Chu kì tế bào gồm các pha theo trình tự?

Đáp án chính xác nhất của Top lời giải cho câu hỏi trắc nghiệm: “Chu kì tế bào gồm các pha theo trình tự?” cùng với những kiến thức mở rộng thú vị về Sinh học 10 là tài liệu ôn tập dành cho thầy cô giáo và các bạn học sinh tham khảo.

Trắc nghiệm: Chu kì tế bào gồm các pha theo trình tự?

A. G1, G2, S, nguyên phân.

B. G1, S, G2, nguyên phân .

C. S, G1, G2, nguyên phân.

D. G2, G1, S, nguyên phân.

Trả lời:

Đáp án đúng: B.G1, S, G2, nguyên phân .

- Chu kì tế bào gồm các pha theo trình tự G1, S, G2, nguyên phân.

Kiến thức tham khảo về chu kỳ tế bào.

1. Chu kỳ tế bào là gì?

- Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa hai lần phân bào. Chu kì tế bào bao gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân.

2. Đặc điểm chu kỳ tế bào

- Kì trung gian được chia thành các pha nhỏ là G1, S và G2. Ngay sau khi vừa mới phân chia xong, tế bào bước vào pha G1. Trong pha này, tế bào tổng hợp các chất cần cho sự sinh trưởng. Ở những tế bào có khả năng phân chia, khi tế bào sinh trưởng đạt được một kích thước nhất định thì chúng tiến hành nhân đôi ADN để chuẩn bị cho quá trình phân bào. Pha nhân đôi ADN và nhiễm sắc thể (NST) được gọi là pha S. Các NST được nhân đôi nhưng vẫn còn dính với nhau ở tâm động tạo nên 1 NST kép bao gồm 2 nhiễm sắc tử (crômatit). Kết thúc pha S, tế bào sẽ chuyển sang pha G. Lúc này tế bào sẽ tổng hợp tất cả những gì còn lại cần cho quá trình phân bào.

- Chu kì tế bào được điều khiển một cách rất chặt chẽ. Thời gian và tốc độ phân chia tế bào ở các bộ phận khác nhau của cùng một cơ thể động, thực vật là rất khác nhau và được điều khiển nhằm đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể.                     

3. Điều hòa chu kỳ tế bào ở eukaryote

- Điều hòa chu kỳ tế bào rất quan trọng đối với tế bào, bao gồm phát hiện và sửa chữa những tổn thương trong bộ gen cũng như ngăn ngừa sự phân chia tế bào một cách mất kiểm soát. Cơ chế kiểm soát chu kỳ tế bào được lập trình và có định hướng, nghĩa là mỗi quá trình xảy ra theo một hướng liên tục và không thể đảo ngược chu kỳ.

Vai trò của cyclin và CDK

- Cylins và kinases phụ thuộc cyclin (cyclin dependent kinase-CDK) là hai loại phân tử điều hòa chủ chốt quyết định diễn tiến của chu kỳ tế bào.Các gen mã hóa cyclin và CDK được bảo tồn ở eukaryote, nói chung các sinh vật phức tạp hơn sẽ có hệ thống kiểm soát chu kỳ tế bào tỉ mỉ hơn bởi có sự hợp tác giữa các thành phần độc lập. Các gen mã hóa CDK tìm thấy ở nấm men, đặc biệt là Saccharomyces cerevisisae được đặt tên theo danh pháp di truyền là cdc (cell division cycle) đi kèm với số nhận diện của nó, chẳng hạn như cdc25 hay cdc20.

- CDK tồn tại ở dạng dimer dị thể (heterodimer) và chỉ có hoạt tính xúc tác khi được gắn với cyclin hay nói cách khác cyclin là một protein điều hòa có vai trò hoạt hóa CDK. CDK thực hiện phản ứng phosphoryl hóa có tác dụng hoạt hóa hay bất hoạt protein mục tiêu để tế bào đi vào các pha tiếp theo của chu kỳ tế bào. CDKcó hàm lượng không đổitrong tế bào trong khi cyclin chỉ được tổng hợp tại các giai đoạn đặc biệt của chu kỳ.

