Sinh học online, giải trí hài hước

Cấu tạo - hình thái nhiễm sắc thể


1. Nhiễm sắc thể
       Nhiễm sắc thể (NST) được Flemming phát hiện từ cuối thế kỷ XIX (1882). Trong các tế bào đang phân chia nguyên nhiễm, chúng bắt màu thuốc nhuộm rất mạnh. 
NST được cấu trúc và hoạt động như một thể toàn vẹn thống nhất, trong đó, các đơn vị di truyền (các gen - ADN) được tập hợp lại theo một quy luật tổ chức xác  định và phối hợp hoạt  động một cách nhịp nhàng (theo kiểu “đóng”, “mở” gen) để đảm bảo đặc tính di truyền và biến dị cho cơ thể.

a. Nhiễm sắc thể virus
        Virus vô cùng đa dạng, nhưng NST của đa số là những phân tử ADN (một số ít là ARN). Ở các virus khác nhau các phân tử ADN có thể khác nhau về kích thước, về số mạch trong phân tử và một vài đặc tính khác.

        Ví dụ 1: nhiễm sắc thể là phân tử ADN. Nhiễm sắc thể của thực khuẩn thể là một phân tử ADN đơn độc, dày 20Å, dài 17µm, có trọng lượng phân tử lớn hơn 30.000.000 và số lượng gen chứa trong nó khoảng 30 - 40.

        Về thành phần hoá học thì nó chỉ chứa polynucleotide, không chứa các vật liệu phi polynucleotide. Tuỳ theo phương pháp làm xuất hiện NST mà nó có thể có dạng vòng hoặc dạng duỗi thẳng;  nó đồng nhất về mặt hình thái, không tạo thành hạch nhân. Trên NST, không phân biệt được tâm động. Về phương diện di truyền, chúng hoạt động theo cấu trúc duỗi thẳng, và như thế, bản đồ di truyền của chúng có điểm khởi đầu điểm tận cùng.

        Ví dụ 2: nhiễm sắc thể chỉ có ARN. Nhiễm sắc thể của virus khảm thuốc lá chỉ có ARN, không có ADN. Xoắn ARN xếp trong lớp protide và toàn bộ virus có dạng hình trụ tròn, dạng 1 mạch polynucleotide hoặc dạng xoắn kép. Có thể tách rời ARN của virus khảm thuốc lá khỏi vỏ protide và bằng cách tập hợp ARN và protide có thể tái tạo thành virus italic.

b. Nhiễm sắc thể vi khuẩn và vi khuẩn lam
       Tế bào vi khuẩn và vi khuẩn lam có nhân nguyên thuỷ (procaryota) phân tán không có màng nhân. Trong miền nhân, người ta quan sát thấy nhiều sợi chất nhiễm sắc mảnh có kích thước gần bằng kích thước của ADN,  nhưng không thể theo dõi được sự liên tục của các sợi đó. Tuy nhiên, có thể tách rời và đo được chiều dài của NST. Trong mỗi miền nhân chỉ có 1 NST như thế, mặc dầu có một số vi khuẩn được xem là đa nhân.

         NST vi khuẩn là những phân tử ADN trần, chuỗi kép, mạch vòng, ADN thường dính với màng tế bào ở một điểm hoặc một số điểm. Dưới kính hiển vi điện tử, ADN có dạng siêu xoắn. Tính siêu xoắn chịu sự kiểm soát của enzyme topoisomerase. NST dạng xoắn có chứa các chuỗi ARN mới tổng hợp, polymerase ARN, nhưng không có ribosome. Ngoài NST chính, ở vi khuẩn còn thấy có một loại ADN khác ở dạng vòng kép nhỏ gọi là các plasmid. Chúng được sao chép (tổng hợp) không phụ thuộc vào vào NST chính. Trong quần thể vi khuẩn tự nhiên, ADN plasmid có thể chiếm tới 1 -  2% tổng số ADN có trong tế bào.

c. Nhiễm sắc thể ở cơ thể bậc cao (eucaryote)
        Ở cơ thể bậc cao có dạng NST chính thức có thể quan sát rõ hình dạng của chúng ở kỳ giữa.

Hình thái - cấu trúc
        Đối với tất cả tế bào của một cơ thể thì NST thường có dạng không đổi và có thể là cố định đối với loài và cả giống.

        Các NST ở kỳ trung gian: gồm 2 sợi nhiễm sắc tử (chromatide) phân biệt nhau và chỉ dính với nhau  ở tâm  động. Mỗi chromatide có bao ngoài, trong chứa sợi nhiễm sắc (chromonema) đường kính khoảng 20Å. Có thể xem sợi nhiễm sắc là cấu trúc đơn vị bé của NST. Hiện nay, người ta cho rằng sợi nhiễm sắc là những sợi nucleoprotein có cấu tạo xoắn tạo thành tổ chức sợi nhiều cấp, có đường kính khác nhau, số lượng sợi, tuỳ theo đối tượng cũng như các kỳ phân bào, có thể là 2, 4, 8 sợi.

