Ý nghĩa quá trình nguyên phân là gì, xảy ra ở tế bào nào?
Nguyên phân là gì? Ý nghĩa của quá trình nguyên phân là gì? Trong bài viết này caunang.com.vn sẽ giải đáp các thắc mắc về quá trình nguyên phân, độc giả đừng bỏ lỡ nhé!
Nguyên phân là gì?
Chúng ta đã được học nguyên phân là gì ở môn sinh lớp 9, vậy bạn có còn nhớ rõ khái niệm này hay không. Nguyên phân chính là quá trình phân bào nguyên nhiễm ở các sinh vật nhân thực. Quá trình này bao gồm 2 giai đoạn đó là: phân chia tế bào chất và phân chia nhân.
Quá trình nguyên phân xảy ra ở loại tế bào nào? Nguyên phân chỉ xảy ra ở các tế bào nhân chuẩn, còn tế bào nhân sơ chưa có cấu trúc nhân sẽ phân chia bằng một quá trình khác được gọi là phân đôi hay trực phân. Bản thân nguyên phân cũng có sự khác nhau giữa các sinh vật.
Quá trình nguyên phân
Quá trình nguyên phân gồm có 2 giai đoạn, đó là:
Phân chia nhân
Dựa vào một số dấu hiệu đặc trưng, quá trình phân chia nhân được chia làm 4 giai đoạn:
- Kì đầu: các nhiễm sắc tử kép dần co xoắn, màng nhân và nhân con sẽ dần tiêu biến, thoi phân bào dần xuất hiện.
- Kì giữa: các nhiễm sắc tử kép co xoắn cực đại rồi xếp thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. Mỗi nhiễm sắc thể kép sẽ đính với thoi phân bào ở tâm động.
- Kỳ sau: các nhiễm sắc tử sẽ tách nhau ra rồi di chuyển trên thoi phân bào về hai cực của tế bào.
- Kì cuối: các nhiễm sắc tử dần dãn xoắn, sau đó màng nhân và nhân con dần xuất hiện.
Phân chia tế bào chất
Khi kì sau hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, các tế bào bắt đầu phân chia tế bào chất để hình thành hai tế bào con.
Đối với động vật: Sự phân chia tế bào chất được diễn ra bằng cách thắt màng tế bào ở vị trí mặt phẳng xích đạo.
Đối với thực vật: Sự phân chia tế bào chất sẽ diễn ra bằng cách hình thành vách ngăn bằng xenlulôzơ ở trung tâm tế bào để ngăn cách tế bào mẹ thành 2 tế bào con.
Kết quả: Từ một tế bào mẹ sẽ tạo ra hai tế bào con có đặc điểm di truyền giống hệt như tế bào mẹ và giống nhau.
Xem thêm: Quá trình giảm phân là gì? So sánh nguyên phân và giảm phân
Các bước trong quá trình nguyên phân
Tất cả các tế bào dù là thực vật hay động vật khi nguyên phân đều trải qua 5 bước, cụ thể như sau:
Bước 1: Chu kì tế bào
DNA trong tế bào ở giai đoạn này sẽ được sao chép để chuẩn bị cho việc phân chia tế bào, điều này cũng dẫn đến việc có hai bộ nhiễm sắc thể đầy đủ giống hệt nhau.
Bên ngoài nhân là hai trung tâm, mỗi trung tâm đều sẽ chứa một cặp ly tâm, các cấu trúc này có ý nghĩa vô cùng quan trọng cho quá trình phân chia tế bào.
Trong quá trình xen kẽ, các vi ống được mở rộng từ các trung tâm này.
Bước 2: Phân chia tế bào chất
Trong quá trình phân chia tế bào chất các nhiễm sắc thể sẽ ngưng tụ thành các cấu trúc hình chữ X, chúng ta có thể dễ dàng nhìn thấy dưới kính hiển vi.
Mỗi nhiễm sắc thể sẽ gồm có hai nhiễm sắc thể chị em, hai nhiễm sắc thể chị em ấy sẽ chứa thông tin di truyền giống hệt nhau.
Các nhiễm sắc thể sẽ kết hợp với nhau sao cho cả hai bản sao của nhiễm sắc thể 1 cùng nhau, cả hai bản sao của nhiễm sắc thể 2 sẽ kết hợp với nhau.
Giai đoạn cuối quá trình phân chia tế bào, màng bao quanh nhân trong tế bào sẽ hòa tan rồi giải phóng các nhiễm sắc thể.
Trục chính phân bào, bao gồm các protein và các vi ống khác, kéo dài qua tế bào giữa các trung tâm khi chúng di chuyển tới các cực đối diện của tế bào.
