Bài giảng Sinh học đại cương cung cấp cho người học những kiến thức như: Cơ sở của sự sống; Sinh học tế bào; Di truyền học và công nghệ sinh học; Các học thuyết tiến hóa; Sinh thái học; Sinh học của virus, giới khởi sinh, nguyên sinh và nấm; Sinh học thực vật; Sinh học động vật. Mời các bạn cùng tham khảo!
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM TS Trần Gia Bửu BÀI GIẢNG SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Trình độ : Đại học Ngành : Công nghệ sinh học Môn : Sinh học đại cương Thời lượng giảng dạy: 30 tiết TP HỒ CHÍ MINH 2016 LƯU HÀNH NỘI BỘ MỤC LỤC Mục lục Nội dung giảng Bài Cơ sở sống 1.1 Khoa học sống 1.1.1 Sự đa dạng thống sống 1.1.2 Các tính chất đặc trưng sống 1.1.3 Các vấn điề sinh học môn nghiên cứu sinh học 10 1.1.4 Các ứng dụng thực tiễn 11 1.2 Cơ sở hóa học sống 12 1.2.1 Các nguyên tố liên kết hóa học 12 1.2.2 Các chất vô 14 1.2.3 Các thành phần hữu sống 15 Bài Sinh học tế bào 24 2.1 Cấu trúc chức tế bào 24 2.1.1 Màng sinh chất 25 2.1.2 Tế bào chất bào quan 28 2.1.3 Cấu trúc hiển vi nhân 36 2.2 Chu kỳ sống tế bào chế điều hòa chu kỳ 37 2.3 Sự phân bào sinh sản tế bào 38 2.3.1 Phân bào nguyên nhiễm 38 2.3.2 Phân bào giảm nhiễm 41 2.4 Quang hợp 43 2.4.1 Các phản ứng pha sáng 43 2.4.2 Chu trình Calvin 45 2.4.3 Chu trình C4 45 2.4.4 Chu trình CAM 46 2.5 Hô hấp 46 2.5.1 Quá trình đường phân 46 2.5.2 Chu trình Krebs 46 2.5.3 Chuỗi truyền điện tử 46 Bài Di truyền học công nghệ sinh học 47 3.1 Cơ sở di truyền học 47 3.1.1 Kế thừa học thuyết Mendel 47 3.1.2 Hiện tượng liên kết gen di truyền chéo 48 3.2 DNA, RNA sinh tổng hợp protein 49 3.2.1 DNA vật chất mang thông tin di truyền 49 3.2.2 DNA tái DNA 50 3.2.3 Từ DNA, RNA đến protein-sinh tổng hợp protein 54 3.3 Điều hòa biểu gen 59 3.3.1 Mục đích điều hịa biểu gen 59 3.3.2 Các yếu tố điều hòa biểu gen 59 3.3.3 Mơ hình điều hịa biểu gen vi khuẩn 60 3.3.4 Mơ hình điều hòa biểu gen eucaryote 63 3.3.5 Sự biệt hóa tế bào 65 3.4 Di truyền học người 66 3.4.1 Những phương pháp nghiên cứu di truyền học người 66 3.4.2 Di truyền y học 67 3.5 Công nghệ sinh học gen 69 3.5.1 Khái niệm kỹ thuật di truyền 69 3.5.2 Ý nghĩa khoa học ứng dụng công nghệ di truyền 69 Bài Các học thuyết tiến hóa 73 4.1 Lịch sử sống 73 4.1.1 Nguồn gốc sống 73 4.1.2 Tiến hóa hệ gen 75 4.2 Học thuyết tiến hóa 76 4.3 Di truyền học quần thể hình thành lồi 77 4.3.1 Biến dị di truyền quần thể 77 4.3.2 Phân tích vốn gen 77 4.3.3 Tiến hóa vi mô 78 4.3.4 Tiến hóa vĩ mơ-sự hình thành loài 81 4.4 Sự phân loại loài 82 4.4.1 Cơ sở phân loại thể 82 4.4.2 Hệ thống tên