Chương 1 - Chuyển hóa vật chất và năng lượng docx

ĐỀ CƯƠNG SINH HỌC CHƯƠNG I – CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG A/ Ở THỰC VẬT ; I - Đặc diểm hình thái của hệ rễ cây trên cạn thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muối khoáng : Hệ

ĐỀ CƯƠNG SINH HỌC CHƯƠNG I – CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

A/ Ở THỰC VẬT ;

I - Đặc diểm hình thái của hệ rễ cây trên cạn thích nghi với chức năng hấp thụ nước

và muối khoáng :

Hệ rễ : rế chính , rễ bén , miền lông hút , đỉnh sinh trưởng , miền sinh trưởng dãn dài ,

Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng chủ yếu qua miền lông hút ở rễ

Lông hút tạo ra bề mặt tiếp xúc giữa rễ cây và đât ( hàng chục đến hàng trăm mét ) đảm bảo cho rễ cây hấp thụ nước và các ion khoáng đạt hiệu quả cao nhất

II- Cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây :

* Hấp thụ nước và ion khoáng từ rễ vào tế bào lông hút

a/ Hấp thụ nước

_ Sự xâm nhập cua nước từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động

_ Dịch của tế bào biểu bì rễ là ưu trương so với dd đất

_ Nguyên nhân :

+ Quá trình thoát hơi nước ở lá hút nước lên phía trên , làm giảm hàm lượng nước trong

tế bào

+ Nồng độ các chất tan cao

b/ Hấp thụ ion khoáng

_ Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây thep hai cơ chế

+ Thu động : đi từ đất ( nơi có nồng độ ion cao ) vào té bào lông hút ( nơi có nồng độ ion thấp hơn )

+ Chủ động : Các ion di chuyển ngược chiều gradien nồng độ ,xâm nhập vào rễ theo cơ chế chủ động , đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng ATP từ hô hấp

Dòng nước và các ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ

_ Sự xâm nhập của nước và các ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút ,rồi xuyên qua các

tế bào vỏ rễ vào mạch gỗ của rễ theo 2 con đường

+ Con đường gian bào

+ Con đường tế bào chất

III-Mô tả được các dòng vận chuyển vật chất trong cây : con đường , thành phần dịch , và động lực dòng vận chuyên

Dòng mạch gỗ :

_ Cấu tạo :

+ Gồm tế bào chất , quản bào và mạch ống nối với nhau dài từ rễ lên lá

+ Thành mạch gỗ : được linhin hóa làm tăng độ tăng

_ Thành phần : + Chủ yếu là nước ,các ion khoáng ngoài ra có chất hữu cơ ( axit

amin ,amit , ancaloit ) được tổng hợp ở rễ

_ Động lực đẩy của dòng mạch gỗ :

+ Lực đẩy ( áp suất rễ)

+ Lực hút do thoát nước ở rễ

+ Lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với thành mạch gỗ

Dòng mạch rây :

_ Cấu tạo :+ Gồm các tế bào sống là ống rây và tế bào kèm

_ Thành phần : Chủ yếu là saccarozo ,các axit amin, vitamin , hoocmon thực vật ,một

số chất hữu cơ khác , một sô ion khoáng

_ Động lực

+ Là sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn có áp suất thẩm thấu cao và các cơ quan chứa ó áp suât thẩm thấu thấp

IV – Vai trò của quá trình thoát hơi nước ở thực vật :

_ Thoát nước tạo động lực dầu tiên cua dòng mạch gỗ giúp:

+ Vận chuyển nước ,các ion khoáng trong mạch gỗ

+ Giúp liên kết các bộ phận của cây

+ Tạo độ cứng cho thực vật thân thảo

_ Khi cây thoát nước khí khổng mở CO2 khuếch tán vào nguyên liệu cho quang hợp

_ Giảm nhiệt độ khi trời nắng nóng

V – Cấu tạo của lá thích nghi với chức năng thoát hơi nước :

