Đang tải... (xem toàn văn)
Ý nghĩa của tế bào chết theo chương trình PCD
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ KHOA SINH HỌC Giáo viên giảng dạy: TS. LÊ THỊ TRỄ Nhóm 1 Bài thuyết trình: Ý nghĩa của tế bào chết theo chương trình PCD ĐẶT VẤN ĐỀ Giải phẫu lá Giải phẫu phôi Giải phẫu thân Giải phẫu rễ - Cơ thể thực vật được cấu tạo từ tế bào. - Tế bào chỉ sống khi chúng thể hiện đầy đủ các đặc tính như : Trao đổi chất, sinh trưởng, sinh sản, cảm ứng và thích nghi với môi trường sống. Chu trình phát triển của thực vật có hoa điển hình Liệu phải chăng chỉ những quá trình phân bào mới tham gia vào chu trình phát triển của cơ thể thực vật và mọi tế bào sinh ra từ đó đều tồn tại, hoạt động chức năng suốt đời sống cá thể? ĐẶT VẤN ĐỀ - Nguyên phân làm tăng số lượng tế bào với bộ gen giống nhau, giảm phân tạo các giao tử trãi qua quá trình thụ tinh tạo thành hợp tử. Song song với quá trình đó, các sinh vật đa bào còn có những cơ chế phức tạp kiểm soát sự chết của tế bào theo chu trình hay sự chết không theo chu trình Phân bào nguyên nhiễm Tế bào chết theo chương trình Apotosis - Sự lão hóa và chết của tế bào thực vật được chương trình hóa đóng một vai trò hết sức quan trong trong suốt đời sống thực vật trong quá trình sinh trưởng và biệt hóa cơ quan, mô tế bào, sự lão hóa và chết của tế bào diễn ra liên tục bên trong cơ thể. Vậy Sự lão hóa và chết của tế bào thực vật theo chương trình diễn ra như thế nào bên trong tế bào? Những yếu tố nào chi phối quá trình này ? Ý nghĩa của nó như thế nào? Đó là vấn đề chúng ta cần thảo luận! 1. Các khái niệm liên quan 2. Các giả thuyết về nguyên nhân lão hóa và chết của tế bào theo chương trình 3. Phân loại PCD 4. Nguyên nhân, cơ chế gây nên PCD ở thực vật 5. Các yếu tố điều khiển quá trình PCD 6. Ý nghĩa của PCD ở thực vật NỘI DUNG TRÌNH BÀY NỘI DUNG 1. Các khái niệm: - Sự lão hóa (senescence- tiếng La tinh senex: người già tuổi già) là một trạng thái hay quá trình già (processing of aging) - Lão hóa tế bào là hiện tượng tế bào biểu hiện sự hạn chế về khả năng phân chia . - Khi già tế bào có những biểu hiện rõ rệt như : + Suy giảm các quá trình tổng hợp, + Lục lạp và diệp lục bị phân giải, + Lưới nội bào và thể Golgi bị phân giải, + Gia tăng quá trình thủy phân, + Tăng hoặt tính enzym như hydrolase, perosidase, + Hình thành nhiều giọt lipid trong các bào quan và trong tế bào chất… => Kết thúc sự già là cái chết. - Sự chết của tế bào được chương trình hóa (PCD): Là quá trình tự chết của tế bào có những biến đổi hình thái đặc trưng diễn ra theo một trình tự nhất định được điều khiển bởi những yếu tố di truyền bên trong tế bào nhằm đạt được và duy trì trạng thái cân bằng trong quá trình phát triển và chống lại các stress của môi trường và tác nhân gây bệnh. Quá trình chết của TB được điều khiển bởi những yếu tố di truyền trong tế bào chống lại các tác nhân môi trường HÌNH: 2. Các giả thuyết về nguyên nhân lão hóa và chết của tế bào theo chương trình: - Lí thuyết chương trình ( The program theory) hay sự chết tế bào được chương trình hóa ( Programmed Cell Death): người ta cho rằng trong nhiều cơ thể, chết được xem như biến cố đã được chương trình hóa sẵn trong tế bào. Ví dụ như thực vật một năm. + Cheng- Hung Yen và Chang- Hsien Yang (1998) đã tìm bằng chứng về lí thuyết trên thông qua sự nghiên cứu lão hóa của lá ở 5 loài thực vật: Philodendron hastatum, Epipremum aureum, Bauhinia pupurea , Delonix regia, và Butea monosperma. + Một số người khác ủng hộ lí thuyết này giải thích sự già và chết tế bào được chương trình hóa trong tế bào bởi những “gen lão hóa’’ (aging genes) - Tuy nhiên trong khi nghiên cứu bản chất của thể mút, các nhà di truyền học đã phát hiện ra một loại enzym có tính chất ngăn ngừa sự mất mát những đoạn lặp lại của thể mút.Cơ chế ‘’ bào mòn’’ xảy ra trong mỗi lần phân bào, còn cơ chế ‘’thêm bào’’ được xác định bởi hoặt động của enzym telomerase. - Một số nhà khoa học khác cho rằng nguyên nhân lão hóa tế bào là do nhiễm sắc thể của nhân chuẩn có cấu trúc thẳng, nên sau mỗi lần nhân bản NST thu ngắn lại. Thể mút ngắn lại qua các lần phân chia Enzim telomerase [...]