Chương1: Lý thuyết tiến hoá đối với sinh học
Những con ếch quái thai, một đề tài rất thú vị đối với kế hoạch nghiên cứu của một sinh viên đại học! Đó
là những gì mà Pieter Johnson-1 sinh viên năm thứ 2 của đại học Stanford- đã suy nghĩ khi cậu ta gây ra
sự chấn động trong giới khoa học cùng với "pacific tree frogs" có những đôi chân quá khổ mọc ra từ cơ
thể của chúng. Những con ếch này được bắt ở một bờ ao nhỏ của một ngôi làng gần các mỏ thủy ngân cũ
ở Almaden về phía Nam của San Jose,California. Các nhà khoa học trên thế giới đã báo cáo tình hình báo
động về sự mất dần của rất nhiều loài ếch , có thể những con ếch "quái vật" này nắm giữ lời giải đáp vì
sao có tình trạng rắc rối gặp phải ở các loài ếch trên thế giới. Các nguyên nhân của tình trạng biến hình
này có thể là các chất hoá học nông nghiệp hoặc các kim loại nặng trong những quả mìn. Tuy nhiên
nghiên cứu thư viện đã đề nghị các khả năng khác của Pieter.
Tài liệu được sưu tầm bởi: Đỗ Văn Mười - Trường THPT Nam Sách II - Hải Dương Chương1: Lý thuyết tiến hoá đối với sinh học Những con ếch quái thai, một đề tài rất thú vị đối với kế hoạch nghiên cứu của một sinh viên đại học! Đó là những gì mà Pieter Johnson-1 sinh viên năm thứ 2 của đại học Stanford- đã suy nghĩ khi cậu ta gây ra sự chấn động trong giới khoa học cùng với "pacific tree frogs" có những đôi chân quá khổ mọc ra từ cơ thể của chúng. Những con ếch này được bắt ở một bờ ao nhỏ của một ngôi làng gần các mỏ thủy ngân cũ ở Almaden về phía Nam của San Jose,California. Các nhà khoa học trên thế giới đã báo cáo tình hình báo động về sự mất dần của rất nhiều loài ếch , có thể những con ếch "quái vật" này nắm giữ lời giải đáp vì sao có tình trạng rắc rối gặp phải ở các loài ếch trên thế giới. Các nguyên nhân của tình trạng biến hình này có thể là các chất hoá học nông nghiệp hoặc các kim loại nặng trong những quả mìn. Tuy nhiên nghiên cứu thư viện đã đề nghị các khả năng khác của Pieter. Pieter đã nghiên cứu 35 cái ao trong vùng các con ếch biến dạng này được phát hiện. Cậu ấy đã đếm số lượng ếch trong các ao và kiểm tra thành phần hoá học của nước. 13 ao có "Pacific tree frogs" , nhưng chỉ có 4 ao là có các con ếch biến dạng. Pieter ngạc nhiên khi việc phân tích thành phần nước 4 ao này không phát hiện ra hàm lượng cao hơn của các thuốc trừ sâu,chất hoá học Công nghiệp, hay các kim loại nặng trong các ao có những con ếch biến dạng. Và càng ngạc nhiên hơn,khi cậu ta chọn lựa những con ếch từ các ao này và cho chúng đẻ trứng trong phòng thí nghiệm thì luôn thu được các con ếch bình thường. Điều khác biệt duy nhất mà cậu ta quan sát được giữa các ao là các ao có những con ếch biến dạng cũng có những con ốc sên nước ngọt. A Monster Phenemonon : Là sinh viên năm 2 đại học Stanford, Pieter Johnson nghiên cứu về những cái ao, nơi cư trú của “pacific tree frogs” ( Hyla regilla), để cố gắng phát hiện ra lý do giải thích sự xuất hiện của hàng loạt con ếch bị biến dạng. Vật được gắn vào như cái đuôi ở đây chính là 1 cái chân thêm. Những con ốc sên nước ngọt là ổ của rất nhiều loại sống kí sinh. Các loài sống kí sinh tham gia vào vòng đời phức tạp ở một số giai đoạn, mỗi loại trong số chúng đòi hỏi một động vật chủ đặc biệt. Pieter tập trung vào khả năng có thể rằng một vài loại động