Tế bào sinh dục

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm
Hình 1: Nhu mô tinh hoàn của lợn rừng. 1=Ống xoắn tạo tinh (tubulus seminiferus contortus). 2=Tế bào sinh tinh. 3=Tinh bào bậc I. 4=Tinh bào bậc II. 5=Tế bào Sertoli. 6=Myofibroblasts. 7=Tế bào Leydig. 8=Mao mạch.

Tế bào sinh dục là tế bào phát sinh giao tử hoặc giao tử của sinh vật đa bào hữu tính.[1], [2], [3]

Đây là tên gọi từ lâu nhưng phổ biến, hiện vẫn còn dùng ở Việt Nam để nói về nhóm tế bào mầm có khả năng phát sinh giao tử trong quá trình hình thành giao tử và cả giao tử do chúng tạo ra.[4] Trong thuật ngữ nước ngoài, tế bào mầm được gọi bằng các từ như germ cell (tiếng Anh), cellules germinales (tiếng Pháp), célula germinal (tiếng Bồ Đào Nha) đều có nghĩa là tế bào có khả năng phát sinh ra giao tử, mà đôi khi thuật ngữ nước ngoài gọi là reproductive cell (tế bào sinh sản, tế bào sinh dục).[5], [6] Do đó, trong tiếng Việt, "tế bào sinh dục" còn được gọi dưới tên khác (từ đồng nghĩa) là: tế bào mầm sinh dục, tế bào sinh sản sơ khai hay tế bào tạo giao tử. Xin đừng nhầm lẫn với khái niệm tế bào mầm phôi (Embryonic Germ Cell, viết tắt: ESC).

Quá trình mà tế bào mầm sinh dục tạo ra giao tử gọi là sự hình thành giao tử.[1]

Trong bài này, bạn đọc tìm hiểu về tế bào sinh dục với nội dung là dòng tế bào mầm sinh dục. Sự khác nhau chi tiết về các khái niệm này, cũng như nhiều khái niệm liên quan xem ở trang Tế bào mầm.

Nội dung khái niệm[sửa | sửa mã nguồn]

Nội dung chính[sửa | sửa mã nguồn]

  • Tế bào sinh dục là tế bào tạo thành giao tử hoặc giao tử.
  • Tế bào sinh dục sơ khai có thể sinh ra giao tử đực hoặc giao tử cái, nhưng nó không phải là giao tử.
  • Quá trình tạo giao tử qua nhiều giai đoạn, nhưng đều khởi đầu từ tế bào mầm có tên chung là gametocyte, mà có tác giả đã dịch là tế bào sinh dục sơ khai.[7], [8]
  • Trong cơ thể sinh vật đa bào, nếu tế bào sinh dục phát sinh ra giao tử đực, thì người ta gọi chúng là tế bào sinh tinh (spermatocyte). Nếu tế bào sinh dục phát sinh ra giao tử cái, thì người ta gọi chúng là tế bào sinh noãn (oocyte).[2], [7], [9] Về mặt sinh lí học, người ta gọi chúng là những tế bào sinh dục chưa trưởng thành, với ý nghĩa là chúng cần trải qua quá trình chín thì mới tạo nên giao tử. Quá trình chín xảy ra trong sự hình thành giao tử.
  • Nghịch nghĩa với thuật ngữ tế bào sinh dục là tế bào xôma.
  • Tuy nhiên, có một vài tác giả lại cho rằng tế bào sinh dục chỉ gồm các giao tử.[10]

Minh họa khái niệm[sửa | sửa mã nguồn]

Thường thì các tế bào nào của sinh vật ta quan sát được bằng mắt thường đều là tế bào xôma, còn tế bào sinh dục thì không thấy.

