Bài giảng Sinh học đại cương - Chương 4: Tính cảm ứng và thích nghi của sinh vật

Chương 4. Tính cảm ứng và thích nghi của sinh vật I.Tính cảm ứng và thích nghi của thực vật 1. Tính hướng kích thích 2. Hoocmon của thực vật 3. Quang chu kỳ và Phytocrom II. Tính cảm ứng và thích nghi của động vật 1. Hệ thống nội tiết ở người 2. Xung thần kinh và cơ chế dẫn truyền xung thần kinh 3. Tập tính của động vật I. Tính cảm ứng và thích nghi của thực vật. 1 . Tính hướng kích thích 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. + Tính hướng quang. Sự v/đ sinh trưởng của cây dưới tác dụng của ánh sáng. Chồi hướng quang dương, rễ hướng quang âm + Tính hướng đất. Sự v/đ sinh trưởng của cây dưới tác dụng của trọng lực.Chồi hướng đất âm, rễ hướng đất dương - Cả hai tính hướng trên của cây được điều tiết chủ yếu bởi hocmon Auxin 2. Các hocmon thực vật(Auxin, Xitokinin, Gibberellin, Axit Absxixic, Etylen) a.Hocmon kích thích-Auxin . Đã xác định b/c: IAA(a. -indo axetic) là dạng chủ yếu. Sản sinh chủ yếu ở đỉnh chồi Tác dụng: Kích thích sự sinh trưởng, biệt hoá TB → hình thành rễ, tạo tính hướng, ưu thế ngọn, sự sinh trưởng của quả, hạn chế sự rụng sớm của lá, hoa quả. Cơ chế: + Giảm pH ở vách tế bào gây hoạt hóa enzim làm dãn vách tế bào + Hoạt hoá gen tổng hợp enzim cho quá trình sinh tổng hợp b.Hocmon ức chế-a.absxixic Trong cây, ABA được tổng hợp ở các bộ phận và được tích lại trong các cơ quan già, cơ quan ở trạng thái ngủ-nghỉ, cơ quan sinh sản. Tác dụng: Kiểm tra sự rụng; ức chế sinh trưởng; điều chỉnh sự ngủ nghỉ, sự đóng mở khí khổng; gây sự hoá già. Cơ chế: Biến đổi E màng, điều chỉnh sự v/c K + qua màng.; ức chế sự tổng hợp ARN → tổng hợp Pr 3 Quang chu kỳ và Phytocrom → a.Quang chu kỳ . Sự thích nghi của thực vật với độ dài ngày. Là sự điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật dựa vào thời gian chiếu sáng/ngày. Cây ngày ngắn : Ra hoa trong đ/k t.gian chiếu sáng ngày< t.gian chiếu sáng tới hạn -Lúa, đậu tương, thuốc lá. Cây ngày dài : Ra hoa khi t.gian chiếu sáng ngày>tới hạn -Cúc, lúa mì mùa đông. Cây trung bình : Ra hoa không phụ thuộc t.gian chiếu sáng. b.Phytocrom. Sắc tố cảm quang, kiểm tra sự ra hoa của cây; có 2 dạng P 660 và P 730 (P 730  P 660 trong đ/k đêm: cây ngày ngắn cần giảm P 730 còn cây ngày dài cần tăng P 730 ). Cơ chế: Tiếp nhận a.s-thay đổi E màng; hoạt hoá các gen gây sự phát sinh hình thái của cây. Quang chu kỳ ← II.Tính cảm ứng và thích nghi của động vật1.Hệ thống nội tiết ở động vật a.Hệ nội tiết. -Khái niệm:Tuyến/Hocmon/T.k tiết -Các tuyến nội tiết ở người: Tuyến yên : STH,TSH,ACTH, FSH, LH,Prolactin/ Oxytocin,Vazopressin/ MSH. Tuyến giáp : Thyroxin,calcitonin Cận giáp : Parahocmon Đảo Langerhans : TB :Glucagon; :Insulin;khác . Trên thận :Vỏ-Coticoit; Tuỷ-Adrenalin,Noradrenalin Tuyến sinh dục : TBkẽ:Androgen (Testosteron); TB nang trứng: Oestrogen; thể vàng: Progesteron. (tuyến giáp) (Cận