vật kí sinh sử dụng các con ốc sên như vật trung gian, đã gây bệnh cho các con ếch và gây ra hiện tượng biến dạng. Pieter đã tìm ra một loài thích hợp cho vòng đời này đó là một loài sâu béo nhỏ có tên là Ribeiroia , có mặt trong ao nơi mà các con ếch biến dạng được tìm thấy.. Sau đó Pieter đã làm một thí nghiệm, cậu ta chọn các con ếch từ những vùng mà không có các con ếch biến dạng và các con Ribeiroria. Rồi ấp trứng tại phòng thí nghiệm trong các hộp có hoặc không có loài kí sinh. Khi mà ở các hộp có loài kí sinh xuất hiện thì 85% các con ếch bị biến dạng . Một thí nghiệm xa hơn nữa đã giải thích tại sao không phải tất cả các ếch đều bị biến dạng: sự nhiễm bệnh phải xuất hiện trước khi một con nòng nọc bắt đầu mọc chân. Khi mà các con nòng nọc đã mọc chân mà bị nhiễm bệnh thì chúng không bị biến dạng Quá trình nghiên cứu của Pieter đã bắt đầu từ một câu hỏi được đặt ra bởi quan sát trong tự nhiên. Cậu ta tự đưa ra các câu trả lời, quan sát rồi làm hẹp lại danh sách các khả năng, sau đó thực hiện các thí nghiệm để kiểm tra trong những giả định thì điều nào là hợp lý nhất. Những thí nghiệm đã giúp cậu ta đạt được một kết luận: các sự biến dạng là do loài Ribeiroia. Sự nghiên cứu của Pieter là 1 ví dụ điển hình của việc áp dụng các phương pháp khoa học trong sinh học. Sinh học (biology) là môn học khoa học của những điều trong cuộc sống. Các nhà sinh học nghiên cứu từ cấp độ tế bào cho đến cấp độ toàn bộ hệ sinh thái. Họ nghiên cứu các sự kiện diễn ra trong 1 phần triệu giây cho đến các sự kiện kéo dài hàng triệu năm. Các nhà sinh học đặt ra các dạng câu hỏi khác nhau và sử dụng rất nhiều các công cụ, nhưng họ sử dụng các phương pháp khoa học khác nhau. Kết quả mà họ thu được là hiểu được chức năng cơ thể ( và các bộ phận của cơ thể) , và sử dụng các hiểu biết đó để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. Trong chương này, chúng tôi sẽ làm rõ hơn về những điều mà một nhà sinh học thực hiện. Đầu tiên, chúng tôi sẽ diễn tả các tính chất của những điều trong cuộc sống,các sự kiện tiến triển chính trong lịch sử cuộc sống của trái đất, và sự tiến hoá đa dạng của cuộc sống. Sau đó chúng tôi bàn tới các phương pháp mà các nhà sinh học sử dụng để nghiên cứu về chức năng của cuộc sống. Và ở cuối chương, chúng tôi sẽ bàn về cách làm sao để những hiểu biết của các nhà sinh học có thể được sử dụng giúp cho giải quyết vấn đề cuộc sống của cộng đồng. Sự sống là gì? Trước khi tìm hiểu về việc nghiên cứu sự sống, chúng ta cần thống nhất sự sống là gì. Mặc dù tất cả chúng ta đều biết những dạng sự sống quanh ta hàng ngày, nhưng thật khó để định nghĩa sự sống một cách rõ ràng. Có một định nghĩa ngắn gọn về sự sống như sau: một đơn vị có tính di truyền, có khả năng trao đổi chất, tái sinh (reproduction), và tiến hóa (evolution). Phần lớn quyển sách này đề cập những đặc tính trên của sự sống và làm thế nào chúng phối hợp với nhau để giúp cơ thể sống sót và tái sinh( hình 1.1). Bản tóm tắt khái quát sau đây sẽ giúp cho các bạn nghiên cứu về các tính chất đó. 1.1 Những mặt khác nhau của 1 đời sống: Sâu bướm, nhộng và bướm trưởng thành là những giai đoạn khác nhau trong 1 vòng đời của 1 con bướm chúa (Danaeus plexippus). Sâu bướm thu thập những nguyên liệu và năng lượng cần thiết để thực hiện