Sinh học - Chương 4: Cảm ứng và thích nghi

Please purchase a personal license. Chương 4 Cảm ứng và thích nghi NỘI DUNG 1. Tính cảm ứng và thích nghi của thực vật 2. Hoocmon của thực vật 3. Quang chu kỳ và Phytocrom 4. Hệ thống nội tiết ở người 5. Xung thần kinh và cơ chế dẫn truyền xung thần kinh 6. Tập tính của động vật 1 Tính cảm ứng của thực vật. * Khái quát: Thể hiện ở tính hướng kích thích = tính hướng động (Đặc tính sinh trưởng không đều của cơ thể dưới ảnh hưởng của ánh sáng và trọng lực). - Tính hướng kích thích: Sự v/đ sinh trưởng có định hướng của một bộ phận của cây phản ứng với 1 kích thích của môi trường. a. Tính hướng quang Là Sự v/đ sinh trưởng của cây dưới tác dụng của ánh sáng.
Hiện tượng: Ngọn, thân, lá: Vươn ra ngoài as -> tính hướng sáng dương Rễ: tránh xa nơi có as -> tính hướng sáng âm
Ý nghĩa: Giúp cây hấp thu nguồn sáng lớn nhất Quyết định ngoại hình của cây Giúp rễ hướng xuống đất -> tiếp nhận nguồn nước và chất dinh dưỡng trong đất b. Tính hướng đất • Là sự v/đ sinh trưởng của cây dưới tác dụng của trọng lực. • Hiện tượng: – Rễ hướng xuống đất -> hướng đất dương -> Cây đứng vững, thu nhận nước, chất dinh dưỡng trong đất – Thân, chồi -> tính hướng đất âm -> cây phát triển vươn về phía có as 2. Các hocmon thực vật a.Hocmon kích thích-Auxin (AIA- Axit Indol Axetic).  Nơi sản sinh: chóp thân, mô phân sinh, lá non, quả non Theo mạch dẫn xuống dưới thân, nhạy cảm với ánh sáng  Cơ chế:  AIA kích thích sự phóng H+ vào vách TB -> giảm pH -> hoạt hóa các Enzim tác động vào lk giữa các p.tử xenlullo -> Nới lỏng, trùng vách TB -> Tb hấp thu nước, căng, dài ra.  Hoạt hóa gen -> tổng hợp các enzym -> QT sinh tổng hợp của TB  Hiệu quả sinh lý:  Kích thích sự giãn của TB-ĐB theo chiều ngang, ah đến p.chia TB  Gây ra tính hướng động của cây  Gây ra htượng ưu thế ngọn  Kích thích sự hình thành rễ, sự sinh trưởng của quả, tạo quả ko hạt  Kìm hãm sự rụng lá, hoa, quả 2 Các hocmon thực vật b.Hocmon ức chế-Axit absxixic (ABA)  Nơi sản sinh: Hầu hết các bphận của cây, tích lũy trong các cquan già, cq ngủ nghỉ, cq sắp rụng  Cơ chế:  ABA làm biến đổi thế điện hóa qua màng -> điều tiết sự tiết K+ qua màng -> lquan đến đống mở khí khổng.  Ức chế sự tổng hợp mARN -> ngăn cản sinh tổng hợp Protein, enzym.  Hiệu quả sinh lý  Kiểm tra sự rụng (kích thích hình thnahf tầng rời ở cuống)  Điều chỉnh sự ngủ nghỉ  Điều chỉnh sự đóng mở khí khổng  Gây sự hoá già. Thí nghiệm về tác dụng của Auxin 3 Quang chu kỳ và Phytocrom a.Quang chu kỳ: Sự thích nghi của thực vật với độ dài ngày. Là sự điều chỉnh của độ dài chiếu sáng tới hạn/ngày đến các quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật. • Cây ngày ngắn: Ra hoa trong đ/k ngày< t.gian chiếu sáng tới hạn (15h30)-Lúa, đậu tương, thuốc lá. • Cây ngày dài: Ra hoa khi t.gian chiếu sáng ngày>tới hạn (11h)- Cúc, lúa mì mùa đông. • Cây trung bình: Ra hoa không phụ thuộc t.gian chiếu sáng. b.Phytocrom: Sắc tố kiểm tra sự ra hoa và quang cảm ứng của cây; có 2 dạng P660 và P730 (P730→ P660 trong đ/k đêm: cây ngày ngắn cần giảm P730 còn cây ngày dài cần tăng P730). • Cơ chế: Tiếp nhận a.s-thay đổi E màng; hoạt hoá các gen gây sự phát sinh hình thái của cây. Quang