Phân chia tế bào

CHU K T BÀOỲ Ế VÀ QUÁ TRÌNH NGUYÊN PHÂN
1. Chu k t bào (cell cycle)ỳ ế
S phân chia t bào là m t đ c đi m c a s s ng.ự ế ộ ặ ể ủ ự ố Nó cho phép m tộ
c th đa bào t ng tr ng.ơ ể ă ưở Nó c ng giúp thay th các t bào b th ng, bũ ế ế ị ươ ị
ch t, gi cho t ng s t bào trong m t cá th tr ng thành t ng đ i h ngế ữ ổ ố ế ộ ể ưở ươ ố ằ
đ nh.ị Ch ng h n, trong c th ng i m i giây có hàng tri u t bào phânẳ ạ ơ ể ườ ỗ ệ ế
chia đ duy trì t ng s kho ng 6.1013 t bào.ể ổ ố ả ế Ð ng th i s phân chia tồ ờ ự ế
bào c ng là c s cho s sinh s n c a m i sinh v t.ũ ơ ở ự ả ủ ỗ ậ
t bào chân h ch m i chu k t bào là m t trình t c a các s ki nỞ ế ạ ỗ ỳ ế ộ ự ủ ự ệ
k t khi t bào phân chia thành hai t bào con đ n khi các t bào con b tể ừ ế ế ế ế ắ
đ u phân chia. ầ
M t chu k t bào g m hai k : k trung gian (interphase) và k phânộ ỳ ế ồ ỳ ỳ ỳ
c t nhânắ và t bào ch t (mitotic phase).ế ấ K trung gian đ c chiaỳ ượ
làm 3 giai đo n: G1, S, G2. ạ Th i gian c n thi t cho m i k khác nhau r tờ ầ ế ỗ ỳ ấ
nhi u tùy theo lo i t bào.ề ạ ế Tuy nhiên, k trung gian th ng chi m ph n l nỳ ườ ế ầ ớ
th i gian c a m t chu k t bào ờ ủ ộ ỳ ế

2. K trung gian (Interphase)ỳ
Trong ph n l n đ i s ng, t bào vào giai đo n không phân chia g iầ ớ ờ ố ế ở ạ ọ
là k trung gian.ỳ Trong th i k n y, t bào ti n hành các ho t đ ng s ngờ ỳ ầ ế ế ạ ộ ố
nh hô h p, t ng h p protein, t ng tr ng, chuyên hóa và các v t li u diư ấ ổ ợ ă ưở ậ ệ
truy n đ c sao chép.ề ượ Lúc n y trong nhân t bào ch a xu t hi n các nhi mầ ế ư ấ ệ ễ
s c th , ch th y đ c ch t nhi m s c, màng nhân và h ch nhân.ắ ể ỉ ấ ượ ấ ễ ắ ạ t bàoỞ ế
đ ng v t, c nh nhân còn có 2 trung t hình tr n m th ng góc v i nhau. ộ ậ ạ ử ụ ằ ẳ ớ
K trung gian g m 3 giai đo n: G1(gap 1), S (synthesis) và G2 (gapỳ ồ ạ
2). Trong giai đo n G1 ribô th và các bào quan b t đ u nhân đôi.ạ ể ắ ầ Trong
giai đo n S, s t ng h p ADN x y ra cùng v i s ti p t c nhân đôi c a cácạ ự ổ ợ ả ớ ự ế ụ ủ
bào quan. Khi s sao chép ADN k t thúc, giai đo n G2 b t đ u và t bàoự ế ạ ắ ầ ế
chu n b phân c t nhân. ẩ ị ắ
3. S phân chia nhânự
(Mitosis)

