thể sau khi trải qua chu kỳ phân bào tạo ra hai cá thể mới; còn ở các sinh vật đa bào thì chu kỳ tế bào là một quá trình rất quan trọng để một hợp tử phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh và để cơ thể bổ sung số lượng tế bào thay cho số đã chết. 2
Trong các tế bào nhân sơ, chu kỳ tế bào trải qua một quá trình gọi là là trực phân. Trong các tế bào nhân chuẩn chu kỳ tế bào bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn th ứ nhất kỳ trung gian lúc tế bào phát triển, tích lũy v ật ch ất và nhân đôi ADN; giai đoạn thứ hai là nguyên phân (mitosis - M), lúc này tế bào thực thi quá trình phân chia thành hai tế bào con. Nhìn chung, chi tiết của chu trình tế bào thay đổi tùy loại tế bào và tùy sinh vật, tuy nhiên chúng có cùng nh ững điểm chung nhất định và có cùng mục tiêu là truyền đạt lại toàn bộ và chính xác thông tin di truyền của chúng cho các tế bào con. Chính vì vậy bộ ADN của tế bào mẹ phải được nhân đôi một cách chính xác và phải được chia đồng đều cho các tế bào con để mỗi tế bào con đều nh ận 3 được bộ ADN y hệt tế bào mẹ.
Chu kì tế bào Sự phân Điểm chốt M (ra M) chia tế bào Chu kỳ bắt đầu Điểm chốt G2 (vào M) Tế bào Tế bào sinh trưởng chuẩn bị phân chia Sự nhân Điểm giới hạn R đôi của 4 ADN
1.2. Các giai đoạn trong chu kỳ tế bào Chu trình tế bào có thể được chia thành hai pha: - Pha sinh trưởng gồm pha G1, S và G2, là thời gian tế bào thực hiện các chức năng trao đổi chất, tổng hợp các AND, ARN, các protein, các enzime, ... sinh trưởng và chuẩn bị cho phân bào. - Pha phân chia là thời gian tế bào mẹ phân đôi cho 2 tế bào con gồm hai quá trình phân chia nhân và quá trình phân chia tế bào chất (cytokinesis). Việc kích hoạt mỗi pha phụ thuộc vào sự tiến triển đúng cách của pha trước. Tế bào nếu có chu kỳ bị tạm thời ngưng trệ hay bị đảo ngược thì được xem như lâm vào một trạng thái tĩnh lặng gọi là pha G0. 5
Bảng tóm tắt các hoạt động trong chu kỳ tế bào Trạng Mô tả Pha thái tĩnh Trong pha này tế bào không tham gia vào chu kỳ và ng ưng phân G0 lặng/ chia. Đi vào con đường biệt hóa lão hóa Trong pha này tế bào tăng kích thước. Điểm kiểm soát G1 điều G1 khiển các cơ chế giúp cho tế bào chuẩn bị đầy đủ mọi thứ trong G1 rồi mới tiến tới pha S. Sinh Sự nhân đôi ADN. S trưởng Trong pha G2 tế bào tiếp tục sinh trưởng. Điểm kiểm soát G2 điều khiển các cơ chế giúp cho tế bào chuẩn bị đầy đ ủ mọi G2 thứ trong G2 rồi mới tiến tới phân chia trong phân chia. Tế bào ngừng sinh trưởng và toàn bộ năng lượng được tập trung vào việc phân chia tế bào thành hai tế bào con một cách Phân có quy củ. Ở giữa giai đoạn nguyên phân có một điểm kiểm M 6 chia soát ở kỳ giữa nhằm đảm bảo tế bào đã sẵn sàng hoàn t ất quá trình phân bào.
1.2.1. Pha G0 Thuật ngữ "hậu nguyên phân" hay "thời kỳ sau nguyên phân" (post-mitotic) thỉnh thoảng được dùng để ám chỉ pha G0 cũng như trạng thái lão hóa của tế bào. Các tế bào không phân chia trong các sinh vật đa bào nhân chuẩn thường chuyển từ trạng thái của pha G1 sang trạng thái tĩnh lặng của pha G0 và có thể duy trì trạng thái tĩnh lặng này suốt một thời gian dài, thậm chí là vĩnh viễn (ví dụ tế bào cơ, tế bào thần kinh hay tế bào của mô thủy tinh thể). Đây là điều phổ biến xảy ra trong các tế bào đã hoàn toàn biệt hóa. Trạng thái tĩnh lặng của tế bào xuất hiện khi ADN của chúng bị hư hỏng hay thoái hóa, điều này khiến tế bào không sinh sản được, hoặc giả khi các điều kiện ngoại bào tỏ ra không ủng hộ sự phân bào hay không có tín hiệu kích thích sự tiếp tục của chu kỳ tế bào. Các tế bào ở trạng thái G0 cũng có thể phục hồi khả năng phân bào và quay trở về chu kỳ tế bào; 7 quá trình này được cơ thể điều thiết nhằm đảm bảo sự sinh sản của tế bào nằm trong tầm kiểm soát.