        Tâm  động hay là eo thắt sơ cấp: vị trí tâm  động trên NST có thể  ảnh hưởng đến hình dạng của NST trong quá trình phân bào. Tuỳ theo vị trí của tâm động và độ dài của vai do nó quy định mà các thể nhiễm sắc có các kiểu sau:
+ Kiểu tâm giữa: tâm động ở chính giữa NST, 2 vai thể nhiễm sắc bằng nhau.
+ Kiểu tâm lệch: tâm động ở gần một đầu mút thể nhiễm sắc, có dạng móc, các vai của nhiễm sắc thể có độ dài khác nhau.
+ Kiểu tâm mút: tâm động ở cuối NST. NST có hình gậy.
Eo thắt thứ cấp - thể kèm (vệ tinh): trên NST còn thấy có các eo thắt thứ cấp. Nếu eo thắt thứ cấp đủ sâu và dài thì bộ phận do eo thắt đó tách biệt ra được gọi là thể kèm hay vệ tinh.
cấu trúc tâm động


       Hạt nhiễm sắc: ở nhiều loài sinh vật, dọc theo chiều dài của NST được chia thành từng đĩa màu hay hạt nhiễm sắc (chromomere). Hạt nhiễm sắc chính là phần xoắncủa sợi nhiễm sắc. Nghĩa là sợi nhiễm sắc và hạt nhiễm sắc là một sợi nucleoproteid đồng nhất. Cấu trúc hạt là đểtăng chiều dài của sợi nucleoproteid, tăng khảnăng mangvật liệu di truyền của NST.   

      Hạt mút (telomere): ởphần  cuối tự do của NST thường có một cấu trúc đặc biệt gọi là hạt mút (telomere), trong thành phần có 8 hạt nhiễm sắc. Cấu trúc hạt mút là một phần phân hoá của
NST (hình 11.2) có chức năng quan trọng là ngăn cản không cho các NST trong một bộ dính với nhau và điều đó bảo đảm cho tính cá thểcủa NST cũng như định hướng cho chúng khi chuyển động trong thời kỳ phân bào.

        Miền dị nhiễm sắc và miền nguyên nhiếm sắc: mỗi một NST thường được phân hoá thành 2
miền khác nhau là miền dịnhiễm sắc (heterochromatine) và miền nguyên nhiễm sắc
(eurochromatine).

       Miền nguyên nhiễm sắc  hay miền hoạt động chứa tất cả các phức hệ gen cơ bản của tế bào. Trong thời kỳ nghỉ, sợi nhiễm sắc của miền này ở trạng thái mở xoắn.

      Về mặt sinh hoá thì miền nguyên nhiễm sắc phân hoá rất cao, nếu như một phần rất nhỏ của miền nhiễm sắc thực bị tổn thương, hay bị phá huỷ sẽ dẫn tới sự chết của tế bào. Miền dị nhiễm sắc nằm ngay tâm động. Nó là thành phần chủ yếu của nhiễm sắc giới tính. Khác với miền nhiễm sắc thực là suốt trong phần lớn chu kỳ tế bào chúng vẫn ở trạng thái xoắn lại. Sự mất đi hay tổn thương một phần lớn miền dị nhiễm sắc cũng không làm cho tế bào chết được.

      Theo quan điểm hiện nay thì miền dị nhiễm sắc của NST là một nhân tố quan trọng trong hệ thống kiểm tra sự tổng hợp ARN ribosome (Ritossa, Spilgelman, 1965).
- Các NST của eucaryote có tổ chức phức tạp gồm ADN và nhiều loại protein gắn vào. Trong số đó, histone là protein giữ vai trò cốt lõi trong việc cuộn xoắn của ADN.

      Các histone là những protein nhỏ chứa nhiều acid amin mang điện tích dương (lyzin và arginin) nên gắn chặt với ADN tích  điện âm. Sợi ADN dài quấn quanh các protein histone tạo nên nucleosome là đơn vị cấu trúc của NST. Đơn vị này là phức hợp gồm 146 cặp base của ADN quấn quanh tấm phân tử histone (4 loại x 2 phân tử). Các nucleosome kề nhau được nối qua một phân tử histone trung gian.
cấu trúc nucleoxom

     Các nucleosome xếp khít nhau tạo thành chromatine là phức hợp nucleoprotein. Sợi chromatine sau nhiều lần xoắn uốn khúc gắn với những protein không histone tạo ra NST

Số lượng nhiễm sắc thể
      Số lượng NST là cố định ở mỗi loài. Ở hành là 16, ngô là 20, ruồi dấm 8, người 46... Số lượng NST không phụ thuộc vào kích thước cơ thể và độ phức tạp của cơ thể

       Trong mỗi tế bào của một cơ thể, các NST giống nhau từng đôi một. Hai NST giống nhau gọi là cặp NST tương đồng, một của cha và một của mẹ. Như vậy, NST được chia làm hai bộ giống nhau gọi là 2n (hay lưỡng bội). Ví dụ ở ruồi dấm có 8 NST chia làm 4 cặp: cặp AA, cặp BB, cặp CC, và cặp XX họp thành 2 bộ ABCX, ABCX. Ở người có 23 cặp họp thành 2 bộ: 2n = 46 NST. Do sự ổn định về hình thái của mỗi NST và sự cố định về số lượng nên bộ NST được gọi là kiểu nhân (carystipe) đặc trưng cho mỗi loài. 
cấu trúc siêu hiển vi của nst

Theo GTTBH
DOWNLOAD:

Không có nhận xét nào:

Số lượt xem tháng trước

Bài đăng phổ biến

Bài đăng nổi bật

Shop hoa tươi Quận 1 (GIAO HOA NHANH)

Đà Lạt- xứ sở mộng mơ với biệt danh thành phố ngàn hoa là địa điểm lí tưởng mà nhiều người chọn đi du lịch. Đến đây ...