giáp) (Tuyến yên) (Trên thận) (tuyến tụy) (Buồng trứng) (Tinh hoàn) b. Cơ chế tác động của hormon Hormon đến tb đích nhờ dòng máu. TB đích có thụ quan chuyên hóa tiếp nhận hormon. Có 3 giai đoạn kế tiếp: HM kết hợp với thụ quan đặc hiệu Phức hợp HM-thụ quan kết hợp cơ chế sinh tín hiệu Tín hiệu tác động đến các q/trình nội bào: hoạt tính E,tính thấm màng, tổng hợp Pr, tiết hormon * Có 2 cơ chế tác động chính: Cơ chế AMP vòng và cơ chế hoạt hóa gen Cơ chế AMP vòng Cơ chế AMP vòng : + Các hormon có b/c là Pr tác động theo cơ chế này + Hormon là chất truyền tin thứ nhất+thụ quan màng gây hoạt hoá enzim màng + Enzim màng xúc tác biến đổi ATP → AMPvòng = chất truyền tin thứ hai + Chất truyền tin thứ hai hoạt hóa enzim proteinkinase → hoạt hóa enzim khác trong tế bào + Quá trình chuyển hóa vật chất trong tế bào diễn ra thuận lợi Cơ chế hoạt hóa gen Cơ chế tác động của những hormon có b/c lipit Hormon qua màng vào nội bào kết hợp với thụ quan trong tế bào Phức hợp hormon - thụ quan tương tác với ADN ở trong nhân, hoạt hóa quá trình phiên mã ARNm từ gen đặc hiệu Tế bào đích tổng hợp Pr đặc hiệu c. Cơ chế điều hoà hoạt động của hệ nội tiết Sự tiết hormon của các tuyến nội tiết được điều hòa bởi thần kinh - thể dịch dưới ảnh hưởng của các kích thích môi trường Vùng dưới đồi-tuyến yên là trung tâm; điều hòa = cơ chế điều hòa ngược Vùng dưới đồi tiết các HM thuộc 2 nhóm: RH (các chất kích thích) và IH (các chất ức chế) Kích thích MT tác động, đại não chỉ huy xuống vùng dưới đồi tiết HM → tác động tiết HM của tuyến yên → hoạt động tiết HM của các tuyến khác → thay đổi nồng độ HM trong máu. Đây là chiều xuôi Hàm lượng HM trong máu tác động trở lại tuyến đích, tuyến yên, vùng dưới đồi tạo ra vòng điều chỉnh ngắn hoặc dài có hiệu quả. Đây là chiều ngược Cơ chế điều hòa hoạt động của hệ nội tiết Kích thích → Đại não Vùng dưới đồi Tuyến yên Tuyến đích Hormon RH IH 2. Xung thần kinh và sự dẫn truyền xung thần kinh. a.Xung thần kinh . Tín hiệu dẫn truyền theo sợi TK do sự thay đổi E của màng tế bào TK. Điện thế tĩnh . Hình thành do t/c, sự chênh [ion] giữa hai phía và khả năng thấm của các ion. Điện thế phân cực. (Na + trongngoài 30 lần; Cl - trong<ngoài 10 lần) Ion K + thấm qua dễ hơn ion Na + ; ion âm trong tế bào không ra ngoài → điện thế phân cực (ngoài +; trong -) Điện thế tĩnh = -90mV Điện thế hoạt động. Khi bị kích thích: màng TB hưng phấn, tính thấm thay đổi; Na + thấm vào → màng mất tính fân cực và bị đảo cực. Điện thế ngược chiều với E tĩnh (ngoài -; trong +);=+50mV. Khử & đảo cực:1-2miligiây; tái phân cực:3-4 miligiây (Na + được v/c ra ngoài ngược Gradien) Sự hình thành xung thần kinh b. Sự dẫn truyền xung thần kinh Xung TK b/c là điện thế hoạt động, dẫn truyền dọc sợi TK; Xung cảm giác về TKTƯ, xung vận động từ tktư đến tác quan Tính hưng phấn trên sợi TK có tính ngắt quãng (g/đ trơ 0,2-2ms) Tốc độ dẫn truyền phụ thuộc: kích