›
›
›

Hệ thống kiến thức cơ bản môn Sinh học Lớp 11

docx 33 trang thungat 3552
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Hệ thống kiến thức cơ bản môn Sinh học Lớp 11", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxhe_thong_kien_thuc_co_ban_mon_sinh_hoc_lop_11.docx

Nội dung text: Hệ thống kiến thức cơ bản môn Sinh học Lớp 11

  1. SINH HỌC 11 Chương I: CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Chuyên đề 1: CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT PHẦN 1. TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHỐNG Ở CƠ THỂ THỰC VẬT A. HẤP THU NƯỚC Ở RỄ I. CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC: Là rễ cây → rễ cĩ đặc điểm phù hợp với chức năng. 1. Hình thái của hệ rễ: Hệ rễ được phân hố thành các rễ chính và rễ bên, trên các rễ cĩ các miền lơng hút nằm gần đỉnh ST. 2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ. - Cơ quan hút nước của cây chủ yếu là rễ, một số cây thuỷ sinh cĩ thể hút nước qua thân, lá. - Hệ rễ ăn sâu, lan rộng, phân nhánh, trên rễ cĩ nhiều lơng hút để cĩ bề mặt và độ dài tăng lên nhiều. - Rễ cĩ khả năng hướng nước, hướng hố . . . - Cấu tạo của rễ thích nghi với chức năng hút nước và ion muối khống: + Miền trưởng thành: Cĩ thể sinh các rễ bên. + Miền hấp thụ: Mang nhiều lơng hút (thành mỏng khơng cĩ cutin, khơng bào lớn, cĩ nhiều ti thể → tạo Ptt lớn) + Miền sinh trưởng: Nhĩm các TB phân sinh làm cho rễ dài ra. + Chĩp rễ: Che chở mơ phân sinh tận cùng của rễ khỏi bị huỷ hoại. - Ở một số thực vật trên cạn, hệ rễ khơng cĩ lơng hút thì rễ cĩ nấm rễ bao bọc giúp cho cây hấp thụ nước và ion khống một cách dễ dàng, đây là phương thức chủ yếu. Nấm rễ là dạng thích nghi tự nhiên. - Ở những tế bào rễ non, vách của tế bào chưa suberin hố cũng tham gia hấp thụ nước và ion khống. II. CƠ CHẾ HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHỐNG Ở RỄ CÂY: gồm 2 giai đoạn: hấp thụ nước và khống: 1. Giai đoạn: Hấp thụ nước và muối khống từ đất vào tế bào lơng hút: Hấp thụ nước Hấp thụ ion khống - Cây hút được nước ở dạng tự do và dạng - Cây hút các ion khống (hịa tan trong nước) liên kết khơng chặt. vào tế bào rễ cĩ chọn lọc theo 2 cơ chế: Chủ động - Cơ chế thẩm thấu (thụ động) do sự chênh và thụ động. lệch áp suất thẩm thấu (từ nơi cĩ Ptt thấp + Cơ chế thụ động: Một số ion khống đi từ đất đến nơi cĩ Ptt cao)  Nước di chuyển từ hoặc mơi trường dinh dưỡng (nơi cĩ Cơ chế mơi trường nhược trương (Thế nước cao) nồng độ ion cao) → tế bào lơng hút (nơi cĩ nồng hấp trong đất → tế bào lơng hút (và các tế bào động ion thấp hơn). thụ biểu bì cịn non khác), nơi cĩ dịch bào ưu + Cơ chế chủ động: Một số ion khống mà cây trương (Thế nước thấp hơn). cĩ nhu cầu cao di chuyển: đất hoặc mơi trường dinh dưỡng (hàm lưọng ion khống thấp) → rễ ngược chiều građien nồng độ. Cĩ tiêu tồn năng lượng ATP Khi cĩ sự chênh lệch thế nước giữa đất Khi cĩ sự chênh lệch nồng độ ion khống giữa Điều (hoặc mơi trường dinh dưỡng) và tế bào đất và tế bào lơng hút (theo cơ chế thụ động) kiện lơng hút. Điều kiện này xảy ra do: hoặc cĩ sự tiêu tốn năng lượng ATP (theo cơ chế xảy ra - Sự thốt hơi nước ở lá → hút nước lên thụ động). sự hấp phía trên làm giảm lượng nước trong tb thụ lơng hút - Nồng độ các chất tan/ rễ cao → háo nước Trang 1
  2. * Những bằng chứng về sự hút nước chủ động của rễ: qua hiện tượng chảy nhựa và ứ giọt. - Hiện tượng rỉ nhựa( chảy nhựa): Nếu cắt ngang một thân cây nhỏ gần sát mặt đất → nối đoạn cắt với một ống cao su, hứng đầu ống cao su vào 1 cái cốc → nước trong ống cao su nhỏ ra từng giọt → gọi là sự rỉ nhựa và dịch tiết ra là dịch nhựa. Trong dịch này cĩ chứa các chất vơ cơ và hữu cơ. Nếu nối 1 ống cao su vào áp kế → ta cĩ thể đo được lực đẩy của dịng nước từ rễ lên → lực đẩy đĩ là áp suất rễ ( 1 – 3atm). Ở các cây gỗ, áp suất rễ cĩ giá trị cao hơn 3 – 10 atm. Hiện tượng rỉ nhựa khá phổ biến ở TV( ở cây Hai lá mầm nhiều - ở cây họ Lúa hiện tượng này ít) và khác nhau theo lồi, tuổi, trạng thái sinh lí và sự ST. - Hiện tượng ứ giọt: ở 1 số cây trong điều kiện ẩm ướt → xuất hiện những giọt nước đọng ở đầu lá và mép lá. Hiện tượng này phổ biến ở cây họ Lúa và các cây trưởng thành như khoai tây, lúa nước, bầu bí, cải. Hiện tượng ứ giọt thấy rõ khi đặt cây trong chuơng bão hịa hơi nước. Sau 1 thời gian ta thấy các giọt nước ứ đọng trên các mép lá, mặt lá. Trong dịch nhựa cũng chứa các chất vơ cơ và hữu cơ.  Hiện tượng ứ giọt và rỉ nhựa của cây khi khơng cĩ sự tham gia của quá trình thốt hơi nước đều do áp suất của rễ gây nên → bằng chứng đánh giá hoạt động của hệ rễ bình thường. 2. Giai đoạn: Dịng nước và các ion khống đi từ lơng hút vào mạch gỗ của rễ: 2 con đường: - Con đường Apoplast: qua Thành tế bào – gian bào: + Đi theo khơng gian giữa các tế bào và khơng gian giữa các bĩ sợi xenlulơzơ bên trong thành tế bào đến nội bì bị đai Caspari chặn lại nên phải chuyển sang con đường tế bào chất. + tốc độ nhanh, khơng được chọn lọc. - Con đường Symplast: qua Chất nguyên sinh – khơng bào: + Xuyên qua tế bào chất của các tế bào. + tốc độ chậm nhưng các chất đi qua được chọn lọc. III. ẢNH HƯỞNG CỦA MƠI TRƯỜNG VỚI QUÁ TRÌNH HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHỐNG Ở RỄ CÂY: Độ thẩm thấu (áp suất thẩm thấu), độ axit (pH) và lượng O 2 của mơi trường (độ thống khí) → sự hình thành, phát triển của lơng hút → quá trình hấp thụ nước và các ion khống ở rễ cây. B. QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TRONG CÂY - Sau khi nước và các ion khống di chuyển vào mạch gỗ của rễ thì chúng được vận chuyển trong cây: Nước → Rễ → Thân → Lá → Dạng hơi - Trong cây cĩ 2 dịng mạch: + Dịng mạch gỗ (dịng đi lên) vận chuyển nước và các ion khống từ đất → mạch gỗ của rễ → dâng lên theo mạch gỗ trong thân để lan toả đến lá và những phần khác nhau của cây. + Dịng mạch rây (dịng đi xuống) vận chuyển các chất hữu cơ từ các tế bào quang hợp ở phiến lá → cuống lá rồi đến nơi cần sử dụng hoặc dự trữ. Đặc điểm Dịng mạch gỗ Dịng mạch rây phân biệt (dịng đi lên) (dịng đi xuống) Cấu tạo - Là cơ quan vận chuyển ngược - Là cơ quan vận chuyển cùng chiều trọng lực(P). chiều trọng lực (P). - Mạch gỗ gồm các tế bào chết là - Mạch rây gồm các tế bào sống là quản bào và mạch ống. Các tế bào ống rây và tế bào kèm. Các ống rây cùng loại nối kế tiếp nhau tạo nên nối đầu với nhau thành ống dài đi những ống dài từ rễ lên lá. từ lá xuống rễ. Thành phần Chủ yếu là nước, các ion khống, Các sản phẩm đồng hố ở lá, chủ dịch ngồi ra cịn cĩ các chất hữu cơ (các yếu là: saccarơzơ, axit amin axit amin, vitamin, hooc mơn) được cũng như một số ion khống được tổng hợp ở rễ. sử dụng lại như kali. Trang 2
  3. Động lực - Là phối hợp của 3 lực: - Là sự chênh lệch áp suất thẩm đẩy dịng + Lực đẩy (áp suất rễ) : 2 – 10 atm. thấu giữa cơ quan cho (lá) và cơ mạch + Lực hút do thốt hơi nước : 30 – quan nhận hoặc chứa (rễ, củ, quả, 40 atm. thân ). + Lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với vách tế bào mạch gỗ : 300 - 350 atm. C. QUÁ TRÌNH THỐT HƠI NƯỚC Ở LÁ I. VAI TRỊ CỦA THỐT HƠI NƯỚC - Là động lực phía trên đảm bảo cho sự hút nước, vận chuyển nước từ rễ lên các bộ phận phía trên của cây, cùng với dịng nước các chất khống và các chất do rễ tạo ra cũng được vận chuyển trong cây 1 cách dễ dàng, tạo mơi trường liên kết các bộ phận của cây, tạo độ cứng cho thực vật thân thảo. - Bảo vệ lá cây tránh sự đốt nĩng của ánh sáng mặt trời, giảm nhiệt độ bề mặt lá. Nhờ cĩ thốt hơi nước, khí khổng mở ra cho khí CO2 khuyếch tán vào lá, làm nguyên liệu cho quá trình quang hợp và thuận lợi cho các quá trình sinh lí khác trong cây. - Thốt hơi nước cịn tạo ra độ thiếu bão hịa hơi nước nhất định, tạo điều kiện cho quá trình thốt hơi nước diễn ra mạnh mẽ, thúc đẩy sinh trưởng và phát triển của cây. II. THỐT HƠI NƯỚC QUA LÁ 1. Cơ quan thốt hơi nước: Lá, cấu tạo của lá thích nghi với chức năng thốt hơi nước. - Số lượng tế bào khí khổng trên lá cĩ liên quan đến sự thốt hơi nước của lá cây - Ngồi tế bào khí khổng, sự thốt hơi nước của lá cây cịn được thực hiện qua lớp cutin. 2. Con đường thốt hơi nước qua lá: qua khí khổng và qua cutin trên bề mặt lá. a. Thốt hơi nước qua khí khổng: chủ yếu : khí khổng mở → nước thốt ra mơi trường. Độ mở của khí khổng phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng nước trong các TB khí khổng (TB hạt đậu): + Khi tế bào hạt đậu no nước → thành mỏng của TB căng ra → thành dày cong theo → lỗ khí mở; + Khi tế bào hạt đậu mất nước → thành mỏng hết căng → thành dày duỗi thẳng → lỗ khí đĩng lại. Tuy nhiên, lỗ khí khơng bao giờ đĩng hồn tồn. - Thốt hơi nước qua khí khổng: là con đường thốt hơi nước cĩ ở cả cây non và cây trưởng thành. Gồm 3 giai đoạn: + Gđoạn 1: nước bốc hơi từ bề mặt TB nhu mơ lá vào gian bào. + Gđoạn 2: hơi nước khuếch tán theo khe khí khổng. + Gđoạn 3: hơi nước khuếch tán từ bề mặt lá ra khí quyển. b. Thốt hơi nước qua cutin trên biểu bì lá: - Hơi nước cĩ thể khuếch tán qua bề mặt lá (lớp biểu bì của lá). Lớp cutin càng dày thì thốt hơi nước càng giảm và ngược lại. - Thốt hơi nước qua cutin: ở cây cịn non hoặc cây dưới bĩng râm lớp cutin trên bề mặt lá mỏng → cường độ thốt hơi nước qua cutin gần bằng với thốt hơi nước qua khí khổng. Ở nhiều loại cây trung sinh, thốt hơi nước qua cutin chiếm tới 30%; ở những cây hạn sinh ở vùng sa mạc hầu như khơng cĩ sự thốt hơi nước qua cutin. III. CÁC TÁC NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THỐT HƠI NƯỚC: thơng qua sự ảnh hưởng đến độ mở của khí khổng. - Nhiệt độ: cường độ thốt hơi nước đạt cực đại ở 30 – 40 0C. Khi nhiệt độ tăng → áp suất bão hịa hơi nước tăng → cây thốt hơi nước mạnh. - Ánh sáng: ánh sáng làm tăng nhiệt độ lá → độ thiếu bão hịa hơi nước tăng → thốt hơi nước tăng. Ánh sáng cịn gây p/ứ mở quang chủ động của khí khổng, độ mở khí khổng tăng: sáng → trưa, nhỏ nhất lúc chiều tối, ban đêm hé mở ít. Ánh sáng xanh tím làm tăng cường độ thốt hơi nước 40% so với ánh sáng đỏ, vàng là do làm tăng tính thấm của TB. Trang 3