hàng triệu các phản ứng chuyển hóa dẫn đến sự sinh trưởng và biến đổi, đầu tiên từ sâu bướm chuyển thành nhộng và cuối cùng thành bướm trưởng thành thích ứng cho việc sinh sản và phát tán. Sự biến đổi từ dạng này sang dạng khác được khởi sự từ các dấu hiệu từ bên trong cơ thể. Sự trao đổi chất bao gồm sự biến đổi vật chất và năng lượng Trao đổi chất (metabolism): toàn bộ các hoạt động hoá học của cơ thể sống, bao gồm hàng ngàn các phản ứng hoá học riêng lẻ. Các phản ứng hoá học lấy vật chất và năng lượng và chuyển hoá chúng thành các dạng khác nhau, sẽ được tìm hiểu kĩ trong phần 1 của quyển sách này. Để 1 cơ thể hoạt động, rất nhiều trong số các phản ứng xảy ra đồng thời, cần phải kết hợp với nhau. Các gen thì quy định sự điều khiển này. Bản chất của vật chất di truyền (gen) mà điều khiển các hiện tượng trong đời sống chỉ mới được hiểu rõ trong khoảng 100 năm trở lại đây. Phần 2 của cuốn sách dành cho việc kể về câu chuyện của những khám phá về gen. Môi trường bên ngoài có thể thay đổi một cách chóng mặt và không hề báo trước khiến cho cơ thể không thể kiểm soát được. Một cơ thể chỉ có thể bảo vệ được sức khoẻ nếu như môi trường bên trong còn đảm bảo được các điều kiện hoá lý. Các cơ quan bảo vệ của cơ thể giữ không thay đổi theo điều kiện môi trường bên ngoài bằng cách điều chỉnh quá trình trao đổi chất cho phù hợp với sự thay đổi các điều kiện môi trường như nhiệt độ, có hay không có ánh sáng mặt trời, hay có những tác nhân lạ bên trong cơ thể. Việc giữ vững sự ổn định tương đối các điều kiện bên trong cơ thể , giữ cho thân nhiệt ổn định, được gọi là tính nội cân bằng. Sự điều chỉnh để cơ thể nội cân bằng thường xuyên là không rõ ràng, bởi vì không thấy một sự biến đổi nào. Tuy nhiên, ở một vài thời điểm trong cuộc sống, có nhiều cơ quan trả lời lại sự thay đổi điều kiện không phải bằng cách giữ vững tình trạng của chúng mà theo 1 cách thay đổi phần lớn tổ chức cấu tạo. Một hình thức đầu tiên của sự thay đổi cấu trúc là sự phát triển của hình thức bào tử, một dạng bảo vệ tốt và là một hình thức vô hoạt trong các cơ thể phải chịu đựng điều kiện khắc nghiệt của môi trường. Một ví dụ điển hình về sự tiến hoá rất lâu về sau này là của các loài sâu bọ, như các loài bướm. Để đáp ứng lại các dấu hiệu hoá học bên trong cơ thể, một con sâu bướm sẽ phát triển bên trong một con nhộng và rồi trở thành một con bướm trưởng thành. Sự sinh sản làm cuộc sống tiếp diễn liên tục và là nền tảng cho sự tiến hóa. Sự sinh sản khác nhau là một tính chất chính của cuộc sống. Nếu không có quá trình sinh sản, cuộc sống sẽ nhanh chóng biến mất. Sinh vật đơn bào đầu tiên sinh sản bằng hình thức nhân đôi vật chất di truyền của chúng sau đó phân tách thành hai. Hai tế bào con giống nhau và giống hệt tế bào mẹ, ngoại trừ sự đột biến xảy ra trong quá trình nhân đôi. Những lỗi đột biến đó dù hiếm, nhưng lại cung cấp các vật chất thô cho quá trình tiến hoá sinh học. Sự phối hợp của quá trình sinh sản đơn giản cùng các lỗi trong việc nhân đôi vật chất di truyền tạo nên sinh học tiến hoá, một sự thay đổi về thành phần gen của các quần thể sinh vật trải qua thời gian. Sự đa dạng hóa cuộc sống một phần được điều khiển bởi môi trường vật lý. Có những nơi lạnh và có những nơi nóng, cái lạnh và nóng có thể kéo một khoảng