1. Cấu trúc của nhân
Nhân là nơi định khu của vật chất chứa thông tin di truyền ( NST) cho nên có vai trò đặc biệt quan trọng đối với tế bào. Mỗi tế bào thường có một nhân. Có trường hợp tế bào có nhiều nhân ví dụ tế bào gan có 2 hoặc 3 nhân, hợp bào cơ vân có hàng trăm nhân là do các tế bào liên kết mất màng ngăn, chung nhau khối tế bào chất.Nhân của của hồng cầu ở động vật có vú bị tiêu biến 9 có tác dụng tăng cường thể tích chứa hêmôglôbin và giảm tiêu phí năng lượng) do đó chúng mất khả năng sinh sản. Kích thước của nhân thường tương ứng với kích thước của tế bào
- Màng nhân: Màng nhân là màng lipoprotein kép( 2 lớp) gồm lớp ngoài và lớp trong cách nhau một khoảng gian màng. Màng nhân có nhiều lỗ.
- Các lỗ xuyên qua cả hai màng được dùng để vận chuyển các chất như các ARN, ribôxôm,….ra tế bào chất hoặc vận chuyển các prôtêin từ tế bào chất vào nhân. Trong tiến trình phân bào, màng nhân mất đi ở kỳ đầu, tạo điều kiện cho sự phân li của nhiễm sắc thể về 2 cực và được tái tạo ở kỳ cuối để khu trú các nhiễm sắc thể
- Trong nhân có dịch nhân gồm có nước, các chất vô cơ và hữu cơ có độ nhớt cao, chứa hai cấu thành quan trọng là chất nhiễm sắc và nhân con
- Chất nhiễm sắc : Trong thời kỳ phân bào chất nhiễm sắc xoắn và cô đặc lại tạo nên nhiễm sắc thể để dễ dàng phân li về 2 tế bào con.
- Nhân con: Mỗi nhân thường chứa nmootj nhân con( còn được gọi là hạch nhân ).Nhân con là cấu trúc không có màng bao bọc được cấu tạo gồm rARN, protein và ADN. Ở kỳ đầu của quá trình phân bào, nhân con mất đi cùng với màng nhân và được tái tạo ở kỳ cuối. Nhân con là nơi tổng hợp rARN và tích luỹ ribôxôm của tế bào.
2. Chức năng của nhân
Nhân là nơi chứa nhiễm sắc thể, chứa AND vật chất mang thông tin di truyền của toàn bộ cơ thể do đó nó điều khiển hoạt đông sống của tế bào. Trong nhân diễn ra quá trình sao chép mã: AND mẹ được sao chép thành các AND con và thông qua sự phân đôi tế bào, AND sẽ được di truyền qua thế hệ tế bào.
- Trong nhân còn diễn ra quá trình phiên mã tổng hợp các dạng ARN cần thiết cho sự dịch mã để tổng hợp protein, thể hiện thông tin di truyền từ kiểu gen đến kiểu hình
Câu hỏi
Câu 1: So sánh tế bào của nhóm sinh vật chưa hoàn chỉnh( Procaryotae) với tế bào
của nhóm sinh vật có nhân hoàn chỉnh ( Eucaryotae)
Câu 2:So sánh về hình thức tổ chức cơ thể của nhóm sinh vật chưa có cấu tạo tế
bào( Vi rut) và nhóm sinh vật có cấu tạo tế bào với nhân chưa hoàn chỉnh( Procarytae: Gồm vi khuẩn và vi khuẩn lam).
Câu 3: Trình bày cấu tạo đại thể của tế bào ở cơ thể đa bào nêu những điểm giống
nhau và khác nhau giwuax tế bào thực vật và tế bào động vật từ đó em có nhận xét gì về sự giống nhau và khác nhau đó?
Câu 4: Vẽ sơ đồ cấu trúc màng nguyên sinh chất và cho biết chức năng của những
thành phần tham gia cấu trúc màng
Câu 5: Hãy cho biết trong tế bào nhân thực những bộ phận nào có cấu trúc màng đơn
hoặc màng kép.
Câu 6: Thế nào là vận chuyển thụ động, vận chuyển chủ động các chất qua màng tế
bào? Phân biệt vận chuyển chủ động và vận chuyển thụ động cho ví dụ minh hoạ?
IV - Chu kì tế bào, các hình thức phân chia tế bào nhân thực (Eucaryote). Các
nhân tố ảnh hưởng tới sự phân bào bình thường và không bình thường, ý nghĩa sinh học và khả năng ứng dụng sự phân chia tế bào trong công nghệ sinh học.