Các tương tác cyclin-CDK

- Nhờ các tín hiệu ngoại bào tiền nguyên phân (pro-mitotic), phức hợp cyclin-CDK G1 trở nên có hoạt tính giúp tế bào tiến vào pha S bằng cách thúc đẩy sự biểu hiện các nhân tố phiên mã (transcription factor) giúp tăng cường sự biểu hiện cyclin của pha S và các enzyme cần thiết cho sự nhân đôi ADN. Phức hợp cyclin-CDK G1cũng thúc đẩy sự phân hủy các phân tử ức chế pha S bằng cách ubiquitin hóa protein mục tiêu, từ đó phân hủy các protein này nhờ proteasome.

- Phức hợp cyclin-CDK ở pha Sphosphoryl hóa protein làm phức hợp tiền nhân đôi (pre-replication complex) đã được tập hợp trong suốt pha G1 gắn vào điểm khởi đầu sao chép ADN cảm ứng sự nhân lên của ADN. Sự phosphoryl hóa nhằm 2 mục đích: hoạt hóa phức hợp tiền nhân đôi đã được hình thành và ngăn chặn hình thành các phức hợp mới nhằm đảm bảo mỗi phần của bộ gen được nhân lên chỉ một lần duy nhất. Ngăn chặn các khoảng trống trong quá trình nhân đôi bộ gen rất quan trọng, bởi các tế bào con bỏ lỡ toàn bộ hay một phần các gen quan trọng sẽ chết. Tuy nhiên, đối với tác động do số bản sao gen, sở hữu quá nhiều bản sao của một gen nào đó cũng gây hại cho tế bào con.

- Phức hợp cyclin-CDK nguyên phân(Mitotic cyclin-CDK complexes)bị bất hoạt trong suốt pha S và G2sẽ khởi đầu giai đoạn nguyên phân bằng cách kích thích các protein xuôi dòng (downstream) liên quan đến sự xoắn chặt của nhiễm sắc thể và sự hình thành thoi vô sắc (mitotic spindle). Ubiquitin ligase, còn gọi là phức hợp thúc đẩy kỳ sau (anaphase promoting complex-APC)được hoạt hóa nhằm thúc đẩy sự phân hủy các protein cấu trúc liên kết với phức hợp protein gắn vào tâm động nhiễm sắc thể (chromosomal kinetochore). APC cũng phân hủy cyclin trong giai đoạn nguyên phân để kỳ cuối và giai đoạn phân chia tế bào chất có thể tiếp tục.

Hoạt động đặc trưng của phức hợp cyclin-CDK

- Cyclin D là cyclin đầu tiên được tạo ra trong chu kỳ tế bào đáp ứng lại các tín hiệu ngoại bào chẳng hạn như các nhân tố tăng trưởng. Cyclin D gắn vào CDK4, tạo phức hợp cyclin D-CDK4 hoạt hóa có vai trò phosphoryl hóa protein ức chế khối u retinoblastoma (Rb) giúp Rb phân tách khỏi phức hợp E2F/DP1/Rb (phức hợp này được gắn vào gen và ngăn chặn quá trình phiên mã) dẫn tới hoạt hóa E2F. Sự hoạt hóa này cho phép phiên mã nhiều gen khác nhau như cyclin E, cyclin A, DNA polymerase, thymidine kinase, …. Cyclin E khi gắn vào CDK2  tạo phức hợp cyclin E-CDK2 có vai trò đẩy tế bào từ G1 vào pha S. Sự hoạt hóa phức hợp Cyclin B-CDK2 giúp phá vỡ màng nhân và khởi đầu kỳ đầu của giai đoạn nguyên phân, đồng thời sự bất hoạt phức hợp này giúp tế bào thoát khỏi mitosis. 

4. Ý nghĩa của việc điều khiển chu kỳ tế bào

- Ý nghĩa của việc điều khiển chu kỳ tế bào là đảm bảo cho sự sinh trưởng và phất triển bình thường của cơ thể

VD: Nếu tế bào bị rối loạn quá trình điều khiển phân bào thì điều gì sẽ xảy ra ?

=>  Tế bào sẽ không phân chia hoặc phân chia liên tục hình thành khối u ác tính dẫn đến ung thư.