Sau giai đo n G2, t bào b t đ u k phân chia nhân.ạ ế ắ ầ ỳ K n y th ngỳ ầ ườ
đ c chia thành 4 giai đo n riêng bi t là k tr c, k gi a, k sau và k cu iượ ạ ệ ỳ ướ ỳ ữ ỳ ỳ ố
(nh ng các giai đo n n y th c s n m trong m t quá trình liên t c, n i ti pư ạ ầ ự ự ằ ộ ụ ố ế
nhau).
a. K tr c (Prophase) ỳ ướ
t bào đ ng v t, khi các trung t nhân đôi và phân ly v hai c c c aỞ ế ộ ậ ử ề ự ủ
t bào, các nhi m s c th b t đ u xo n l i, tr nên ng n và d y h n.ế ễ ắ ể ắ ầ ắ ạ ở ắ ầ ơ Lúc
đ u chúng có d ng s i dài và mãnh, v sau có d ng hình que ng n. ầ ạ ợ ề ạ ắ
M t thoi vi ng giúp các nhi m s c th phân ly trong quá trình phânộ ố ễ ắ ể
c t c ng đ c hình thành k tr c.ắ ũ ượ ở ỳ ướ Khi các trung t b t đ u phân ly, m tử ắ ầ ộ
h th ng vi ng xu t hi n g n m i c p trung t và t a ra theo t t c cácệ ố ố ấ ệ ở ầ ỗ ặ ử ỏ ấ ả
h ng.ướ Các vi ng n y đ c g i là các th sao (asters).ố ầ ượ ọ ể Khi m i c p trungỗ ặ
t v đ n c c t bào, m t s vi ng n i v i các vi ng c c đ i di n.ử ề ế ự ế ộ ố ố ố ớ ố ở ự ố ệ Các vi
ngố n y cùng v i các th sao t o thành thoi phân bào. ầ ớ ể ạ
Cu i k tr c, màng nhân và h ch nhân d n d n bi n m t, m t s viố ỳ ướ ạ ầ ầ ế ấ ộ ố
ng g n vào các đ a protein (g i là kinetochores) tâm đ ng c a nhi m s cố ắ ĩ ọ ở ộ ủ ễ ắ
t .ử Các vi ng này n i tâm đ ng v i các c c (Hình 3).ố ố ộ ớ ự
t bào th c v t, m c dù không có trung t và các th saoỞ ế ự ậ ặ ử ể
nh ng v n có s thành l p thoi vi ng. ư ẫ ự ậ ố
b. K gi a (Metaphase) ỳ ữ
Ð u k gi a, các nhi m s c th (lúc đ u đ c phân b ng u nhiênầ ỳ ữ ễ ắ ể ầ ượ ố ẫ
trong nhân) b t đ u di chuy n v m t ph ng xích đ o c a thoi phân bào.ắ ầ ể ề ặ ẳ ạ ủ
Ð n gi a k , các nhi m s c th đã đ c s p x p trên m t ph ng n y.ế ữ ỳ ễ ắ ể ượ ắ ế ặ ẳ ầ Cu iố
k , tâm đ ng c a m i c p nhi m s c t tách ra, m i nhi m s c t tr thànhỳ ộ ủ ỗ ặ ễ ắ ử ỗ ễ ắ ử ở
m t nhi m s c th có tâm đ ng riêng. ộ ễ ắ ể ộ


c. K sau (Anaphase)ỳ
Sau khi tâm đ ng đã tách ra, hai nhi m s c th s phân ly v hai c cộ ễ ắ ể ẽ ề ự