  4. - Phân bĩn: khi mới bĩn phân sự thốt hơi nước giảm vì phân bĩn làm tăng nồng độ của dịch đất → làm giảm thế nước của đất → rễ khĩ hút nước. - Ảnh hưởng của giĩ: giĩ làm tăng hơi nước là do làm tăng độ thiếu bão hịa hơi nước( giĩ mang đi từ bề mặt phần khơng khí ẩm và thay bằng lớp khơng khí khơ hơn) → sự thốt hơi nước qua cutin mạnh hơn qua khí khổng. IV. CÂN BẰNG NƯỚC VÀ TƯỚI TIÊU HỢP LÍ CHO CÂY TRỒNG: - Cân bằng nước: tính bằng sự so sánh lượng nước do rễ hút vào (A) và lượng nước thốt ra (B) : + Khi A = B → mơ đủ nước, cây phát triển bình thường + Khi A > B → mơ thừa nước, cây bình thường. + Khi A < B → mất cân bằng nước, lá héo → cây ST giảm → cây cĩ thể chết, năng suất giảm. - Tưới tiêu hợp lí: + Dựa vào đặc điểm di truyền, pha ST, phát triển của lồi, đặc điểm của đất và thời tiết → xác định lượng nước tưới cho cây. + Chuẩn đốn nhu cầu nước của cây theo các chỉ tiêu sinh lí như áp suất thẩm thấu, hàm lượng nước và sức hút nước của lá. D. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG KHỐNG Ở THỰC VẬT I. NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG THIẾT YẾU Ở TRONG CÂY - Gồm hai nhĩm: + nguyên tố đa lượng: Cĩ hàm lượng ≥ 0,01% khối lượng khơ của cơ thể  chiếm từ 100mg/1kg chất khơ của cây trở lên, nguyên tố thiết yếu như: C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg. + nguyên tố vi lượng: hàm lượng ≤ 0,01% khối lượng khơ cơ thể, nguyên tố thiết yếu như: Fe, Mn, B, Cl, Zn, Cu, Mo, Ni. - Nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu là những nguyên tố cĩ 3 đặc điểm: + Thiếu nĩ cây khơng thể hồn thành chu trình sống. + Khơng thể thay thế bởi bất kỳ nguyên tố khác. + Phải trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hố vật chất trong cơ thể. H: Các nguyên tố khống trong đất được hấp thụ vào cây bằng cách nào? - Các nguyên tố khống trong đất tồn tại dưới dạng hịa tan, phân li thành các ion ( cation – mang điện tích dương và anion – mang điện tích âm ). - Rễ hấp thụ các nguyên tố khống dưới dạng ion và cĩ tính chọn lọc. * Thí nghiệm: Cách tiến hành Hiện tượng Giải thích Nhận xét - Khi nhúng bộ rễ đã rửa sạch vào dung - Lấy 1 cây, nhổ Dung - Rễ hút các chất dịch xanh metilen, các phân tử xanh nguyên bộ rễ rồi rửa dịch CaCl từ cĩ tính chọn lọc. 2 metilen hút bám trên bề mặt bộ rễ, khơng sạch. khơng màu thấm được vào bên trong tế bào vì dung - Cĩ sự hút bám chuyển sang màu - Nhúng bộ rễ vào dịch xanh metilen khơng cần thiết đối với trao đổi giữa rễ xanh. dung dịch xanh tế bào → tính thấm chọn lọc của tế bào. và dung dịch. metilen. - Khi ta nhúng bộ rễ vào dung 2+ - - Sau vài phút, lấy ra, dịch CaCl2 thì các ion Ca và Cl sẽ bị rửa sạch rồi nhùng hút bám vào rễ và đẩy các phân tử xanh bộ rễ vào dung metilen đang hút bám trên bề mặt rễ vào dung dịch → dung dịch cĩ màu xanh. dịch CaCl2 II. NGUỒN CUNG CẤP VÀ VAI TRỊ CÁC NGUYÊN TỐ KHỐNG ĐỐI VỚI CÂY: 1. Nguồn cung cấp các nguyên tố khống dinh dưỡng cho cây: Trang 4
  5. * Đất là nguồn cung cấp chủ yếu các chất khống cho cây: Trong đất, các nguyên tố khống tồn tại chủ yếu 2 dạng: khơng tan và hồ tan → Cây chỉ hấp thu các muối khống dạng hồ tan. * Phân bĩn: - Bĩn phân khơng hợp lí với liều lượng cao quá mức cần thiết → gây độc cho cây, ơ nhiễm nơng sản, ơ nhiễm mơi trường nước, đất. - Tuỳ thuộc vào loại phân bĩn, giống cây trồng để bĩn liều lượng cho phù hợp. 2. Vai trị các nguyên tố dinh dưỡng khống đối với cơ thể thực vật: - Vai trị cấu trúc: là thành phần cấu tạo các hợp chất hữu cơ → cấu trúc tế bào, tạo các hợp chất cao năng, cấu tạo nên các hoạt chất sinh học. - Vai trị điều tiết: + Điều tiết trạng thái hĩa keo của tế bào (K+, Ca2+, ) + Điều tiết sự đĩng mở khí khổng (K+, Cl-, ) + Điều tiết các phản ứng hĩa sinh xảy ra trong cơ thể TV (thơng qua các enzym và coenzym) + Điều tiết quá trình sinh trưởng, phát triển của cơ thể thực vật (thơng qua các phytohoocmon) 3. Vai trị của một số nguyên tố thiết yếu đối với thực vật a. Dấu hiệu thiếu các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu: - Nitơ: Sinh trưởng bị cịi cọc, lá cĩ màu vàng - Kali: Lá cĩ màu vàng nhạt, mép lá đỏ và nhiều chấm đỏ ở mặt lá, giảm sức chống chịu - Phốtpho: Lá nhỏ cĩ màu lục đậm, màu của thân khơng bình thường, ST của rễ bị tiêu giảm, trổ hoa trễ, quả chín muộn - Lưu huỳnh: Lá mới cĩ màu vàng, sinh trưởng rễ bị tiêu giảm. - Canxi: Lá nhỏ, mềm, mầm đỉnh bị chết, rễ thối, giảm độ vững chắc của cây - Magiê: Lá cĩ màu vàng. - Sắt: Gân lá cĩ màu vàng và sau đĩ cả lá cĩ màu vàng. b. Vai trị của một số nguyên tố thiết yếu với thực vật: Nguyên tố Dạng cây hấp thụ Vai trị trong cơ thể thực vật 1- Các nguyên tố đa lượng + - Nito NH4 và NO3 Thành phần của protein, axit nucleic - - Photpho H2PO4 , PO4 Thành phần của axit nucleic, ATP, coenzim Kali K+ Hoạt hĩa enzim, cân bằng nước và ion, mở khí khổng Canxi Ca2+ Thành phần của thành tế bà và màng tế bào, hoạt hĩa enzim Magie Mg2+ Thành phần của diệp lục, hoạt hĩa enzim 2+ Lưu huỳnh SO4 Thành phần của protein 2- Các nguyên tố vi lượng Sắt Fe2+, Fe3+ Thành phần của xitocrom, tổng hợp diệp lục, hoạt hĩa enzim Mangan Mn2+ hoạt hĩa nhiều enzim 2- Bo B4O7 Liên quan đến hoạt động của mơ phân sinh Clo Cl- Quang phân li nước và cân bằng ion Kẽm Zn2+ Liên quan đến quang phân li nước và hoạt hĩa enzim Đồng Cu2+ Hoạt hĩa enzim Trang 5
  6. 2+ Molipden MoO4 Cần cho sự trao đổi nito Niken Ni2+ Thành phần của enzim ureaza III. NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHỐNG THIẾT YẾU NITO: 1. Vai trị sinh lí của Nitơ: + - - Cây hấp thụ nitơ chủ yếu ở dạng: NH4 và NO3 - Cĩ vai trị đặc biệt quan trọng đối với sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng, quyết định năng suất và chất lượng thu hoạch. - Cĩ trong thành phần của hầu hết các chất hữu cơ trong cây: Prơtêin, axit nuclêic, diệp lục, ATP, - Vai trị điều tiết: Nitơ là thành phần cấu tạo của prơtêin - Enzim, cơenzim và ATP → tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thực vật thơng qua hoạt động xúc tác, cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử prơtêin trong tế bào chất. 2. Nguồn cung cấp Nitơ tự nhiên cho cây: a. Đất là nguồn cung cấp nitơ cho cây - 2 dạng nitơ tồn tại trong đất: Nitơ vơ cơ trong các muối khống và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. + - - Thực vật chỉ hấp thụ Nitơ qua rễ ở 2 dạng: NH4 và NO3 , các nitơ khác cây khơng hấp thụ được. - Quá trình khống hĩa → chuyển nitơ trong xác sinh vật (trong đất) thành nitơ dạng ion khống cây hấp thụ được, gồm các quá trình sau: + Quá trình amon hĩa: Các vi khuẩn amơn hĩa trong đất, xảy ra trong quá trình khống hĩa (chuyển + - Nitơ hữu cơ thành Nitơ khống cây cĩ thể hấp thụ) : chuyển hĩa aa (mùn, xác hữu cơ) → NH 4 và NO3 cung cấp cho cây. + Quá trình Nitrat hĩa: điều kiện hiếu khí , t > 40C và cĩ các vi khuẩn nitrat : → cây hấp thụ. + Quá trình phản nitrat hĩa: điều kiện kị khí và cĩ các vi khuẩn phản nitrat: chuyển dạng ion - NO3 → khí N2 Quá trình này làm thất thốt lượng nitơ dinh dưỡng trong đất. Như vậy, để ngăn chặn sự mất mát nitơ trong đất nơng lâm nghiệm chúng ta cần đảm bảo độ thơng thống cho đất. 2 NH3 + 3O2 → 2 HNO2 + H2O 2 HNO2 + O2 → 2 HNO3 4 HNO3 → 2 H2O + 5O2 + 2N2 b. Quá trình cố định nitơ phân tử ( tổng hợp nitơ trong tự nhiên) - Là quá trình liên kết N2 với H2 tạo thành NH3. Cần lưu ý rằng nguyên tử H trong chất khử NADH liên kết với N2 → NH3 chứ khơng phải H cĩ trong phân tử Hidro của khí quyển. - Cĩ 2 con đường cố định Nitơ phân tử → dạng Nitơ liên kết: + Con đường hĩa học: + Con đường sinh học: - Con đường sinh học cố định nitơ là con đường cố định nitơ do các sinh vật thực hiện. Chỉ cĩ những vi khuẩn cĩ khả năng tiết enzym nitrogenaza mới cĩ khả năng bẻ gãy liên kết ba cộng hĩa trị bền vững trong + N2 (N≡N) → NH3. Trong mơi trường nước, NH3 chuyển thành NH4 . 2H \VK 2H \VK 2H \VK N≡N NH = NH NH2 – NH2 2 NH3 + - 2 NH3 + H2O NH4OH NH4 + OH Trang 6