1. Chu kì tế bào
Ở sinh vật nhân chuẩn sự sinh sản của tế bào là một quá trình sinh trưởng, phân chia nhân và phân chia tế bào mang tính chu kì, quá trình đó gọi là chu kì tế bào. Nói cách khác chu kì tế bào là hoạt động có tính chu kì và sự thay đổi trạng thái tế bào trongthời gian từ lần phân bào này đến lần phân bào tiếp theo.
Thời gian của chu kì tế bào tuỳ thuộc từng loại tế bào trong cơ thể và tuỳ thuộc từng loại tế bào. Ví dụ như chu kì các tế bào ở gian đoạn sớm phôi chỉ 15 – 20 phút, trong khi đó tế bào ruột cứ 1 ngày phân chia 2 lần, tế bào gan phân bào 2 lần trong 1 năm, còn tế bào thần kinh ở cơ thể người trưởng thành hầu như không phân bào.
Thông thường chu kì của đa số tế bào kéo dài trên 20 giờ. Chu kì tế bào diễn ra qua các quá trình sinh trưởng, phân chia nhân, phân chia tế bào chất và kết thúc là sự phân chia tế bào.
Có thể chia chu kì tế bào thành 4 pha: G1, S, G2 và M. Ba pha đầu gọi là giai đoạn nghỉ hay gian kì (interphase).
- G1 là pha tiếp diễn sau nguyên phân. Các nhiễm sắc thể (NST) duỗi xoắn chuyển sang trạng thái kéo dài, đồng thời có những biến đổi dẫn đến sự khởi đầu sao chép ADN. Độ dài pha G1 liên quan đến hàm lượng prôtêin có trong tế bào.
Pha này quan trọng đối với chu kì tế bào vì những biến đổi về tốc độ sinh sản tế bào liên quan đến những biến đổi pha G1. Cuối pha G1 có 1 thời điểm được gọi là điểm kiểm soát (điểm R). Nếu tế bào vượt qua điểm R mới tiếp tục đi vào pha S và diễn ra nguyên phân.
- S là pha tổng hợp: xảy ra sự tổng hợp ADN, ARN, prôtêin, ATP... Ở pha S vật liệu di truyền được nhân đôi, còn có sự nhân đôi trung tử, có vai trò đối với sự hình thành thoi phân bào sau này và các quá trình tổng hợp nhiều hợp chất cao phân tử, các hợp chất giàu năng lượng.
- G2: các NST cuộn xoắn lại để chuẩn bị cho nguyên phân, việc tổng hợp ARN và prôtêin là cần thiết để hoàn thành G2. Một sự kiện quan trọng trong G2 là việc tổng hợp prôtêin tubulin. Sự trùng hợp hoá tubulin tạo thành các vi ống của bộ máy thoi tơ để phân li NST và nhân con trong nguyên phân và giảm phân.
- M: Là pha nguyên phân, tạo ra 2 tế bào mới. Nếu là giảm phân sẽ tạo ra 4 tế bào đơn bội, sau 2 lần phân chia liên tiếp.
2. Các hình thức phân chia tế bào nhân thực (Ecaryote)2.1. Nguyên phân 2.1. Nguyên phân
Là hình thức phân bào nguyên nhiễm, nghĩa là từ 1 tế bào mẹ qua nguyên phân cho 2 tế bào con đều có bộ NST như ở tế bào mẹ. Trong quá trình nguyên phân xảy ra sự phân chia nhân gồm 4 kì và phân chia tế bào chất.
Khi bắt đầu nguyên phân hai trung tử phân li về 2 cực của tế bào và cùng với sao phân bào (ở tế bào động vật) bao gồm các sợi toả ra mọi hướng từ xung quanh trung tử là những bộ phận cơ bản của trung tâm phân bào. Các sợi cực được hình thành và kéo dài nối liền 2 sao tạo thành thoi phân bào.
Màng nhân và nhân con bị tiêu biến trong quá trình nguyên phân và chúng lại được tái hiện ở thời điểm cuối của sự phân chia nhân.
Khi bước vào nguyên phân, các nhiễm sắc thể kép bắt đầu co ngắn, đóng xoắn, có hình thái rõ rệt và đính vào các sợi của thoi phân bào ở tâm động. Sau đó chúng tiếp tục co ngắn cho tới khi đóng xoắn cực đại và tập trung thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. Tiếp theo, từng NST kép tách ở tâm động thành 2 NST đơn phân li về 2 cực nhờ sự co rút của sợi thoi phân bào. Khi di chuyển tới 2 cực, sau khi hình thành 2 nhân con, các NST dãn xoắn dài ra ở dạng mảnh dần thành sợi nhiễm sắc ở kì trung gian.