đ i di n c a t bào.ố ệ ủ ế Lúc này các vi ng t hai c c t bào kéo dài và đ y haiố ừ ự ế ẩ
c c xa ra.ự Cu i k này, t bào có hai nhóm nhi m s c th riêng bi t, m iố ỳ ế ễ ắ ể ệ ỗ
nhóm n m m t c c t bào.ằ ở ộ ự ế S phân chia t bào ch t (cytokinesis) c ngự ế ấ ũ
th ng đ c b t đ u vào cu i k n y.ườ ượ ắ ầ ố ỳ ầ
d. K cu i (Telophase)ỳ ố
Khi hai b nhi m s c th v đ n hai c c, chúng đ c bao b ng m t màngộ ễ ắ ể ề ế ự ượ ằ ộ
nhân m i.ớ Sau đó các nhi m s c th b t đ u tháo xo n và tr l i hình d ngễ ắ ể ắ ầ ắ ở ạ ạ
nh k trung gian, h ch nhân c ng t t xu t hi n tr l i.ư ở ỳ ạ ũ ừ ừ ấ ệ ở ạ Thoi phân bào
bi n m t.ế ấ S phân chia t bào ch t th ng c ng đ c hoàn t t trong su tự ế ấ ườ ũ ượ ấ ố
k n y.ỳ ầ K cu i k t thúc khi hai nhân m i có đ y đ các đ c đi m nh kỳ ố ế ớ ầ ủ ặ ể ư ở ỳ
trung gian (Hình 5).
K t thúc s phân chia nhân: t m t nhân có m t b nhi mế ự ừ ộ ộ ộ ễ
s c th (2n) cho raắ ể hai nhân, m i nhân c ng có m t b nhi m s c thỗ ũ ộ ộ ễ ắ ể
(2n).
4. S phân chia t bào ch tự ế ấ
(cytokinesis)

a. t bào đ ng v t Ở ế ộ ậ
S phân chia m t t bào đ ng v t bình th ng b t đ u b ng sự ở ộ ế ộ ậ ườ ắ ầ ằ ự
thành l p c a m t rãnh phân c t (cleavage furrow) ch y vòng quanh tậ ủ ộ ắ ạ ế
bào. Khi s phân chia t bào ch t x y ra, v trí c a rãnh th ng đ c xácự ế ấ ả ị ủ ườ ượ
đ nh b ng s đ nh h ng c a thoi phân bào, th ng là vùng m t ph ngị ằ ự ị ướ ủ ườ ở ặ ẳ
xích đ o c a thoi.ạ ủ Rãnh n y càng ngày càng n sâu vào trong cho đ n khiầ ă ế
nó c t ngang qua t bào, t o ra hai t bào m i.ắ ế ạ ế ớ
b. t bào th c v t Ở ế ự ậ
Vì t bào th c v t có vách celluloz t ng đ i c ng nên không th t oế ự ậ ươ ố ứ ể ạ
các rãnh phân c t, do đó s phân chia t bào ch t x y ra theo m t cáchắ ự ế ấ ả ộ
khác.
nhi u loài n m và t o, màng nguyên sinh và vách phát tri n vàoỞ ề ấ ả ể
bên trong t bào cho đ n khi hai mép g p nhau và tách bi t hoàn toànế ế ặ ệ

