2. NHIỄM SẮC THỂ
2.3.3. Hoạt đụng của NST trong nguyờn phõn
Phõn bào nguyờn nhiễm (mitosis) với tờn gọi là sự phõn bào tạo ra hai tế bào con cú nguyờn NST như tế bào mẹ . Đõylà dạng phõn bào phổ biến ở cỏc sinh vật nhõn chuẩn. Nguyờn phõn gồm cú phõn chia nhõn và phõn chia tế bào chất.
a) Phõn chia nhõn diễn ra 4 kỳ điển hỡnh: kỳ đầu (kỡ trước) , kỳ giữa , kỳ sau và kỳ cuối (hỡnh II.9). Sự phõn chia chi tiết cũn thờm kỡ trước giữa trong phõn chia nhõn.
Kỳ đầu Kỳ giữa ↓ Kỳ sau ↓ Kỳ cuối ↓
Hỡnh II.9. Cỏc kỡ trong phõn chia nhõn ở nguyờn phõn
-Thực tế, trong tế bào chất rất khú phõn biệt giới hạn chuyển tiếp giữa cỏc kỳ. Mỗi kỡ được đặc trưng bởi cấu trỳc, tập tớnh của NST, bộ mỏy phõn bào, màng nhõn... cũng như cỏc tớnh chất lớ, húa của tế bào chất.
mụn sinh học lớp 9
Kỳ trước được tiếp sau pha G2 của gian kỳ. Rất khú phõn biệt một cỏch chớnh xỏc điểm chuyển tiếp này. Cỏc điểm đặc trưng của kỳ trước là:
+ Diễn ra cỏc biến đổi húa lớ tớnh của nhõn và tế bào chất ( độ nhớt của tế bào chất tăng cũn của nhõn lại giảm). Thể tớch của nhõn tăng.
+ Cỏc sợi nhiễm sắc co ngắn, đúng xoắn dần hỡnh thành cỏc NST thấy rừ dưới kớnh hiển vi thường với số lượng, hỡnh thỏi đặc trưng cho loài. Mỗi NST là thể kộp gồm hai nhiễm sắc tử chị em (sister chromatit) hay hai sợi cromatit, đớnh với nhau ở tõm động.
+ Nhõn con giảm thể tớch , phõn ró và biến mất. Những vi ống đầu tiờn hỡnh thành từ cỏc phõn tử tubulin xuất hiện được gọi là cỏc sợi cực. Chỳng tỏa ra từ đụi trung tõm phõn bào. Cỏc trung tõm này cú chứa đụi trung tử di chuyển về hai cực tế bào, ở tế bào động vật cũn cú một cấu trỳc gọi là sao phõn bào với cỏc sợi tỏa ra mọi hướng từ xung quanh trung tử. Cỏc sợi cực kộo dài nối liền hai sao sắp xếp thành hệ thống ống cú dạng hỡnh thoi được gọi là thoi phõn bào.
ở tế bào thực vật bậc cao khụng thấy trung tử, nhưng ở vựng cạnh nhõn vẫn cú vựng đậm đặc tương tự vựng quanh trung tử và vai trũ của chỳng là hoạt húa sự trựng hợp tubulin để tạo thành thoi phõn bào,vỡ vậy ở tế bào thực vật được gọi là sự phõn bào
khụng sao ( hỡnh II.10 ).
Trang 27
mụn sinh học lớp 9
Hỡnh II. 11. NST kỡ trước - giữa
- Kỳ trước giữa bắt đầu với sự tan ró đột ngột của màng nhõn thành cỏc mảnh vụn. Tõm động của mỗi NST hỡnh thành nờn thể động (Kinetochore)(hỡnh II.11). Cỏc cấu trỳc này nằm cả hai phớa đối lập và tương tỏc với thoi phõn bào, kớch thớch sự di chuyển rung động (hay chuyển động rung) của NST. Mặt khỏc qua tõm động NST được đớnh với cỏc sợi của thoi. Do đú, NST được xếp nằm thẳng gúc với cỏc sợi của thoi phõn bào, cũn tõm động cú vị trớ đối mặt với hai sao ở hai cực.
