Chu kỳ tế bào là một quá trình thiết yếu cho sự sống, đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật. Nó bao gồm một chuỗi các pha theo trình tự, mỗi pha có vai trò quan trọng trong việc phân chia và nhân lên của tế bào.
Giai đoạn đầu tiên của chu kỳ tế bào là Interphase (kỳ trung gian), đây là giai đoạn dài nhất và thường được chia thành ba pha nhỏ: G1, S và G2.
-
Pha G1 (Gap 1): Tế bào tăng trưởng về kích thước, tổng hợp protein và các bào quan cần thiết. Đây là thời điểm tế bào thực hiện các chức năng sinh lý bình thường của nó.
-
Pha S (Synthesis): ADN được sao chép, đảm bảo mỗi tế bào con sẽ nhận được bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh.
-
Pha G2 (Gap 2): Tế bào tiếp tục tăng trưởng và chuẩn bị cho quá trình phân chia. Các bào quan và cấu trúc cần thiết cho phân chia tế bào được tổng hợp.
Tiếp theo kỳ trung gian là pha M (Mitotic phase), hay còn gọi là giai đoạn phân chia tế bào. Pha M bao gồm hai quá trình chính:
-
Phân bào (Mitosis): Quá trình phân chia nhân tế bào, đảm bảo mỗi tế bào con nhận được bộ nhiễm sắc thể giống hệt nhau. Phân bào được chia thành các giai đoạn nhỏ hơn:
- Kỳ đầu (Prophase): Nhiễm sắc thể bắt đầu co xoắn lại, màng nhân biến mất và thoi phân bào hình thành.
- Kỳ giữa (Metaphase): Nhiễm sắc thể tập trung ở mặt phẳng xích đạo của tế bào, gắn với thoi phân bào.
- Kỳ sau (Anaphase): Các nhiễm sắc tử chị em tách nhau ra và di chuyển về hai cực của tế bào.
- Kỳ cuối (Telophase): Nhiễm sắc thể duỗi xoắn, màng nhân hình thành trở lại và tế bào bắt đầu phân chia.
-
Phân chia tế bào chất (Cytokinesis): Quá trình phân chia tế bào chất, tạo ra hai tế bào con riêng biệt. Ở tế bào động vật, quá trình này xảy ra bằng cách hình thành một rãnh phân cắt. Ở tế bào thực vật, một vách ngăn tế bào hình thành giữa hai nhân.
Sự điều khiển chu kỳ tế bào là một quá trình phức tạp, được kiểm soát bởi nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm các protein kinase phụ thuộc cyclin (Cdks) và các cyclin. Những yếu tố này đảm bảo rằng chu kỳ tế bào diễn ra một cách chính xác và có trật tự, ngăn ngừa sự phân chia tế bào không kiểm soát, có thể dẫn đến ung thư.