thời gian dài trong năm. Ở một vài nơi (các đại dương, hồ, sông) thì ẩm ướt, một vài chỗ (các hoang mạc) thì luôn khô hạn. Không một dạng sống đơn giản nào có thể hoạt động tốt trong mọi loại môi trường như vậy. Thêm nữa, chính các dạng sống qui định sự đa dạng của chúng. Một khi thực vật tiến hóa thì nó trở thành nguồn thức ăn cho các dạng sống khác. Lần lượt các loài ăn thực vật sau đó lại trở thành thức ăn cho các loài sinh vật khác. Và khi các dạng sống này chết đi, chúng lại tiếp tục là thức ăn cho các dạng sống khác. Điểm khác nhau giữa các dạng sống cho phép chúng tồn tại trong các môi trường khác nhau và thích ứng với các kiểu sống khác nhau mà ta gọi là sự thích nghi. Sự đa dạng tuyệt vời của các dạng sống làm cho sinh học trở thành một thứ khoa học hấp dẫn và Trái đất trở thành một nơi giàu có, phục vụ cho cuộc sống. Có một thời kì dài không có sự sống trên trái đất. Sau đó là thời kì sống của các đơn bào, rồi đến sự sinh trưởng của các đa bào. Nói một cách khác, tự nhiên và sự đa dạng các dạng sống khác nhau luôn thay đổi theo thời gian. Việc nghiên cứu quá trình mà tạo nên sự tiến hoá sinh học trên trái đất là một khoa học rất được chú trọng vào thế kỷ 19. Những quá trình đó sẽ được nói đến rõ nét hơn trong phần 4 của cuốn sách này. Còn ở đây chúng ta sẽ tìm hiểu một cách ngắn gọn làm sao có thể khám phá ra chúng. Tiến hóa sinh học Những thay đổi qua hàng tỷ năm Khá lâu trước khi hiểu được cơ chế tiến hoá của sinh giới , nhiều người đã nhận thấy rằng sinh vật biến đổi theo thời gian và những cơ thể sống đã tiến hoá từ một loài nào đó ko còn tồn tại trên trái đất. Vào năm 1760, nhà tự nhiên học người Pháp_Count George-Louis Leclerc de Buffon (1707-1788)_đã viết “Lịch sử tự nhiên của muôn loài”, cuốn sách đã trình bày một cách rõ ràng về khả năng tiến hoá của sinh vật. Buffon đã quan sát xương chi của tất cả các loài động vật có vú ông nhận thấy có sự tương đồng ở nhiều điểm (hình 1.2). Ông cũng lưu ý một điểm: có những loài động vật có vú, như heo chẳng hạn, chân chúng có những ngón chẳng bao giờ chạm đất, và không có tác dụng gì. Buffon ... ác tế bào nhân chuẩn phức tạp, như ở người và thực vật có hoa, đều có nguồn gốc từ tế bào đơn giản , từ trứng đựợc thụ tinh. Tế bào này sinh ra từ hai tế bào giới tính của của cơ thể bố mẹ (giao tử) kết hợp với nhau. Các giao tử là trứng và tinh trùng chứa các vật chất di truyền của tế bào bố mẹ. Như vậy trứng được thụ tinh chứa 1 bộ nhiễm sắc thể của bố và một của mẹ. Sự hình thành cơ thể đa bào từ trứng được thụ tinh được gọi là sự phát triển. Nó liên quan đến cả sự sinh sản tế bào và biệt hoá tế bào. Ví dụ, một người trưởng thành có vài ngàn tỉ tế bào, tất cả các tế bào đều có nguồn gốc tận cùng từ trứng được thụ tinh, và rất nhiều tế bào có vai trò biệt hoá..Quá trình biệt hoá diễn ra như thế nào sẽ được xem xét trong phần 3. Ở đây chúng ta tập trung vào sự sinh sản của tế bào. Sinh sản ở tế bào nhân chuẩn, cũng giống như sở tế bào nhân sơ, có 4 giai đoạn : dấu hiệu sinh sản, sao chép ADN, phân ly và phân chia tế bào chất. Nhưng ở một mức độ nào đó các giai đoạn diễn ra phức tạp hơn. Đầu tiên khác với tế bào nhân sơ , các tế bào nhân chuẩn không phân chia liên tục bất cứ khi nào điều kiện môi trường thích hợp. Trong thực tế các tế