  7. Điều kiện để quá trình cố định nitơ khí quyển xảy ra: + Cĩ lực khử mạnh (NADH, FADH2). + Được cung cấp năng lượng ATP. + Cĩ sự tham gia của enzim nitrơgenaza. + Thực hiện trong điều kiện kị khí. Các vi sinh vật cố định nitơ gồm 2 nhĩm: + Nhĩm vi sinh vật sống tự do: VK sống tự do kị khí (Clostridium), hiếu khí như Azotobacteria, vi khuẩm lam (Cyanobacteria) cĩ nhiều ở ruộng lúa, xạ khuẩn Actinomyces + Nhĩm cộng sinh với thực vật, điển hình là các vi khuẩn thuộc chi Rhizobium tạo nốt sần ở rễ cây họ Đậu. c. Quá trình biến đổi nitơ trong cây: Trong đất diễn ra các quá trình VSV chuyển hĩa các dạng nitơ + - hữu cơ thành dạng NH4 và NO3 để cây hấp thụ được. NADPH 6Feredoxin Quá trình khử nitrat NO -: Xảy ra trong mơ rễ và mơ lá. Gồm 2 giai đoạn: 3 NO - NO - NH + - - - + - 3 + 2 + 4 + Khử nitrat → nitrit( NO3 → NO2 ): NO3 + 2H + 2e → NO2 + H2O 2H 8H - - + + + Khử nitrit → amoniac (NO2 → NH3): NO2 + 6e + 8H → NH4 + 2H2O d. Sự sử dụng phân bĩn đối với cây trồng: - Cĩ 2 phương pháp bĩn phân cho cây trồng: + Bĩn qua rễ: phân bĩn → ion hịa tan → tế bào rễ hút + Bĩn qua lá: phân bĩn hịa tan, phun lên lá → lá hấp thụ qua khí khổng - Cơ sở khoa học của việc sử dụng phân bĩn đối với cây trồng + Căn cứ vào nhu cầu sinh lí của cây. + Căn cứ vào giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây, tùy lồi cây, tùy loại phân bĩn. + Căn cứ vào đặc điểm của đất và điều kiện thời tiết. - Bĩn phân khơng hợp lí với liều lượng cao quá mức cần thiết sẽ: + Gây độc cho cây + Ơ nhiễm nơng sản, ơ nhiễm mơi trường nước, đất. Tuỳ thuộc vào loại phân bĩn, giống cây trồng để bĩn liều lượng cho phù hợp. PHẦN 2. QUANG HỢP Ở CƠ THỂ THỰC VẬT I. KHÁI QUÁT VỀ QUANG HỢP Ở THỰC VẬT: 1. Phương trình tổng quát: * Về mặt năng lượng: Quang hợp là quá trình tổng hợp chất hữu cơ (đường glucơzơ) từ các chất vơ cơ (CO2 và H2O), đồng thời chuyển hố năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi hệ sắc tố từ thực vật thành năng lượng hĩa học tích lũy trong các hợp chất hữu cơ. * Về bản chất hĩa học: Quang hợp là quá trình oxi hĩa khử, trong đĩ, H2O bị oxi hĩa và CO2 bị khử 2. Vai trị của quang hợp: Quang hợp cĩ 3 vai trị chính sau: - Tổng hợp khoảng 90 – 95% lượng chất hữu cơ trong cơ thể TV. - Tích lũy năng lượng: Chuyển hố quang năng → hố năng trong trong sản phẩm của quang hợp → nguồn năng lượng duy trì sự sống của sinh giới. - Điều hồ khơng khí: hấp thụ CO2, giải phĩng O2 → giảm ơ nhiễm mơi trường, giảm hiệu ứng nhà kính, giảm nhiệt độ mơi trường. 3. Cơ quan quang hợp : - Tất cả các bộ phận cĩ chứa sắc tố lục ở lá, thân, quả đều cĩ khả năng quang hợp. Nhưng lá là cơ quan chủ yếu thực hiện chức năng QH → hình thái, cấu tạo giải phẫu của lá thích nghi với chức năng QH. a, Lá – cơ quan quang hợp : Lá Cấu tạo Chức năng Trang 7
  8. * Hình thái bên ngồi: Diện tích bề mặt lá Lớn, mặt phẳng của lá vuơng gĩc với tia Hấp thụ các tia sáng sáng mặt trời Phiến lá Mỏng Thuận lợi cho khí khuếch tán vào ra dễ dàng Lớp biểu bì mặt dưới lá Cĩ nhiều khí khổng Thuận lợi cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp. * Giải phẫu hình thái bên trong: Hệ gân lá ( mạng lưới dày đặc, dẫn nước và muối khống Vận chuyển nước và muối khống cho quá trình mạch dẫn) quang hợp và và dẫn các sản phẩm quang hợp đến các cơ quan, các tế bào. Lớp Cutin Ánh sáng xuyên qua dễ dàng Lớp tế bào mơ giậu dày chứa nhiều lục lạp, nằm sát ngay mặt Nhận được nhiều áng sáng trên lá dưới lớp biểu bì trên, gồm các tế bào xếp sít nhau. Lớp tế bào mơ xốp Cĩ nhiều khoảng trống gian bào lớn, chứa Thuận lợi cho khí khuếch tán vào dễ dàng CO2 Hệ thống các khí khổng ở bề mặt trên và bề mặt dưới lá Giúp cho CO2, H2O, O2 đi vào và di ra khỏi lá một cách dễ dàng b. Bộ máy quang hợp: - Ở VK quang hợp ( SV nhân sơ): bộ máy quang hợp = các tấm Tilacoit, chưa cĩ lục lạp. - Ở đa số các lồi tảo, thực vật bậc cao (SV nhân thực) : bộ máy quang hợp = bào quan lục lạp Lục lạp – bào quan thực hiện chức năng quang hợp * Đặc điểm hình thái, số lượng, kích thước: - Hình thái lục lạp: rất đa dạng: hình võng, hình cốc, hình sao nhưng thường cĩ hình bầu dục để thuận tiện cho quá trình tiếp nhận ánh sáng mặt trời. Khi AS mặt trời quá mạnh, diệp lục cĩ thể xoay bề mặt tiếp xúc nhỏ nhất của mình về phía cĩ ánh sáng. - Số lượng, kích thước, hàm lượng sắc tố trong lục lạp : rất khác nhau ở các lồi thực vật khác nhau + Tảo: mỗi tế bào cĩ khi chỉ cĩ một lục lạp. + Đối với thực vật, mỗi tế bào mơ giậu (mơ đồng hĩa) cĩ từ 20 -100 lục lạp. + Đường kính trung bình của lục lạp từ 4 - 6µm, dày 2 - 3µm * Cấu tạo giải phẫu: Các bộ phận của Lục lạp Cấu tạo Chức năng Màng Kép Bao bọc, bảo vệ cấu trúc bên trong và kiểm tra tính thấm của các chất đi ra hoặc đi vào lục lạp. Các hạt (Grana) Gồm các hạt Tilacơit chứa hệ sắc tố, các chất - Thực hiện pha sáng trong quang hợp. truyền điện tử và trung tâm phản ứng. - Xoang Tilacoit là nơi xảy ra phản ứng quang phân li nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp. Chất nền (Strơma) Là thể keo nhớt, trong suốt, cĩ nhiều enzim Thực hiện pha tối trong quang hợp. cacboxyl hĩa. * Đối với một số lồi thực vật ( thuộc nhĩm TV C4), lục lạp cĩ hai loại: - lục lạp của tế bào mơ giậu cĩ grana phát triển đầy đủ. - lục lạp của tế bào bao bĩ mạch cĩ grana phát triển khơng đầy đủ và phần lớn ở dạng bản mỏng tylacoit. c. Hệ sắc tố quang hợp và tính chất của chúng. Trang 8
  9. Nhĩm sắc tố Loại sắc tố T.phần hĩa học Chức năng - Hấp thụ áng sáng vàng, đỏ, xanh, tím Diệp lục a C H O N Mg 55 72 5 4 chuyển hĩa thành năng lượng ATP, NADPH. Diệp lục b C H O N Mg Chính (Diệp lục: Chlorophyl 55 70 6 4 - Hấp thụ ánh sáng chủ yếu ở vùng đỏ  sắc tố xanh) (nhĩm – CHO thay thế cho và vùng xanh tím, trong cùng một nhĩm –CH3 của chlorophyl a) cường độ chiếu sáng, thì hiệu quả quang hợp của vùng đỏ > vùng xanh tím. Carơten C40H56 Hấp thụ ánh sáng, chuyển năng lượng Phụ (Carơtênơit) thu được cho diệp lục a. Xantophyl C40H56On (n: 1 → 6) * Sơ đồ truyền và chuyển hố NLAS: NLAS → Carơtenơit → Diệp lục b → Diệp lục a (ở trung tâm phản ứng) → ATP và NADPH H: Giải thích tại sao lá cây cĩ màu xanh lục? → Do diệp lục a, b hấp thụ hầu hết ánh sáng vùng xanh tím và vùng đỏ để lại vùng xanh lục. Vì vậy, khi nhìn vào lá cây ta thấy chúng cĩ màu xanh lục. II. MỐI QUAN HỆ GIỮA HAI PHA CỦA QUANG HỢP: Cĩ sự tham gia của ánh sáng, diễn ra chủ yếu trên màng Tylacoit, thuộc hạt Grana 1- Pha sáng Hấp thụ ánh sáng và kích động sắc tố bao gồm các qúa trình (g/đoạn quang lí) Biến đổi NL ánh sáng( quang năng) thành NL hĩa học trong các hợp chất dự trữ giàu năng lượng là ATP và hợp chất khử NADPH (g/đoạn quang hĩa) Pha sáng: Diễn ra trên màng tilacoit, giống nhau ở các thực vật. Hấp thụ năng lượng ánh sáng: Chl + h Chl* + - Quang phân li nước: 2 H2O 4 H + 4e + O2 (Chl*) Phương trình quang phân li nước: 4 DL + Q(năng lượng) → 4 DL* + e (chuyển diệp lục từ bình thường → trạng thái kích động) * + - 4 H2O + 4 DL → 4H + 4 OH + 4 DL (diệp lục kích động do mất e đã lấy điện tử từ OH ) 4 OH → 2 H2O + O2 +  Tổng quát: 2 H2O → 4 H + 4 e + O2 . Như vậy, oxi được thải ra trong quang hợp cĩ nguồn gốc từ nước. Photphoril hố tạo ATP: 3 ADP + 3 Pi 3 ATP Tổng hợp NADPH: 2 NADP + 4 H+ 2 NADPH + Phương trình tổng quát: 12H2O +18ADP + 18Pi+ 12NADP 18ATP+12NADPH+ 6O2 Trang 9
  10.  Kết quả pha sáng: tạo ATP, NADPH (tham gia vào pha tối quang hợp) và O2. Khơng cĩ sự tham gia trực tiếp của ánh sáng 2. Pha tối: Kết hợp các p/tử khí CO2 → Glucozơ ; chuyển các nguyên tử hiđrơ từ NADPH và sử dụng ATP. * Đặc điểm chung ở các nhĩm TV: - Là quá trình đồng hĩa CO2 (sử dụng ATP, NADPH từ pha sáng để khử CO2) tạo chất hữu cơ đầu tiên là đường Glucozo, diễn ra trong chất nền lục lạp. - Ở các nhĩm thực vật khác nhau, quang hợp giống nhau ở pha sáng, khác nhau ở pha tối theo 3 con đường: chu trình C3, chu trình C4, chu trình CAM (tên gọi dựa vào sản phẩm đầu tiên được tạo ra) * Pha tối: Xảy ra trong chất nền Strơma của lục lạp. Diễn ra cả khi cĩ ánh sáng và trong tối, cần CO 2, ATP và NADPH. Cĩ 3 cơ chế cố định CO2 trong pha tối theo Chu trình Canvil gồm: - Giai đoạn Cacboxyl hĩa: RiDP( hợp chất 5C ) kết hợp với CO2 → hợp chất 6C khơng bền, nhanh chĩng bị bẻ gãy → 2 APG ( hợp chất 3C – sản phẩm đầu tiên). - Giai đoạn khử: biến đổi quang năng → hĩa năng. APG bị khử bởi NADPH2 với sự tham gia của enzim và ATP → AlPG. ATP và NADPH ( sản phẩm của pha sáng) biến 6APG thành 6AlPG: ATP gắn vào APG 1 nhĩm → ADP : - C – C – C – NADPH gắn H vào - C – C – C – tách 1 nhĩm → NADP+ - Giai đoạn tái sinh chất nhận CO 2 và tạo đường 6C: Các phân tử AlPG kết hợp với điơxy axeton photphat tạo thành fructozơ – 6photphat → 1 phần tạo sản phẩm Gluxit, phần cịn lại tái sinh chất nhận RiDP. 5AlPG tạo thành 3 RiDP nhờ sử dụng 3 ATP. Chỉ cĩ 1 AlPG được dùng tạo các hợp chất hữu cơ. 2. Quang hợp ở các nhĩm thực vật: * Chu trình C3 và thực vật C3: chu trình Canvin - Xảy ra ở tất cả các loại thực vật. - Gồm 3 giai đoạn: Pha cố định CO2, pha khử, pha tái sinh chất nhận CO2 - Sản phẩm pha tối đầu tiên là một chất hữu cơ 3C trong phản ứng. (Axit photphoglixêric: APG) * Chu trình C4 và nhĩm TV C4: - Chất nhận trong chu trình C4 là PEP, sản phẩm đầu tiên là axit ơxalơaxêtic và axit malic. Trang 10 - Quá trình cố định CO2: 2 giai đoạn: + giai đoạn 1: Lấy CO2 xảy ra ở tế bào nhu mơ thịt lá. Nơi cĩ nhiều enzim PEP + giai đoạn 2: Cố định CO2 trong chu trình Canvin để hình thành các hợp chất hữu cơ trong các tế bào bao bĩ mạch.