_ Cấu tạo :

+ Có nhiều khí khổng (chủ yếu dưới mặt lá )

+ Lớp cutin phủ toàn bộ bề mặt lá trừ khí khổng

VI – Cơ chế và các tác nhân ảnh hưởng đén quá trình thoát hơi nước

_ Cơ chế :

+ Khi tế bào đủ nước thì vách mỏng căng khí khổng mở nước bốc hơi nhiều

+ Khi tế bào thiesu nước thì vách mỏng hết căng và duỗi thẳng khí khổng đóng

_ Qua cutin : lớp cutin càng dày thoát hơi nước càng giảm

_ Các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước :

+ Nước : đk cung cấp nước và độ ẩm không khí ảnh hưởng dến sự thoát hơi nước thông qua việc điều tiết

+ Ánh sáng : Khí khổng mở khi cây được chiếu ánh sáng

+ Nhiệt độ : gió , một số ion khoáng

V- Các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu :

_ Nguyên tố dd thiết yếu :

Trong cơ thể thực vật có 17 ngto dd khoáng thiết yếu cho cây : C , H , O , N, P , K , Ca,

Mg, B , Fe, Mn , S , Cl Zn, Cu, Mo , Ni

_ Nguyên tố dd khoáng thiết yếu là :

+ Ngto mà thiếu nó cây k hoàn thành được chu trình sống

+ K thể thay thể đc bởi bất kì các ngto nào khác

+ Phải trực tiếp tham gia vào qtrinh chuyển hóa vật chất trong cơ thể

_ Gồm 2 ngto :

+ Ngto đại lượng : C.H O.N, P , K , S, Ca, Mg

_ Ngto vi lượng : Fe , Mn , B , Cl , Zn , Cu , Mo , Ni

* Nguồn cung cấp :

_Đất là nguồn chủ yếu cung cấp các ng tô dd khoáng cho cây

+ Đất chứa các ion khoáng hóa tan mà cây có thể hấp thụ đc

+ Quá trình chuyển hóa ion khoáng chịu ảnh hưởng của độ thoáng , độ pH , nhiệt độ ,

Vsv

Vai trò của một số ng tô dd khoáng thiết yếu trong cây

Các nguyên

tố đại lượng

Dạng mà cây hấp thụ Vai trò trong cơ thể

Nito NH4+ , NO3- Thành phần của protein, axit nucleit

Photpho H2PO4 , PO4- Thành phần của axit nucleic ,ATP , photpholipit ,

coenzim Kali K+ Hoạt hóa enzim, cân bằng nước, ion ,mở khí khổng Canxi Ca2+ Thành phần của thành tế bào ,màng tế bào, hoạt hóa

enzim Magie Mg2+ Thành phần của diệp lục ,hoạt hóa enzim

Lưu huỳnh SO42- Thành phần của protein

Các nguyên

tố vi lượng

Dạng mà cây hấp thụ Vai trò trong cơ thể

Sắt Fe2+ , Fe3+ Thành phần của xitocrom , tổng hợp diệp lục , hoạt

hóa enzim

Bo B4O7 , BO33- Liên quan đến hoạt động của các mô phân sinh

Kẽm Zn2+ Hoạt hóa nhiểu enzim

Môlipđen MoO42- Cần cho sự trao đôi Nito

VI- Ý nghĩa của việc bón phân hợp lí :

_ Phân bón cây trồng

+ Phân bón là nguồn quan trọng cung cấp chất dd cho cây trồng

+ Liều lượng phân bón phải hợp lí

VII – Các nguồn Nito cung cấp cho cây , các dạng Nito mà cây có thể hấp thụ được

Nito là ng tô dd khoáng quan trọng thiết yếu cho thực vật

Được rễ cây hấp thụ dưới dạng : Nito khoáng : NH4-+ , NO3

-+ Xác sinh vật : VSV PHÂN GIẢI

Nito khoáng Nguồn cung cấp Nito cho cây :