bào nhân chuẩn trong cơ thể đa bào biệt hoá và hiếm khi phân chia. Vì vậy các dấu hiệu phân chia không liên quan đến môi trường của một tế bào đơn giản mà nó liên quan đến toàn bộ sinh vật. Thứ hai không chỉ có một nhiễm sắc thể đơn, sinh vật nhân chuẩn thường có nhiều nhiễm sắc thể ( người có 46) vì vậy quá trình sao chép và phân chia về cơ bản giống với nhân sơ nhưng phức tạp hơn (hình 9.1). Thứ ba tế bào nhân chuẩn có nhân riêng biệt, nhân này sẽ được sao chép và phân chia thành hai nhân mới. Do đó quá trình phân chia tế bào chất được phân biệt với phân chia vật chất di truyền. Cuối cùng, sự phân chia tế bào chất khác nhau ở tế bào thực vật(có vách tế bào) và tế bào động vật (không có vách). Điểm khác biệt chủ yếu giữa sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn trong sinh sản tế bào là ở sinh vật nhân chuẩn các nhiễm sắc thể mới được sao chépvẫn bát cặp với các nhiễm sắc thể còn lại như các nhiễm sắc tử chị em, và có một cơ chế mới ,nguyên phân, để phân chia chúng vào hai nhân mới. Sinh sản ở tế bào nhân chuẩn bao gồm 3 bước đặc trưng : - Sự sao chép ADN trong nhân - Cuộn xoắn và phân chia ADN đã được sao chép vào hai nhân mới (phân chia nhân) - Phân chia tế bào chất (phân bào) Một cơ chế thứ hai của quá trình phân chia nhân , đó là giảm phân, xảy ra ở tế bào mầm để tạo ra giao tử đóng góp cho quá trình sinh sản tạo ra cơ thể mới. Trong khi hai tế bào mới được sinh ra trong nguyên phân giống hệt tế bào mẹ - chúng có ADN giống nhau, sản phẩm của quá trình giảm phân thì không giống như vậy. Giảm phân tạo ra tính đa dạng của sinh vật bàng cách thay đổi vật chất di truyền, tạo ra các tổ hợp gen mới.Nó đóng vai trò quan trọng trong chu trình sống của sinh vật sinh sản hữu tính. Cái gì quyết định tế bào có phân chia hay không?Nguyên phân tạo ra các tế bào giống hệt nhau như thế nào? Tại sao giảm phân lại tạo ra tính đa dạng? Tại sao chúng ta cần các tế bào giống hệt nhau và các tế bào khác nhau? Tại sao hầu hết các sinh vật nhân chuẩn đều sinh sản hữu tính? Phần tiếp theo chúng ta sẽ mô tả chi tiết kì trung gian của nguyên phân và giảm phân và tác động của chúng trong di truyền , phát triển và tiến hoá của sinh vật. [Sửa] Kỳ giữa và sự kiểm soát phân bào Một tế bào sống và vận hành đến khi phânchia và chết. nếu như nó là 1 giao tử, nó có thể sống và giao phối với một giao tử khác. Vài loại tế bào như tế bào hồng cầu, tế bào cơ, tế bào thần kinh, mất khả năng phân chia khi trưởng thành. Một số tế bào khác như tế bào tủy sống ở cuống thực vật, hiếm khi phân chia. Một số tế bào như những tế bào ở phôi đang phát triễn biệt hóa để phân chia nhanh. Giữa các kỳ phân chia, tế bào eucarytote trong điều kiện gọi là kỳ trung gian. ở hầu hết tế bào, chúng ta thường gọi là chu kỳ tế bào, có hai kỳ : sự phân chia nhân và kỳ trung gian. Trong chương này, chúng ta sẽ mô tả chu kỳ tế bào diễn ra trong kỳ trung gian, đặc biệt là giai đoạn quyết định tiến hành phânc chia nhân. Một tế bào theo một chu kỳ sống sẽ tạo được hai tế bào. Chu kỳ tế bào được lập đi lập lại, là nguồn không biến đổi tạo ra một tế bào mới. Tuy nhiên các tế bào ở mô gắn với tốc độ tăng trưởng nhanh cũng mất nhiều thời gian ở kỳ trung gian. Kiểm tra sự bất kỳ sự thu thập nào ở tế bào đang phân chia, ví dụ như tế bào ở phần