Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 16: Chu kì tế bào và nguyên phân

– Tế bào ung thư được hình thành từ sự phân chia không kiểm soát của một hoặc một số tế bào trong cơ thể. Khi DNA bị thay đổi hoặc hư hỏng có thể sẽ kéo theo quá trình đột biến gen. Các gen đột biến không còn hoạt động một cách bình thường nữa vì thứ tự vốn có của DNA đã bị đảo lộn. Lúc này, các tế bào sẽ phân chia và phát triển vượt quá tầm kiểm soát, từ đó dẫn đến ung thư.

– 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 gồm 2 sự kiện chính: Kì trung gian và quá trình nguyên phân.

+ 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 gồm phân chia nhân và phân chia tế bào chất. Phân chia nhân diễn ra theo 4 kì là kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.

– Kì trung gian là giai đoạn sinh trưởng chính của tế bào, được chia thành các pha G1, S và G2.

– Chức năng của các pha trong kì trung gian là:

+ Pha G₁: Tăng kích thước tế bào, tổng hợp các bào quan và tổng hợp, tích lũy các chất.

+ Pha S: Nhân đôi ADN, dẫn đến nhân đôi NST tạo thành NST kép.

+ Pha G₂: Gia tăng kích thước tế bào và chuẩn bị cho phân chia.

– Các giai đoạn của chu kì tế bào có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và việc chuyển từ giai đoạn này sang giai đoạn khác được hệ thống kiểm soát chu kì tế bào điều khiển một cách nghiêm ngặt, đảm bảo cho chu kì tế bào diễn ra bình thường.

– Điểm kiểm soát chu kì tế bào là các thời điểm mà ở đó các tín hiệu kích hoạt quá trình truyền tin tế bào đưa ra các đáp ứng đi tiếp hay dừng chu kỳ tế bào.

– Vai trò của các điểm kiểm soát chu kì tế bào:

+ Tại điểm kiểm soát G/S, tế bào sẽ đưa ra “quyết định” có nhân đôi ADN để sau đó bước vào phân bào hay không.

+ Ở điểm kiểm soát G2/M – điểm kiểm soát cuối G2 trước khi tế bào bước vào nguyên phân, lúc này hệ thống kiểm soát chu kỳ tế bào “rà soát” quá trình nhân đôi ADN xem đã hoàn tất và mọi sai sót đã được sửa chữa hay chưa.

+ Tại điểm kiểm soát thoi phân bào, hệ thống kiểm soát chu kì tế bào “rà soát” xem tất cả các NST đã gắn với các vi ống của thoi phân bào hay chưa. Nếu chưa hoàn tất, chu kì tế bào cũng sẽ dừng lại.

* Sự phân chia nhân trong nguyên phân trải qua 4 kì: 

– Kì đầu: Thoi phân bào bắt đầu hình thành. (NST) bắt đầu co xoắn và màng nhân cùng hạch nhân tiêu biến.

– Kì giữa: Các NST co xoắn tối đa và nằm ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. Các vi ống của thoi phân bào dính vào hai phía tâm động của NST, tạo nên sự ổn định và sẵn sàng cho bước tiếp theo.

– Kì sau (là kì có thời gian ngắn nhất): Hai chromatit chị em của mỗi NST kép bắt đầu tách rời nhau thành hai NST đơn và di chuyển trên thoi phân bào đi về hai cực đối diện của tế bào.

– Kì cuối: Các NST dãn xoắn. Hạch nhân và màng nhân tái xuất hiện hình thành hai nhân mới. Thoi phân bào tiêu biến. Đánh dấu sự hoàn thành của quá trình nguyên phân.

– Kết quả của nguyên phân: Từ một tế bào mẹ ban đầu tạo ra hai tế bào con có bộ NST giống nhau và giống hệt mẹ.

– Ý nghĩa của nguyên phân:

+ Đảm bảo duy trì ổn định vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào.

+ Thay thế các tế bào già và các tế bào bị tổn thương, giúp cơ thể lớn lên và sinh ra các bộ phận cơ thể (Sinh vật đa bào). 

