Nguyên phân là phương thức sinh sản có vai trò duy trì sự ổn định bộ nhiễm sắc thể đặc trưng cho loài qua các thế hệ. Để hiểu rõ hơn về nguyên phân là gì, cũng như thực chất của quá trình nguyên phân là gì và những điều cần biết về nguyên phân chi tiết ngay sau đây!
Nguyên phân là gì?
Nguyên phân là quá trình phân chia tế bào nhân thực, trong đó nhiễm sắc thể nằm ở trong nhân tế bào được chia làm 2 tế bào mới giống hệt nhau về mặt di truyền.
Trong bối cảnh của chu kỳ tế bào, nguyên phân chính là một phần của quá trình phân chia, trong đó ADN nhân tế bào được chia tạo ra 2 bộ nhiễm sắc thể bằng nhau.
Hầu hết sự phân chia tế bào trong cơ thể chúng ta đều có liên quan đến nguyên phân. Nguyên phân giúp cơ thể của các sinh vật sản sinh các tế bào, giúp thay thế các tế bào mòn, tế bào cũ bằng các tế bào mới.
Nguyên phân đối với các sinh vật có nhân chuẩn đơn bào như nấm men giống như một hình thức sinh sản, nhờ đó để nhằm thêm các cá thể mới vào quần thể.
Đặc điểm cơ bản của quá trình nguyên phân
Quá trình nguyên phân sở hữu những đặc điểm cơ bản như sau:
- Trong quá trình nguyên phân, một tế bào sẽ được chia thành 2 tế bào giống nhau.
- Mục đích chính của quá trình nguyên phân nhằm giúp tăng trưởng và thay thế tế bào bị bào mòn.
- Việc không sửa chữa kịp thời các sai lầm trong quá trình nguyên phân sẽ có thể dẫn tới thay đổi ở trong DNA. Điều này sẽ dẫn tới rối loạn di truyền.
- Ở thực vật, nguyên phân dẫn đến sự phát triển của các bộ phận sinh dưỡng của cây như: Chóp thân, chóp rễ,… Sự phân chia, kết hợp không xảy ra trong quá trình này.
Quá trình nguyên phân
Nguyên phân là hình thức phân chia tế bào phổ biến diễn ra ở sinh vật nhân thực. Quá trình nguyên phân gồm có 2 giai đoạn là phân chia nhân và phân chia tế bào chất.
Quá trình phân chia nhân được chia làm 4 giai đoạn như sau:
- Kỳ đầu: Nhiễm sắc thể kép sẽ dần co xoắn, màng nhân và nhân con tại kì đầu sẽ bị tiêu biến, dần xuất hiện thoi phân bào.
- Kỳ giữa: các nhiễm sắc thể kép co xoắn cực đại, xếp thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. Mỗi nhiễm sắc thể kép được đính với thoi phân bào ở tâm động.
- Kỳ sau: các nhiễm sắc thể sẽ tự tách nhau và di chuyển lên thoi phân bào về phía 2 cực của tế bào.
- Kỳ cuối: Ở kỳ này nhiễm sắc thể sẽ dần dãn xoắn, màng nhân và nhân con sẽ dần được xuất hiện.
Khi kỳ sau hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, tế bào bắt đầu thực hiện việc phân chia tế bào chất nhằm mục đích thông qua đó để hình thành nên hai tế bào con.
Ở động vật: sự phân chia tế bào chất diễn ra bằng cách thắt màng tế bào ở vị trí mặt phẳng xích đạo. Còn đối với thực vật thì sự phân chia tế bào chất diễn ra bằng cách hình thành vách ngăn bằng xenlulôzơ ở trung tâm tế bào nhằm để giúp ngăn cách tế bào mẹ thành 2 tế bào con.
Kết quả của nguyên phân là từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con có đặc điểm di truyền như nhau, hai bào con có đặc điểm di truyền giống như tế bào mẹ.
Xem thêm: Hình dạng, đặc điểm cấu tạo của tế bào thực vật là gì?
Các bước diễn ra trong quá trình nguyên phân
Dù là động vật hay thực vật thì đều trải qua quá trình nguyên phân với 5 bước cụ thể sau đây:
Bước 1: Chu kì tế bào
Ở giai đoạn này DNA trong tế bào được sao chép với mục đích để chuẩn bị phân chia tế bào, vì thế dẫn đến hai bộ nhiễm sắc thể đầy đủ giống như nhau. Bên ngoài nhân là hai trung tâm, mỗi trung tâm chứa 1 cặp ly tâm, những cấu trúc này mang ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với việc phân chia tế bào.