thành hai t bào con. ế
th c v t b c cao m t màng đ c bi t g i là đ a t bào (cell plate)Ở ự ậ ậ ộ ặ ệ ọ ĩ ế
đ c thành l p m t ph ng xích đ o c a thoi phân bào.ượ ậ ở ặ ẳ ạ ủ Ð a t bào banĩ ế
đ u đ c hình thành trung tâm c a t bào ch t và t t lan ra cho đ n khiầ ượ ở ủ ế ấ ừ ừ ế
ch m vào m t ngoài c a t bào và c t t bào làm hai ph nạ ặ ủ ế ắ ế ầ
5. Ý ngh a c a quá trình nguyên phânĩ ủ
i v i sinh v t nhân th c đ n bào : t 1 t bào m t o ra 2 t bàoĐố ớ ậ ự ơ ừ ế ẹ ạ ế
con gi ng h t nhauố ệ
i v i c th sinh v t nhân th c đa bào : làm t ng s l ng t bàoĐố ớ ơ ể ậ ự ă ố ượ ế
giúp c th sinh tr ng và phát tri nơ ể ưở ể
Giúp c th tái sinh mô ho c c quan b t n th ngơ ể ặ ơ ị ổ ươ
i v i sinh v t sinh s n sinh d ng: t o ra các cá th con có ki uĐố ớ ậ ả ưỡ ạ ể ể
gen gi ng ki u gen c a cá th mố ể ủ ể ẹ
GI M PHÂNẢ
Gi m phânả là hình th c ứ phân bào di n ra ễ ở t bàoế sinh d c chín, g m 2 l nụ ồ ầ
phân bào liên ti p nh ng nhi m s c th ch nhân đôi có m t l n kì trungế ư ễ ắ ể ỉ ộ ầ ở
gian tr c l n ướ ầ phân bào I (gi m phânả I). L n ầ phân bào II (gi m phânả II) di nễ
ra sau m t kì trung gian r t ng n.ộ ấ ắ
1. Gi m phânả I
L n ầ phân bào I c a ủ gi m phânả có nh ng di n bi n c b n sau đây:ữ ễ ế ơ ả
kì đ u, các nhi m s c th kép xo n, co ng n, đính vào màng nhân s p x pỞ ầ ễ ắ ể ắ ắ ắ ế
đ nh h ng. Sau đó di n ra s ti p h p c p đôi c a các nhi m s c th képị ướ ễ ự ế ợ ặ ủ ễ ắ ể
t ng đ ng su t theo chi u d c và có th di n ra s trao đ i chéo gi a cácươ ồ ố ề ọ ể ễ ự ổ ữ
nhi m s c t không ph i là ch em. S trao đ i nh ng đo n t ng ng trongễ ắ ử ả ị ự ổ ữ ạ ươ ứ
c p t ng đ ng đã đ a đ n s hoán v c a các gen t ng ng, do đó đã t oặ ươ ồ ư ế ự ị ủ ươ ứ ạ
ra s tái t h p c a các gen không t ng ng. Ti p theo là s tách r i cácự ổ ợ ủ ươ ứ ế ự ờ
nhi m s c th trong c p t ng đ ng và nhi m s c th tách kh i màngễ ắ ể ặ ươ ồ ễ ắ ể ỏ
nhân.
n kì gi a, t ng c p nhi m s c th kép t ng đ ng t p trung và x p songĐế ữ ừ ặ ễ ắ ể ươ ồ ậ ế
song m t ph ng xích đ o c a thoi ở ặ ẳ ạ ủ phân bào.

kì sau, các c p nhi m s c th kép t ng đ ng phân li đ c l p v hai c c Ở ặ ễ ắ ể ươ ồ ộ ậ ề ự tế
bào.
Ti p đ n kì cu i, hai nhân m i đ c t o thành đ u ch a b đ n b i kép (nế ế ố ớ ượ ạ ề ứ ộ ơ ộ
nhi m s c th kép), ngh a là có s l ng b ng m t n a c a ễ ắ ể ĩ ố ượ ằ ộ ử ủ t bàoế m . Sẹ ự
phân chia t bàoế ch t di n ra hình thành hai ấ ễ t bàoế con tuy đ u ch a b nề ứ ộ
nhi m s c th kép, nh ng l i khác nhau v ngu n g c th m chí c c u trúcễ ắ ể ư ạ ề ồ ố ậ ả ấ
(n u s trao đ i chéo x y ra).ế ự ổ ả
Sau kì cu i ố gi m phânả I là kì trung gian di n ra r t nhanh, trong th i đi mễ ấ ờ ể
này không x y ra sao chép ADN và nhân đôi nhi m s c th .ả ễ ắ ể
2. Gi m phânả II
Ti p ngay sau kì trung gian là ế gi m phânả II di n ra nhanh chóng h n nhi uễ ơ ề
so v i l n I và c ng tr i qua 4 kì. kì đ u th y rõ s l ng nhi m s c thớ ầ ũ ả Ở ầ ấ ố ượ ễ ắ ể
kép đ n b i. n kì gi a, nhi m s c th kép x p thành m t hàng trên m tơ ộ Đế ữ ễ ắ ể ế ộ ặ
ph ng xích đ o c a thoi ẳ ạ ủ phân bào. M i nhi m s c th kép g n v i m t s iỗ ễ ắ ể ắ ớ ộ ợ
tách bi t c a thoi ệ ủ phân bào. Thông th ng, các nhi m s c t ch em hay s iườ ễ ắ ử ị ợ
crômatit đã tách nhau m t ph n. Ti p đ n kì sau, s phân chia tâm đ ngộ ầ ế ế ự ở ộ