Nguyên Phân

Quá trình nguyên phân là gì ? Tại sao tế bào & cơ thể cần nguyên phân trong quá trình lớn lên và phát triển ? Các em có thể cùng tìm hiểu và thảo luận đề tài này cùng với tôi nhé.

Nguyên phân là quá trình phân chia của tế bào trong đó nhiễm sắc thể nằm trong nhân tế bào được chia ra làm hai phần giống nhau và giống về số lượng và thành phần của nhiễm sắc thể trong tế bào mẹ, cùng với nguyên phân là sự phân chia tế bào chất, các bào quan và màng nhân thành ra hai tế bào với thành phần bằng nhau. Nguyên phân xảy ra hầu hết ở các tế bào nhân thực nhưng khác cơ chế ở một số loài.

Quá trình nguyên phân xảy ra vô cùng phức tạp. Những bước của quá trình được chia thành các kỳ. Các kỳ bao gồm:

• Kỳ đầu: Trung tử nhân đôi tiến về hai cực tế bào. Nhân và màng nhân bắt đầu mờ dần. Sợi nhiễm sắc co ngắn và hiện rõ  

• Kỳ trước: Màng nhân bị tiêu biến, and sợi siêu vi xâm chiếm không gian tế bào. Các sợi sêu vi bám vào các kinetochore.  

• Kỳ giữa: Nhiễm sắc thể sắp xếp ở mặt phẳng thoi vô sắc  

• Kỳ sau: Kinetochore bám vào sợi siêu vi, các nhiễm sắc thể tách ra đi về hai phía cực thoi vô sắc, các sợi siêu vi ngắn dần.  

• Kỳ cuối: Các nhiễm sắc thể bắt đầu tháo xoắn, nhân và màng nhân xuất hiện trở lại. Quá trình phân bào bắt đầu, nếp gấp bắt đầu xuất hiện.  

Video Nguyên Phân 

Tạo tinh trùng từ tế bào gốc

Các nhà khoa học thuộc ĐH Khoa học tự nhiên TP HCM đã thành công trong việc nuôi cấy tế bào mầm tinh trùng của chuột thành tinh trùng mở ra triển vọng điều trị vô sinh ở nam giới.

Công trình nói trên do các nhà khoa học Phan Kim Ngọc, Phạm Văn Phúc, Trương Định và Huỳnh Thị Lệ Duyên thực hiện. 100 tế bào mầm thu được 46 tế bào tinh trùng Theo thạc sĩ Phan Kim Ngọc, nhóm đã lấy một mảnh mô nhỏ trên tinh hoàn chuột để thí nghiệm. Chuột dùng để thí nghiệm là những con chuột trưởng thành, có khả năng sinh sản và trọng lượng từ 18g trở lên. “Sau khi thực hiện quá trình này, chúng tôi đã thu nhận được một số tế bào mầm sinh dục. Khi đã thu nhận được những tế bào mầm sinh dục này, chúng tôi tiếp tục đưa vào phòng thí nghiệm. Thực hiện nuôi các tế bào đó và lần lượt sử dụng nhiều tác nhân, hóa chất để thử khả năng biệt hóa của các tế bào này”. Qua nhiều lần thử nghiệm kéo dài trong thời gian hơn hai năm, các nhà khoa học đã thành công khi tìm được một số hóa chất quan trọng có tác động tích cực đến quá trình biệt hóa của tế bào mầm thành tinh trùng, trong đó có hormone FSH và testosteron. Khi nuôi cấy trong môi trường đặc biệt của phòng thí nghiệm, tỉ lệ thành công đạt cao nhất 46,33%, nghĩa là cứ lấy 100 tế bào mầm cho nuôi cấy và biệt hóa thì sẽ thu được khoảng 46 tế bào tinh trùng. Theo các thành viên tham gia nghiên cứu, tỷ lệ này là khá cao trong hỗ trợ sinh sản, có thể thụ tinh với trứng để phát triển thành phôi trong ống nghiệm. Triển vọng điều trị vô sinh ở người Kết quả thử nghiệm thành công nói trên đang mở ra cơ hội trong việc ứng dụng phục vụ cho con người, và hơn hết là có thể điều trị cho những trường hợp đàn ông không có tinh trùng dẫn đến vô sinh. Theo tiến sĩ Trần Linh Thước, Hiệu phó ĐH Khoa học Tự nhiên TP HCM, "Triển vọng thành công của phương pháp này là rất cao, vì thế giới đã có một số nước như Mỹ, Anh, Nhật… cũng đã áp dụng thành công bằng phương pháp này. Tuy nhiên để có thể áp dụng thành công trên người cần rất nhiều thời gian cũng như kinh phí để nhóm nghiên cứu thực hiện”. Thạc sĩ Phan Kim Ngọc cho biết, từ tháng 9/2008, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm cho các tinh trùng biệt hóa từ tế bào mầm vào thụ tinh trong ống nghiệm để tạo ra chuột con. Dự kiến công đoạn này mất từ 12 đến 18 tháng, khoảng cuối năm tới 2009 sẽ có kết quả. Hiện, nhóm các nhà khoa học nói trên đang phối hợp cùng Bệnh viện Từ Dũ TP HCM tiến hành phác thảo các dự án xin phép tiến hành thí nghiệm kết quả nói trên đối với người. Nếu dự án này được thông qua và tiếp tục thành công thì cơ hội điều trị vô sinh cho đàn ông không có tinh trùng hoặc tinh trùng không đủ khả năng sinh thụ thai là rất lớn.