thước, myelin Xung lan truyền: sợi nhánh → thân → sợi trục → tế bào khác. Dây trần (không có myelin) dẫn truyền lan tỏa, tốc độ chậm (20-50m/s-sợi lớn; 5-10m/s-sợi nhỏ) Dây có bao myelin dẫn truyền nhẩy bậc (eo ranvie này đến eo ranvie khác) Xinap: xung được dẫn truyền từ màng trước → màng sau nhờ chất môi giới thần kinh Sự dẫn truyền xung thần kinh Dẫn truyền qua Xinap Axetylcholin; Adrenalin Dopamin; Serotonin GABA (ức chế ) 3. Tập tính động vật a.Khái quát . 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). b.Các dạng tập tính . Phản xạ =Fản ứng với kích thích; PX không đ/k là f/ư bẩm sinh đối với kích thích; Phản xạ có đ/k được hình thành trong q/t sống do kinh nghiệm, học tập; trên cơ sở Px không điều kiện; đáp ứng k/thích mới thay cho kích thích ban đầu. Cung Px= thụ quan + nơron cảm giác + nơron liên hợp + nơron v/động + tác quan. Cung Px một xinap; nhiều xinap Hành động rập khuôn =Chuỗi các hành động trong F. ứng TT; mỗi hành động đều đòi hỏi tác nhân kích thích của mình. Có tính chất thích nghi tăng cơ hội sống sót của con vật - Chọn lọc kích thích =Hình thức đáp ứng của cơ thể với những đặc điểm nhất định của đ/k MT. Phụ thuộc vào cấu trúc và khả năng h/đ của cơ quan cảm giác. (Lưỡng cư chỉ phân biệt được vật di chuyển) - Sự tác động qua lại giữa các cá thể: Thể hiện mối quan hệ giữa các cá thể, tăng cơ hội sống sót và duy trì nòi giống + Các tín hiệu báo động: báo cho đồng loại biết kẻ địch đang đến; cá thể phát tín hiệu thường gặp nguy hiểm. + Tập tính lãnh thổ: bảo vệ khu vực sống, sinh sản chống sự xâm nhập của cá thể cùng loài khác + Tập tính thách đấu: bảo vệ lãnh thổ, tranh con cái; thường đe dọa mang tính hình thức; chọn con đực khỏe có khả năng sinh sản tốt + Tập tính ve vãn: Quan trọng trong sinh sản giúp giao phối có hiệu quả, hạn chế thụ tinh chéo giữa các loài + Tập tính chăm sóc con cái: Tăng khả năng sống sót của con non, giảm cơ hội sống sót của bố mẹ + Tập tính xã hội: Tương tác giữa các cá thể cùng loài sống cùng nhau. Trong đời sống bầy đàn của động vật, sự gắn bó giữa các cá thể theo quy tắc đẳng cấp; liên lạc với nhau = tập tính truyền tin và tập tính nhận tin c. Sự biến đổi của tập tính Tập tính biến đổi theo thời gian do học tập và sự phát triển của cá thể. Các hình thức: Quen nhờn: Kích thích lặp đi lặp lại sẽ tạo nên những f/ư không rõ ràng và biến mất. Giúp động vật quên đi những kích thích không có giá trị In vết: Trong thời gian ngắn nhậy cảm con vật đã ghi lại được hình dáng và kích thước của vật xung quanh chúng. Chim non thường bám theo vật chuyển động xung quanh (chim mẹ) Có điều kiện: Có đk kinh điển (kích thích mới thay cho kích thích cũ); có điều kiện được củng cố (dương, âm) – thử nghiệm “đúng-sai” Học do tò mò: Tìm hiểu môi trường xung quanh giúp cho việc lẩn trốn kẻ thù hoặc kiếm ăn của động vật Học khôn: là khả năng nhớ lại những kinh nghiệm đã có và sử dụng trong tình huống mới