Tất cá các tế bào (trừ nhóm sinh vật tiền nhân -prokaryota) đều chứa một khối hình cầu ở giữa gọi là nhân. Nhân tế bào lần đầu tiên được nhà thực vật họcngười Anh là R.Brown tìm thấy năm 1831.
Nhân tế bào là một trong những thành phần quan trọng bậc nhất của tế bào.Đó là trung tâm của các quá trình tổng hợp và trao đổi chất cũng như các hoạt động sống khác của tế bào.
14 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 2350 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tài liệu Nhân tế bào, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nhân tế bào
Tất cá các tế bào (trừ nhóm sinh vật tiền nhân -
prokaryota) đều chứa một
khối hình cầu ở giữa gọi là nhân. Nhân tế bào lần đầu
tiên được nhà thực vật học
người Anh là R.Brown tìm thấy năm 1831.
Nhân tế bào là một trong những thành phần quan
trọng bậc nhất của tế bào.
Đó là trung tâm của các quá trình tổng hợp và trao
đổi chất cũng như các hoạt động
sống khác của tế bào.
a. Số lượng, hình dạng, kích thước và vị trí của nhân
Trong mỗi tế bào thực vật thường chỉ có một nhân,
tuy vậy cũng có một số
trường hợp đặc biệt:
Hình 1.4. Cấu tạo thể golgi
1. Các túi dẹp; 2. Các bọng nhỏ
16
Các tế bào vi khuẩn, tảo lam - không có nhân chính
thức, chất nhân nằm phân
tán trong chất tế bào (nhóm sinh vật tiền nhân -
prokaryota).
Ở tảo không đốt (Vaucheria), tảo thông tâm
(Caulerpa) hay nấm mốc (Mucor)
tế bào có nhiều nhân, ở các nấm bậc cao (nấm túi và
nấm đảm) tế bào có giai đoạn
mang hai nhân.
Ở thực vật bậc cao, những tế bào kéo dài hình thành
các sợi libe có chứa một
số nhân, tế bào của lớp bao quanh túi phấn thường có
hai nhân. Chỉ có ống rây
(thuộc mô dẫn) là tế bào trưởng thành duy nhất ở
trạng thái sống là không có nhân.
Nhân có hình dạng rất đa dạng, khi quan sát dưới
kính hiển vi quang học, nhân
thường có dạng hình cầu trong các tế bào có kích
thước đồng đều, còn trong những
tế bào dài và hẹp thì nhân thường có dạng sợi, dạng
hình thoi kéo dài hay hình thấu
kính...
Nhân tế bào có thể biến dạng dưới ảnh hưởng của sự
chuyển động của chất tế
bào. Khi quan sát dưới kính hiển vi điện tử, nhân
thường có dạng amip với những
thùy không đều nhau và có những chỗ rất sâu, hình
dạng đó làm tăng bề mặt tiếp
xúc của nhân với chất tế bào.
Kích thước trung bình của nhân dao động trong
khoảng 5 - 50 m. Ở các tế bào
nấm mốc (Mucor) nhân có kích thước rất bé (1 m),
ngược lại ở một số loài cây họ Tuế
(Cycadaceae) nhân có kích thước rất lớn (50 m).
Thường kích thước của nhân phụ
thuộc vào từng loài, từng dạng tế bào, trạng thái và
kích thước của tế bào. Tế bào lớn
thường có nhân lớn và ngược lại.
Giữa thể tích của nhân và thể tích của tế bào thường
có một tỷ lệ nhất định: ở
tế bào còn non, tỷ lệ đó thường là 1/3 còn ở những tế
bào già hơn thì tỷ lệ đó
thường nhỏ hơn. Sự thay đổi tỷ lệ đó dẫn đến sự phân
chia tế bào hoặc hủy hoại tế
bào.