gốc rễ hoặc là lát tế bào gan, cho biết rằng hầu hết các tế bào ở kỳ trung gian, chỉ có một phần nhỏ ở giai đọan phân chia nhân. Kỳ trung gian bao gồm 3 giai đoạn: G1,S,G2. DNA nhân đôi trong giai đọan S ( S nghĩa là tổng hợp). Giai đoạn cuối phân chia nhân và khởi đầu pha S gọi là G1 (gap 1). G2 (gap2) chia phần cuối của kỳ S và phần đầu phân chia nhân, khi sự phân chia nhân và bào tương diễn ra và hai tế bào mới được hình thành. sự phân chia nhân và sự phân chia tế bào chất liên quan tới giai đoạn M của khu kỳ tế bào. Chúng ta sẽ bàn tới quá trình nhân đôi DNA ở chương 11, sẽ hoàn thành phần cuối của giai đoạn S. Khi chúng chính thức tạo chromosome, sau đó chúng sẽ tách ra thành hai tế bào mới bằng nguyên phân hay giảm phân. Chu kỳ tế bào chân hạch: bao gồm pha M, diễn ra sự phân chia nhân đầu tiên, sau đó là sự phân chia tế bào chất. Kỳ trung gian tiếp tục pha M. Kỳ trung gian gồm 3 giai đoạn (G1, S và G2) Dù quá trình nhân đôi DNA ưu thế và định nghĩa giai đoạn S, nhưng chu kỳ tế bào quan trọng thay thế các giai đoạn G. G1 thì khá biến đổi thời gian trong các loại tế bào. Vài tế bào phôi đang phân chia tốcđộ bỏqua giai đoạn G1, trong khi các tế bào khác giữ giai đoạn G1 hàng tuần lễ hay cả năm. Tiêu chuẩn xác định 1 tế bào có giai đoạn G1 là chuẩn bị cho giai đoạn S, vì ở thời điểm này chromosome vẫn đứng riêng lẽ, cấu trúc không nhân đôi. Sự chuyển đổi G1 sang S để một chu kỳ tế bào khác được đưa vào. Trong qua trình G2, sử chuản bị tế bào để phân chia, ví dụ, sự tổng hợp các thành phần của vi thể sẽ di chuyển chromosome tới điểm ngược của phân chia tế bào. Nhưng chromosome nhân đôi trong giai đoạn S, mỗi chromosome chứa hai chromatid giống nhau. Cyclin và các quá trình tín hiệu protein khác trong chu trình tế bào Sự quyết định sáng suốt để đi vào kỳ S hay kỳ M như th ế nào? Những sự thay đổi từ G1 sang S, từ G2 sang M tuỳ thuộc vào hoạt động của 1 loại protein gọi là cyclin-dependent kinase, hay là Cdk. Nhớ lại kinase là 1 enzymr phân ly chuyển 1 nhóm phosphate từ ATP cho một phân tử khác, sự chuyển nhóm phosphate này gọi là phosphorylation . Tại sao quá trình phospho hóa thực hiện ở protien? nhắc lại chương 3, protein có 1 vùng ưa nước (có khuynh hướng tương tác với nước ở vùng bề mặt của đại phân tử) và vùng kỵ nước (tương tác với một phân tử khác ở mặt trong). Những vùng này quan trọng hình thành hình dạng không gian 3 chiều của protein. Nhóm phosphate tích điện, gắn với 1 nhóm acid amin sẽ hướng ra mặt ngoài của protein. bằng cách này quá trình phospho hoá làm thay đổi hình dạng và chức năng của protein. Cdk đóng vai trò quan trọng giúp khởi động các giai đoạn trong chu kỳ tế bào bằng phân ly quá trình phospho hoá ở vài protein đích. Các nhân tố tăng trưởng kích thích tế bào phân chia Chu kỳ Cdk phức tạp cung cấp kiểm soát quá trình kiểm soát nội bào kiểm soát qua chu kỳ tế bào. Nhưng có những mô trong cơ thể tế bào nơi các tế bào không phân chia, phát triễn chậm và phân chia không đều. Nếu các tế bào này phân chia, chúng bị kích thích từ các tín hiệu bên ngoại (cáctín hiệu hoá học) gọi chung là các nhân tố tăng trưởng. Ví dụ, khi chúng ta bị đứt và chảy máu, những mảnh tế bào tiểu cầu chuyên biệt tụ tập lại tại nơi bị thương và gíup khởi động cục máu đông.Các tiểu cầu sản