Bài 16: Chu kì tế bào và nguyên phân

I. Chu kì tế bào ở sinh vật nhân thực

- Chu kì tế bào là khoảng thời gian từ khi tế bào được sinh ra, lớn lên và phân chia thành hai tế bào con. 

- Chu kì tế bào thường được mô tả dưới dạng một vòng tròn khép kín gồm hai giai đoạn:

• Kì trung gian là giai đoạn sinh trưởng của tế bào, được chia nhỏ thành các pha: G₁, S và G₂.
• Quá trình nguyên phân.

- Thời gian cần thiết để hoàn thành một chu kì tế bào là rất khác nhau giữa các loại tế bào của cùng một cơ thể.

- Để đảm bảo sự chính xác của quá trình phân bào trong tế bào sinh vật nhân thực, chu kì tế bào có cơ chế kiểm soát phân bào. Có ba điểm kiểm soát chính là:

• Điểm kiểm soát G₁ (điểm kiểm soát khởi đầu hoặc điểm kiểm soát giới hạn): nếu nhận diện các sai hỏng, điểm kiểm soát sẽ sử dụng cơ chế tín hiệu để ngừng chu kì tế bào cho đến khi các sai hỏng được khắc phục, sau đó tế bào tiến vào pha S và bắt đầu quá trình tự nhân đôi DNA. Nếu tế bào không qua được điểm giới hạn sẽ tiến vào trạng thái "nghỉ" ở pha G₀.
• Điểm kiểm soát G₂/M: kiểm soát sự sắp xếp của các nhiễm sắc thể trên thoi phân bào.
• Điểm kiểm soát chuyển tiếp kì giữa - kì sau (điểm kiểm soát thoi phân bào): tại đây, hệ thống kiểm soát kích hoạt sự phân chia các nhiễm sắc tử chị em trong các nhiễm sắc thể kép.

II. Nguyên phân

- Nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) là một trong các kiểu phân chia tế bào ở sinh vật nhân thực. 

- Nguyên phân xảy ra ở các tế bào sinh dưỡng và các tế bào sinh dục sơ khai.

1. Phân chia nhân

- Trước khi bước vào quá trình phân chia nhân, tế bào trải qua kì trung gian để chuẩn bị đầy đủ các điều kiện cần thiết cho sự phân bào (nhân đôi DNA - nhân đôi NST, nhân đôi trung tử ở tế bào động vật, tổng hợp thêm các bào quan và các chất cần thiết). Khi mọi sự chuẩn bị cho quá trình phân chia đã hoàn tất, tế bào chuyển từ giai đoạn G₂ vào kì đầu của nguyên phân. 

2. Phân chia tế bào chất

- Sau khi phân chia nhân hoàn tất, vùng giữa của các tế bào động vật dần co thắt lại, chia tế bào thành hai tế bào con. Ở các tế bào thực vật, việc phân chia tế bào chất được thực hiện khi vách ngăn xuất hiện ở mặt phẳng xích đạo chai tế bào thành hai tế bào con.

3. Ý nghĩa của nguyên phân

- Nhờ quá trình nhân đôi NST và phân li đồng đều các NST về hai cực của tế bào nên từ một tế bào mẹ tạo ra được hai tế bào con có bộ NST giống nhau và giống tế bào mẹ. 

→ Nguyên phân đảm bảo duy trì ổn định vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào.

- Ở sinh vật nhân thực, nguyên phân là hình thức sinh sản tạo ra cá thể mới; còn ở sinh vật đa bào, nguyên phân làm tăng số lượng tế bào, thay thế các tế bào già và tế bào bị tổn thương, giúp cơ thể lớn lên và tái sinh các bộ phân cơ thể.

- Nguyên phân là cơ chế tạo ra các cơ thể mới ở các loài sinh sản vô tính. Quá trình nguyên phân ở các mô, các cơ quan của cơ thể đa bào được điều hoà và kiểm soát nghiêm ngặt. Một khi quá trình này bị rối loạn sẽ gây ra những hậu quả nghiệm trọng.

II. Bệnh ung thư

1. Cơ sở khoa học về bệnh ung thư

- Ung thư là bệnh liên quan đến việc tăng sinh tế bào một cách mất kiểm soát và có khả năng xâm lấn sang những mô kề cận hoặc di chuyển đến những bộ phận khác trong cơ thể (di căn).

2. Tình trạng ung thư ở Việt Nam và cách phòng tránh bệnh ung thư

- Các bệnh ung thư phổ biến ở Việt Nam gồm: ung thư gan, ung thư phổi, ung thư vú, ung thư dạ dày, ưng thư đại trực tràng.

- Ung thư do nhiều nguyên nhân gây ra, mục tiêu điều trị ung thư là ngăn ngừa và loại bỏ khối u nên để ngăn ngừa bệnh, mỗi cá nhân cần thực hiện một số việc sau:

1. Chu kì tế bào là khoảng thời gian từu khi tế bào được sinh ra, lớn lên và phân chia thành hai tế bào con. Chu kì tế bào gồm kì trung gian, quá trình phân chia vật chất di truyền và phân chia tế bào chất thành hai tế bào con. Chu kì tế bào được kiểm soát nghiêm ngặt bởi hệ thống kiểm soát chu kì tế bào.

2. Nguyên phân là một hình thức phân bào ở tế bào nhân thực gồm giai đoạn phân chia nhân (kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối) và phân chia tế bào chất. Ở cơ thể đa bào, nguyên phân giúp tái sinh các tế bào bị tổn thương, tạo tế bào thay thế tế bào già, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển.

3. Sự nhân đôi chính xác DNA và sự phân li đồng đều của các NST nhờ hệ thống thoi phân bào đảm bảo cho các tế bào con sinh ra có vật chất di truyền giống hệt nhau.

4. Ung thư là bệnh hình thành do quá trình phân bào nguyên phân không được kiểm soát. Các tế bào bị tích luỹ nhiều đột biến, phân chia không ngừng và có khả năng phát tán tới nhiều vị trí khác nhau của cơ thể, tạo nên nhiều khối u chèn ép các cơ quan.

5. Để phòng tránh ung thư, cần tránh tiếp xúc với tác nhân gây ung thư; sử dụng thực phẩm an toàn; thường xuyên vận động và tập luyện thể dục thể thao; ăn uống lành mạnh; sinh hoạt điều độ và thăm khám định kì để phát hiện sớm khối u.