kép loài 82 4.4.3 Hệ phân loại theo cấp bậc lệ thuộc 82 4.4.4 Tiêu chí phân loại 83 4.4.5 Năm giới sinh vật 85 Bài Sinh thái học 86 5.1 Giới thiệu hệ sinh thái 86 5.1.1 Giới thiệu sinh thái học 86 5.1.2 Chuỗi thức ăn, lưới thức ăn bậc dinh dưỡng 86 5.1.3 Năng lượng học sinh thái 87 5.1.4 Chu trình sinh địa hóa 89 5.2 Quần thể 89 5.2.1 Khái niệm quần thể 89 5.2.2 Động học quần thể 89 5.2.3 Sự sinh trưởng quần thể 90 5.2.4 Quần thể người 91 5.3 Quần xã 92 5.3.1 Khái niệm đặc trưng quần xã 92 5.3.2 Mối quan hệ loài 92 5.4 Hệ sinh thái 93 5.4.1 Hệ sinh thái cạn 93 5.4.2 Hệ sinh thái nước 95 5.4.3 Diễn sinh thái 97 Bài Sinh học virus, giới khởi sinh, nguyên sinh nấm 98 6.1 Vi khuẩn vi khuẩn cổ 98 6.1.1 Lãnh giới vi khuẩn cổ 98 6.1.2 Lãnh giới vi khuẩn 98 6.1.3 Vi khuẩn người 101 6.2 Virus 104 6.2.1 Khái niệm virus 104 6.2.2 Sự sinh sản cấu trúc virus 105 6.2.3 HIV hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải 106 6.3 Giới Protista 107 6.3.1 Đặc điểm nguyên sinh vật 107 6.3.2 Nguyên sinh động vật (Protozoa) 108 6.3.3 Tảo (Algae) 112 6.3.4 Tầm quan trọng tảo 113 6.4 Giới Nấm 114 6.4.1 Đại cương nấm 114 6.4.2 Phân loại nấm 115 6.4.3 Nấm người 120 Bài Sinh học thực vật 123 7.1 Sự quan trọng thực vật 123 7.1.1 Thực vật người 123 7.1.2 Thực vật môi trường 123 7.2 Cấu trúc chức thực vật 123 7.2.1 Tế bào mô thực vật 123 7.2.2 Rễ 124 7.2.3 Thân 126 7.2.4 Lá 128 7.3 Sự sinh sản thực vật 130 7.3.1 Chu trình phát triển thực vật 130 7.3.2 Sự sinh sản thực vật hiển hoa 132 7.3.3 Sự phát tán 136 7.4 Các đáp ứng thực vật 136 7.4.1 Hormone thực vật 136 7.4.2 Tính hướng động ứng động thực vật 137 Bài Sinh học động vật 138 8.1 Giới thiệu động vật 138 8.2 Ngành thân lỗ Porifera (Bọt biển) 138 8.2.1 Phân loại 138 8.2.2 Cấu trúc 138 8.2.3 Sinh sản 138 8.3 Ngành thích ty bào Cnidaria (Ruột khoang Coelenterates) 139 8.3.1 Phân loại 139 8.3.2 Cấu trúc 139 8.3.3 Vòng đời sinh sản 140 8.4 Ngành giun dẹp Platyhelminthes 141 8.4.1 Phân loại 141 8.4.2 Cấu trúc 141 8.4.3 Vòng đời 141 8.5 Ngành giun đốt (Annelida) 142 8.5.1 Phân loại 142 8.5.2 Cấu trúc 143 8.5.3 Giun nhiều tơ (Polychaeta) 143 8.5.4 Giun tơ (Oligochaeta) 144 8.5.5 Đỉa (Hirudinea) 145 8.6 Ngành Thân mềm (Mollusca) 145 8.6.1 Phân loại 145 8.6.2 Cấu trúc thể động vật thân mềm 145 8.7 Ngành Da gai (Echinodermata) 146 8.7.1 Phân loại 146 8.7.2 Cấu trúc 147 8.8 Ngành Giun tròn (Nematoda) 147 8.8.1 Phân loại 147 8.8.2 Cấu trúc 148 8.9 Ngành Chân khớp (Arthropoda) 148 8.9.1 Mối quan hệ tiến hóa chân khớp giun đốt 148 8.9.2 Phân loại chân khớp 149 8.9.3 Cấu trúc thể 