Tế Bào

Tế Bào

Mỗi tế bào là một hệ thống mở, tự duy trì và tự sản xuất:  tế bào có thể thu nhận chất dinh dưỡng, chuyển hóa các chất này thành năng lượngvà sản sinh thế hệ tế bào mới nếu.

Mọi tế bào đều có một số khả năng sau:

• Sinh sản thông qua phân bào.

• Có khả năng trao đổi.

• Tổng hợp các protein.

Nếu xét về cấu trúc nội bào, các tế bào có thể chỉ làm 2 dạng chính:

• Tế bào sinh vật nhân sơ : thường có cấu trúc đơn giản, chỉ thấy ở sinh vật đơn bào hoặc tập đoàn đơn bào. Tronghệ thống phân loại 3 giới, các sinh vật nhân sơ là thuộc giới Vi khuẩn cổ và Eubacteria.

• Tế bào sinh vật nhân chuẩn : thường chứa các bào quan có màng riêng. Sinh vật đơn bào nhân chuẩn cũng rất đa dạng nhưng chủ yếu là sinh vật đa bào. Tế bào eukyryote bào gồm các sinh vật là động vật, thực vật và nấm.

Mô hình một tế bào động vật điển hình. Các bào quan gồm: (1)hạch nhân (2) nhân (3) ribosome (4) túi tiết,(5) mạng lưới nội chất (ER) hạt, (6) bộ máy Golgi, (7) khung xương tế bào, (8) ER trơn, (9) ty thể, (10)không bào, (11) tế bào chất, (12) lysosome, (13) trung thể.

So sánh 2 loại tế bào chính

	Tế bào prokaryote	Tế bào eukaryotes
Sinh vật điển hình	vi khuẩn, archaea	protista, nấm, thực vật, động vật
Kích thước điển hình	~ 1-10 µm	~ 10-100 µm (tinh trùng không kể đuôi)
Cấu trúc nhân tế bào	vùng nhân; không có cấu trúc điển hình	cấu trúc nhân điển hình với màng nhân có các cấu trúc lỗ nhân
DNA genome / Nhiễm sắc thể	một phân tử (và thường dạng vòng)	một hoặc một vài phân tử DNA dạng thẳng được bao bọc bởi các protein histone trong cấu trúc NST
Vị trí xảy ra quá trìnhphiên mã và dịch mã	diễn ra đồng thời trong tế bào chất	tổng hợp RNA (phiên mã) ở nhân tế bào tổng hợp protein (dịch mã) tại tế bào chất
Cấu trúc ribosome	50S+30S	60S+40S
Cấu trúc nội bào	rất ít cấu trúc	được tổ chức phức tạp và riêng biệt bởi hệ thống màng nội bào và bộ khung tế bào
Vận động tế bào	tiên mao được tạo thành từ các hạt flagellin	tiên mao và tiêm mao cấu tạo từ tubulin
Ty thể	không có	mỗi tế bào thường có hàng chục ty thể (phụ thuộc vào cường độ hô hấp nội bào (một số tế bào không có ty thể)
Lục lạp	không có	có ở các tế bào tảo và thực vật
Mức độ tổ chức cơ thể	thường là đơn bào	đơn bào, tập đoàn, và các cơ thể đa bào với các tế bào được biệt hóarõ rệt
Phân bào	Phân cắt (một hình thức phân bào đơn giản)	Nguyên phân Giảm phân