  • Tinh hoàn là bộ phận thuộc cơ quan sinh dục của động vật đực, nhưng tinh hoàn không phải được cấu tạo từ các tế bào sinh dục, mà ngược lại: phần lớn mô tạo nên tinh hoàn là tế bào sinh dưỡng. Chẳng hạn như trong cấu tạo tinh hoàn (cơ quan sản xuất tinh trùng) của lợn rừng ở hình 1, thì chỉ có tế bào sinh tinh (chú thích số 2) là tế bào mầm.
  • Hoa là cơ quan sinh sản của ở thực vật, nhưng mọi bộ phận của hoa mà ta nhìn thấy đều cấu tạo từ các tế bào xôma, trừ đại bào tử (trong lá noãn) và tiểu bào tử (tạo hạt phấn) nằm sâu bên trong hoa mới có khả năng tạo noãn và tạo tinh tử. Chẳng hạn ở hoa của cây Hạt kín, thì tế bào sinh noãn ở trong bàu nhụy (hình 2), còn tế bào sinh tinh tử ở trong hạt phấn (hình 3).
  • Như vậy, cơ thể sinh vật nhân thực được tạo thành từ hai loại tế bào cơ bản: tế bào sinh dục và tế bào sinh dưỡng.

- Tế bào sinh dục là loại tế bào duy nhất có thể trải qua giảm phân để tạo nên giao tử, tuy hầu như không đóng góp vào sinh trưởng cơ thể, nhưng lại là mối liên kết duy nhất giữa các thế hệ, đảm bảo sự tồn tại của loài qua sinh sản hữu tính.

- Tế bào sinh dưỡng (tế bào xôma) là đơn vị cấu tạo nên toàn bộ một cơ thể, nhưng chỉ có khả năng nguyên phân, đóng góp vào sinh trưởng.

Nếu trong cơ thể mỗi con người, có hơn 200 loại tế bào xôma do kết quả của sự chuyên hoá chức năng trong quá trình phát triển cá thể, thì chỉ có một loại tế bào sinh dục là tế bào sinh trứng (sinh ra trứng hay noãn ở nữ giới) hoặc tế bào sinh tinh (sinh ra tinh trùng ở nam giới) mà thôi.[2][9]

Đặc điểm chính[sửa | sửa mã nguồn]

Để hiểu rõ hơn về đặc điểm chính của khái niệm tế bào sinh dục, ta hãy so sánh nó với từ nghịch nghĩa là tế bào xôma như sau.

Tế bào xôma Tế bào sinh dục
Từ đồng nghĩa Tế bào sinh dưỡng.

Tế bào cơ thể.

Tế bào sinh sản.

Tế bào mầm sinh dục.

Định nghĩa Là bất kỳ tế bào nào của cơ thể sinh vật đa bào, ngoại trừ tế bào sinh dục và giao tử Là bất kỳ tế bào nào phát sinh trong quá trình hình thành giao tử của sinh vật đa bào hữu tính.
Chức năng Đơn vị cấu tạo hầu hết mọi bộ phận cơ thể. Cơ sở sinh trưởng. Là nguồn hình thành giao tử. Cơ sở của bảo tồn vầ phát triển nòi giống.
Vị trí Bao trùm cơ thể, tạo nên tất cả các mô bên ngoài và hầu hết nội quan. Nằm trong vùng hình thành giao tử của cơ quan sinh sản.
Khả năng Không có khả năng tiến hành giảm phân để sinh ra tế bào đơn bội (n) Có khả năng tiến hành giảm phân để sinh ra tế bào đơn bội (n), từ đó tạo thành giao tử có khả năng thụ tinh.
Chu kì Có chu kì tế bào. Không có chu kì tế bào.
Đột biến Đột biến trong tế bào này là đột biến xôma, không di truyền được cho thế hệ sau qua sinh sản hữu tính. Đột biến trong tế bào có thể gây ra đột biến giao tử, di truyền được cho thế hệ sau qua sinh sản hữu tính.

Ở sinh vật đa bào hữu tính trưởng thành, các tế bào sinh dục chỉ tồn tại bên trong cơ quan sinh sản. Chẳng hạn: ở người trưởng thành, các tế bào sinh tinh của người đàn ông nằm trong tinh hoàn người (hình 4), còn các tế bào sinh trứng của người phụ nữ nằm trong buồng trứng.