Trong quá trình xen kẽ, bạn sẽ thấy các vi ống sẽ được mở rộng từ các trung tâm này.
Bước 2: Phân chia tế bào chất
Khi quá trình phân chia tế bào chất diễn ra, các nhiễm sắc thể sẽ ngưng tụ thành các cấu trúc hình chữ X mà bạn có thể dễ dàng nhìn được dưới kính hiển vi. Mỗi nhiễm sắc thể bao gồm có 2 nhiễm sắc thể chị em, chúng sẽ chứa các thông tin di truyền giống hệt nhau.
Các nhiễm sắc thể sẽ được kết hợp với nhau sao cho cả 2 bản sao của nhiễm sắc thể thứ nhất cùng nhau và cả 2 bản sao của nhiễm sắc thể 2 được kết hợp với nhau.
Giai đoạn cuối quá trình phân chia tế bào, màng bao quanh nhân trong tế bào được hòa tan và giải phóng nhiễm sắc thể. Trục chính phân bào gồm vi ống và các protein khác được kéo dài qua tế bào giữa các trung tâm khi chúng chuyển đến các cực đối diện của tế bào.
Bước 3: Siêu hình
Nhiễm sắc thể sẽ được xếp thẳng từ đầu đến cuối, dọc theo trung tâm tế bào. Các trung tâm hiện đang ở hai cực đối diện của tế bào với các sợi trục chính phân bào kéo dài từ chúng. Các sợi trục chính phân bào sẽ được gắn vào mỗi sắc tố chị em.
Bước 4: Phản vệ
Các nhiễm sắc thể chị em được trục chính phân bào kéo ra khỏi nhau, 1 nhiễm sắc thể bị kéo đến một cực, còn nhiễm sắc thể khác sẽ bị kéo sang cực đối diện.
Xem thêm: Tế bào là gì lớp 8? Cấu tạo và chức năng của tế bào
Bước 5: Kỳ cuối
Tại mỗi cực của tế bào một bộ nhiễm sắc thể đầy đủ sẽ được tập hợp lại với nhau. Một màng hình thành xung quanh mỗi bộ nhiễm sắc để giúp tạo ra 2 hạt nhân mới.
Một tế bào đơn lẻ sẽ chụm vào giữa nhằm tạo thành 2 tế bào con riêng biệt, mỗi tế bào con chứa một bộ nhiễm sắc thể đầy đủ trong một nhân. Quá trình này có tên gọi là cytokinesis.
Có thể thấy rằng nguyên phân là quá trình quan trọng nhằm để duy trì sự sống, sinh trưởng, phát triển của nhiều loài động vật, thực vật.
Nguyên phân có ý nghĩa gì?
Ý nghĩa của nguyên phân là rất lớn đối với sự phát triển, tăng trưởng của sinh vật, cụ thể như sau:
- Sau mỗi chu kỳ các nhiễm sắc thể được phân phối đều cho các tế bào con. Nguyên phân đảm nhiệm vai trò cho một hình dạng nhất định và sự tăng trưởng, phát triển theo đúng hình dáng của người hay động vật.
- Nguyên phân giúp duy trì số lượng nhiễm sắc thể không đổi trong các tế bào cơ thể đối với một sinh vật.
- Với sinh vật nhân thực đa bào, nguyên phân giúp làm tăng số lượng tế bào, nhờ đó giúp cho cơ thể sinh trưởng, phát triển. Bên cạnh đó, quá trình này còn giúp cơ thể tái sinh các mô và cơ quan bị tổn thương, mở ra cơ hội mới đối với kỹ thuật nuôi cấy mô sống và ghép tạng.
- Với sinh vật sinh sản vô tính, nguyên phân chính là cơ sở nhằm để tạo ra các cá thể con mang kiểu gen giống như cá thể mẹ.
- Với các sinh vật sinh sản sinh dưỡng, nguyên phân là hình thức sinh sản giúp tạo ra cá thể con sở hữu kiểu gen giống với kiểu gen của cá thể mẹ. Đặc điểm này được ứng dụng ở trong nuôi cấy mô tế bào, giâm, chiết, ghép cành.
Như vậy chúng ta đã có thể hiểu được nguyên phân là gì, cũng như quá trình và những điều cơ bản về nguyên phân. Đừng quên theo dõi thapgiainhietliangchi.com của chúng tôi để liên tục cập nhật thêm những thông tin hữu ích nhất nhé!
