Sinh 10 bài 16: Chu kì tế bào và nguyên phân (KNTT)

Trả lời nhanh

Chu kì tế bào là khoảng thời gian từ khi một tế bào được sinh ra, lớn lên đến khi phân chia thành hai tế bào con. Chu kì gồm kì trung gian (pha G₁, S, G₂) và nguyên phân (pha M). Nguyên phân có phân chia nhân (kì đầu, giữa, sau, cuối) và phân chia tế bào chất, tạo hai tế bào con giống nhau và giống tế bào mẹ. Tế bào phân chia mất kiểm soát sẽ hình thành khối u.

1. Chu kì tế bào ở sinh vật nhân thực

Chu kì tế bào là một “vòng đời” khép kín: tế bào sinh ra, lớn lên, nhân đôi vật chất di truyền rồi phân chia. Tế bào nhân thực có nhiều NST và kích thước lớn nên chu kì dài và phức tạp hơn tế bào nhân sơ.

Chu kì gồm hai giai đoạn chính: kì trung gian (chuẩn bị) và nguyên phân (phân chia, còn gọi là pha M).

Sơ đồ vòng tròn chu kì tế bào gồm các pha G1, S, G2 và M — Chu kì tế bào: G1, S, G2 thuộc kì trung gian, M là nguyên phân (chiều kim đồng hồ).

Các pha của kì trung gian

Pha	Hoạt động chính	Kết quả
G₁	Tế bào tổng hợp protein, tăng số lượng bào quan, lớn lên	Tế bào tăng kích thước; có điểm kiểm soát G₁/S quyết định có vào pha S hay không
S	Nhân đôi DNA, kéo theo nhân đôi NST (ở tế bào động vật còn nhân đôi trung thể)	Mỗi NST thành NST kép gồm 2 cromatit dính nhau ở tâm động
G₂	Tổng hợp thêm protein và chất cần cho phân bào, kiểm tra DNA đã nhân đôi	Có điểm kiểm soát G₂/M trước khi vào nguyên phân

Thời gian chu kì và hệ thống kiểm soát

Thời gian một chu kì khác nhau tuỳ loại tế bào. Tế bào phôi sớm phân chia rất nhanh, chu kì chỉ khoảng vài chục phút. Tế bào gan người phân chia rất chậm, chu kì kéo dài nhiều tháng. Một số tế bào biệt hoá cao như tế bào thần kinh trưởng thành gần như không phân chia nữa.

Chu kì được điều khiển bởi hệ thống kiểm soát với các điểm kiểm soát (G₁/S, G₂/M và điểm kiểm soát thoi phân bào ở kì giữa). Nếu DNA bị hỏng hoặc chưa nhân đôi xong, tế bào bị “chặn” lại để sửa chữa, nhờ vậy chu kì diễn ra bình thường.

2. Nguyên phân

Nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai. Quá trình gồm phân chia nhân rồi phân chia tế bào chất. Thực chất của phân chia nhân là chia đều bộ NST đã nhân đôi cho hai tế bào con.

Diễn biến phân chia nhân

Kì	Diễn biến chính
Kì đầu	NST kép bắt đầu co xoắn; màng nhân và nhân con tiêu biến dần; thoi phân bào hình thành (ở tế bào động vật, hai trung thể tách nhau về hai cực)
Kì giữa	NST kép co xoắn cực đại, xếp thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo; sợi thoi phân bào đính vào tâm động của mỗi NST
Kì sau	Hai cromatit của mỗi NST kép tách nhau ở tâm động, thành hai NST đơn; mỗi NST đơn di chuyển về một cực của tế bào nhờ thoi phân bào
Kì cuối	NST giãn xoắn; màng nhân và nhân con xuất hiện trở lại; thoi phân bào biến mất; hình thành hai nhân mới

Phân chia tế bào chất

Tế bào động vật: màng tế bào thắt lại ở vùng xích đạo (tạo rãnh phân cắt) rồi chia tế bào chất thành hai phần.
Tế bào thực vật: có thành cellulose nên không thắt được; một vách ngăn (tấm tế bào) hình thành ở giữa tế bào rồi lớn dần ra hai phía, chia tế bào thành hai.

Ý nghĩa của nguyên phân

Duy trì ổn định bộ NST qua các thế hệ tế bào, vì hai tế bào con có bộ NST giống tế bào mẹ.
Giúp cơ thể đa bào lớn lên, thay thế tế bào già, chết, tổn thương và tái sinh một số bộ phận.
Là cơ chế sinh sản của sinh vật nhân thực đơn bào và các loài sinh sản vô tính.

3. Theo dõi số NST và cromatit qua chu kì (tế bào 2n)

Đây là phần hay ra trong bài tập. Hãy nhớ: cromatit chỉ tồn tại khi NST ở trạng thái kép, tức từ cuối pha S đến hết kì giữa.

Thời điểm	Số NST (mỗi tế bào)	Số cromatit
Pha G₁	2n (NST đơn)	0
Sau pha S, G₂, kì đầu, kì giữa	2n (NST kép)	4n
Kì sau	4n (NST đơn)	0
Kì cuối (mỗi tế bào con, sau khi chia)	2n (NST đơn)	0

Ví dụ: tế bào người có 2n = 46. Ở kì giữa có 46 NST kép (92 cromatit); sang kì sau có 92 NST đơn, mỗi cực 46 NST.