- Tại kỡ giữa , ở phần trung tõm của tế bào tạo thành miền cú độ nhớt ( độ kết đặc) thấp hơn, gọi là bản ( mặt phẳng xớch đạo - MPXĐ). Cỏc NST tiếp tục rỳt ngắn, kộo chặt đúng xoắn tới mức cực đại, di chuyển theo sợi thoi phõn bào và tập trung ở MPXĐ thành một hàng.
Cỏc sợi thoi phõn bào lỳc này bao gồm cỏc sợi cực và cỏc sợi thể động. Cỏc sợi này xếp xen , song song với nhau ở dạng giỏn đoạn ( nối từ NST tới trung tử ở hai cực). Một số sợi khụng gắn với NST nào và kộo dài liờn tục giữa hai trung tử. Trong kỳ giữa, một số sợi của thoi phõn bào gắn với tõm động của mỗi crụmatit nằm trong NST kộp. Hỡnh dạng đặc trưng của từng NST ở kỳ giữa rất dễ quan sỏt. Do đú, cỏc NST ở kỳ giữa thường được sử dụng trong cỏc phõn tớch về kiểu nhõn và cỏc nghiờn cứu về di truyền.
- Khi bước sang kỳ sau hai NST đơn trong thể kộp tỏch rời nhau ở tõm động và mỗi cỏi di chuyển chậm về một cực của tế bào. Cũng lỳc đú, cỏc trung tử cũng tỏch xa nhau hơn khiến thoi phõn bào kộo dài hơn.
Cơ chế di chuyển NST về hai cực được giải thớch theo những cỏch khỏc nhau, trong đú cú giả thuyết cho rằng do sự co ngắn của sợi tõm động( do sự giải trựng hợp của vi ống tubulin) kết hợp với sự kộo dài của cỏc sợi cực và hẹp lại của thoi. Mặt khỏc người
mụn sinh học lớp 9
ta phỏt hiện ra enzim ATP- aza ở cỏc sợi thoi phõn bào và thành phần axit amin của cỏc prụtờin của thoi này gần giống với actin của sợi cơ
- ở kỳ cuối, cỏc NST đơn đó di chuyển tới hai cực, dón xoắn , dài ra ở dạng mảnh và biến dạng trở thành chất nhiễm sắc như ở gian kỳ. Thoi phõn bào biến mất ,đồng thời hỡnh thành màng nhõn bao quanh chất nhiễm sắc. Nhõn con được tỏi tạo. Hai nhõn được hỡnh thành trong tế bào chất chung.
Sự phõn chia tế bào chất bắt đầu từ cuối kỡ cuối .
Ở tế bào động vật sự phõn chia chất tế bào bắt đầu bởi sự hỡnh thành một eo thắt tại vựng xớch đạo giữa hai nhõn và nú lừm sõu dần cho tới khi phõn đụi chất tế bào (hỡnh II.12 a). Đối với tế bào thực vật do được bao bọc bởi lớp màng xenlulụz làm cho tế bào khụng vận động được nờn sự phõn chia chất tế bào bằng sự xuất hiện một vỏch ngăn ở vựng trung tõm xớch đạo, vỏch ngăn phỏt triển dần ra ngoại vi cho tới khi liền với vỏch bao tế bào và phõn đụi chất tế bào (hỡnh II.12 b).
Khi quỏ trỡnh nguyờn phõn kết thỳc thỡ từ một tế bào mẹ(2n) cho ra hai tế bào con đều chứa bộ NST (2n) giống như ở tế bào mẹ.
a)Tế bào động vật
b)Tế bào thực vật
Hỡnh II.12. Sự phõn chia chất tế bào