+ Là cơ chế tạo ra các cơ thể mới ở các sinh vật sinh sản vô tính (Sinh vật đơn bào).

– U lành tính:

+ Là khối u định vị ở một vị trí nhất định mà các tế bào của nó không phát tán đến các vị trí khác trong cơ thể.

– U ác tính:

+ Là khi tế bào của khối u có thêm đột biến khiến chúng ta có thể tách khỏi vị trí ban đầu, di chuyển đến vị trí mới tạo nên nhiều khối u khác.

- Nguyên nhân gây nên rối loại quá trình điều hòa phân bào dẫn đến phát sinh ung thư là: Tế bào bị đột biến nhiều lần, làm rối loạn cơ chế điều hòa phân bào, khiến tế bào phân chia không kiểm soát và hình thành nên các khối u. Hầu hết các bện ung thư là do đột biến gene phát sinh trong các tế bào cơ thể nên không di truyền được từ thế hệ này sang thế hệ khác. Chỉ khoảng hơn 10% bệnh ung thư là do gene đột biến được truyền từ bố mẹ.

- Tỉ lệ người mắc bệnh ung thư ngày càng gia tăng do các nguyên nhân sau:

+ Gia tăng tuổi thọ (thời gian tiếp xúc với các tác nhân đột biến dài hơn).

+ Ô nhiễm môi trường sống làm phát sinh nhiều tác nhân đột biến, thói quen ăn uống không khoa học (uống nhiều rượu bia, ăn nhiều mỡ động vật, ăn các thức ăn bị mốc, hút nhiều thuốc lá, ăn nhiều thực phẩm chế biến sẵn như thịt khun khói, cá muối, thịt nướng cháy,…).

+ Thói quen sinh hoạt không lành mạnh (ít vận động, lười tập thể dục thể thao,…).

– Những loại ung thư phổ biến nhất Việt Nam là ung thư gan, ung thư phổi, ung thư dạ dày, ung thư đại trực tràng, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư tuyến vú,…

+ Ung thư gan: Do tác động của viêm gan B và C, sơ gan, rượu bia…

+ Ung thư phổi: Do tác động của hút thuốc lá và ô nhiễm không khí.

+ Ung thư dạ dày: Liên quan đến yếu tố di truyền và lối sống.

+ Ung thư đại trực tràng: Liên quan đến lối sống, chế độ ăn uống và yếu tố di truyền.

+ Ung thư tuyến tiền liệt: Ung thư tuyến tiền liệt là một trong những loại ung thư phổ biến ở nam giới, thường xuất hiện ở người trung niên và người già.

+ Ung thư tuyến vú: Ung thư vú là một trong những loại ung thư phổ biến ở phụ nữ. 

– Một số biện pháp phòng tránh bệnh ung thư:

+ Chế độ ăn uống lành mạnh.

+ Thường xuyên tập thể dục, duy trì cơ thể cân đối.

+ Tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời.

+ Không hút thuốc, tránh xa khói thuốc.

+ Tiêm vắc xin đầy đủ

+ Khám sức khỏe định kỳ

– Một số biện pháp chữa bệnh ung thư hiện nay: 

+ Phẫu thuật cắt bỏ khối u,

+ Xạ trị hoặc hóa trị tiêu diệt các tế bào khối u,

+ Điều trị nội tiết: Phương pháp này thường không thể thiếu trong điều trị đa mô thức bao gồm ung thư vú thể nội tiết dương tính, ung thư tuyến giáp,…

+ Điều trị đích: Đây là cách sử dụng một số loại thuốc để ngăn chặn sự phát triển và lan rộng của một số tế bào ung thư nhờ tế bào đích. Phương pháp này hiệu quả và ít gây độc cho tế bào khỏe mạnh.

+ Điều trị miễn dịch: Phương pháp trị ung thư này có thể kết hợp với các phương pháp khác nhằm mục đích, miễn dịch tự thân sẽ làm tăng khả năng tiêu diệt tế bào ung thư

+ Dùng tế bào gốc để hỗ trợ quá trình điều trị khối u, sử dụng liệu pháp miễn dịch tăng cường đề kháng cùng một số biện pháp khác.