150 8.10 Ngành Động vật có dây sống (Chordata) 152 8.10.1 Phân loại ngành Động vật có dây sống Chordata 152 8.10.2 Đặc điểm cấu tạo 153 8.10.3 Mối quan hệ ngành có dây sống 154 Bài Sinh học người 157 9.1 Tổ chức thể người động vật 157 9.1.1 Cấu trúc tế bào, mô 157 9.1.2 Các hệ quan 158 9.2 Hệ tiêu hóa người 159 9.2.1 Đặc điểm hệ tiêu hóa người 159 9.2.2 Các giai đoạn trình tiêu hóa 159 9.2.3 Sự hấp thu 159 9.3 Hệ hô hấp người 163 9.3.1 Cơ quan hô hấp 163 9.3.2 Q trình hơ hấp người 164 9.4 Hệ tiết 164 9.4.1 Thận- quan tiết nước tiểu 164 9.4.2 Hoạt động thận 166 9.5 Hệ tuần hoàn ngưởi 166 9.5.1 Cấu tạo tim chu kỳ hoạt động tim 166 9.5.2 Hệ thống mạch máu 169 9.5.3 Vịng tuần hồn máu người 170 9.5.4 Các hệ thống tuần hoàn động vật 171 9.6 Hệ sinh sản người 172 9.6.1 Các phương thức sinh sản động vật 172 9.6.2 Các kiểu thụ tinh đa dạng thành phần cấu tạo hệ sinh dục 173 9.6.3 Cấu trúc sinh lý hệ sinh dục người 175 9.6.4 Thụ tinh, mang thai, đẻ 185 9.7 Hệ thần kinh 189 9.7.1 Tổ chức hệ thần kinh 189 9.7.2 Chức thành phần thần kinh trung ương 189 9.7.3 Nguyên tắc hoạt động 197 Tài liệu tham khảo 199 BÀI 1: CƠ SỞ CỦA SỰ SỐNG 1.1 KHOA HỌC SỰ SỐNG 1.1.1 Sự đa dạng thống sống Thế giới sinh vật đa dạng biểu loài cấp độ tổ chức từ thấp lên cao Sự sống có cấu tạo vật chất phức tạp, thu nhận biến đổi lượng tinh vi, chứa truyền đạt thông tin di truyền nhiều biểu tăng trưởng, vận động, trao đổi chất, sinh sản, thích nghi, tiến hóa mối quan hệ với mơi trường Do trước tiên tìm hiểu đặc tính biểu sống Sự đa dạng Quanh ta có nhiều sinh vật : cỏ, tơm, cá, ếch nhái, rắn, chim thú vi sinh vật Có khoảng hai triệu lồi sinh vật trái đất mà người số - Mỗi lồi sinh vật có đặc tính riêng bên ngồi, bên biểu sống đặc thù Như hình dáng, kích thước, màu sắc, tuổi thọ loài khác Ví dụ : vi khuẩn Escherichia coli (E coli) có kích thước 1-2 micromet hệ dài 20 phút, nhiều cổ thụ cao 50-60m sống nghìn năm Một nét đặc thù giới sinh vật sống biểu nhiều mức độ tổ chức từ thấp đến cao (từ phân tử toàn sinh hành tinh chúng ta) Có thể kể mức tổ chức chủ yếu sau: • Các đại phân tử sinh học, • Tế bào - đơn vị sở sống, • Cá thể - đơn vị tồn độc lập sinh vật, • Quần thể - đơn vị sở tiến hoá, gồm nhiều cá thể lồi, • Lồi - đơn vị tiến hố phân loại, • Quần xã - tồn nhiều loài sinh vật với vùng định, • Hệ sinh mơi (ecosystems) - đơn vị sinh mơi, • Sinh - sống hành tinh Trong mức tổ chức cịn chia nhỏ thể gồm mô, quan hệ quan Các thành phần mức tổ chức liên quan với thành khối thống kể sinh Sự đa dạng loài kết q trình tiến hố lâu dài Sự thống Sự thống sống