  11. * * Chu trình CAM và nhĩm TV CAM: - Điều kiện khơ hạn kéo dài - Quá trình cố định CO2 vào ban đêm khi khí khổng mở, cịn giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin được thực hiện vào ban ngày, lúc khí khổng đĩng. Sản phẩm quang hợp đầu tiên là AOA Trang 11
  12. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BIỆT CÁC NHĨM THỰC VẬT C3, C4 VÀ CAM Đặc điểm C3 C4 CAM 1- Điều kiện khí Ơn đới Nhiệt đới Sa mạc hậu 2- Lồi đặc trưng Rất nhiều lồi, phân bố Mía, ngơ, lúa mì, rau Xương rồng, cây thuốc khắp nơi trên Trái đất: giềnm, bỏng, Cây họ Đậu, củ cải, thuốc lá, lúa, 3- Cấu tạo lá - Cĩ một loại lục lạp ở - Cĩ hai loại lục lạp ở tế - Cĩ một loại lục lạp ở tế bào mơ giậu, tb mơ bào mơ giậu và tế bào bao tế bào mơ giậu xốp bĩ mạch - Lá mọng nước - Lá bình thường - Lá bình thường 4- Chất nhận CO2 RiDP( Ribulozo 1,5 PEP, RiDP PEP, RiDP đầu tiên diP) 5- Enzim cố định RiDP Cacboxylaza PEP Cacboxylaza PEP Cacboxylaza CO2 RiDP Cacboxylaza RiDP Cacboxylaza 6- Khơng gian cố Lục lạp tế bào mơ giậu Lục lạp của TB mơ giậu Lục lạp của tế bào bao định CO2 và TB bao bĩ mạch bĩ mạch 7- Thời gian cố định Chỉ 1 giai đoạn vào ban Cả 2 giai đoạn đều vào Giai đoạn 1 vào ban CO2 ngày ban ngày đêm, giai đoạn 2 vào ban ngày. 8- Sản phẩm đầu tiên Hợp chất APG (3C) Axit malic (4C) Axit malic (4C) 9- Độ mở khí khổng Lớn, ban ngày Bé, ban ngày Bé, hay mở vào ban đêm 2 2 2 10- Cường độ quang 10 - 30 mg CO2/dm / 30 - 60 mg CO2/dm / giờ 10 - 15 mg CO2/dm / hợp giờ giờ 2 (mg CO2/dm / giờ) 11- Điểm bù CO2 30 - 70 ppm 0 - 10 ppm Ngồi sáng: 0 – 20 (ppm CO2) ppm Trong tối 5ppm 12- Nhiệt độ thích 15 – 250C 25 – 350C Cao: 30 - 400C hợp 13- Nhu cầu nước Cao Thấp, bằng 1/2 thực vật C3 Thấp 14- Điều kiện mơi ánh sáng, nhiệt độ, nồng ánh sáng cao, nhiệt độ cao, ánh sáng và nhiệt độ trường độ CO2 và O2 bình nồng độ CO2 thấp và O2 cao. thường. cao. 15- Hơ hấp sáng Cĩ Khơng Khơng 16- Năng suất sinh Trung bình Cao gấp đơi thực vật C3 Thấp học * Phân biệt các điểm thích nghi của 3 con đường pha tối của QH: - Chu trình C4 cĩ hiệu quả > chu trình C3: + TV quang hợp theo C4 hầu như khơng cĩ hơ hấp sáng + Nhu cầu về nước, CO2 của thực vật C4 thấp hơn C3 + Cường độ quang hợp C4 tăng theo cường độ ánh sáng và đạt giá trị cực đại ở cường độ ánh sáng tồn phần, cịn quang hợp theo C3 tăng đến điểm no ánh sáng, sau đĩ giảm xuống. + thực vật C4 thích ứng được ở điều kiện nhiệt độ cao hơn Trang 12
  13. + TV C4 cĩ tế bào bao quanh bĩ mạch phát triển, lục lạp lớn và cĩ nhiều hạt tinh bột hơn C3. + Trong lượng CO2 mơi trường thấp → cĩ thể dự trữ CO2 trong giai đoạn đồng hĩa CO2 sơ cấp. - Chu trình CAM : Thích nghi với đk khơ hạn kéo dài, dự trữ CO2 trong đk ngày chiếu sáng mạnh, khí khổng đĩng. III. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP Tên nhân Vai trị Các biểu hiện tố 1- CO2 Nguồn cung cấp cacbon cho - Điểm bù CO2: nồng độ CO2 khi QH = Hơ hấp. quang hợp - Điểm bão hịa CO2: nồng độ CO2 để QH đạt cao nhất. 2- Ánh Nguồn năng lượng cung cấp cho - Điểm bù ánh sáng: là cường độ ánh sáng khi QH sáng hệ sắc tố = Hơ hấp. - Điểm bão hịa ánh sáng: là cường độ ánh sáng để QH đạt cao nhất. 3- Nhiệt độ Thúc đẩy hay hạn chế hoạt động - Q10 của pha sáng là 1,1 – 1,4 enzim - Q10 của pha tối 2 – 3 - Nhiệt độ tối thích : 25 – 350C 4- Nước Là nguyên liệu cơ bản của QH : - Thốt hơi nước : khí khổng mở tạo điều kiện + cung cấp H , O2, và electron trong cho CO2 xâm nhập, điều hịa nhiệt độ. pha tối. - Nước tham gia vào tốc độ vận chuyển sản phẩm QH. 5- Chất Nguyên liệu tạo thành các sản - Ni tơ : cĩ mặt trong diệp lục. khống phẩm hữu cơ, cấu trúc sắc tố, - Phốt pho : cĩ mặt trong thành phần ATP, enzim NADPH. - Vi lượng Fe, Cu trong enzim. - Mn xúc tác quang phân li nước. IV. QUANG HỢP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG: 1. Quang hợp quyết định năng suất cây trồng - Người ta đã chứng minh được rằng: Quang hợp là quá trình cơ bản quyết định năng suất cây trồng. - Phân tích thành phần hố học trong sản phẩm thu hoạch của cây trồng ta sẽ cĩ các số liệu sau: C: 45%, O: 42 – 45%, H: 6,5% chất khơ. + Tổng ba nguyên tố này chiếm 90 – 95% khối lượng chất khơ. + Phần cịn lại: 5 – 10% là các nguyên tố khống. - Quang hợp quyết định 90 – 95% năng suất cây trồng: 90 -95% sản phẩm quang hợp của cây lấy từ CO2 và H2O thơng qua hoạt động quang hợp. - Năng suất cây trồng được chia thành năng suất sinh học và năng suất kinh tế. + NS sinh học: Là tổng lượng chất khơ tích luỹ được trong một ngày trên 1 ha gieo trồng trong suốt thời gian sinh trưởng. + Năng suất kinh tế: là một phần của năng suất sinh học đƣợc tích luỹ trong các cơ quan (hạt, củ, quả, lá, ) chứa các sản phẩm cĩ giá trị kinh tế đối với con người . - Timiriazep – Nhà Sinh lí học thực vật người Nga, đã viết: “Bằng cách điều khiển chức năng quang hợp, con người cĩ thể khai thác cây xanh vơ hạn”. - Đêvit – Nhà Sinh lí học thực vật Hà Lan, cũng đã tính rằng: nếu chỉ sử dụng 5% năng lượng ánh sáng, cây trồng đã cĩ thể cho năng suất gấp 4 – 5 lần năng suất cao nhất hiện nay. Như vậy, trồng trọt đúng là một hệ thống sử dụng chức năng cơ bản của cây xanh – chức năng quang hợp và tất cả các biện pháp kỹ thuật của hệ thống trồng trọt đều nhằm mục đích sao cho mọi hoạt động của bộ máy quang hợp cĩ hiệu quả nhất. Cĩ thể nĩi: Trồng trọt chính là ngành khẳng định năng lượng mặt trời. Trang 13
  14. 2. Biện pháp nâng cao năng suất cây trồng: - Tăng khả năng QH: bằng chọn giống tốt, lai tạo giống cĩ năng suất cao, tính chịu đựng cao, chất lượng cao. - Nâng cao hệ số hiệu quả quang hợp, hệ số kinh tế bằng chọn giống và các biện pháp kỹ thuật trồng trọt. - Điều khiển sinh trưởng của diện tích lá bằng biện pháp kỹ thuật tưới nước, bĩn phân, bố trí mật độ cây trồng hợp lí để lá khơng che khuất nhau. - Bố trí số ngày quang hợp thích hợp, thời vụ hợp lí để cây sử dụng ánh sáng tốt, sử dụng hợp lí mùa vụ trong năm. Nước, phân khống, các nhân tố khác phải cĩ tỉ lệ cân bằng để đạt năng suất cây trồng cao. PHẦN 3. HƠ HẤP Ở CƠ THỂ THỰC VẬT I- KHÁI NIỆM: 1- Định nghĩa: Hơ hấp là một quá trình oxi hĩa sinh học (cĩ xúc tác enzim) các chất hữu cơ dự trữ năng lượng (gluxit, lipit, protein) hoặc các chất sống khác thành sản phẩm cuối cùng là CO 2, H2O và năng lượng (ATP). Phương trình tổng quát: C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O → 6CO2 + 12 H2O + 38 ATP + nhiệt 2- Vai trị của hơ hấp: - Là quá trình sinh lý trung tâm của cây xanh cĩ vai trị đặc biệt quan trọng trong các quá trình trao đổi chất và chuyển hĩa năng lượng. - Giải phĩng năng lượng hĩa học dưới dạng ATP được sử dụng cho các hoạt động sinh lí ở cây: sinh trưởng, phát triẻn, trao đổi chất, - Tạo ra các sản phẩm trung gian để tổng hợp các hợp chất hữu cơ cần thiết cho TB và cơ thể (gluxit, lipit, protein, và các hopwj chất khác nhau trong thực vật) để cấu tạo nên các bào quan và các thành phần của các cơ quan trong cơ thể. II- CƠ QUAN VÀ BÀO QUAN HƠ HẤP 1- Cơ quan hơ hấp: xảy ra ở tất cả các cơ quan của cơ thể, xảy ra mạnh ở các cơ quan đang sinh trưởng, sinh sản và ở rễ. 2- Ty thể – bào quan thực hiện chức năng hơ hấp : Các bộ Cấu tạo Chức năng phận Màng Kép - màng ngồi: trơn nhẵn. - Bao bọc, bảo vệ cấu trúc bên trong và đảm bảo tính - màng trong: gấp nếp tạo thấm của Ty thể. thành các mào hay các mấu lồi ăn sâu vào trong xoang - Tăng diện tích bề mặt, tăng Ty thể gọi là tấm hình răng số lượng enzim hơ hấp → lược (crista). Trên màng tăng chuyển hĩa vật chất, chứa enim hơ hấp. tổng hợp ATP. Chất nền Chứa: - Xúc tác các phản ứng sinh - Enzim hơ hấp. hĩa trong chuỗi hơ hấp. - Axit nucleic và Riboxom. - Cĩ khả năng tự tổng hợp Protein cho ty thể. III. CƠ CHẾ HƠ HẤP: 4 giai đoạn 1- Quá trình đường phân: bao gồm 10 phản ứng phân giải diễn ra theo một trình tự xác định và được các hệ enzym tương ứng xúc tác, giai đoạn này khơng cần O2, chia thành 4 giai đoạn: - Hoạt hĩa phân tử đường. - Phân cắt đường 6C thành 2 đường 3C. Trang 14
  15. - Oxy hĩa Al-3-PG thành Al-2-PG. - Chuyển hĩa Al-2-PG thành axit piruvic. Kết quả: 1 phân tử đường → 2 phân tử axit piruvic + 2 ATP và 2 NAD khử NADH 2- Hoạt hĩa piruvat thành Axetyl CoenzimA: Khi cĩ mặt của oxy, axit pyruvic → Axetyl CoA, 2 phân tử NAD bị khử tạo thành NADH. 3- Chu trình Krebs: tách hidro và tách CO2. Hai vịng Krebs được hình thành diễn ra trong điều kiện hiếu khí. Chu trình Krebs cịn cĩ tên là chu trình Axit citric hay chu trình axit di- và tricacboxylic phát hiện năm 1937, là là sự kế tục trực tiếp của các quá trình đường phân trong tế bào sống, nĩ rất phổ biến trong mơ thực vật bậc cao và ở mơ động vật. Một chu trình Krebs: - Giải phĩng 2 phân tử CO2 - Khử 3 NAD+ tạo 3 NADH. - Khử 1FAD (chất mang điện tử) tạo 1 FADH2 - Tổng hợp 1ATP. - Tái tạo lại hợp chất 4C oxaloacetate. 4- Chuỗi chuyền vận chuyển điện tử (electron) hơ hấp: - Sau giai đoạn đường phân và chu trình acid citric, năng lượng từ thức ăn được tích trữ trong NADH và FADH2. - Cả hai chất này sẽ chuyển điện tử đến chuỗi dẫn truyền điện tử để tổng hợp ATP thơng qua sự phosphoryl hĩa oxi hĩa. - Chuỗi dẫn truyền điện tử nằm trong các mào (cristae) của ty thể. - Phần lớn các thành phần của chuỗi là các protein, tồn tại dưới dạng phức hệ. - Các chất chuyên chở luân phiên chuyển từ trạng thái bị khử sang bị oxi hĩa khi chúng nhận và cho điện tử. - Càng về cuối chuỗi, các điện tử càng giảm năng lượng tự do và cuối cùng chuyển đến O 2 để tạo thành H2O và 34 ATP trong điều kiện hiếu khí. Phương trình tổng quát của quá trình hơ hấp: C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 H3PO4  2 CH3-CO-COOH + 2 NADH2 + 2ATP ( đường phân ) Trang 15