– Mối quan hệ giữa các giai đoạn trong chu kì tế bào:

+ Chu kì tế bào có hai giai đoạn chính là kì trung gian và quá trình nguyên phân. Hai giai đoạn này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và việc chuyển từ giai đoạn này sang giai đoạn khác được hệ thống kiểm soát chu kì tế bào điều khiển một cách nghiêm ngặt, đảm bảo cho chu kì tế bào diễn ra bình thường. Kỳ trung gian giúp tế bào lớn lên và sao chép nhiễm sắc thể của nó để chuẩn bị cho sự phân bào trong giai đoạn nguyên phân. 

– Tế bào cần có hệ thống kiểm soát chu kì tế bào bởi Sự phân chia của các tế bào ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triển bình thường của cơ thể. Sự phân chia của tế bào quá nhiều, quá ít hoặc có sai hỏng đều gây ra những bệnh lí nguy hiểm.

– Các NST co xoắn cực đại và tập trung ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào vào kì giữa có ý nghĩa là:

+ Giúp những sợi tơ vô sắc, sau khi đã đính vào tâm động NST, việc kéo NST về cực của tế bào trở nên dễ dàng hơn.

+ Các NST tập trung ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào nhằm giúp tâm động của các NST kép dễ dàng được gắn đồng đều với các vi ống của thoi phân bào ở cả 2 phía. Nhờ đó, ở kì sau các NST đơn (thực chất là 2 chromatid tách rời nhau từ 1 NST kép) sẽ được phân chia đồng đều về 2 cực đối diện của tế bào theo sự co ngắn của vi ống.

+ Nếu các NST không co xoắn lại mà vẫn ở dạng sợi mảnh thì rất khó di chuyển, dễ đứt gãy, hoặc cản trở sự phân li đồng đều của các NST về 2 cực đối diện của tế bào. Điều đó sẽ khiến cho các tế bào con được sinh ra bị đột biến NST, ảnh hưởng đến sự duy trì ổn định vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào.

– Khi hai chromatid của một NST nào đó không tách nhau ra ở kì sau của nguyên phân, NST đó sẽ không thể phân li đồng đều về hai cực của tế bào. Kết quả là một tế bào con sẽ chứa cả 2 chromatid của NST kép ban đầu (tế bào 2n+1) còn một tế bào con không chứa chromatid nào của NST hình thành nên thể đột biến 2n – 1 (thiếu 1 NST). Như vậy, từ một tế bào mẹ ban đầu đã tạo ra hai tế bào con có bộ NST mang đột biến.

– Nếu tế bào đang phân chia được xử lí bởi hóa chất colchicine có chức năng ức chế sự hình thành vi ống trong hệ thống thoi bào thoi phân bào sẽ không được hình thành. Hậu quả sẽ là sự phân chia không đồng đều của các NST về các tế bào con, cuối cùng dẫn đến đột biến đa bội hóa.

+ Ví dụ: Từ tế bào 2n trải qua quá trình nguyên phân trong điều kiện trên thì sẽ cho ra 1 tế bào con có bộ NST là 4n (tứ bội), một tế bào không có NST nào.

– Khói thuốc là một tác nhân gây đột biến cho tế bào ở môi trường bên ngoài cơ thể. Trong khói thuốc lá chứa hơn 7000 chất hóa học, trong đó có hàng trăm loại có hại cho sức khỏe, 70 chất gây ung thư. Bởi vậy, dù không hút thuốc nhưng thường xuyên ngửi khói thuốc là của những người hút thuốc xung quanh thì chúng ta vẫn có nguy cơ bị bệnh ung thư.

– Nếu có thì khả năng bị bệnh ung thư phổi là cao nhất vì khói thuốc gây hại trực tiếp đến đường hô hấp. Ngoài ra, còn có nguy cơ mắc một số bệnh khác như ung thư vòm họng, ung thư thanh quản,…