chu ky 4 Hệ thống nội tiết ở động vật a.Tuyến nội tiết. -Khái niệm:Tuyến/Hocmon/T.k tiết -Các tuyến nội tiết ở người: Tuyến yên: STH,TSH,ACTH/ Oxytocin,Varopressin/ MSH. Tuyến giáp: Thyroxin,calcitonin Cận giáp: Parahocmon Đảo Langerhans: TBα:Glucagon; β:Insulin;khác:Gastrin, somatostain. Trên thận:Vỏ-Coticoit; Tuỷ-Adrenalin,Noradrenalin Tuyến sinh dục: TBkẽ:Androgen (Testosteron); TB nang trứng: Oestrogen; thể vàng: Progesteron. b. Cơ chế tác động của hocmon * Cơ chế AMP vòng:  Hocmon - chất truyền tin thứ nhất (bc là Pr) -> TB đích, gắn với Protein thụ quan trên màng -> Phức hệ Hocmon-thụ cảm thể -> hoạt hoá Protein G trên màng -> ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim màng- Adenylatecyclaza -> xúc tác tổng hợp AMPvòng (cAMP) từ ATP -> cAMP hoạt hóa các E khác trong TB -> khởi động đặc tính của TB để đáp ứng với kích thích của Hocmon  cAMP - Chất truyền tin thứ hai b. Cơ chế tác động của hocmon * Cơ chế hoạt hoá gen  Các hocmon có bản chất steroid  Hocmon qua màng Tb đích + thụ quan trong TBC –> phức hệ -> vào nhân TB, gắn với AND -> điều hòa hđ của gen chuyên biệt, làm tăng cường hoặc ức chế tổng hợp Protein. c. Cơ chế điều hoà hoạt động của hệ nội tiết • Thông qua hệ thần kinh – thể dịch theo cơ chế điều khiển ngược âm tính: - Vùng dưới đồi tiết Hocmon giải phóng (RH) hoặc ức chế (IH) -> tuyến yên, làm tăng cường hoặc giảm tiết Hocmon tương ứng -> ảnh hưởng đến hđ của các tuyến nội tiết khác -> thay đổi hàm lượng Hocmon trong máu -> hệ mạch ->tđ ngược trở lại tuyến yên, vùng dưới đồi -> tăng hoặc giảm mối liên hệ trên Vá no Vïng d−íi ®åi- TuyÕn yªn TuyÕn ®Ých C¬ quan ®Ých 5. Xung thần và dẫn truyền xung thần kinh 5.1. Sự hình thành xung thần kinh. * Khái niệm XTK: Là các tín hiệu dẫn truyền theo sợi TK do sự thay đổi điện thế của màng tế bào TK.Bản chất: các phản ứng điện hóa liên quan đến tính thám của màng. Sự hình thành XTK: * Trạng thái bình thường - Điện thế tĩnh: TB bị phân cực: ngoài dương, trong âm. E=-90mV. Nguyên nhân:  Do sự chênh lệch [ion] giữa hai phía của màng:  Na+ ngoài>trong 10 lần  K+ trong>ngoài 30 lần  Cl- trong<ngoài 10 lần, trong TBC có nhiều ion âm khác. -> Nhờ hoạt động của bơm Na+-K+:Bơm vận chuyển Na+ đi ra và K+ đi vào -> tạo 2 gradient nồng độ: cho Na+ có khuynh hướng khuếch tán vào trong và K+ ktan ra ngoài TB.  Do tính thấm của màng: Tính thấm đv K+ cao hơn Na+ -> K+ ra khỏi TB nhanh hơn Na+ đi vào và các ion âm ko khuếch tán ra ngoài được -> Ngoài tích điện dương, trong âm
Khi bị kích thích - Điện thế hoạt động: • Khi bị kích thích -> màng TB hưng phấn, thay đổi tính thấm đối với Na+ -> Na+ ồ ạt đi vào -> màng mất tính fân cực và bị đảo cực -> Ngoài âm, trong dương -> Điện thế ngược chiều với E tĩnh; E =+50mV -> điện thế hoạt động = XTK • Tgian khử & đảo cực:1-2ms
Tái phân cực: • Sau khi hình thành XTK -> bơm Na+-K+ vận chuyển Na+. K+ ra ngoài -> màng trở lại trạng thái ban đầu, tgian: 0,5ms • K+ ra khỏi TB quá độ -> tăng phân cực (màng âm hơn) Sự hình thành XTK (tiếp) E hoạt động 5.2. Sự dẫn truyền Xung thần kinh