  16. 2 CH3-CO-COOH + 6 H2O + 8 NAD + 2 FAD + 2 ADP + 2 H3PO4  6 CO2 + 8 NADH2 + 2 FADH2 + 2ATP (Krebs) 10 NADH2 + 2 FADH2 + 34 ADP + 34 H3PO4 + 6 O2  34 ATP + 10 NAD + 2 FAD + 12 H2O (chuỗi v/chuyển điện tử) C6H12O6 + 38ADP + 38 H3PO4 + 6 H2O + 6O2  6 CO2 + 12 H2O + 38 ATP V- HƠ HẤP SÁNG ( quang hơ hấp ): - Là quá trình hấp thụ O2 và giải phĩng CO2 ở ngồi sáng. - Chủ yếu xảy ra ở thực vật C3, trong điều kiện cường độ ánh sáng cao (CO2 cạn kiệt, O2 tích luỹ nhiều) với sự tham gia của ba bào quan: Ti thể, lục lạp, perơxixơm. - Hơ hấp sáng cĩ đặc điểm: Xảy ra đồng thời với quang hợp, khơng tạo ATP, tiêu hao rất nhiều sản phẩm quang hợp (30 – 50%). + Tại ty thể: axit amin Glyxin → CO2, NH3, a.a Serin. + Tiêu tốn O2, RiDP nhưng khơng tạo ra ATP → lãng phí ( NSSH giảm). + Xảy ra khi nồng độ O2 tăng hoặc cả khi nồng độ CO2 tăng. Ánh sáng SƠ ĐỒ HƠ HẤP SÁNG Ở THỰC VẬT C3 O2 CO2 APG(3C) RiDP (5C) Axit Glicolic Axit glicolic Axit glioxilic Glixin Sêrin (2C) Peroxixom Lục lạp Ti thể SO SÁNH HÔ HẤP SÁNG VÀ HÔ HẤP BÌNH THƯỜNG 1/ Giống nhau : đều là quá trình oxi hóa vật chất hữu cơ, giải phóng năng lượng và CO2. 2/ Khác nhau: Hô hấp bình thường Hấp sáng Xảy ra ở mọi tế bào Chỉ xảy ra ở tế bào thực vật C3 - Xảy ra mọi lúc - Xảy ra khi có ánh sáng - Bắt đầu từ tế bào chất ty thể - Bắt đầu ở lục lạp perôxixôm ty thể Hàm lượng O2 thuận lợi 20% , lượng O2 quá cao Cường độ hô hấp tăng dần khi hàm lượng O2 hay quá thấp làm giảm cường độ hô hấp tăng từ 0 100% Phân giải chất hữu cơ, giải phóng NL tiềm tàng Sử dụng các sản phẩm đầu của quang hợp nên trong các liên kết hóa học thành năng lượng dễ sử làm giảm sự cố định cacbon, năng lượng giải dụng ATP cung cấp cho mọi hoạt động sống phóng dưới dạng nhiệt, không tạo ra ATP Cường độ hô hấp nhỏ, làm giảm cường độ quang Cường độ hô hấp lớn, làm giảm cường độ quang hợp 10% hợp 20 – 50% Nhạy cảm với chất kìm hãm hô hấp ty thể ( NaN3 ) Không nhạy cảm với chất kìm hãm hô hấp ty thể Cung cấp cơ sở vật chất và năng lượng cho các Tiêu hao sản phẩm quang hợp giảm năng suất hoạt động sống tăng năng suất cây trồng cây trồng nhưng hình thành một số axit amin Hệ số hơ hấp ( RQ ): - RQ là tỷ số giữa số phân tử CO2 thải ra và số phân tử O2 lấy vào khi hơ hấp. - RQ của các nhĩm Cacbohyđrat = 1. - RQ của các nhĩm L, Pr 1. Trang 16
  17. * Ý nghĩa RQ: - Cho biết nguyên liệu đang hơ hấp là nhĩm chất gì - Đánh giá tình trạng hơ hấp của cây. - Quyết định các biện pháp bảo quản nơng sản và chăm sĩc cây trồng. VI- ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ MƠI TRƯỜNG ĐẾN HƠ HẤP: 1- Nhân tố mơi trường: Điều kiện Quá trình cĩ ảnh hưởng mơi trường 1- Nhiệt độ - Hoạt động các enzim. - Nhiệt độ tối thích: 30 – 350C 2- Nước - Mơi trường và nguyên liệu của hơ hấp. - Cường độ hơ hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước. 3- Oxi - Oxi hĩa các chất hữu cơ. - Là chất nhận electron cuối cùng tạo H2O. - Hàm lượng O2 giảm xuống dưới 5% sẽ diễn ra hơ hấp kị khí bất lợi cho cây trồng. 4- Cacbonic - Là sản phẩm tạo thành trong hơ hấp. - Nồng độ CO2 cao → ức chế hơ hấp. - Thiếu CO2 → hơ hấp sáng. 2- Hơ hấp và vấn đề bảo quản nơng sản: Hậu quả sinh ra trong hơ hấp Biện pháp bảo quản 1- Tiêu hao chất hữu cơ cĩ trong Tùy loại đối tượng bảo quản dùng các biện pháp bảo quản khơ, nơng sản lạnh, CO2 cao. 2- Làm tăng nhiệt độ trong mt bảo Rau, quả, để trong kho lạnh, tủ lạnh ở các nhiệt độ thấp thích quản hợp (3 – 70C ). 3- Tăng độ ẩm của đối tượng bảo Phơi khơ hạt trước khi đưa vào kho chỉ để hạt cịn 13% – 16% quản độ ẩm. 4- Thay đổi thành phần khí: O2 Dùng túi polietilen, phủ sáp, kho kín cĩ nồng độ CO2 cao. giảm, CO2 tăng Chuyên đề 2: CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở ĐỘNG VẬT PHẦN 1. TIÊU HĨA Ở ĐỘNG VẬT Trang 17
  18. I. Khái niệm tiêu hĩa: là biến đổi các chất dinh dưỡng cĩ trong TĂ thành những chất đơn giản mà cơ thể hấp thụ được. II. Các hinh thức tiêu hĩa: 2 hình thức tiêu hĩa: - Tiêu hĩa nội bào: Diễn ra ở bên trong tế bào, thức ăn được thủy phân nhờ Enzim trong lizơxơm → chất dinh dưỡng đơn giản mà cơ thể cĩ thể hấp thụ - Tiêu hĩa ngoại bào: Diễn ra bên ngồi tế bào, trong túi tiêu hĩa hoặc ống tiêu hĩa, tiêu hĩa cơ học hoặc tiêu hĩa hĩa học (cĩ Enzym), hoặc cả tiêu hĩa cơ học và hĩa học. III. Phân biệt các kiểu tiêu hĩa ở các nhĩm ĐV khác nhau: BẢNG TĨM TẮT QUÁ TRÌNH TIÊU HĨA Ở CÁC NHĨM ĐV ĐV chưa cĩ cơ quan ĐV cĩ cơ quan tiêu hĩa Đặc điểm tiêu hĩa Cĩ túi tiêu hĩa Cĩ ống tiêu hĩa Đại diện Động vật đơn bào . Ruột khoang và giun dẹp Từ giun → thú Hình Tiêu hĩa ngoại bào. Tiêu hĩa nội bào Tiêu hĩa ngoại bào thức Tiêu hĩa nội bào . -Túi tiêu hĩa: là khoang cơ thể, - Cĩ ống TH cấu trúc phân cĩ 1 lỗ thơng với bên ngồi. hĩa. Cơ quan Chưa cĩ - Cĩ nhiều tế bào tuyến → - Cĩ tuyến TH → Enzym Enzim tiêu hĩa tiêu hĩa. - TĂ → cơ thể (nhập bào) - TĂ đi theo một chiều trong tạo khơng bào tiêu hĩa ống tiêu hĩa → Biến đổi cơ TĂ → túi tiêu hĩa  tiêu hĩa -Khơng bào TH + học, hĩa học → chất dinh Quá ngoại bào → TĂ kích thước lizơxơm → enzym TH → dưỡng đơn giản → hấp thụ trình nhỏ hơn → tiêu hĩa nội bào → chất dd đơn giản. vào máu. Chất dd cơ thể sử dụng được. - Chất dd thì hấp thụ, chất - Các chất khơng TH → bã thải ra ngồi. phân, bài tiết BẢNG TĨM TẮT QUÁ TRÌNH TIÊU HĨA Ở NHĨM ĐV CĨ ỐNG TIÊU HĨA Bộ phân Tiêu hĩa cơ học Tiêu hĩa hĩa học Miệng Tiết nước bọt, hoạt động của enzim amilaza Tiêu hố cơ học là chủ yếu: Nhai, đảo biến đổi một phần tinh bột thành đƣờng trộn thức ăn, tạo viên thức ăn. mantơzơ Thực Khơng cĩ E, nhưng amilaza vẫn tiếp tục hoạt Nuốt, đẩy viên thức ăn xuống dạ dày quản động. Dạ dày Tiêu hố cơ học là chủ yếu: Co bĩp, nhào Tiết enzim pepsin biến đổi prơtêin ở mức độ trộn thức ăn với dịch vị, đẩy thức ăn nhất định xuống ruột Ruột non - Là chủ yếu, cĩ đủ loại enzim do tuyến tiêu Tạo lực đẩy thức ăn dần xuống các phần hố tiết ra đổ vào ruột non (tuyến tuỵ, tuyến tiếp theo của ruột, giúp thức ăn thấm đều ruột) dịch mật, dịch tuỵ, - biến đổi tất cả các loại thức ăn: gluxit, lipit, dịch ruột prơtêin → đường đơn, glixêrin và axit béo, a.amin Ruột già Tái hấp thụ nước, cơ đặc chất bã tạo thành phân. NHỮNG ĐIỂM TIẾN HĨA TRONG QUÁ TRÌNH TIÊU HĨA Ở CÁC NHĨM ĐV: 1. Tại sao nĩi: Tiêu hĩa trong túi TH cĩ ưu điểm hơn so với tiêu hĩa nội bào ở động vật đơn bào ? Tiêu hĩa được thức ăn cĩ kích thước lớn hơn → Chất dinh dưỡng đa dạng hơn. Trang 18
  19. Thức ăn được tiêu hĩa ngoại bào → Tiêu hĩa nội bào → Hiệu suất tiêu hĩa cao hơn. 2. Ống tiêu hĩa phân hĩa thành các bộ phận khác nhau cĩ ý nghĩa gì ? Ống tiêu hĩa phân hĩa thành các phần khác nhau → chuyên hĩa về chức năng → hiệu quả tiêu hĩa cao hơn. Thức ăn chỉ đi theo một chiều → khơng cĩ sự trộn lẫn giữa thức ăn và chất thải. 3. Hiệu quả tiêu hĩa trong ống tiêu hĩa cĩ ưu điểm gì so với tiêu hĩa trong túi tiêu hĩa ? Thức ăn đi theo 1 chiều trong ống tiêu hĩa → thức ăn khơng bị trộn lẫn với chất thải. Cĩ nhiều loại tuyến tiêu hĩa → nhiều loại E tiêu hĩa, dịch tiêu hĩa khơng bị hịa lỗng → hiệu suất tiêu hĩa cao. Sự chuyên hĩa của các bộ phận trong ống tiêu hĩa → tăng hiệu quả tiêu hĩa. 4. Xác định chiều hướng tiến hĩa của hệ tiêu hĩa ở các nhĩm ĐV về : cơ quan, hình thức, hệ enzyme tiêu hĩa ? - Cơ quan tiêu hĩa ngày càng phức tạp và chuyên hĩa: Chưa cĩ cơ quan tiêu hĩa → túi tiêu hĩa đơn giản → ống tiêu hĩa cấu trúc phân hĩa. - Hình thức tiêu hĩa ngày càng ưu thế hơn: Tiêu hĩa nội bào → tiêu hĩa ngoại bào - Sự phức tạp dần trong hệ enzym tiêu hĩa: Enzym từ bào quan Lizoxom → Enzym từ tế bào tuyến → Enzym từ các tuyến tiêu hĩa chuyên hĩa cao, đa dạng về loại enzym, hồn thiện về quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng. IV. Tiêu hĩa ở thú ăn thịt và thú ăn thực vật : - Động vật ăn các loại thức ăn khác nhau nên ống tiêu hố cũng biến đổi thích nghi với thức ăn. - Động vật cĩ vú ăn thịt cĩ răng nanh, răng cạnh hàm và răng ăn thịt phát triển, ruột ngắn. Thức ăn đƣợc tiêu hố cơ học và hố học. - Động vật cĩ vú ăn thực vật các răng dùng nhai và nghiền thức ăn phát triển, dạ dày 1 ngăn hoặc 4 ngăn, manh tràng rất phát triển, ruột dài. Thức ăn đƣợc tiêu hố cơ học và hố học và nhờ vi sinh vật cộng sinh. PHÂN BIỆT ỐNG TIÊU HĨA, ĐẶC ĐIỂM TIÊU HĨA Ở THÚ ĂN THỊT VÀ THÚ ĂN THỰC VẬT Bộ phận Thú ăn thịt Thú ăn thực vật Răng - Răng cửa: nhọn → cắn, xé - Răng nanh giống răng cửa: đều, bằng, giữ chặt - Răng nanh: dài, nhọn → giữ chặt cỏ khi nhai. mồi - Răng hàm và cạnh hàm: p.triển, nghiền cỏ khi - Răng hàm: nhai, cắt thịt, nhỏ, ít nhai sử dụng Hàm Hoạt động theo chiều lên xuống Hoạt động sang hai bên Dạ dày - Đơn, to - Thỏ, ngựa: dạ dày đơn, trâu bị (nhai lại): dạ dày kép 4 ngăn: - Tiêu hĩa cơ học và hĩa học + dạ cỏ: chứa cỏ, lên men TĂ, 1 phần nhờ VSV. + dạ tổ ong: ợ lên miệng → nhai lại + dạ lá sách: tái hấp thụ nước + dạ múi khế: tiết pepsin, HCl → tổng hợp protein (trong T.Ă và VSV từ dạ cỏ chuyển xuống). - Tiêu hĩa cơ học, hĩa học và sinh học Ruột - Ngắn do thức ăn giàu chất dd Dài do thức ăn nghèo chất dd - chất dd được hấp thụ ở ruột non chất dd được hấp thụ chủ yếu ở ruột non Manh tràng Khơng phát triển, khơng cĩ chức Phát triển ở thú cĩ dạ dày đơn, cĩ VSV cộng sinh. năng tiêu hĩa. Cĩ thể hấp thụ một số chất dd đơn giản. Trang 19