1.2.2. Pha sinh trưởng (Interphase) Đây là thời gian mà tế bào chuẩn bị các điều kiện vật chất và năng lượng cho pha phân bào. Là thời kì tăng trưởng nhanh của tế bào và chiếm đến 90% thời gian của chu kỳ. Pha sinh trưởng được chia thành 3 pha: trước tổng hợp (G1), tổng hợp (S) và sau tổng hợp (G2). Trong đời sống của tế bào, thì tế bào tồn tại chủ yếu ở pha sinh trưởng, đây là giai đoạn tế bào tiến hành các hoạt động sống như hô hấp, tổng hợp protein, tăng trưởng, chuyên hóa và các vật liệu di truyền được sao chép. 8
Pha G1 Pha G1 - hay còn được gọi là pha sinh trưởng - là giai đoạn đầu tiên của kỳ trung gian, nó bắt đầu khi sự phân bào kết thúc cho đến khi sự sinh tổng hợp ADN bắt đầu xảy ra. Trong khi hoạt động sinh tổng hợp ở quá trình phân bào diễn ra khá chậm, trong pha G1 chúng tăng tốc rất nhanh chóng. Trong pha này nhiều enzyme đã được sản sinh nhằm phục vụ cho các hoạt động diễn ra trong pha S kế tiếp - phần lớn chúng là enzyme xúc tác quá trình tự nhân đôi ADN. Thời gian tiến hành pha G1 thay đổi nhiều tùy theo loài và tùy theo các loại tế bào trong cùng loài. Ở người, pha này kéo dài chừng 9 tiếng 9 đồng hồ.
Pha S Tiếp theo pha G1 là pha S, bắt đầu khi sự sinh tổng hợp ADN xảy ra và kết thúc khi tất cả các nhiễm sắc thể đều được sao chép - lúc này mỗi nhiễm sắc thể bao hàm hai nhiễm sắc tử chị em. Vì vậy trong pha này, hàm lượng ADN trong tế bào được nhân đôi mặc dù số bội thể của tế bào không thay đổi. Tốc độ phiên mã ARN và sinh tổng hợp protein phải nói là cực kì chậm trong pha này. Tuy nhiên sự sinh tổng hợp histone thì vẫn mau lẹ - thực chất quá trình sinh tổng hợp histone chủ yếu diễn ra trong pha S. 10
Pha G2 Sau khi pha S kết thúc, tế bào chuyển sang Pha G2 - pha này kéo dài cho đến khi quá trình nguyên phân bắt đầu. Sự sinh tổng hợp lại diễn ra mạnh vào pha này, trong đó chủ yếu là sự hình thành các sợi thoi hay vi quản vốn cần thiết cho quá trình nguyên phân. Việc ức chế sinh tổng hợp protein trong pha G2 sẽ khiến tế bào không thể nào bước vào quá trình nguyên phân được. 11
1.3. PHA PHÂN CHIA 1.3.1. PHÂN CHIA NHÂN 1.3.1.1. Nguyên phân a. Kỳ trước (Prophase): -Tế bào thực vật không có trung tử như tế bào động vật. Mà chúng có vùng trung tâm tổ chức vi ống (Microtubule organizing centers). Chức năng hoạt hóa sự trùng hợp tubulin, hình thành thoi phân bào. - Cuối kỳ trước, màng nhân 12 và hạch nhân dần dần biến mất.
b. Kỳ giữa (Metaphase): - Màng nhân tiêu biến thành các bóng nhỏ phân tán trong tế bào chất quanh thoi phân bào. - Các thoi phân bào vừa hình thành di chuyển chiếm vị trí trung tâm.Các thoi vi ống gắn với vùng tâm động, chúng đẩy và kéo NST sắp xếp thành mặt phẳng xích đạo, nằm thẳng góc với trục của thoi tạo nên mặt phẳng trung 1kì3 (metaphase plate).
c. Kỳ sau (Anaphase): - Hai nhiễm sắc thể sẽ phân ly về hai cực của tế bào - Cuối kỳ này, tế bào có hai nhóm nhiễm sắc thể riêng biệt, mỗi nhóm nằm ở một cực tế bào. 14
d. Kỳ cuối (Telophase) - Các NST con đã di chuyển đến 2 cực, giãn xoắn, dài ra biến dạng trở thành chất nhiễm sắc. - Thoi phân bào biến mất. Màng nhân xuất hiện bao quanh chất nhiễm sắc,hạch nhân được tái tạo và 2 nhân con được hình thành rong khối tế bào chất chung. - Sự phân chia tế bào chất thường cũng được hoàn t ất. 15
Kỳ đầu 16
1.3.1.2. Giảm phân * Giảm phân 1 a. Kì đầu I: (5 giai đoạn) - leptotene (sợi mảnh):ở giai đoạn này, trong nhân xuất hiện nhiều sợi nhiễm sắc dài, có hạt nhiễm sắc và có vân ngang. - zygotene (sợi kết hợp): Các NST tương đồng liên kết với nhau từng đôi một. Sự tiếp hợp của các NST tương đồng xảy ra một cách chính xác. - pachytene (sợi dày): Các NST tương đồng vẫn nằm tiếp cận nhau, chúng dày lên và co ngắn lại. Trong giai đoạn này x ảy ra hiện tượng trao đổi chéo giữa các cặp NST tương đồng. -diplotene (sợi kép): ở giai đoạn này, các NST tiếp tục co ngắn lại. - diakinesis (chuyển đi xa): Giai đoạn cuối, NST tiếp tục tách 17 rời và duỗi xoắn.
Trung tâm tổ chức vi ống 18
b. Kì giữa I: Từng cặp NST kép tương đồng tập trung và xếp song song ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào Đây là cơ sở cho sự phân chia giảm nhiễm và phân li ngẫu nhiên của các NST ở kì sau I. 19
c. Kì sau I: Các cặp NST kép tương đồng phân li độc lập về hai cực tế bào. Các hình chéo hoàn toàn chấm dứt. d. Kì cuối I: Hai nhân mới được tạo thành đều chứa bộ đơn bội kép (n NST), TBC phân chia hình thành 2 TB con đều chứa bộ n NST kép khác nhau về nguồn gốc, cấu trúc 20 (nếu sự trao đổi chéo xảy ra).