Trong tế bào còn non nhân thường nằm ở giữa, khi tế
bào già nhân thường
nằm sát màng, đôi khi nhân có bị lôi cuốn theo sự
chuyển động của chất tế bào
hoặc có thể di chuyển đến chỗ tế bào hoạt động mạnh
nhất (ví dụ trong tế bào lông
hút của rễ cây, nhân thường nằm ở đầu ngọn của lông
hút, nơi mà sự hấp thụ xảy ra
mạnh nhất).
b. Thành phần hóa học của nhân
Thành phần hóa học của nhân rất phức tạp, chứa
khoảng 80% protein; 10 % ADN;
3,7 % ARN; 5% phospholipid; 1,3 % ion kim loại.
c. Cấu tạo của nhân
Nhân tế bào ở trạng thái nghỉ giữa hai lần phân chia
gồm có các thành phần
chính sau đây: màng nhân, dịch nhân, chất nhiễm sắc
và hạch nhân.
17
- Màng nhân: là một màng kép gồm 2 lớp
lipoprotein, chiều dày khoảng 30 -
50nm; khoảng cách giữa 2 lớp màng khoảng 10 -
30nm. Màng nhân thường thông
với màng của mạng lưới nội sinh chất qua những lỗ
nhỏ, do đó khoảng trống giữa 2
lớp màng nhân thông với hệ hống ống dẫn của mạng
lưới nội sinh chất. Trên bề mặt
của màng nhân có những hạt nhỏ, ở lớp ngoài những
hạt này giống với các hạt
ribôxôm của mạng lưới nội sinh chất; còn ở lớp trong
có các hạt nhỏ với kích thước
khác nhau. Như vậy, về mặt cấu trúc lí học thì màng
nhân và mạng lưới nội chất
giống nhau và tạo thành một hệ thống màng thống
nhất. Màng nhân bao bọc xung
quanh nhân có tính chất tạm thời nó sẽ bị biến mất
khi nhân bắt đầu phân chia.
- Dịch nhân: là một khối trong suốt, đồng loại của sol
và gel, trong kính hiển
vi điện tử hầu như không có cấu trúc, đông đặc hơn
so với tế bào chất. Trong đó chỉ
thấy có những đám hạt nhỏ của nucleoprotein sắp xếp
lộn xộn giữa các khối chất
lớn hơn (Nguyễn Bá, 1975).
- Chất nhiễm sắc (chromatin): chất nhiễm sắc ở trong
nhân được nhuộm màu
bởi các loại thuốc nhuộm (hematoxilin, safranin,
cacmin...). Chất nhiễm sắc có hàm
lượng nucleoprotein rất cao (hơn 90%). Chất nhiễm
sắc tồn tại trong nhân ở giai
đoạn nghỉ dưới dạng các sợi xoắn ốc, chúng phân bố
tương đối đồng đều khắp nhân,
tạo nên một mạng lưới nhiễm sắc tinh tế mà dưới
kính hiển vi quang học thường
không thể nhìn thấy được.
Trong quá trình phân bào, chất nhiễm sắc tập trung
lại dưới dạng những nhiễm
sắc thể (hay thể nhiễm sắc). Số lượng nhiễm sắc thể ở
các loài khác nhau thì không
giống nhau và có tính chất đặc trưng loài, là dấu hiệu
phân loại của các loài thực vật
và là đặc điểm di truyền của các loài từ thế hệ này
sang thế hệ khác (ví dụ, đậu Hà
lan: 2n = 14; Cà chua: 2n = 48; Thầu dầu: 2n = 20.
Đu đủ: 2n = 36...).
Tập hợp các thể nhiễm sắc trong tế bào gọi là bộ
nhiếm sắc thể. Số lượng
nhiễm sắc thể trong các tế bào của cơ quan sinh
dưỡng thường là một số chẵn - gọi
là bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n). Ở tế bào sinh sản
(bào tử và giao tử) số lượng
nhiễm sắc thể ít hơn một nửa và gọi là bộ nhiễm sắc
thể đơn bội (n). Trong một số
trường hợp ở một vài cơ quan có những tế bào với bộ
nhiễm sắc thể đa bội (4n,
8n...) có nhiều nguyên nhân gây ra các các dạng đa
bội.