  20. PHẦN 2. HƠ HẤP Ở ĐỘNG VẬT I. Khái niệm hơ hấp: - Hơ hấp là tập hợp những quá trình trong đĩ cơ thể lấy O 2 từ bên ngồi vào cung cấp cho quá trình ơxi hố các chất trong tế bào, tạo ra năng lượng cho các hoạt động sống đồng thời thải CO2 ra khỏi cơ thể. - Bao gồm 2 quá trình trao đổi khí: + Hơ hấp ngồi (cấp cơ thể) : giữa cơ quan hơ hấp với mơi trường sống + Hơ hấp trong (cấp tế bào) : giữa tb máu và dịch kẽ tế bào, ơxi hố các chất trong tế bào → NL ATP, thải CO2. II. Bề mặt trao đổi khí: 1. Khái niệm: là nơi xảy ra sự trao đổi khí giữa cơ thể và mơi trường sống của cơ thể. 2. Đặc điểm: - Tỷ lệ S/V lớn → Tăng S bề mặt trao đổi khí. - Bề mặt mỏng, ẩm ướt → Giúp O2 và CO2 dễ dàng khuyếch tán qua. - Bề mặt trao đổi khí cĩ nhiều mao mạch và sắc tố hơ hấp → Chứa sắc tố hơ hấp vận chuyển khí - Cĩ sự lưu khơng khí → Tạo sự chệnh lệch nồng độ O2 và CO2 III. Các hình thức hơ hấp: Hình thức Đại diện Đặc điểm Cơ chế 1- Hơ hấp ĐV đơn bào, đa - Chưa cĩ cơ quan hơ hấp. Oxi hịa tan trong nước và qua bề mặt bào bậc thấp, giun - Bề mặt trao đổi khí: qua da, bề khuếch tán qua màng TB hoặc cơ thể đất, ruột khoang. mặt cơ thể. qua bề mặt cơ thể, CO2 thì ngược lại. 2- Hơ hấp ĐV đa bào sống - Cơ quan hơ hấp: mang (nhiều Oxi hịa tan trong nước và bằng mang trong nước (thân phiến mang). khuếch tán vào mao mạch máu mềm, chân khớp, - Dịng nước liên tục qua mang, ở mang, CO2 thì ngược lại. cá) song song và ngược chiều mạch máu → TĐK giữa các phiến mang – nước (khuếch tán). 3- Hơ hấp ĐV khơng xương - Cơ quan hơ hấp: hệ thống ống - Các ống khí phân nhánh nhỏ bằng ống sống trên cạn: khí phân nhánh. dần đến TB của mơ và thực khí Cơn trùng - TĐK trực tiếp giữa TB với ống hiện TĐK. Hệ thống ống khí khí nhỏ nhờ sự co giãn cơ của thơng với khơng khí bên ngồi phần bụng. qua các lỗ thở. - Oxi khơng khí khuếch tán qua thành ống khí vào mao mạch máu, CO2 thì ngược lại. 4- Hơ hấp Lưỡng cư, Bị sát, - Cơ quan hơ hấp: phổi cĩ nhiều Khơng khí hịa tan trong dịch bằng phổi chim, thú phế nang. mơ và sự TĐK (khuếch tán) - TĐK ở phế nang, thơng khí nhờ diễn ra ở từng TB phế nang cơ hơ hấp → thay đổi thể tích hoặc các ống khí (chim). khoang bụng, lồng ngực. - Chim: Phổi + túi khí → phổi chim luơn cĩ khơng khí giàu oxi cả khi hít vào và thở ra → ĐV ở cạn hơ hấp hiệu quả nhất. Trang 20
  21. NHỮNG ĐIỂM TIẾN HĨA TRONG QUÁ TRÌNH HƠ HẤP Ở CÁC NHĨM ĐV 1- Hơ hấp của cá hiệu quả nhất khi ở nước nhưng lại khơng phù hợp khi ở cạn ? - Ở nước: TĐ oxi giữa nước-mao mạch → hiệu quả cao - Ở cạn: mất lực đẩy của nước → phiến mang và cung mang xẹp, dính vào nhau → diện tích bề mặt trao đổi nhỏ + mang cá bị khơ → cá chết. 2- Ở cạn, trong các cơ quan TĐK, phổi là cơ quan TĐK tiến hĩa nhất? - Phổi cĩ đầy đủ các đặc điểm của bề mặt TĐK: + Số lượng phế nang lớn → tăng S bề mặt trao đổi khí + Phế nang mỏng nhiều mao mạch máu + Phổi luơn ẩm ướt. + Cĩ sự chênh lệch về nồng độ khí - Từ lưỡng cư → bị sát → ĐV cĩ vú: cấu tạo phổi tiến hĩa dần, tăng dần về số lượng phế nag → tăng S bề mặt TĐK 3- Chim là ĐV ở cạn cĩ cử động hơ hấp hiệu quả nhất ? - Cơ quan HH của chim bay cĩ cấu tạo đặc biệt, gồm đường hơ hấp, phổi và túi khí. - Nhờ hoạt động hơ hấp kép của chim → Dù thở vào hay hít ra, trong phổi chim luơn cĩ khơng khí giàu O2 → thể hiện sự thích nghi cao với hoạt động bay lượn, chim cần một lượng O 2 lớn → hoạt động hơ hấp phù hợp.  Chiều hướng tiến hĩa của cơ quan hơ hấp ở các nhĩm ĐV: Cơ quan hơ hấp ngày càng phức tạp và chuyên hĩa: + Chưa cĩ cơ quan hơ hấp → cĩ cơ quan hơ hấp đơn giản (hệ thống ống khí) → phổi + Phổi cấu tạo từ đơn giản → phức tạp PHẦN 3. TUẦN HỒN MÁU Ở ĐỘNG VẬT I. Cấu tạo và chức năng của hệ tuần hồn 1. Cấu tạo chung. - Động vật đơn bào và đa bào bậc thấp: Chưa cĩ hệ tuần hồn, các chất được trao đổi qua bề mặt cơ thể. - Động vật đa bào bậc cao: Trao đổi chất qua các bộ phận: + Dịch tuần hồn: Máu và hỗn hợp máu - Dịch mơ. + Tim: Là cái máy bơm hút và đẩy máu chảy trong mạch máu + Hệ thống mạch máu: Gồm hệ thống động mạch, hệ thống mao mạch và hệ thống tĩnh mạch 2. Chức năng chủ yếu của hệ tuần hồn: vận chuyển các chất /cơ thể đáp ứng các hoạt động sống của cơ thể. II. Các dạng hệ tuần hồn ở động vật Trang 21
  22. BẢNG PHÂN BIỆT HỆ TUẦN HỒN HỞ - HỆ TUẦN HỒN KÍN BẢNG PHÂN BIỆT HỆ TUẦN HỒN ĐƠN - HỆ TUẦN HỒN KÉP Trang 22
  23. PHÂN TÍCH CHIỀU HƯỚNG TIẾN HĨA TRONG CÁC DẠNG HỆ TUẦN HỒN 1- Giữa HTH hở và HTH kín, hệ TH nào tiến hĩa hơn ? Vì sao ? - HTH kín ưu điểm hơn so với HTH hở. - Vì: Máu chảy với áp lực cao hay trung bình, tốc độ máu chảy nhanh → Máu đi được xa, đến các cơ quan nhanh → Đáp ứng nhu cầu trao đổi chất cao của cơ thể. 2- Tại sao cơn trùng mang HTH hở nhưng vẫn hoạt động mạnh (dế mèn, châu chấu )? Vì: - Ở cơn trùng, hơ hấp thực hiện nhờ hệ thống ống khí - O2, CO2 được hệ thống ống khí mang đến tận tế bào, khơng cần hệ tuần hồn → Khả năng hoạt động mạnh 3- Vì sao hệ tuần hồn hở chỉ thích hợp cho động vật cĩ kích thước nhỏ, ít hoạt động ? Vì : - Áp lực thấp, tốc độ máu chậm - Khả năng điều hịa, phân phối máu đến các cơ quan chậm. 4- Tại sao nĩi HTH kép ưu điểm hơn HTH đơn? Vì: - Máu qua tim 2 lần, cĩ áp lực cao, tốc độ nhanh, đi được xa. - Tăng hiệu quả cung cấp O2 và chất dinh dưỡng cho tế bào. - Đồng thời thải nhanh các chất thải ra ngồi  Như vậy: Giúp trao đổi chất diễn ra nhanh hơn, thích nghi điều kiện sống 5- Sự tiến hĩa của HTH kín: Trang 23
  24. 6- Chiều hướng tiến hĩa Hệ tuần hồn của Động vật ? - Cấu tạo cơ quan tuần hồn: Từ chưa cĩ HTH → cĩ HTH hở → cĩ HTH kín ( tuần hồn đơn, tuần hồn kép ) - Tốc độ vận chuyển của máu: Từ máu chảy chậm → máu chảy dưới áp lực trung bình → máu chảy áp lực cao. - Sự pha trộn của máu: Máu trộn lẫn dịch mơ → máu đi nuơi cơ thể là máu pha → máu đi nuơi cơ thể là máu giàu O2 . III. Hoạt động của tim: 1. Tính tự động của tim. - Khái niệm: Tính tự động của tim là khả năng co giãn tự động theo chu kỳ của tim. - Nguyên nhân gây ra tính tự động của tim do hệ dẫn truyền tim. - Hệ dẫn truyền tim gồm: + Nút xoang nhĩ: Tự phát xung điện, truyền xung điện → Nút nhĩ thất và cơ tâm nhĩ. + Nút nhĩ thất: Nhận xung điện từ nút xoang nhĩ → Bĩ His + Bĩ His dẫn truyền xung điện → Mạng Puoc-kin + Mạng Puoc-kin: Truyền xung điện → cơ tâm thất. 2. Chu kỳ hoạt động của tim. - Tim co giãn nhịp nhàng theo chu kỳ. - Một chu kỳ tim (0,8s) gồm 3 pha: + TN co: 0,1s + TT co: 0,3s + Giãn chung: 0,4s - Nhịp tim là số chu kỳ tim trong 1 phút, tỷ lệ nghịch với khối lượng cơ thể. IV. Hoạt động của hệ mạch 1. Cấu trúc của hệ mạch: Hệ mạch gồm các hệ thống: động mạch - mao mạch - tĩnh mạch 2. Huyết áp: - Huyết áp là áp lực của máu tác dụng lên thành mạch. - Nguyên nhân gây ra huyết áp là do tâm thất co → đẩy máu vào hệ mạch. + Huyết áp tối đa (huyết áp tâm thu) ứng với lúc tâm thất co + Huyết áp tối thiểu (huyết áp tâm trương) ứng với lúc tâm thất giãn - Huyết áp giảm dần từ động mạch → Mao mạch → Tĩnh mạch - Các yếu tố tác động đến huyết áp: + lực co tim → nhịp tim + khối lượng và độ quánh của máu → lực ma sát của máu với thành mạch, và giữa các phân tử máu với nhau 3. Vận tốc máu. - Vận tốc máu là tốc độ máu chảy trong 1s - Vận tốc máu trong các hệ mạch tỷ lệ nghịch với tổng tiết diện của mạch  lớn nhất ở ĐM, nhỏ nhất ở MM - Nguyên nhân làm máu chảy liên tục trong hệ mạch mặc dù tim co bĩp theo nhịp: + Sự co bĩp của tim. + Tính đàn hồi của thành động mạch chủ. + Sự chênh lệch huyết áp giữa đầu và cuối hệ mạch. + Sự hỗ trợ của van 1 chiều, sự co bĩp của các cơ bắp quanh thành mạch (tĩnh mạch phía dưới cơ thể). - Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ máu trong thành mạch: Trang 24
  25. + Tổng tiết diện mạch: Tỉ lệ nghịch với tổng tiết diện mạch + Chênh lệch HA giữa hai đầu đoạn mạch: tỉ lệ thuận V. Cân bằng nội mơi 1. Khái niệm và ý nghĩa của cân bằng nội mơi - Khái niệm: Cân bằng nội mơi là duy trì sự ổn định mơi trường trong cơ thể. - Ý nghĩa: + Các tế bào, các cơ quan trong cở thể chỉ cĩ thể hoạt động bình thường khi các điều kiện lý hố của mơi trường trong cơ thể thích hợp và ổn định. + Mất cân bằng nội mơi: Khi các điều kiện lý hố của mơi trƣờng trong cơ thể biến động và khơng duy trì được ổn định → rối loạn hoạt động của tế bào, các bào quan, thậm chí gây tử vong. 2. Sơ đồ khái quát cơ chế duy trì cân bằng nội mơi : Cơ chế duy trì cân bằng nội mơi cĩ sự tham gia của: - Bộ phận tiếp nhận kích thích (thụ thể hoặc cơ quan thụ cảm) → chức năng tiếp nhận kích thích từ mơi trường → hình thành xung thần kinh truyền về bộ phận điều khiển. - Bộ phận điều khiển (trung ương thần kinh hoặc tuyến nội tiết) → điều khiển hoạt động của các cơ quan bằng cách gửi đi các tín hiệu thần kinh hoặc hoocmon. - Bộ phận thực hiện (các cơ quan gan, thận, tim, phổi, ) → nhận các tín hiệu thần kinh hoặc hoocmon → tăng hoặc giảm hoạt động đưa mơi trường trong trở về trạng thái cân bằng và ổn định. - Liên hệ ngược: Sự trả lời của bộ phận thực hiện trở thành kích thích tác dụng ngƣợc trở lại bộ phận tiếp nhận kích thích và bộ phận điều khiển. 3. Vai trị của thận và gan trong cân bằng áp suất thẩm thấu a. Vai trị của thận: Điều hồ nồng độ Na+ và điều hồ nước trong máu → điều hịa nồng độ các chất hồ tan trong máu → điều hồ áp suất thẩm thấu. b. Vai trị của gan: Điều hồ nồng độ của nhiều chất trong huyết tương → duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của máu (đặc biệt là điều hồ nồng độ glucơ trong máu): 4. Vai trị của hệ đệm trong cân bằng pH nội mơi - Trong máu các hệ đệm chủ yếu là: + Hệ đệm bicacbonat: H2CO3/NaHCO3 + Hệ đệm phơtphat: NaH2PO4/NaHPO4 + Hệ đệm prơtêinat (prơtêin) : mạnh nhất - Phổi tham gia điều hồ pH máu bằng cách thải CO2 - Thận tham gia điều hồ pH nhờ khả năng thải H+, tái hấp thu Na+. - pH chủ yếu của máu: Ở người: pH máu động mạch: 7,4 (7,38 - 7,43); pH máu tĩnh mạch: 7,37 (7,35 - 7,40) Chương II: CẢM ỨNG Chuyên đề 1: CẢM ỨNG Ở THỰC VẬT Là phản ứng của thực vật đối với kích thích của mơi trường HƯỚNG ĐỘNG ỨNG ĐỘNG Trang 25 - Là hình thức phản ứng của một bộ - Là hình thức phản ứng của cây với phận cây theo 1 hướng xác định. kích thích mọi hướng. - Diễn ra chậm. - Diễn ra nhanh chĩng.