1/ Nito trong không khí :

_ Tồn tại dưới dạng phân tử N2 cây k hấp thụ dc Nito phân tử

_ N2 + Vsv NH3 cây hấp thụ

_ NO ,NO2 : gây độc cho cây

2/ Nito trong đât

_Tồn tại ở :

+ Nito khoáng

Trong xác thực vạt ,động vật ,Vsv

VIII – Quá trình đồng hóa Nito trong mô thực vật :

1/ Quá trình khử Nitrat

_ Xảy ra ở mô rễ và mô lá

_ Gồm hai giai đoạn :

+ Giai đoạn 1 : NO3- (nitrat ) NO2- (nitrit)

+ Giai đoạn 2: NO2- ( nitrit) NH4+ (amoni)

_ Điều kiện :

+Có enzim đặc hiệu

+ Có lực khử mạnh

+ Mo Fe tham gia hoạt hóa

2/ Quá trình đồng hóa NH4 trong mô thực vật :cos 3 con đường

+ Amin hóa trực tiếp các axit xeto ( Axit xeto + NH4 Axit amin)

+ Chuyển vị amin : ( Axit amin + Axit xeto A amin mới + A xeto mới ) + Hình thành amit : ( A amin dicacboxilic + NH4 Amit )

_ Ý nghĩa : + Đó là cách giải độc NH4 tốt nhất

+ Amit là nguồn dự trữ NH4 cho các qtrinh tổng hợp A amin trong cơ thể thực vật khi cần thiết

XIX – Quang hợp :

_ Khái niệm ; Là qua trình sữ dụng năng lượng as mặt trời đã đc diệp lục hấp thụ để tổng

hợp cacbonhidrat và giải phóng O2 từ hí cacbonit và nước

As mặt trời

6 CO2 + 12 H2O C6H6O6 + 6 O2 + 6 H2O

Diệp lục Vai trò ; Cung cấp thức ăn ,năng lượng để duy trì sự sống của sinh giới , cung cấp nguyên liệu cho sx công nghiệp và thuốc chữa bệnh cho con ng , điều hòa thành phần khí trong sinh quyển

Cấu tạo của lá thích nghi với vai trò quang hợp :

_ Diện tích bề mặt lớn giúp hấp thụ đc nhiều tia sáng , trong lớp biểu bì của mặt lá có lớp khí khổng giúp CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp

_ Hệ gân lá có mạch dẫn gồm mạch gỗ và mạch rây , xuất phát từ bó mạch ở cuống lá đi đến tận từng tb nhu mô của lá Nhờ vậy nước và ion khoáng đến đc từng tb để thực hiện quang hợp và vận chuyển sp quang hợp ra khỏi lá

_ Trong lá có nhiều tb chứa những hạt màu lục gọi là diệp lụ

* Hệ săc tố quang hợp :

Diệp lục ( săc tố chính ) Caroteot( săc tố phụ ) Cấu tạo Diệp lục a : C55H12O5N4Mg

Diệp lục b : C55H70O6N4Mg

Caroten : C40H56

Xantophyl : C40H56On Vai trò Chuyển hóa năng lượng ánh sáng

Năng lượng hóa học ATP , NADPH

_ Làm cho lá có màu xanh

_ Hấp thụ năng lượng as Truyền năng lượng cho diệp lục a _ Làm cho lá có màu đỏ vàng _ Bảo vệ diệp lục

 Các pha trong quang hợp

1/ Pha sáng :

_ Được thực hiện tại màng tilacoit , chuyển hóa năng lượng as đc diệp lục hấp thụ thành

năng lượng của cac ng tô hóa học trong ATP và NADPH

_ Gồm 3 giai đoạn :

+ Quang phân li nước :

2 H2O 4 H+ + 4e- + O2

+ Hình thành chất khử manhj :

+ Tổng hợp ATP

2/ Pha tối :