Mở rộng khái niệm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Tế bào sinh dục có khả năng hình thành giao tử, nhưng không có nghĩa là tế bào xôma hoàn toàn không có khả năng này. Ở phần lớn thực vật, nhất là cây ngành Hạt kín (tức thực vật có hoa), thì giao tử được phát sinh từ các đại bào tử và tiểu bào tử như trên đã nói, mà chúng lại là tế bào xôma.[7]
  • Tế bào sinh dục có khả năng tham gia giảm phân, nhưng không có nghĩa là không thể nguyên phân. Ngược lại, trong quá trình hình thành giao tử (gametogenesis), thì tế bào sinh dục ban đầu gọi là tế bào sinh dục sơ khai (gồm tế bào sinh tinh, tế bào sinh noãn) thường phải trải qua nguyên phân vài ba lần, tạo ra một số thế hệ "con, cháu" gọi là tế bào sinh dục cấp 1, cấp 2... Sau đó mới tiến hành giảm phân để tạo thành giao tử ở vùng chín của cơ quan sinh sản. Ở đây, giảm phân chỉ diễn ra 1 lần.[2], [7]
  • Khi thụ tinh xảy ra, hợp tử được hình thành, thì hai loại giao tử đã "kết hôn" với nhau (xem trang giao tử) tạo nên tế bào xôma khởi đầu cho sự tạo thành cơ thể mới. Trong hợp tử có sự hợp nhất giữa bộ gen ở nhiễm sắc thể của 2 giới, nên thường có cả hai loại nhiễm sắc thể giới tính (xem hình 5).

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

  • Nghiên cứu tế bào sinh dục và sự hình thành giao tử có ý nghĩa lớn. Trước hết là áp dụng thụ tinh nhân tạo trong chăn nuôi và trồng trọt. Thụ phấn nhân tạo đã được áp dụng từ rất sớm trong lịch sử loài người. Từ thế kỉ XIX, chính Mendel đã sử dụng phương pháp thụ phấn nhân tạo trên đậu Hà Lan, tiến hành các thí nghiệm lai, từ đó phát triển thành các định luật di truyền Mendel. Trong chăn nuôi, nghiên cứu về tế bào sinh dục đã dẫn đến thụ tinh nhân tạo cho động vật; đồng thời kết hợp với phương pháp bảo quản tinh trùng đông lạnh đã dẫn đến kết quả bảo quản nguồn gen quý hiếm của động vật rất lâu, ngay cả khi chúng đã chết hàng chục năm hoặc hơn.
  • Một ý nghĩa lớn lao khác nổi bật trong vài chục năm gần đây là nghiên cứu nó có thể cho phép xóa bỏ vô sinh ở người, thậm chí còn tạo điều kiện cho các cặp vợ chồng đồng giới có thể có con. Nỗ lực tạo ra tinh trùng và trứng từ da và tế bào gốc được tiên phong bởi nhóm nghiên cứu của Hayashi và Saitou tại Đại học Kyoto.[11], [12]

Tóm tắt[sửa | sửa mã nguồn]

  • Ở sinh vật đa bào sinh sản hữu tính, mỗi cơ thể con đều khởi đầu từ hợp tử là kết quả hợp nhất của giao tử đực với giao tử cái trong thụ tinh.
    • Ở động vật, trong quá trình hợp tử phát triển thành phôi thai sẽ phát sinh ra 2 dòng tế bào chính: dòng tế bào mầm và dòng tế bào xôma. Các tế bào mầm sẽ di cư rồi định cư ở tuyến sinh dục, phát sinh ra dòng tế bào sinh dục. Còn các tế bào xôma cấu trúc nên tất cả các bộ phận của một cơ thể (xem trang Tế bào mầm).
    • Ở thực vật bậc cao, khi hợp tử phát triển sẽ phát sinh ra 2 dòng tế bào chính: dòng bào tử (phát sinh ra noãn và tinh tử) và dòng tế bào xôma. Dòng bào tử là các tế bào sinh dục.
  • Như vậy, tế bào sinh dục là tập hợp các dòng tế bào được phát sinh trong quá trình hình thành giao tử.
  • Nghịch nghĩa với tế bào sinh dục là tế bào xôma (tế bào sinh dưỡng).

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

Nguồn trích dẫn[sửa | sửa mã nguồn]