  26. 1- HƯỚNG ĐỘNG: 1.1- KHÁI NIỆM: - Hướng động là hình thức phản ứng của một bộ phận của cây trước một tác nhận kích thích theo 1 huớng xác định. VD: Cây trồng trong bĩng tối sẽ vươn ra phía cĩ ánh sáng - Khi vận động về phía tác nhân kích thích gọi là hướng động dương. - Khi vận động tránh xa tác nhân kích thích gọi là hướng động âm. - Quá trính vận động này diễn ra tương đối chậm và được điều tiết bằng hormone thực vật ( AAB, Auxin, AIA, ) 1.2- CÁC KIỂU HƯỚNG ĐỘNG: 1- Hướng đất ( Hướng trọng lực ) - Vận động hướng đất theo chiều của trọng lực trái đất là do: + Sự phận bố điện tích khơng đều: Mặt dưới của rễ mang điện tích dương Mặt trên của rễ mang điện tích âm → Tạo ra chênh lệch hiệu điện thế (vài mV) làm rễ quay xuống. + Sự phân bố auxin khơng đều ở 2 mặt rễ: Mặt dưới nhiều Auxxin cùng vs AAB gây ức chế sinh trưởng của TB. Mặt trên lượng auxin thích hợp kích thích sự sinh trưởng của tế bào, làm tế bào dài ra làm rễ quay xuống đât + Hạt tinh bột dồn về phía đáy của tế bào, tạo ra sức truơgn nước lớn ⟶ khối lượng mặt dưới mỗi tế bào nặng hơn làm rễ đâm thẳng xuống. * Rễ cĩ tính hướng đất dương – Chồi ngọn cĩ tính hướng đất âm. Hàm luợng Auxin ở mặt dưới của chồi ngọn nhiều hơn ở mặt trên ⟶ tế bào sẽ phân chia kéo dài → chồi ngọn quay lên trên 2- Hướng sáng - Cây cĩ tính hướng sáng do sự phân bố auxin khơng đồng đều, đặc biết là AIA: + Auxin vận chuyển về phía cĩ ít ánh sáng, luợng auxin nhiều kích thích sự kéo dài của tế bào + AIA xâm nhập vào thành tế bào làm đứt các vách ngang Xenlulozo ⟶ các tế bào dãn dài ra. → Thân cĩ tính hướng sáng dương, rễ cĩ tính hướng sáng âm. 3- Hướng nước: - Tính hướng nước dương là phản ứng sinh trưởng theo nguồn nước ⟶ Nước đĩng vai trịn như tác nhân kích thích của mơi trướng dẫn tới phản ứng hướng nước - Rễ cây luơn tìm về phía cĩ nước ⟶ Rễ tính hướng nước dương. - Trong lịng đất, rễ vươn khá xa, lan tỏa vào các khe hở của đất ⟶ hướng về phái nguồn nước để lấy nước. 4- Huớng hĩa: - Rễ cây luơn hướng về nơi cĩ nguồn chất thích hợp, cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển ⟶Tính hướng hĩa dương . - Rễ tránh xa nguồn hĩa chất độc hại với nĩ → Tính hướng hĩa âm. 5- Hướng tiếp xúc: - VD: các cây dây leo: bầu, bí, cĩ tua cuốn ( 1 dạng lá biến dạng ) Trang 26
  27. - Phần thân tiếp xúc với giá thể thì sinh trưởng chậm, khơng tiếp xúc thì sinh trưởng nhanh. - Ngồi ra, cịn cĩ các dạng hướng động khác như tính hướng nhiệt, hướng theo dịng chảy của các khe suối, 1.3- VAI TRỊ: - Giúp cây thích ứng với sự thay đổi của mơi trường để sinh trưởng và phát triển - Ứng dụng trong sản xuất: + Tưới nước, bĩn phân hợp lý, tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển mạnh. + Đảm bảo cho rễ mọc vào đất để giữ cây và hút nước, muối khống trong đất. + Mật độ trồng cây phải thích hợp, khơng lạm dụng hĩa chất độc hại với cây trồng. 2- ỨNG ĐỘNG: 2.1- KHÁI NIỆM: - Khái niệm: Ứng động (vận động cảm ứng) là hình thức phản ứng của cây trước một tác nhân kích thích khơng định hướng. - Cơ chế chung: Là do sự thay đổi trương nước, co rút chất nguyên sinh, biến đổi qúa trình sinh lý, sinh hố theo nhịp điệu đồng hồ sinh học. 2.2- CÁC KIỂU ỨNG ĐỘNG: A- Ứng động khơng sinh trưởng: - Khái niệm: Là các vận động khơng cĩ sự phân chia và lớn lên của các TB của cây, chỉ liên quan đến sức trương nước, xảy ra sự lan truyền kích thích, cĩ phản ứng nhanh ở ở các miền chuyên hĩa của cơ quan. - VD: + Vận động cảm ứng của cây trinh nữ: uốn, cụp lá xuống khi bị kích thích. + Cây bị biến dạng để bắt sâu bọ. * Giải thích: - Ở cây trinh nữ: + Do sự giảm sút trương nước của thể gối ở cuống lá và gốc lá chét. + Vận chuyển ion K đi ra khỏi khơng bào → mất nước → giảm áp suất thẩm thấu. + Phản ứng xảy ra nhanh nhưng phục hồi lại chậm. - Ở cây bắt sâu bọ: - Khi con mồi chạm vào lá, sức trước nước giảm, làm các gai, tua, lơng cuốn cụp và nắp đậy lại. - Giữ chặt con mồi, các tuyến trên các lơng của lá tiết ra enzyme phân giải con mồi. - Sau vài giờ, sức trương nước được phục hồi, nắp lại mở ra bình thường → Kết luận: Vận động cảm ứng và vận động đĩng mở nắp ở cây bắt sâu bọ đề liên quan tới sức trương nước của TB. B- Ứng động sinh trưởng: - Khái niệm: Là các vận động cĩ liên quan đến sự phân chia các TB của cây. Thường là các vận động theo đồng hồ sinh học, đĩ là vận động của cơ thể và cơ quan theo từng thời gian nhất định trong ngày. - Các kiểu ứng động sinh trưởng: a, Vận động quấn vịng ( Vận động tạo giàn / Vận động xoắn ốc ). VD: Các loại cây dây leo: bầu, bí, mướp, Giải thích: + Khi thân quấn quanh 1 vật → TB kéo dài nhiều hơn trên phần ngồi - phía dưới của thân với bề mặt trong ở phía trên → gọi là sinh trưởng quấn. + Phản ứng quấn là kết quả của việc tích lũy auxin trên bề mặt dưới của thân làm TB kéo dài mạnh hơn so với bề mặt trên, do đĩ thân sinh trưởng khơng đều → vặn vẹo và quấn quanh vật. + Do sự di chuyển đỉnh chĩp của thân eo, các tua cuốn → các tua cuốn tạo các vịng giống nhau di chuyển liên tục xoay quanh trục của nĩ. + Do hormone giberein cĩ tác dụng kích thích vận động. b, Vận động nở hoa. - Cảm ứng theo nhiệt độ: hoa Tuylip nở 25 – 300C, khép ở nhiệt độ thấp. - Cảm ứng theo ánh sáng: hoa, lá mở khi cĩ ánh sáng ban ngày; khép vào ban đêm. - Giải thích: + Vận động nở hoa do sự sinh trưởng khơng đồng đều ở 2 phía hay bề mặt của các cơ quan sinh trưởng. + Phản ứng mở của mầm hoa do sự uốn cong trở lại của lớp lá bắc và các bộ phận của bao hoa. Trang 27
  28. + Vận động nở hoa liên quan đến sự dẫn truyền auxin và trạng thái cân bằng hormone. c, Vận động ngủ thức. - Khái niệm: Là sự vận động của cơ quan thực vật theo chu kì nhịp điệu đồng hồ sinh học, theo điều kiện mơi trướng (ánh sáng, nhiệt độ, ) - VD: + Vận động ngủ: các hạt giống được bảo quản ở đâu đĩ). + Vận động thức: hạt giống nảy mầm. SO SÁNH 2 HÌNH THỨC CẢM ỨNG Ở THỰC VẬT Đặc điểm HƯỚNG ĐỘNG ỨNG ĐỘNG phân biệt - Đều là phản ứng của cơ thể trước kích thích của mơi trường, chịu sự điều khiển của Giống nhau hocmon. - Nhằm thích nghi với mơi trường sống. - Liên quan tới sự sinh trưởng khơng đồng đều giữa 2 phía đối diện của cơ thể. - Tác nhân kích thích cĩ định hướng. - Tác nhân kích thích khơng định hướng. Khác nhau - Phản ứng chậm. - Phản ứng nhanh. - Xảy ra do sự phân bố khơng đồng đều - Xảy ra do sự thay đổi của mơi trường của Auxin trên bề mặt cơ quan hay do ngồi ( ánh sáng, nhiệt độ, ) hay mơi tính cần thiết của thực vật với tác nhân. trường trong (sức trương nước TB, .) - Phụ thuộc vào hocmon Auxin. - Vận động khơng sinh trưởng: phụ thuộc vào sức trương nước của TB. - Vận động sinh trưởng: phụ thuộc vào hocmon Giberelin. - Xảy ra chủ yếu ở cơ quan cĩ hình trụ - Xảy ra chủ yếu ở cơ quan cĩ hình (rễ, đỉnh sinh trưởng, .) phiến dẹt ( cánh hoa, lá, .) - Hoạt động khơng theo nhip đồng hồ sinh - Hoạt động theo nhịp đồng hồ sinh học học. VD: Ngọn cây luơn hướng về phía cĩ (ngoại trừ ứng động tiếp xúc). VD: Sự nở ánh sáng. hoa của hoa mười giờ. - Ứng động khơng sinh trưởng thì khơng - Các loại hướng động đều cĩ liên quan liên quan đến sự sinh trưởng của TB. tới sự phân chia tế bào. - Mang tính chất chủng loại. - Cĩ hầu hết ở các lồi thực vật. Điểm khác nhau giữa vận động khép lá, xịe lá ở cây phượng vĩ khi trời tối và sáng với vận động khép lá, xịe lá của cây trinh nữ khi cĩ va chạm cơ học? Đặc điểm khác nhau Cử động của lá cây phượng Cử động của lá cây trinh nữ Bản chất Là loại ứng động sinh trưởng Là kiểu ứng động khơng sinh trưởng Tác nhân kích thích Ánh sáng Sự va chạm cơ học Cơ chế Do tác động của auxin dẫn đến sự sinh Do sự thay đổi sức trương nước của tế bào trưởng khơng đồng đều ở mặt trên và mặt chuyên hĩa nằm ở cuống lá, khơng liên quan tới dưới lá. sinh trưởng. Tính chất biểu hiện Biểu hiện chậm, cĩ tính chu kỳ Biểu hiện nhanh hơn, khơng cĩ tính chu kỳ Chuyên đề 2: CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT I- KHÁI NIỆM: Cảm ứng là khả năng tiếp nhận kích thích và phản ứng lại các kích thích từ mơi trường sống đảm bảo cho SV tồn tại và phát triển. Trang 28