Được thực hiện trong chất nền (stroma) của lục lạp

_ Là một phản ứng enzim phức tạp trong đó CO2 bị khử qua chu trình C3 (canvin) tổng hợp cacbonhidrat và đc chia thành 4 giai đoạn

+ Giai đoạn cố định CO2 :

Rubulozo- 1,5-điP +CO2 APG

Giai đoạn khử APG ;

APG + NADPH + ATP AlPG

+ Giai đoạn tái sinh chất nhận ban dầu :

 Các tác nhân ảnh hưởng đến quang hợp : 1/ Ánh sáng :

a/ Cường độ ánh sáng

Cường độ quang hợp tăng khi cường độ ánh sáng tăng

b/ Quang phổ của ánh sáng :

Các tia sáng có độ dài bước sóng khác nhau ảnh hưởng k gióng nhau đến cường độ quang hợp as

_ Quang hợp chỉ xảy ra ở miền as xanh tím và đỏ

_ Thành phần as biến động theo độ sâu ,thời gian , và dưới tán lá rừng rậm

2/ Nồng độ Co 2 :

Tăng nồng độ CO2 lúc đâì cường độ quang hợp tăng tỉ lệ thuận sau đó tăng chậm cho tới khi đến trị số bão hòa

3/ Nước :

Khi cây thiếu nước đến 40% -60% , quang hợp bị giảm mạnh và có thể ngừng trệ

4/ Nhiệt độ

_Nhiệt đọ ảnh hưởng đến các pư enzim trong pha sáng và pha tôi của quang hợp

_ Nhiệt độ cực tiểu và cực đại làm ngừng quang hợp ở cây

5/ Nguyên tố khoáng

_ Nguyên tố khoáng ảnh hưởng đến quang hợp thma gia cấu thành quang hợp ( N,P S)

và diệp lục ( Mg , N) : điều tiết độ mở khí khổng cho CO2 khuếch tán vào trong lá (K ) , lien quan đến quang phan li nước (Mn, Cl )

6/ Trồng cây với ánh sáng nhân tạo :

_ Sử dụng ánh sáng của các loại đèn thay cho as mặt trời để trồng cây trong nhà kính

- Giúp con ng khắc phục đk bất lợi của môi trường : giá ,rét ,sâu bệnh hại,

* Liên hệ giữa quang hợp với năng suất cây trồng :

_ Quang hợp quyêt định 90% -95% năng suất của cây trồng : năng suất sinh học , và năng suất kinh tế

_ Tăng năng suất cây trồng thông qua sự điều khiển quang hợp : tăng diện tích lá , tăng cường độ quang hợp ,tăng hệ số kinh tế

X- Hô hấp

Khái niệm : Hô hấp là quá trình oxi hóa sinh học của tế bào sống Trong đó ,các phân tử

hữu cơ bị oxi hóa đến CO2 và nước ,đồng thời năng lượng đc giải phóng và 1 phần đc tích lũy trong ATP

_ Phương trình hô hấp :

C6H12O6 + 6O2 ` 6CO2 + 6H2O + NL (nhiệt + ATP )

 Hô hấp kị khí : + Đường phân : xảy ra trong tế bào chất trong đó phân tử glucozo bị phân giải thánh các A piruvic

+ Lên men : rượu etilic + CO2

A lactic + Thực hiện ỏ tb chât và k tích lũy năng lượng

* Hô hấp hiếu khí :

_ Chu trình Crep : khi có oxi ,A piruvic đi từ tb chất vào ti thể tại đó A piruvic chuyển hóa theo chu trình Crep và bị oxi hóa hoàn toàn

_ Chuổi truyền e : Hidro dc tách ra từ A piruvic trong chu trình Crep đc chuyển hóa tiếp qua chuổi truyền e Từ 2 ptu A piruvic qua hô hấp giải phóng đc 6CO2 ,6H2O và tích lũy

