Di truyền tế bào ( Nguyễn Như Hiền ) - Chương 5

Chu kỳ sống của tế bào và sự phân bàoMục tiêu: Sau khi học xong chương này học viên có khả năng: - Trình bày được chu kỳ tế bào và các hiện tượng xảy ra trong các kỳ. - Vẽ được sơ đồ các kỳ phân bào nguyên nhiễm và các hiện tượng xảy ra trong các kỳ. - Vẽ được các kỳ của phân bào giảm nhiễm và các hiện tượng xảy ra trong các kỳ. - Làm bảng so sánh phân bào nguyên nhiễm và phân bào giảm nhiễm. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Di truyền tế bào ( Nguyễn Như Hiền ) - Chương 5 116Chương 5Chu kỳ sống của tế bào và sự phân bào Mục tiêu: Sau khi học xong chương này học viên có khả năng: - Trình bày được chu kỳ tế bào và các hiện tượng xảy ra trong các kỳ. - Vẽ được sơ đồ các kỳ phân bào nguyên nhiễm và các hiện tượng xảy ra trong các kỳ. - Vẽ được các kỳ của phân bào giảm nhiễm và các hiện tượng xảy ra trong các kỳ. - Làm bảng so sánh phân bào nguyên nhiễm và phân bào giảm nhiễm.5.1 Các thời kỳ của chu kỳ tế bào Chu kỳ sống của tế bào là thời gian diễn ra kể từ thời điểm tế bào được hình thành nhờphân bào của tế bào mẹ và kết thúc bởi sự phân bào để hình thành tế bào mới (xem hình 5.1). Người ta chia chu kỳ tế bào ra hai thời kỳ chính: Thời kỳ giữa hai lần phân chia được gọi là gian kỳ (interphase) được ký hiệu là I là thờigian tế bào trao đổi chất, sinh trưởng và chuẩn bị cho phân bào. Thời gian tiếp theo là kỳ phân bào (mitosis) được ký hiệu là M, là thời kỳ tế bào mẹ phânđôi cho ra hai tế bào con. Trong cơ thể đa bào các tế bào soma được biệt hóa khác nhau để thực hiện chức năngkhác nhau nên thời gian kéo dài của chu kỳ sống của chúng có nhiều thay đổi, đặc biệt là thờikỳ gian kỳ. Ví dụ, tế bào ruột phân bào hai lần qua một ngày, tế bào gan phân bào hai lần quamột năm, còn tế bào nơron ở cơ thể trưởng thành hầu như không phân bào mà gian kỳ kéo dàicho đến khi tế bào chết hoặc cơ thể chết. Trung bình chu kỳ sống của đa số tế bào kéo dài từ 8giờ đến 100 ngày. Hình 5.1 117 Chu kỳ tế bào5.1.1 Gian kỳ Trong gian kỳ tế bào thực hiện các chức năng trao đổi chất, các hoạt động sống khácnhau, tổng hợp ARN, ADN, các protein, các enzym v.v. và chuẩn bị cho phân bào. Tuỳ theođặc điểm chức năng người ta chia gian kỳ ra ba giai đoạn hay là pha liên tiếp nhau: giai đoạnG1 (gap 1), giai đoạn S (synthesis) và giai đoạn G2 (gap 2) (xem hình 5.1). Thời gian kéo dàicủa gian kỳ tuỳ thuộc vào thời gian của 3 pha G1 + S + G2 đặc biệt tuỳ thuộc vào G1 vì ở cácloại tế bào khác nhau thì thời gian G1 là rất khác nhau, còn giai đoạn S và G2 tương đối ổnđịnh.5.1.2 Pha G1 Pha G1 được tiếp ngay sau phân bào. - Thời gian của G1. Thời gian của G1 kéo dài từ ngay sau khi tế bào được tạo thành do phân bào, cho đến khibắt đầu pha S là pha tổng hợp ADN. Thời gian của G1 tuỳ thuộc vào chức năng sinh lý của tếbào, ví dụ đối với tế bào phôi thì thời gian của G1 = 1 giờ, đối với tế bào gan động vật có vúG1 = 1 năm, còn đối với tế bào nơron G1 có thể kéo dài suốt đời sống cơ thể. Đối với tế bàoung thư thời gian của G1 bị rút ngắn rất nhiều. Người ta còn phân biệt pha G0 là pha trongđó tế bào đi vào trạng thái biệt hóa vĩnh viễn hoặc thoái hóa. Khi kết thúc G1 tế bào đi vào pha S và G2 để vào thời kỳ phân bào và tuỳ thuộc vào cácđiều kiện môi trường. Vào cuối pha G1 có một thời điểm được gọi là điểm hạn định(restrictrion point), điểm R. Nếu tế bào vượt qua điểm R chúng tiếp tục đi vào pha S. Nhân tố điều chỉnh thờiđiểm R là phức hệ protein không bền vững có tác dụng kìm hãm gồm có cyclin D vàkinaza phụ thuộc cyclin. Pha G1 là pha sinh trưởng của tế bào vì trong pha này xảy ra sựtổng hợp các ARN và protein. Đối với các tế bào biệt hóa thì tế bào không vượt qua R màđi vào qúa trình biệt hóa tế bào để tạo nên các dòng tế bào soma khác nhau có chức năngkhác nhau. - Tổng hợp chất trong pha G1. Trong pha G1 hàm lượng ADN và số lượng thể nhiễm sắc là ổn định (ví dụ ở người là 2n= 46 thể nhiễm sắc). Mỗi một thể nhiễm sắc chứa một phân tử ADN liên kết với histon và ởpha G1 các sợi nhiễm sắc của thể nhiễm sắc và cũng chính trong pha G1 các ADN ở trạngthái hoạt động nghĩa là tổng hợp các ARN (phiên mã) và tổng hợp protein (dịch mã). Vì vậyngười ta xem pha G1 là pha sinh trưởng tế bào và thực hiện hoạt động sinh lý khác nhau. Khinhân phiên mã (transcription) thì các gen chứa trong vùng chất nhiễm sắc thực (euchromatine)(có chứa các codon gồm bộ ba deoxyribonucleotit) sẽ tổng hợp nên phân tử mARN (mang cáccodon gồm bộ ba ribonucleotit) và như vậy mã của một protein nào đó (trình tự các codon)trong ADN đã được “phiên” sang mARN. Phân tử mARN sẽ đi ra tế bào chất đến riboxom, ởđây nhờ các tARN, các axit amin được lắp ghép đúng theo các codon của mARN để cho raphân tử protein mà tế bào cần.5.1.3 Pha S 118 Pha S là pha tiếp theo pha G1 nếu tế bào vượt qua được điểm hạn định R. Trong pha G1tế bào chuẩn bị điều kiện cho pha S, vào cuối pha G1 tế bào tổng hợp một loại protein đặctrưng là cyclin A và nhanh chóng tích lũy trong nhân tế bào. Protein cyclin A cùng với kinazasẽ xúc tiến sự tái ...