Sự dẫn truyền XTK trên sợi trục:  XTK có bản chất là điện thế hoạt động, phát sinh khi màng TB bị kích thích  Sau khi xh, điện thế hđ lại trở thành tác nhân kt mới -> vùng bên cạnh xhiện điện thế hđ mới -> XTK chạy dọc sợi TK.  Sự dẫn truyền theo 1 chiều: theo sợi nhánh vào thân neuron – theo sợi trục tới neuron khác.  Dây TK ko có bao Myelin: sự dãn truyền là QT lan tỏa trên toàn bộ bề mặt của dây TK -> tốc độ dãn truyền chậm  Dây TK có bao Myelin: nhảy cóc từ eo từ eo Ranvier này -> eo Ranvier khác - >tốc độ dãn truyền nhanh b- Sự dẫn truyền Xung thần kinh
Sự dẫn truyền XTK qua xinap: - Nhờ chất môi giới TK: Axetylcholin, Noradrenalin, Adrenalin - Khi XTK tới màng trước xinap -> chất môi giới được giải phóng -> khe xinap -> tác động vào thụ quan ở màng sau xinap -> xh điện thế hđ sau xinap -> kích thích vùng kế tiếp -> XTK được dẫn truyền liên tục Dẫn truyền qua Xinap Axetyl cholin Adrenalin 6. Tập tính động vật 6.1..Khái quát - Tập tính là 1 khâu trong chuỗi dây chuyền h/đ của ĐV. - Mọi tập tính đều mang tính DT và chịu ảnh hưởng của đ/kMT. - Thể hiện bằng v/đ phản ứng với những kích thích (điều chỉnh nhờ TK&H.môn). Điều hoà do h/đ của tuyến nội tiết. 6.2. Các dạng tập tính.  Phản xạ:  Fản ứng bẩm sinh, định hình đối với kích thích; thực hiện các hành động lặp đi lặp lại.Phản xạ có đ/k=biến đổi do kinh nghiệm thay cho F. ứng với kích thích ban đầu.  Cơ chế hđ của các pu tập tính là sự hợp nhất các nhóm phản xạ thành một chuỗi và sự điều chỉnh liên tục các pu  Hành động rập khuôn:  Chuỗi các hành động trong F. ứng TT; mỗi hành động đều đòi hỏi tác nhân kích thích của mình.  Đặc điểm: một chuỗi các hđ được thực hiện cùng nhau. Khi đã bd thì thường đến cùng. Được tạo ra để đáp ứng với kích thích đơn giản. Mang tính thích nghi cao, làm tăng cơ hội sống sót.  Chọn lọc kích thích:  Hình thức đáp ứng của cơ thể với những đặc điểm nhất định của đ/k MT.  Phạm vi kích thích của ĐV phụ thuộc vào cấu trúc và khả năng của cq cảm giác. Thông tin do HTK xử lý tiếp sau hạn chế phạm vi của các kích thích có hiệu quả.  Tác động qua lại giữa các cá thể 6.3. Sự tác động qua lại giữa các cá thể
Tập tính ve vãn: Tập tính trong mùa sinh sản, giúp sự kết đôi có hiệu quả. Mỗi động tác ở từng giai đoạn là những hành động kiểu rập khuôn – là kích thích cho gđ tiếp theo.
Tập tính chăm sóc con cái: Biểu hiện trong hoạt động kiếm mồi, nuôi con. Giúp cho đàn con có khả năng sống tốt hơn – bố mẹ giảm cơ hội sống sót.
Tập tính xã hội: Tương tác giữa các cá thể cùng loài-sống chung và có các hành động chung được phối hợp và định hướng chặt. Có nhiều hình thức liên lạc giữa các cá thể trong tập tính này – sự hợp tác cảu các động vật. 6.3. Sự tác động qua lại giữa các cá thể
Tín hiệu báo động: Tín hiệu báo cho đồng loại biết nguy hiểm đến gần. Cá thể phát tín hiệu thường bị nguy hiểm nhưng đồng loại được bảo vệ.
Tập tính lãnh thổ: tập tính bảo vệ khu vực sống, sinh sản. Kích thích vùng bảo vệ khác nhau tùy thuộc vai trò là vùng sống hay nơi sinh sản.
Tập tính thách đấu: tập tính có ở con đực liên quan đến bảo vệ lãnh thổ hoặc tranh giành con cái trong mùa sinh sản. Thường gồm những hình thức đe dọa/mang tính hình thức – không tiêu diệt nhau. 6.4. Sự biến đổi của tập tính • Là kết quả của q/t fát triển nhờ sự học tập. • Các hình thức:Quen nhờn; In vết; Có đ/k; Học khôn.