36 ATP

 Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp

Nội dung Quang hợp Hô hấp

PT tổng

quát

6CO2 + 6H2O as C6H12O6 + H2O C6H12O6 + 6O2 nhiệt và ATP 6CO2 + 6H2O +

NL Nơi thực

hiện

Năng lượng C6H6O6 tichs lũy ATP , nhiệt đc giải phóng

Mối quan hệ giữa hô hấp với môi trường :

Nhân tố môi trường Ảnh hưởng Ứng dụng

cường độ hô hấp

Làm quá trình hô hấp diễn ra nhanh hơn

Nhiệt độ Nhiệt độ tăng cường độ

hô hấp tăng.Hoạt động trong enzim của tb bị ảnh hưởng

Các pư hô hấp

phân giải hoàn toàn ng

liệu cho hô hấp

40% sẽ ức chế hô hấp

* Phân biệt tiêu hóa nội bào và tiêu hóa ngoại bào : Tiêu hóa nôi bào Tiêu hóa ngoai bào

_Quá trình tiêu hóa :

+ Màng tế bào lõm dần vào ,hình

thành k bào tiêu hóa chức thức ăn

bên trong

+ Lizoxom gắn vào k bào tiêu

hóa Các enzim của lizoxom vào k

bào tiêu hóa và thủy phân các chất

dd phức tạp thành các chất dd đơn

giản

+ Các chất dd đơn giản dc hấp thụ từ

k bào tiêu hóa vào tb chất Riêng

phần thức ăn k dc tiêu hóa trong k

bào đc thải ra ngoài theo kiểu xuát

bào

Động vật có túi tiêu hóa :

Túi tiêu hóa +enzim Tiêu hóa ngoại bào

Nội bào

Động vật có ống tiêu hóa : Thức ăn bộ máy tiêu hóa

Tiêu hóa cơ học + tiêu hóa hóa học nhờ enzim

Chất dd máu tb Chất cặn bã hậu môn

 Sự thích nghi cơ quan tiêu hóa ở các nhóm đv

STT Tên bộ

phận

1 Răng _ Răng cửa lấy thịt ra khỏi

xương Răng nanh nhọn dài cắn giữ mồi

Răng nanh giống răng cửa Khi ăn , răng cửa ,các răng dày tì lên tấm sừng ở hàm trên để giữ chặt

2 Dạ dày Là 1 cái túi lớn gọi là dạ dày đơn Dạ dày có 4 ngăn : dạ cỏ , dạ tổ

ong, dạ lá sách , dạ múi khế

3 Ruột

non

Ruột non ngắn , Các chất dd dc tiêu hóa hóa học và hấp thụt rong ruột non giống như ở người

Ruột non dài vài chục mét ,dài hơn thú ăn thịt

tràng

( ruột

tịt )

_ Ruột tịt phát triển và k có chức năng tiêu hóa thức ăn

Manh tràng rất phát triển và có nhiều vsv cộng sinh tiêu hóa xenlulozo

XI – Hô hấp

Khái niệm : Hô hấp là tập hợp những quá trình trong đó cơ thể lấy Oxi từ bên ngoài để oxi hóa các chất trong tb và giải phóng năng lượng cho hoạt động sống ,đồng thời thải CO2 ra ngoài

 Các hình thức hô hấp :

Hô hấp qua bề mặt cơ thể :

ĐV : giun ,ruột khoang ,các đv có tổ chức thấp

Hình thức O2 khuếch tán qua da và máu sau đó vào tb , CO2 khuếch tán từ bên trong ra ngoài

Hô hấp qua hệ thống ống khí

Các loài đv : côn trùng

O2 từ lỗ thở vào ống khí … đi đến tb và CO2 đi theo chiểu ngược lại

Hô hấp bằng mang

Các đv sống dưới nước : cá ,thân mềm ,chân khớp

Miệng và diềm nắp mang đóng mở nhịp nhàng , tạo nên dòng nước 1 chiều chảy gần như liên tục từ miệng qua mang

Cách sắp xếp các mao mạch giúp cho dòng máo trong mạch chảy song song và ngược chiều với dòng nước chảy qua mao mạch của mang