Video vi sinh vật, thực vật, động vật

Các bào quan

• Nhân tế bào - trung tâm tế bào:

Nhân tế bào là bào quan tối quan trọng trong tế bào sinh vật nhân chuẩn. Nó chứa các nhiễm sắc thể của tế bào, là nơi diễn ra quá trình tự nhân đôi ADN và tổng hợp ARN.

Trong quá trình hoạt động, phân tử ADN được phiên mã để tổng hợp các phân tử ARN chuyên biệt, gọi là ARN thông tin (mRNA). Các ARN thông tin được vận chuyển ra ngoài nhân, để trực tiếp tham gia quá trình tổng hợp các protein đặc thù.

• Ribosome - bộ máy sản xuất protein:

Ribosome có cả trong tế bào sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ. Ribosome được cấu tạo từ các phân tử protein và ARN ribosome (rRNA). Đây là nơi thực hiện quá trình sinh tổng hợp protein từ các phân tử mARN thông tin.

Quá trình này còn được gọi là dịch mã vì thông tin di truyền mã hóa trong trình tự phân tử ADN truyền qua trình tự ARN để quyết định trình tự axít amin của phân tử protein.

• Ty thể và lục lạp - các trung tâm năng lượng:

Ty thể là bào quan trong tế bào sinh vật nhân chuẩn có hình dạng, kích thước và số lượng đa dạng và có khả năng tự nhân đôi. Ty thể có bộ gen riêng, độc lập với bộ gen trong nhân tế bào. Ty thể có vai trò cung cấp năng lượng cho mọi quá trình trao đổi chất của tế bào.

Lục lạp cũng tương tự như ty thể nhưng kích thước lớn hơn, chúng tham gia chuyển hóa năng lượng mặt trời thành các chất hữu cơ (trong quá trình quang hợp). Lục lạp chỉ có ở các tế bào thực vật.

• Mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi - nhà phân phối và xử lý các đại phân tử:

Mạng lưới nội chất (ER) là hệ thống mạng vận chuyển các phân tử nhất định đến các địa chỉ cần thiết để cải biến hoặc thực hiện chức năng, trong khi các phân tử khác thì trôi nổi tự do trong tế bào chất. ER được chia làm 2 loại: ER hạt (rám) và ER trơn (nhẵn). ER hạt là do các ribosome bám lên bề mặt ngoài của nó, trong khi ER trơn thì không có ribosome. Quá trình dịch mã trên các ribosome của ER hạt thường để tổng hợp các protein tiết(protein xuất khẩu).

Các protein tiết thường được vận chuyển đến phức hệ Golgi để thực hiện một số cải biến, đóng gói và vận chuyển đến các vị trí khác nhau trong tế bào. ER trơn là nơi tổng hợp lipid, giải độc và bể chứa calcium.

• Lysosome và peroxisome - hệ tiêu hóa của tế bào:

Lysosome và peroxisome thường được ví như hệ thống xử lý rác thải của tế bào. Hai bào quan này đều dạng cầu, màng đơn và chứa nhiều enzyme tiêu hóa. Ví dụ, lysosome có thể chứa vài chục enzyme phân huỷ protein, nucleic acid và polysacharide mà không gây hại cho các quá trình khác của tế bào khi được bao bọc bởi lớp màng tế bào.

Sao mã