  29. II- CẢM ỨNG Ở CÁC NHĨM ĐỘNG VẬT: Mức độ tổ chức Đại diện Đặc điểm cấu tạo Hình thức cảm Ưu, nhược điểm HTK HTK ứng Chưa cĩ HTK Động vật Cơ thể khơng cĩ tế Co rút chất nguyên Phản ứng chậm, nguyên sinh bào thần kinh sinh thiếu chính xác. Thần Ruột khoang Các TB TK rải rác Kích thích tại 1 điểm - Phản ứng thiếu kinh (Thủy tức) trong cơ thể và nối → xung lan tỏa tồn chính xác. Cĩ tổ dạng với nhau thành mạng thân → co rút tồn - Tiêu tốn nhiều chức lưới lưới. thân. năng lượng. thần Thần ĐV đối xứng - Các TB TK tập hợp - Xung TK khơng - Phản xạ tương kinh kinh 2 bên (giun, lại → các hạch TK. lan tỏa, khu trú từng đối chính xác, dạng cơn trùng) - Các hạch TK nối phần, phản ứng cĩ mang tính cục bộ. chuỗi với nhau bởi các dây tính chất định khu. - Tiêu tốn ít năng hạch TK → chuỗi hạch TK - Phản xạ cục bộ, lượng. nằm dọc cơ thể. chủ yếu thuộc dạng phản xạ khơng điều kiện. Thần ĐV cĩ xương Cấu trúc dạng ống Hoạt động theo - Phản ứng nhanh, kinh sống (từ Cá gồm 2 phần: TK nguyên tắc phản xạ chính xác, phức dạng → người) trung ương (não bộ (Phản xạ khơng điều tạp. ống và tủy sống) và TK kiện và phản xạ cĩ - Tiêu tốn ít năng ngoại biên (các dây điều kiện) lượng. TK). III- ĐIỆN THẾ NGHỈ, ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG VÀ SỰ LAN TRUYỀN XUNG THẦN KINH: ĐIỆN SINH HỌC: - Là khả năng tích điện của TB, cơ thể. - Bao gồm: Điện thế nghỉ (điện tĩnh) và Điện thế hoạt động. 1- Khái niệm: - Điện thế nghỉ: là sự chênh lệch điện thế giữa 2 bên màng TB khi TB khơng bị kích thích; phía trong màng TB tích điện âm và phía ngồi màng tích điện dương. - Điện thế hoạt động: là sự biến đổi điện thế nghỉ ở ngồi màng TB hoặc khi TB TK bị kích thích → từ phân cực sang mất phân cực, đảo cực và tái phân cực. - Sự lan truyền xung TK trên sợi thần kinh: + Điện thế hoạt động khi xuất hiện được gọi là xung TK hay xung điện. + Xung TK xuất hiện ở nơi bị kích thích (làm thay đổi tính thấm của màng ở vùng kích thích) → lan truyền dọc theo 1 hướng xác định trên sợi thần kinh, cĩ 2 kiểu lan truyền xung TK trên sợi TK. 2- Đặc điểm phân biệt sự lan truyền xung TK trên sợi TK khơng cĩ mielin và sợi TK cĩ mielin. Trang 29
  30. Đặc điểm phân biệt Sợi TK khơng cĩ mielin Sợi TK cĩ mielin 1- đặc điểm cấu tạo Sợi TK trần màng tiếp xúc trực tiếp Sợ TK cĩ màng bao mielin khơng liên tục với mt ngoại bào. tạo thành các bao mielin và các eo Ranvie. 2- cách lan truyền Xung TK lan tỏa liên tục từ vùng này Xung TK lan truyền theo lối nhảy cĩc từ sang vùng khác kề bên. eo Ranvie này sang eo Ranvie khác. 3- tốc độ lan truyền Chậm hơn (3 – 5 m/s) Nhanh hơn nhiều (100m/s) 4- nguyên nhân cĩ Do mất phân cực, đảo cực và tái phân Do mất phân cực, đảo cực và tái phân cực xung TK lan truyền cực liên tiếp từ vùng ngày sang vùng liên tiếp từ eo Ranvie này sang eo Ranvie khác. khác. 5- sử dụng năng Tốn nhiều năng lượng cho hoạt động Tốn ít năng lượng cho hoạt động vì bơm lượng của bơm Na – K. Na – K chỉ hoạt động ở eo Ranvie. 3- Truyền tin qua Xinap: - Xinap là diện tiếp xúc giữa TBTK với TBTK, giữa TBTK với một loại TB khác (TB cơ, TB tuyến). - Dựa vào nhân tố dẫn truyền xung TK cĩ 2 loại: Xinap hĩa học (chủ yếu ở ĐV) và Xinap điện (ít phổ biến). Ty thể * Cấu tạo của Xinap: Chùy Xinap, chứa Bĩng chứa chất trung gian hĩa học Màng trươc Xinap Cấu tạo Xinap hĩa học gồm: Khe Xinap Màng sau Xinap cĩ các thụ thể tiếp nhận chất trung gian hĩa học * Quá trình truyền tin qua Xinap: - Xinap điện: sự phĩng điện trực tiếp từ màng trước đến màng sau của khe xinap. - Xinap hĩa học: + Xung thần kinh lan truyền đến chùy xináp → kênh Ca 2+ trên màng TB mở → ion Ca2+ đi vào trong chùy xináp. + Ca2+ làm cho các bĩng chứa chất trung gian hĩa học dịch chuyển dần đến màng trước xinap, gắn vào màng trước và vỡ ra, giải phĩng chất trung gian hĩa học vào khe xinap. + Chất trung gian hĩa học gắn vào thụ thể ở màng sau xináp làm xuất hiện điện thế hoạt động ở màng sau. Điện thế hoạt động hình thành lan truyền đi tiếp. IV- TẬP TÍNH CỦA ĐỘNG VẬT: 1- Khái niệm: Tập tính là chuỗi phản ứng của ĐV trả lời kích thích từ mơi trường (bên trong hoặc bên ngồi cơ thể), nhờ đĩ ĐV thích nghi với mơi trường sống và tồn tại. 2- Phân loại tập tính và cơ sở thần kinh của tập tính: Đặc điểm Tập tính bẩm sinh Tập tính học được phân biệt Khái niệm Là loại tập tính sinh ra đã cĩ. Là loại tập tính được hình thành trong quá trình sống của cá thể. Trang 30
  31. Cơ sở thần Các phản xạ khơng điều kiện Các phản xạ cĩ điều kiện. kinh Tính chất - Di truyền từ bố mẹ ( bẩm sinh ). - Khơng di truyền, thơng qua học tập và rút - Đặc trưng cho lồi. kinh nghiệm. VD: Nhện giăng tơ, Ong xây tổ, . - Đặc trưng cho từng cá thể. VD: Khi nhìn thấy đèn giao thơng màu đỏ → - Bền vững, khơng thay đổi trong những người qua đường dừng lại. quá trình sống, khơng chịu ảnh - Khơng bền vững, cĩ thể thay đổi và chịu ảnh hưởng từ mơi trường. hưởng bởi mơi trường sống. Đại diện ở hầu hết ĐV cĩ HTK dạng lưới và ở hầu hết ĐV cĩ HTK dạng ống phát triển. dạng chuỗi. 3- Phân biệt 1 số hình thức học tập ở ĐV: Các hình thức học tập chủ yếu làm biến đổi tập tính của ĐV, gồm: Hình thức Đặc điểm Ví dụ Ý nghĩa 1- Quen nhờn - Là hình thức học tập đơn Khi cĩ bĩng đen, gà con Giúp ĐV phản giản nhất. chạy trốn, lặp lại nhiều ứng linh hoạt - ĐV phớt lờ, khơng trả lời lần mà khơng nguy hiểm với mơi những kích thích lặp đi lặp → khi cĩ bĩng đen, gà trường. lại khơng cĩ tính nguy hiểm. con khơng chạy trốn nữa. 2- In vết ĐV cĩ tính bám và đi theo Ngỗng mới nở theo Giúp con non các vật chuyển động mà nĩ ngỗng mẹ hoặc người tìm thức ăn và nhìn thấy đầu tiên. cho ăn đầu tiên. sự bảo vệ. Liên kết 1 hành vi của ĐV Thả chuột đĩi vào 3- Điều ĐK hĩa hành với 1 phần thưởng ( hoặc chuồng cĩ cần đạp gắn Giúp ĐV học kiện động phạt ) sau đĩ ĐV chủ động với hộp thức ăn. được bài học hĩa ( kiểu Skinnơ ) lặp lại hoặc tránh xa các hành kinh nghiệm vi đĩ. trong đời sống. ĐK hĩa đáp ứng Liên kết 2 kích thích tác Bật đèn và cho chĩ ăn → (kiểu Paplop ) động đồng thời → hình chỉ cần bật đèn, chĩ tiết thành mối liên kết mới trong nước bọt. thần kinh trung ương. 4- Học ngầm - Học khơng cĩ ý thức - Thả chuột vào 1 khu Giúp ĐV tìm (khơng chủ định), khơng biết vực cĩ nhiều lối đi → được thức ăn rõ là mình đã học được. chuột chạy thăm dị nhanh, tránh - Khi cĩ nhu cầu thì kiến thức đường. được sự đe dọa đã học tái hiện lại giúp ĐV - Nếu con người cho thức của kẻ thù. giải quyết vấn đề dễ dàng. ăn vào khu vực đĩ → chuột tìm đến thức ăn nhanh hơn. 5- Học khơn - Học cĩ ý thức (cĩ chủ Tinh tinh biết xếp các Giúp ĐV thích định), phối hợp các kinh thùng gỗ chồng lên nhau nghi cao với nghiệm cũ để tìm cách giải để lấy thức ăn trên cao. mơi trường quyết tình huống mới. sống. 4- Một số dạng tập tính phổ biến ở ĐV: Các dạng tập Đặc điểm Ví dụ tính 1- Tập tính kiếm - Tác nhân kích thích: hình ảnh, âm thanh, Hổ, báo săn mồi; Nhện giăng lưới bẫy ăn mùi phát ra từ con mồi. cơn trùng; Mèo rình và vồ mồi; Gà - Chủ yếu là tập tính học được. ĐV cĩ con lúc đầu mổ thức ăn chưa chính HTK càng phát triển tập tính càng phức xác, sau đĩ cĩ chọn lọc và chính xác tạp. hơn. Trang 31
  32. 2- Tập tính bảo vệ - Dùng chất tiết, phân hay nước tiểu đánh Các lồi thú rừng thường chiếm vùng lãnh thổ dấu lãnh thổ. Chiến đấu quyết liệt khi cĩ lãnh thổ riêng. đối tượng xâm nhập. - Chĩ sĩi đánh dấu lãnh thổ = nước - Bảo vệ nguồn thức ăn, nơi ở và sinh sản. tiểu. - Hươu đực đánh dấu mùi vào cành cây = 1 loại dịch cĩ mùi đặc biệt tiết ra từ cạnh mắt. - Phạm vi bảo vệ lãnh thổ của Chim Hải Âu là vài m2; của Hổ là vài km 2 → vài chục km2 3- Tập tính sinh - Tác nhân kích thích: sản + Mt ngồi: thời tiết, âm thanh, ánh sáng - Chim cơng đực: nhảy múa, khoe mẽ hay mùi do con khác giới tiết ra, bộ lơng sặc sỡ để quyến rũ chim cái + Mt trong: hocmon sinh dục. giao phối. - Tập tính bẩm sinh, mang tính bản năng. - Biểu hiện của tập tính: ve vãn, tranh - Chim cơng cái: đẻ trứng và ấp trứng giành con cái, giao phối, chăm sĩc con nở thành chim cơng con. non. 4- Tấp tính di cư - Định hướng nhờ vị trí mặt trăng, mặt - Chim bồ câu định hướng nhờ từ trời, các vì sao, địa hình, từ trường. trường trái đất. - Giúp ĐV tránh các điều kiện mơi trường - Cá định hướng nhờ thành phần hĩa khơng thuận lợi. học của nước và hướng dịng chảy. - Cá hồi di cư từ biển vào sơng; Chim di cư trú đơng; Các đàn sếu di cư theo mùa, . 5- Tập tính xã hội - Là tập tính sống bầy đàn. Gồm: + Tập tính thứ bậc: duy trì trật tự trong - Các lồi thú sống thành bầy đàn và đàn, tăng cường di truyền tính trạng tốt cĩ thứ bậc: Ong, kiến, mối, chim, voi, của con đầu đàn cho thế hệ sau. chĩ sĩi, trâu rừng, hươu, nai, + Tập tính vị tha: giúp nhau kiếm ăn, tự - Ong thợ lao động để phục vụ cho sự vệ, duy trì sự tồn tại của cả đàn. sinh sản của ong chúa. 5- Ứng dụng những hiểu biết về tập tính vào đời sống và sản xuất: - Giải trí: dạy hổ, voi, khỉ làm xiếc; dạy cá heo lao qua vịng trịn trên mặt nước, . - Săn bắn: dạy chĩ, chim ưng săn mồi, - Bảo vệ mùa màng: làm người bù nhìn để đuổi chim phá hoại mùa màng, . - Chăn nuơi: nghe tiếng kẻng, trâu, bị nuơi trở về chuồng, . - An ninh, quốc phịng: sử dụng chĩ nghiệp vụ để phát hiện ma túy, thuốc nổ; sử dụng chim bồ câu để đưa thư, * Tập tính học được chỉ cĩ ở người: kiềm chế cảm xúc (tức giận); ăn ngủ đúng giờ; biết nĩi lời “cảm ơn” khi nhận quà hay được sự giúp đỡ của người khác; biết chào hỏi nhau; tuân thủ luật pháp và đạo đức xã hội; Chương III: SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN (Đọc SGK) Trang 32
  33. Trang 33