biết qua phân tích khoa học Sự thống biểu hệ thống phân loại giống cấu trúc chế vi mô Dựa vào đặc điểm hình thái giống xếp sinh vật vào nhóm định gọi nhóm phân loại Nhóm phân loại lớn gọi giới - giới động vật- giới thực vật, ngày cịn có thêm giới nấm Mỗi giới chia nhỏ dần : giới → giới phụ → lớp → → họ → giống → loài Tất lồi sinh vật xếp theo hệ thống phân loại Đây chứng tiến hóa sinh giới từ tổ tiên chung ban đầu - tiến hóa từ thấp lên cao Sự thống thể thành phần cấu tạo nên thể Thành phần hóa học sinh vật giống từ nguyên tố tham gia chất sống đến bốn nhóm chất hữu cơ: glucid, lipid, protein acid nucleic Tất sinh vật có cấu tạo tế bào Tế bào có biểu đầy đủ tính chất đặc trưng sống - đơn vị sở sống 1.1.2 Các tính chất đặc trưng cho sống Sự sống dạng hoạt động vật chất phức tạp nhiều cao hẳn so với trình vật lý hóa học tự nhiên Nó có tính chất đặc trưng giống loài Vật chất: cấu trúc phức tạp tổ chức tinh vi Các sinh vật tạo nên từ nguyên tố vốn có tự nhiên, cấu trúc bên phức tạp chứa vô số hợp chất hóa học đa dạng Ví dụ : Vi khuẩn Escherichia coli (Ecoli) - sinh vật đơn bào với kích thước (1-2 micromet, nặng 2.10-6 mg chứa khoảng 40 tỉ phân tử nước, 5000 loại hợp chất hữu khác nhau, có khoảng 3000 loại protein Nếu tính người số loại protein khác 3000 mà triệu loại khác mà khơng có loại giống E coli có số hoạt động giống Thậm chí hai người khác protein khơng giống nên dễ xảy tượng không dung hợp lấy mô người ghép cho người khác Mỗi sinh vật có protein acid nucleic riêng biệt cho Các chất phức tạp thể sống hình thành nên cấu trúc tinh vi thực số chức định Không cấu trúc màng, nhân tế bào mà loại đại phân tử có vai trị định Ví dụ bệnh thiếu máu hồng cầu liềm gọi "bệnh phân tử" Năng lượng: Sự chuyển hóa phức tạp Đặc điểm sống thu nhận lượng từ mơi trường bên ngồi biến đổi để xây dựng trì tổ chức phức tạp đặc trưng cho sống Một số sinh vật lấy chất đơn giản CO2, N2, H2O làm nguyên liệu ánh sáng mặt trời làm nguồn lượng Năng lượng tử ánh sáng chuyển thành lượng hóa học chất hữu xanh, từ lưu chuyển sang sinh vật khác Sự chuyển hoá vật chất lượng tế bào diễn phức tạp, nhiều phản ứng xảy đồng thời, nhanh nhạy, xác, hiệu cao điều hoà hợp lý Vật chất vơ sinh khơng có khả sử dụng lượng bên ngồi để trì cấu trúc thân sinh vật Ngược lại vật chất vơ sinh hấp thụ lượng bên ngồi ánh sáng, nhiệt chuyển sang trạng thái hỗn loạn sau tỏa xung quanh Tóm lại tế bào hệ thống hở không cân bằng, lấy lượng từ bên ngồi vào, sử dụng vật chất lượng với hiệu cao hẳn so với phần lớn máy móc mà người chế tạo Về mặt lượng, tế bào