Hô hấp qua phổi

ĐV: chim ,thú ,bò sát

Hô hấp đc thực hiên nhờ sự co dãn làm thay đổi thể tích khoang bụng và lồng ngực nên k khí có thể đi vào đi ra khỏi phổi qua đường dẫn khí

XII – Ý nghĩa của tuần hoàn máu :

Vận chuyển các chất từ bộ phận này đến bộ phận khác đáp ứng cho các hoạt động sống của cơ thể

 Phân biệt các hệ tuần hoàn :

Hệ tuần hoàn hở Hệ tuần hoàn kín Nhóm vsv Đv thân mềm ( ốc

sên ,trai ) chân khớp ( côn trùng , tôm )

Mực ống bạch tuộc , giun đốt , đv có xương sống

Đặc điểm + Máu

Máu đc tim bơm vào dộng mạch ,sau đó tràn vào khoang cơ thể , Máu trộn lẫn với dịch tạo thành hỗn hợp máu Sau đó tiếp xúc trao đổi với các tb sau đó trở về tim

Máu đc bơm lưu thông trong mạch kín ,từ mao mạch ,tỉnh mạch sau đó

về tim Máu trao đổi chất với tb qua thành mao mạch

+ Áp lực Thấp ,tốc dộ chậm Cao hoặc TB , tốc độ

nhanh

XII – Ưu điểm của hệ tuần hoàn khép kín và kép so với hệ tuần hoàn hở

vf dơn :

Ưu điểm là máu lưu thông liên tục ,có 2 vòng tuần hoàn , tim có 3,4 ngăn , máu đi nuôi cơ thể có nhiêu oxi ,máu được bơm vơi áp lực cao và vận tốc chảy nhanh ,máu đc đi xa điều hòa và phân phối đến các cơ quan, đáp ứng nhu cầu trao đổi khí và trao đổi chất

XIII – Giải thích tại sao tim có khả năng đập tự động :

Tim bị cắt rời ra khỏi cơ thể vẫn có khả năng co dãn nhịp nhàng nếu dc cung cấp đủ chất dd ,oxi , nhiệt độ thích hợp Khả năng co dãn tự động theo chu khì của tim gọi là khả năng đập tự động

XIV – Trình tự và thời gian co dãn của tâm nhĩ và tâm thất :

Bắt đầu là pha co tâm nhĩ , đẩy máu xuống tâm thât tâm thất co đẩy máu vào mạch chủ

và động mạch phổi

Thời gian : tâm nhĩ co 0,1 giây , tâm thất co 0,3 giây , thời gian dãn chung là 0,4 giây

XV – Định nghĩa huyết áp ;

Áp lực của máu td lên thành mạch đc gọi là huyết áp

XVI _ Mô tả vận tốc máu ,và nguyên nhân biến động của máu

_ Vận tốc của máu là tốc độ chảy trong 1s

_ Vận tốc máu trong mạch liên quan chủ yếu đến tổng tiết diện của mạch và chênh lệnh huyết áp giwuax hai đầu đoạn mạch

XVII – Khái niệm và vai trò của cân bằng nội môi

Cân bằng nội môi là duy trì sự ổn định của môi trường trong cơ thể

 Vai trò của thận trong việc cân bằng áp suất thẩm thấu :

Khi áp suất thẩm thấu trong máu cao thận tăng cường hấp thụ nước trả về máu Khi áp suất thấp thận tăng thải nước ,duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu

 Vai trò của gan trong vieevj cân bằng áp suất thẩm thấu Điều hóa nồng độ các chất trong huyết tương qua đó duy trì áp suất thẩm thấu

 vai trò của hệ đệm trong cân bằng pH nội môi

Có vai trò quan trọng : Phổi tham gia điều hòa pH bằng cách thải CO2 Thận tham gia điều hòa pH bằng cách thải H+ ,tái hấp thụ Na+ , thải NH3