Sinh học tế bào ( phần 2 )
Chức năng của nhân
Chức năng của nhân được thể hiện ở 2 mặt:
- Truyền và tích thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác (bảo
đảm tính liên tục di truyền).
- Điều hoà và điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào (đảm bảo
sự thực hiện thông tin di truyền trong đời sống tế bào).
Truyền và tích thông tin di truyền ở đây muốn nói sự nhân đôi
ADN nhân đôi nhiễm sắc thể với sự phân phối bộ nhiễm sắc thể (đã
được nhân đôi) về hai tế bào con.
Điều hoà và điều khiển hoạt động sống của tế bào chính là điều hoà và
điều khiển các quá trình tổng hợp protein, trong đó có nhiều enzyme
xảy ra trong tế bào chất, vì nhân chứa ADN và các loại ARN cần
thiết để tổng hợp protein. Các tARN, rARN và mARN đều được tổng
hợp trong nhân trên khuôn ADN và được chuyển ra tế bào chất để tổng
hợp protein.
Các protein xây dựng nên các cấu trúc của tế bào cũng như điều hoà các
phản ứng sinh hoá, qua đó, thể hiện các hoạt động sống của tế bào cũng
như tính đặc trưng của cơ thể.
Cấu tạo nhân tế bào
1. Thành phần hoá học của nhân
Thành phần hoá học của nhân rất phức tạp, trong đó, nucleoprotide
đóng vai trò quan trọng nhất. Đối với một số tế bào, nucleoprotide là
thành phần chính của cấu trúc nhân (tinh trùng cá hồi 96%; 100% trong
nhân một số hồng cầu).
Chất protein nhân có thành phần khá phức tạp, gồm 2 loại:
- Protein đơn giản có tính kiềm như: protamin, histon.
- Protein phi histon có tính acid.
Acid deoxyribonucleic (ADN) tập trung chủ yếu ở nhiễm sắc thể. Acid
ribonucleic có trong hạch nhân và trong dịch nhân.
của các chất chứa trong lỗ. Ngoài ra, hệ thống lỗ còn có chức năng nâng
đỡ và cố định màng nhân.
Xoang quanh nhân có ý nghĩa đặc biệt trong quá trình tổng hợp protid đối
với các tế bào có mạng lưới nội sinh chất kém phát triển.
Chức năng: màng nhân tham gia vào quá trình tổng hợp và chuyên chở
các chất, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein vì mặt ngoài của
màng nhân có đính các thể ribosome.
3. Cấu trúc của chất nhiễm sắc (chromatine)
Khi quan sát tế bào đã được nhuộm màu, người ta thấy các cấu
trúc chứa chất nhiễm sắc, đó là những chất có tính bắt màu đặc biệt đối
với một số thuốc nhuộm. Ta có thể quan sát thấy từng sợi hay búi nằm
trong nhân và làm thành mạng lưới. Các búi chất nhiễm sắc được gọi là
tâm nhiễm sắc (chromocentre hoặc caryosome). Cấu trúc của chất nhiễm
sắc có thể thay đổi ở các tế bào khác nhau của cùng 1 cơ thể, hoặc ở tế
bào cùng loại của các cơ thể khác nhau.
Hình dạng và cấu tạo nhiễm sắc thể
A. Các kiểu nhiễm sắc thể: 1. Kiểu lệch tâm; 2. Kiểu gần lệch; 3. Kiểu
cân đối
B. Sơ đồ cấu tạo nhiễm sắc thể: 1. Eo thứ nhất; 2. Sợi xoắn kép;3. Phần
kèm; 4. Vùng sinh nhân con
Bản chất của chất nhiễm sắc là các ADN của nhiễm sắc thể
(chromosome) ở dạng tháo xoắn.
Nhiễm sắc thể có hình dáng và kích thước đặc trưng chỉ ở kỳ giữa
(metaphase) của sự phân bào. Nhiễm sắc thể gồm có ADN, các
protein histone và các protein không histone của nhiễm sắc thể. Cả 3
thành phần gộp lại là chất nhiễm sắc.
Như vậy, cấu trúc chất nhiễm sắc của nhân ở gian kỳ chính là nhiễm sắc
thể ở kỳ phân chia, nhưng ở trạng thái ẩn.
4. Hạch nhân - Nhân con
- Protein: hàm lượng lớn, chiếm từ 80 - 90%. Chủ yếu là phosphoprotein.
Ngoài ra, protein liên kết với ARN để hình thành ribonucleproteide có
trong thể ribosome của nhân.
- Lipid: chủ yếu là phospholipid.
- Các enzyme: có nucleosid - diphosphorilase, enzyme tham gia
tổng hợp ADN, ATPase,
- ADN: chứa các gen mã hoá cho rARN của ribosome.
Chức năng của hạch nhân
Hạch nhân tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein của nhân. Hạch
nhân cũng là nơi tổng hợp rARN của tế bào. rARN được tổng hợp trên
các locut của nhiễm sắc thể “miền tạo hạch nhân” trên khuôn ADN, sau
đó, được tích trữ trong hạch nhân trước khi đi ra tế bào chất.
5. Dịch nhân
Thành phần của dịch nhân gồm có các loại protide khác nhau và các
enzyme.
- Các protide như: glucoprotide, nucleoprotide, chủ yếu là
ribonucleoprotein, trong đó, ARN chiếm 40 - 50%.
- Các enzyme: enzyme trong dịch nhân gồm 3 nhóm:
+ Các enzyme đường phân như aldolase, enolase và dehydrogenase
glyceraldehyd 3 phosphatase.
+ Các enzyme tham gia vào quá trình trao đổi acid nucleotide
như: ADN - polymerase tham gia tổng hợp ADN và ARN - polymerase
tham gia tổng hợp ARN, đặc trưng là mARN
+ Các enzyme tham gia quá trình trao đổi nucleosid như: ademozin
dezaminase, nucleosid phosphorilase và guanase các enzyme này có
trong nhân với hàm lượng đặc biệt cao. Một số enzyme khác như
arginase chỉ có trong một số tế bào.