Công thức tính nhanh

1 tế bào nguyên phân k lần liên tiếp tạo 2^k tế bào con.
Số NST đơn mà môi trường cung cấp cho quá trình đó: 2n × (2^k − 1).

Ví dụ tự đặt: ruồi giấm có 2n = 8, một tế bào nguyên phân 3 lần. Số tế bào con = 2³ = 8. Số NST môi trường cung cấp = 8 × (8 − 1) = 56. Lí do trừ 1: bộ NST ban đầu của tế bào mẹ đã có sẵn, chỉ phần còn lại là NST mới.

4. Bệnh ung thư

Cơ sở khoa học

Ung thư bắt đầu từ một tế bào bị đột biến ở các gene điều hoà chu kì tế bào. Khi cơ chế kiểm soát hỏng, tế bào phân chia liên tục không kiểm soát, tạo thành khối u ác tính. Tế bào ung thư còn có thể di căn theo máu, bạch huyết đến cơ quan khác.

Tác nhân bên ngoài: khói thuốc lá, tia tử ngoại, tia phóng xạ, hoá chất độc (như chất độc da cam), độc tố của một số vi sinh vật.
Tác nhân bên trong: một số virus gây bệnh mạn tính (như virus viêm gan B), các gốc tự do trong tế bào.

Cách phòng tránh

Hạn chế tiếp xúc với tác nhân gây ung thư, không hút thuốc lá.
Ăn uống lành mạnh, rèn luyện thể dục thể thao đều đặn.
Khám sức khoẻ định kì để phát hiện sớm; điều trị dứt điểm các bệnh viêm nhiễm mạn tính do virus, vi sinh vật.

5. Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp

Thứ tự pha: “G₁ – S – G₂ – M” đọc như “Gà Sống Gáy Mai” (chỉ cần nhớ chữ đầu, S là nhân đôi DNA).
Bốn kì: “Đầu – Giữa – Sau – Cuối”: co xoắn → xếp hàng → tách ra → giãn xoắn.
Lỗi hay gặp: cho rằng NST nhân đôi ở kì đầu. Sai, NST nhân đôi ở pha S của kì trung gian.
Lỗi hay gặp: nhầm “kì trung gian là thời gian tế bào nghỉ”. Thực tế đây là giai đoạn tế bào hoạt động mạnh nhất để chuẩn bị phân chia, và chiếm phần lớn thời gian chu kì.
Lỗi hay gặp: đếm NST kép là 2 NST. Một NST kép vẫn tính là 1 NST (chỉ có 2 cromatit).
Kì sau: số NST đơn tăng gấp đôi tạm thời (4n), nhưng số tâm động mới là căn cứ đếm NST.

6. Bài luyện tập có đáp án

Một tế bào thực vật có 2n = 24 đang ở kì sau của nguyên phân. Có bao nhiêu NST đơn? Có bao nhiêu cromatit?
Đáp án: 48 NST đơn (4n), 0 cromatit, vì ở kì sau các cromatit đã tách thành NST đơn độc lập.
Một tế bào có 2n = 14 nguyên phân 4 lần liên tiếp. Tính số tế bào con và số NST đơn môi trường cung cấp.
Đáp án: 2⁴ = 16 tế bào; NST môi trường cung cấp = 14 × (16 − 1) = 210.
Vì sao tế bào ung thư tạo thành khối u?
Đáp án: do đột biến làm hỏng cơ chế điều hoà chu kì tế bào, tế bào phân chia liên tục, không chịu sự kiểm soát nên số lượng tăng nhanh và tụ lại thành khối u.
Nêu một điểm khác nhau khi phân chia tế bào chất ở tế bào thực vật và động vật.
Đáp án: tế bào động vật thắt màng ở xích đạo tạo rãnh phân cắt; tế bào thực vật hình thành vách ngăn ở giữa tế bào.

Xem thêm

Giải SGK Sinh học 10 Bài 16
20 câu trắc nghiệm Sinh học 10 Bài 16 có đáp án
Lý thuyết Bài 14: Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào
Lý thuyết Bài 17: Giảm phân
Lý thuyết Sinh học 10 – Kết nối tri thức

Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Lý thuyết Sinh học 10 Bài 12 (Kết nối tri thức): Truyền tin tế bào.

Câu hỏi thường gặp

Chu kì tế bào gồm những giai đoạn nào?

Chu kì tế bào gồm kì trung gian và nguyên phân. Kì trung gian có ba pha theo thứ tự G1, S, G2; nguyên phân (pha M) gồm phân chia nhân và phân chia tế bào chất.

NST nhân đôi ở pha nào của chu kì tế bào?

NST nhân đôi ở pha S của kì trung gian, khi DNA được nhân đôi. Kết quả là mỗi NST trở thành NST kép gồm hai cromatit dính nhau ở tâm động.

Một tế bào 2n nguyên phân k lần thì tạo ra bao nhiêu tế bào con?

Tạo ra 2^k tế bào con, mỗi tế bào có bộ NST 2n. Số NST đơn môi trường cung cấp cho cả quá trình là 2n × (2^k − 1).

Vì sao tế bào ung thư lại phân chia không kiểm soát?

Do tế bào bị đột biến ở các gene điều hoà chu kì tế bào nên các điểm kiểm soát mất tác dụng. Tế bào cứ phân chia liên tục và hình thành khối u ác tính.