xuất và phóng thích protein, gọi là nhân tố tăng trưởng chuyển hoá, hoà vơí các tế bào kếcận trên da và kích htích các tế bào phân chia và trị thương. Những nhân tố khác như Interleukins, chỉ có thể tạo bằng tế bào bạch cầu và cải thiện sự phân chia tế bào trong những tế bào khác v à cầnthiết đối với hệ thống miễn dịch cơ thể. Erythropoietin ở thận kích thích sự phân chia tế bào tủy xương và sản xuất hồng cầu. Ngoài ra còn có nhiều hormone củng cố sụ phân chia trong vài loại tế bào chuyên biệt. Chúng ta sẽ bàn tới vai trò sinh lý của các nhân tố phát triễn ở chương sau, nhưng tất cả chúng hoạt động tương tự nhau ; Chúng nối với tế bào đích nhờ vào protein receptor chuyên biệt trên bề mặt tế bào đích. Nguyên nhân gắn kết với tế bào đích khởi động chu kỳ tế bào. Tế bào ung thư thường không phân chia không thich hợp, bời vì chúng có nhân tố tăng trưởng riêng và bởi vì chúng không còn đòi hỏi các nhân tố tăng trưởng bắt đầu chu kỳ. [Sửa] Sinh san vô tính và sinh sản hưu tính Trong quá trình phân bào nguyên phân, chu trình tế bào lặp đi lặp lại nhiều lần, kết quả là từ một tế bào đơn có thể phân chia tao thành nhiều tế bào khác nhau. Trong quá trình giảm phân thì khác, một tế bào chỉ có thể phân chia một lần và tạo thành 4 tế bào con, quá trình này thường ít xẩy ra ở các tế bào hơn. Hai hình thức sinh sản của tế bào này là hai hình thức cơ bản của quá trình sinh sản, tuy nhiên trong cơ chế và vai trò của chúng có những sự khác nhau rất rõ ràng. sinh sản bằng nguyên phân kết quả bộ gen được bảo toàn Một tế bào trải qua quá trình sinh sản bằng hình thức phân bào có thể là các cơ thể đơn bào, hinhg thức sinh sản này cũng có thể là sự lựa chon ngẫu nhiên của một số cơ thể da bào, nhờ quá trình phân chia, quá trình phá vỡ thành các mảnh cơ thể khác nhau tử đó phát triển thành một cá thể mới. Sinh sản vô tính Sinh sản vô tính còn gọi là sinh sản vegetable, là hình thức phân chia cơ bản của nhân tế bào. Theo cách này một dòng vô tính được tạo thành, chúng mang bôj gen dúng như tế bào bố mẹ. Nếu có những sự biến đổi xẩy ra ở các tế bào con, làm cho chúng trở nên không giống với các tế bào bố mẹ, các biến đổi này có thể do quá trình đột biến, hoặc do những thay đổi trong vật chất di truyền. Sinh sản vô tính là hình thức sinh sản đơn giản và có hiệu quả trong tự nhiên. Sinh sản hữu tính Quá trình sinh sản hữu tính dòi hỏi phải có quá trình giảm phân, nó rất khác so với hình thức sinh sản vô tính. Hình thức sinh sản vô tính có sự tham gia của hai tế bào để tạo thành một tế bào. Tế bào này là sự kết hợp của hai giao tử. mỗi giao tử này mang bộ gen đơn bội. Qua trình sinh sản băng giảm phân làm cho bộ gen của sinh vật trở nên đa dạng hơn. Sinh sản hĩu tính là hình thức kết hợp thông tin di truyền của hai bộ gen khác nhau, từ đó tạo nên sự đa dạng của bộ gen. Quá trình sinh sản hữu tính được xác định như sau: • phải có sự tham gia của hai tế bào, mỗi tế bào cung cấp một nửa bộ nhiễm sắc thể cho tế bào con. chúng được tạo thành thông qua các giao tử . • mỗi giao tử chứa bộ nhiễm sắc thể đơn bội • Hai giao tử một là các tế bào tinh trùng một là các tế bào trứng, chúng kết hợp với nhau trong quá trình thụ tinh để tạo thành hợp tử. Hợp tử này mang bộ nhiễm sắc thể của cả hai tế bào bố mẹ.
Tài liệu đính kèm: