CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG NHÂN TẾ BÀO, SỰ PHÂN CHIA TẾ BÀO

CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG NHÂN TẾ BÀO, SỰ PHÂN CHIA TẾ BÀO nuclear envelope nucleolus nuclear pores chromatin NHÂN Nhân tế bào 1.1 Đặc điểm chung nhân tế bào 1.1.1 Hình dạng Nhân tế bào đa dạng nhng nói chung hình dạng nhân có liên quan đến hình dạng tế bào 1.1.2 Kích thớc Kích thớc nhân tế bào dao động: 0,5m - 500m Thờng dới 5m 1.1.3 Số lợng Thông thờng tế bào có nhân Song, có trờng hợp tế bào có nhân, nhiều nhân không nhân 1.1.4 Vị trí Nhân hầu hết nằm trung tâm tế bào Trừ trờng hợp tế bào thực vËt, nh©n n»m lƯch vỊ mét phÝa sù chÌn ép không bào 1.2 Cấu trúc Nhân tế bào eukaryota có sơ đồ cấu tạo giống gồm: Màng nhân, Chất nhân, Hạch nhân Nhiễm sắc thể 1.2.1 Màng nhân Màng nhân phần biệt hóa mạng lới nội sinh chất, có cấu tạo gồm hai màng có chiều dày màng từ - 8nm, màng nối liền với màng lới nội sinh chất Giữa màng khoảng trống quanh nhân rộng 10 - 40nm, ăn thông víi xoang hƯ thèng m¹ng líi néi sinh chÊt Sau phân chia nhân, từ nang l- ới nội sinh chất màng nhân đợc tạo thành Trên màng nhân có lỗ với đờng kính 30 - 100nm chiếm khoảng 5-10% diện tích bề mặt nhân Mặt mặt lỗ đợc bọc lót vòng bi, chứa hạt ribonucleoproteit hình cầu Giữa lỗ thờng thấy có hạt ribonucleoproteit trung tâm đợc liên hệ với vòng sợi mảnh Mặt màng nhân có mạng nhân (nuclear lamina) protein dạng sợi giúp tăng cờng hình dạng nhân Màng nhân vừa có tác dụng nh hàng rào ngăn cách bảo vệ nhân, vừa có chức phận trao đổi chất màng nhân bào tơng nhân với môi trờng 1.2.2 Chất nhân (nucleoplasma) Chất nhân gồm thành phần chính: phần dịch lỏng, chất nhân chất vùi khác Phần dịch lỏng có cấu tạo giống bào tơng bào tơng có chứa loại enzym hô hấp sản phẩm trung gian trình phân giải glycogen, enzym AND-polymeraza, ARN-polymeraza, ATP v.v Chất nhân có cấu tạo gồm protein axit nằm xen toàn chất nhân hạch nhân Các chất vùi chất nhân hay đợc thấy tiểu phần ribonucleoproteit dạng hạt, dạng sợi hay dạng xoắn có kích thớc không đồng nhất, thể nhân, thấy bó sợi protein dạng que loại, có actin tạo nên hệ thống khung xơng nhân Chất nhân môi trờng nhân tế bào bảo đảm cho ổn định mặt chức vật chất di truyền 2.2.2.2 Giảm phân 2.2.2.2.1 Đặc điểm chung Là hình thức phân bào xảy tế bào sinh dục chín động vật thực vật để tạo thành giao tử (hoặc bào tử đơn bội thực vật) Đây tình phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn, thời kỳ lần phân chia liên tiếp gọi lần phân chia thứ giảm phân (meiose I) lần phân chia thứ hai giảm phân (meiose II) 2.2.2.2.2 Diễn biến Lần phân chia thø nhÊt: DiÔn qua thêi kú kÕ tiếp nhau, là: Kỳ đầu I: đợc chia loạt giai đoạn xảy biến đổi đặc biệt chất lợng nhiễm sắc thể Các giai đoạn là: *Giai đoạn sợi mảnh (Leptonem): Các sợi nhiễm sắc thể xuất với số lợng lỡng bội dới dạng sợi đơn dài mảnh *Giai đoạn sợi hợp (Zygonem): Các nhiễm sắc thể đồng dạng tiến lại gần tiếp hợp với theo đôi tạo thành nhiễm sắc thể kép dính hoàn toàn vào điểm tơng ứng theo chiều dọc gọi lỡng trị (bivalent) Số lợng bivalent lúc nửa số lợng nhiễm sắc thể 2n *Giai đoạn sợi dày (Pakinem): Các nhiễm sắc thể tiếp tục co ngắn lại dày lên Cuối kỳ thấy nhiễm sắc thể bivalent có cấu tạo gồm chromatid Bởi vậy, bivalent lúc có cấu tạo gồm chromatid đợc gọi tứ (tetrad) *Giai đoạn sợi kép (Diplonem): Sau kết thúc tiếp hợp, nhiễm sắc thể đồng dạng bớt xoắn số bắt đầu tách ra, song dính với vài điểm gọi bắt chéo (chiasma) Đây biểu trao đổi chéo đà xảy trình tiếp hợp mà phần nhiễm sắc thể thuộc nhiễm sắc thể đồng dạng đà trao đổi cho *Giai đoạn hớng cực (Diakines): nhiễm sắc thể bivalent tiếp tục co xoắn lại mạnh đẩy dần điểm bắt chéo phía đầu mút nhiễm sắc thể Đó tợng tận hóa bắt chéo Đồng thời, lúc màng nhân tan đi, hạch nhân biến thoi vô sắc đợc tạo thành đánh dấu kết thúc kỳ đầu I Kỳ I: Các cặp nhiễm sắc thể tơng đồng dới dạng tứ tập trung thành hai hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào Kỳ sau I: Các cặp nhiễm sắc thể cặp tơng đồng tách di chuyển cực tạo thành tổ hợp gồm nhiễm sắc thể cặp tơng đồng trớc đây, làm cho số lợng nhiễm sắc thể nhân tế bào bị giảm nửa (từ 2n lại n) Lúc này, nhiễm sắc tử dính với tâm động Bộ nhiễm sắc thể lúc trạng thái đơn bội kép Kỳ cuối I: diễn phân chia bào tơng hình thái nhiễm sắc thể với nhiễm sắc tử đợc ổn định Kỳ nghỉ lần phân chia trình giảm phân ngắn không xảy nhân đôi ADN Các tế bào đợc hình thành nhanh chóng bớc vào lần phân chia thứ hai Lần phân chia thứ hai giảm phân giống nh nguyên phân bình thờng với kỳ nh sau: Kỳ đầu II: Các nhiễm sắc thể gåm nhiƠm s¾c tư tËp trung vỊ vïng xÝch đạo nằm song song với mặt phẳng thoi phân bào Sau đó, nhiễm sắc tử tách Kỳ sau II: Các nhiễm sắc tử (nhiễm sắc thể con) cực tế bào cực số lợng nhiễm sắc thể số lợng nhiễm sắc thể n tế bào mẹ Kỳ cuối II: Tại kỳ này, xảy phân chia bào tơng Các nhiễm sắc thể tháo xoắn chuyển dần thành chất nhiễm sắc Màng nhân hạch nhân đợc tái tạo lại Nh từ tế bào sinh dục chín ban đầu, trải qua lần phân chia liên tiếp trình giảm phân đà sinh tế bào có số lợng nhiễm sắc thể bị giảm nửa so với tế bào mẹ ban đầu mang tổ hợp di truyền không giống tÕ bµo sinh dơc Phân ly độc lập tổ hợp tự Meiosis KM 43 Phân ly độc lập tổ hợp tự n: số NST đơn bội, Số tổ hợp: 2n Meiosis KM e.g chromosomes in haploid 2n = 4; n = 2n = 22 = possible combinations 44 Giảm phân chu trình sinh sản hữu tính Generalized animal life cycle Meiosis KM 45 Meiosis KM 46 2.3 ý nghÜa cña sù phân chia tế bào Sự phân chia tế bào sở tế bào học đặc tính sinh sản, sinh trởng, phát triển tế bào sống Sự phân bào đủ nhiễm chế bảo đảm ổn định nhiễm sắc thể qua hệ tế bào Sự phân bào giảm nhiễm chế bảo đảm ổn định số lợng nhiễm sắc thể qua hệ cá thể loài nhân tố làm cho sinh vật phong phú đa dạng