... với sự tích lũy của O2- và H202 trong tế bào của lá đậu già sẽ kích thích quá trình PCD diễn ra bình thường trong tế bào - Bên cạnh đó còn có sự tham gia của một số enzim như là protease,nuclease 6 Ý nghĩa của PCD ở thực vật: 6.1 Ý nghĩa về tiết kiệm năng lượng - Những cái chết đã được lập trình sẵn trong tế bào thực vật giúp cho cây loại bỏ những tế bào đã hoàn thành hết chức năng của nó và tập trung... nuôi những tế bào cần thiết trong hoạt động sống của tế bào Ví dụ: Để hình thành một hoa cái, ban đầu các tế bào mầm nhị hoa gồm cả nhị và nhụy Tuy nhiên, sau một thời gian tế bào mầm nhị sẽ bị kích hoạt theo chương trình PCD và cuối cùng tế bào mầm nhị sẽ hoá già và chết theo một lập trình có sẵn trong tế bào và kết quả là tạo nên một hoa cái Chính những sự tiêu giảm của nhị trong quá trình hình thành... quá trình nảy mầm và sinh trưởng của hạt - Các chóp rễ được hình thành từ những tế bào ban đầu trong mô phân sinh, liên tục được thế chỗ và di chuyển đến vùng ngoại vi vởi các tế bào mới Do vậy, sau vài ngày các tế bào ngoại vi bị chết Sự chết của tế bào này là một phần bình thường của sự phát triển chứ không phải là một hệ quả của sự mài mòn trong quá trình thâm nhập đất 6.1.3 Loại bỏ những tế bào. .. hoa sự chết của các bộ phận của nó cũng là để loại bỏ có chọn lọc, chỉ giữ lại những gì cần thiết nhất và tập trung dinh dưỡng cho nó phát triển thành cái mới 6.2 Ý nghĩa về mặt chuyên hóa Khi những tế bào chết theo lập trình thì nó sẽ tạo điều kiện tốt cho việc chuyên hóa một số tế bào nhất định Ví dụ như: +Những tế bào xylem chỉ thực hiện chức năng dẫn nước của mình sau khi chết đi +Những tế bào bần... quá trình apoptosis để gây ra sự chết tế bào Hình 6: Con đường bên ngoài Thôngqua các tác nhân bên ngoài: - Ngoài ra, còn có ý kiến cho rằng những protein arabinogalactan cũng đóng vai trò trong việc gây ra sự lão hóa và chết tế bào bằng việc tác dụng làm rời rạc cấu trúc vách tế bào và phá vỡ sự tương tác giữa những tế bào với nhau trong những tế bào mạch dẫn đang phát triển của bao lá mầm ngô Sự chết. .. 50 lần’’ trước khi kiệt sức Phát hiện về giới hạn số lần phân bào được gọi là giới hạn Hayflick (Hayflick Limit) (Rufer N và Nabholz M., 2003) 3.1 Apoptosis: 3 Phân loại PCD: - Apoptosis là một quá trình chết sinh lý nhằm loại bỏ các tế bào không mong muốn - Xảy ra ở từng tế bào hay cụm tế bào riêng lẻ trong chu trình tái sinh của mô tế bào - Apotosis cần năng lượng và thường đòi hỏi tồng hợp các đại...- Từ những phát hiện bản chất của telomerase và enzym telomerase, một số nhà khoa học cho rằng tuổi của tế bào được đo bằng sự mất AND thể mút nằm trên đầu mút nhiễm sắc thể Nếu telomerase được hoạt hóa trong tế bào, tế bào tiếp tục sinh trưởng và phân chia Điều này dẫn đến sự ‘’bất tử’’ của tế bào( immortal cell ) - Theo Hayflick: những tế bào bình thường có thể phân chia’’khoảng chừng... cho các tế bào mầm cái không còn khả năng sinh sản và bắt đầu chết theo lập trình có sẵn trong tế bào Sự chết theo chương trình còn xảy ra ngay sau khi sinh sản (VD: Tre) 5 Các yếu tố điều khiển quá trình PCD: 5.1.Các phytohormon - Salicylic acid: tích lũy nhiều ở những nơi bị thương tổn, salicylic acid là một tín hiệu có thể thúc đẩy tế bào chết - ABA kích thích sự hình thành tầng rời gây nên sự rụng... rụng của chúng - Ethylen: Khi ethylen trong tế bào ở nồng độ quá cao thì nó vẫn chưa hoạt động để kích hoạt chương trình PCD mà để hoạt động được thì nó cần có sự mồi hóa, kích thích của các phần tử tín hiệu rồi bằng cách giải phóng ion Ca để làm hoạt hóa quá trình phosphoryl hóa protein nhằm kích thích chương trình PCD xảy góp phần vào quá trình thúc đẩy lão hóa cũng như các hình thức phát triển của tế. .. hình thức phát triển của tế bào chết, chẳng hạn sự hình thành mô khí ở rễ 5.2 Kênh màng và sự trao đổi lipit - Khi các phytohormon quy định sự già và chết của tế bào được phóng thích và tại vị trí trả lời, các phytohormon kết hợp với những phân tử thụ quan mà có lẽ định vị trong màng nguyên sinh chất và gây ra sự trả lời, đó là quá trình lão hóa và chết của tế bào theo chương trình - Tín hiệu phospholipids . soát sự chết của tế bào theo chu trình hay sự chết không theo chu trình Phân bào nguyên nhiễm Tế bào chết theo chương trình Apotosis - Sự lão hóa và chết của tế bào thực vật được chương trình. hóa và chết của tế bào theo chương trình 3. Phân loại PCD 4. Nguyên nhân, cơ chế gây nên PCD ở thực vật 5. Các yếu tố điều khiển quá trình PCD 6. Ý nghĩa của PCD ở thực vật NỘI DUNG TRÌNH BÀY NỘI. 1 Bài thuyết trình: Ý nghĩa của tế bào chết theo chương trình PCD ĐẶT VẤN ĐỀ Giải phẫu lá Giải phẫu phôi Giải phẫu thân Giải phẫu rễ - Cơ thể thực vật được cấu tạo từ tế bào. - Tế bào chỉ sống