Độ dài của nhiễm sắc thể cũng có sự thay đổi từ vài
m - 20 m. Hình dạng
của chúng cũng rất khác nhau: dạng sợi ngắn, dạng
que uốn cong và dạng chữ V...
Điểm gấp khúc của thể nhiễm sắc được gọi là eo sơ
cấp hay tâm động (Centrome).
Tùy vị trí của tâm động mà thể nhiễm sắc có hai vai
cân hay không cân.
Ngoài eo sơ cấp, một số nhiễm sắc thể còn có phần
eo thứ 2 chia nhiễm sắc
thể ra một đoạn nhỏ gọi là thể kèm (hay vệ tinh) phần
eo thứ cấp này chính là nơi
sản sinh ra nhân con (hạch nhân) khi kết thúc sự
phân chia của tế bào, do đó miền
này còn được gọi là miền sinh nhân con.
18
Nhiễm sắc thể có khả năng tự nhân đôi. Quá trình này
xảy ra tại pha nghỉ - tức
là vào giai đoạn trước lúc phân chia. Cơ sở nhân đôi
của thể nhiễm sắc là quá trình
nhân đôi của các phân tử ADN, gọi là sự lặp đôi, kết
quả của phép lặp đôi ADN là
các sợi nhiễm sắc sẽ được nhân đôi và thể nhiễm sắc
trở nên kép. Trước '6Bhi quá
trình phân bào bắt đầu, mỗi con nhiễm sắc gồm 2 nửa
được gọi là 2 sợi nhiễm sắc,
từ chúng tạo ra các thể nhiễm sắc của tế bào con hoàn
toàn giống thể nhiễm sắc của
tế bào xuất phát.
+ Hạch nhân: trong mỗi nhân thường có từ 1 đến 2
khối hình cầu nhỏ, chiết
quang hơn chất nhân đó là các nhân con (hạch nhân).
Nhân con không có màng
ngăn cách với dịch nhân, bao quanh nó thường cấu
tạo bởi các sợi (mà bản thân các
sợi này là do các hạt nhỏ dính lại với nhau như chuỗi)
xếp thành một khối xốp nằm
trong chất nền. Các hạt của nhân con chứa ARN và
hình dạng tương tự hạt
Riboxom của mạng lưới nội chất có hạt.
Trong thời gian phân chia tế bào nhân con biến mất
và nó lại xuất hiện ở cuối
quá trình phân chia, nhân con được hình thành ở phần
eo thứ 2 của thể nhiễm sắc.
d. Vai trò sinh lý của nhân
Nhân là một trong những nội bào quan quan trọng
nhất của tế bào, nếu tách
nhân ra khỏi tế bào thì tế bào sẽ chết, nhưng mặt khác
nhân cũng không thể tồn tại
riêng biệt khỏi tế bào, mọi vai trò của nhân chỉ được
thể hiện khi nhân nằm trong tế
bào chất của tế bào.
Nhân đóng vai trò rất quan trọng trong mọi hoạt động
sinh lý của tế bào: điều
khiển mọi quá trình tổng hợp diễn ra bên trong tế bào
cũng như quá trình sinh
trưởng, sinh sản và mọi hoạt động sinh lý khác, có
thể nói vai trò quan trọng bậc
nhất của nhân là duy trì và truyền các thông tin di
truyền vì nó có chứa các loại
ADN qui định tính đặc trưng của protein được tổng
hợp nên. Nhân cung cấp ARN
để tổng hợp protein trong tế bào. Nếu tách bỏ nhân
thì lượng ARN giảm, quá trình
tổng hợp protein trong tế bào bị chậm dần rồi mất
hẳn.
Nhân có vai trò rất quan trọng trong việc hấp thụ của
lông hút ở rễ cây, ngoài
ra nhân còn có tác dụng trong việc tạo màng của tế
bào - nếu vách tế bào bị rách ở 1
chỗ nào đó, nhân sẽ được kéo đến vị trí đó để tham
gia vào việc làm lành các vết
thương.