Bước 3: Siêu hình
Các nhiễm sắc thể sẽ xếp thẳng từ đầu cho đến cuối dọc theo trung tâm tế bào.
Các trung tâm hiện đang ở hai cực đối diện của tế bào cùng với các sợi trục chính phân bào kéo dài từ chúng.
Các sợi trục chính phân bào sẽ gắn vào mỗi sắc tố chị em.
Bước 4: Phản vệ
Các nhiễm sắc thể chị em sau đó sẽ được kéo ra khỏi nhau do trục chính phân bào kéo một nhiễm sắc thể đến một cực và kéo một nhiễm sắc thể khác sang cực đối diện.
Bước 5: Kỳ cuối
Ở mỗi cực của tế bào, 1 bộ nhiễm sắc thể đầy đủ sẽ lại tập hợp lại với nhau.
Một màng hình thành xung quanh mỗi bộ nhiễm sắc thể sẽ tạo ra hai hạt nhân mới.
Sau đó, một tế bào đơn lẻ sẽ chụm vào giữa với mục đích tạo thành hai tế bào con riêng biệt với nhau. Mỗi tế bào con sẽ chứa một bộ nhiễm sắc thể đầy đủ trong một nhân. Quá trình này thường được gọi là cytokinesis.
Thông qua 5 bước được trên, chúng ta có thể thấy rằng, nguyên phân chính là quá trình quan trọng giúp duy trì sự sống, sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loài động vật, thực vật.
Ý nghĩa của nguyên phân
Quá trình nguyên phân có nhiều ý nghĩa quan trọng, đó là:
Quá trình nguyên phân xảy ra giúp sinh vật có thể tăng trưởng và phát triển. Các nhiễm sắc thể trong quá trình này được phân phối đều cho các tế bào con sau mỗi chu kỳ. Nguyên phân sẽ chịu trách nhiệm cho 1 hình dạng nhất định và cho sự tăng trưởng và phát triển theo đúng hình dáng của một chủ thể. Nguyên phân sẽ giúp duy trì số lượng nhiễm sắc thể để nó không bị thay đổi trong tất cả các tế bào cơ thể của mỗi loài sinh vật.
Quá trình nguyên phân đối với sinh vật nhân thực đa bào, nguyên phân giúp làm tăng số lượng tế bào, qua đó quá trình nguyên phân cũng sẽ giúp cho cơ thể sinh trưởng và phát triển. Ngoài ra, quá trình nguyên phân đối với những sinh vật nhân thực đa bào này còn giúp cơ thể chúng tái sinh những mô và cơ quan bị tổn thương. Điều này cũng góp phần mở ra cơ hội cho kỹ thuật nuôi cấy mô sống và ghép tạng.
Quá trình nguyên phân đối với những loài sinh vật sinh sản vô tính chính là cơ sở nhằm để có thể tạo ra những cá thể con mang kiểu gen giống với cá thể mẹ.
Đối với các loài sinh vật sinh sản sinh dưỡng, nguyên phân chính là hình thức sinh sản ra các cá thể con có kiểu gen giống với cá thể mẹ. Người ta thường hay ứng dụng đặc điểm này của quá trình nguyên phân trong việc nuôi cấy mô tế bào, giâm, chiết hoặc ghép cành để mang lại hiệu quả cao.
Câu hỏi vận dụng liên quan
Câu 1: Nguyên phân xảy ra ở tế bào nào?
- Tế bào sinh dục sơ khai
- Tế bào sinh dưỡng
- Tinh bào bậc 1 và cả noãn bào bậc 1
- Cả A và B đều đúng
Đáp án: D
Câu 2: Sự tự nhân đôi của NST trong quá trình nguyên phân được diễn ra ở kỳ nào?
- Kỳ trung gian
- Kỳ đầu
- Kỳ giữa
- Kỳ sau
Đáp án: A
Câu 3: Các NST kép sẽ xếp thành mấy hàng trên mặt phẳng xích đạo ở kì giữa của quá trình nguyên phân?
- 1 hàng
- 2 hàng
- 3 hàng
- 4 hàng
Đáp án: A
Câu 4: Từng NST kép bắt đầu tách nhau ra ở tâm động thành 2 NST đơn đồng thời nó phân li về 2 cực của tế bào, cuối cùng NST bắt đầu tháo xoắn. Quá trình này của nguyên phân diễn ra ở kỳ nào?
- Kỳ đầu
- Kỳ giữa
- Kỳ sau
- Kỳ cuối
Đáp án: C
Trên đây là các thông tin về quá trình nguyên phân. Hy vọng đã giúp bạn hiểu rõ nguyên phân là gì và ý nghĩa của quá trình nguyên phân.