tuân theo quy luật nhiệt động học II: thu nhận vật chất lượng để trì tổ chức cao Thơng tin: ổn định, xác liên tục Chứa truyền đạt thơng tin tính chất tuyệt diệu giới sinh vật, đạt mức phát triển cao hẳn giới vơ sinh khơng có chất vơ sinh thiếu chế tạo người, liên quan đến trình sống chủ yếu sinh sản, phát triển, tiến hóa phản ứng thích nghi Thông tin hiểu khả sinh vật cảm nhận trạng thái bên hệ thống tác động lên từ mơi trường ngồi, bảo tồn, xử lý truyền đạt Cấu trúc thông tin xác định trạng thái nội hệ thống Trong tế bào sống thơng tin có hai dạng chủ yếu: thông tin di truyền thông tin thích nghi - Thơng tin di truyền: Nhờ có thơng tin, tế bào có khả tự sinh sản tạo hệ giống hệt cha mẹ Sự sinh sản gắn liền với tính di truyền biểu rõ qua nhiều hệ Thế hệ trước truyền cho hệ sau khơng phải tính trạng mà truyền chương trình phát triển lồi sinh vật gọi thông tin di truyền Thông tin di truyền mã hóa dạng trình tự thẳng loại nucleotid thực hóa dạng cấu trúc phân tử protein cấu trúc tế bào Thơng tin di truyền thực hố hệ sau trình phát triển cá thể Mỗi sinh vật trình lớn lên lặp lại xác giai đoạn phát triển cha mẹ Bộ máy di truyền chi phối biểu sống: tái tạo cấu trúc tinh vi, điều hồ việc thực hàng loạt chuỗi phản ứng hố học phức tạp giúp thể phản ứng thích nghi với môi trường Thông tin di truyền truyền đạt cho nhiều hệ nối tiếp với ổn định cao nhờ chế chép xác phân chia cho tế bào Cá thể sinh vật đến lúc chết, thông tin không chết, lại truyền cho hệ sau biến đổi tiến hố Nhờ nối tiếp di truyền mà sống từ xuất dòng liên tục tất sinh vật đất có quan hệ họ hàng với nhau, bắt nguồn từ tổ tiên chung ban đầu - Thơng tin thích nghi Thơng tin thích nghi lúc đầu xuất đời sống cá thể, tạo ưu đấu tranh sinh tồn nên chọn lọc tự nhiên giữ lại ghi thêm vào thơng tin di truyền sinh vật, chịu chi phối gen lưu truyền Ví dụ : Ánh sáng đom đóm, chất dẫn dụ côn trùng, âm chim kêu thực vât có thơng tin thích nghi chậm hơn: rể phát triển mạnh phía có nhiều phân, nghiêng ánh sáng Bộ gen sinh vật tiến hố cao cịn mang nhiều thông tin di truyền tổ tiên Điều thể rõ lặp lại giai đoạn tổ tiên pháy triển phôi sinh vật bậc cao Tiến hố thích nghi tạo nên đa dạng sinh vật ngày từ tổ tiên ban đầu Có lẽ chế thu nhận thông tin để phản ứng lại với môi trường sống chung quanh quan trọng tiến hố Tóm lại, sống dạng hoạt động vật chất phức tạp sở tương tác đồng thời yếu tố vật chất, lượng thông tin Các biểu sống Trên sở hoạt động tích hợp vật chất, lượng thơng tin, sống có nhiều biểu đặc thù khác hẳn giới vô sinh Trao đổi chất Để tồn tế bào phải thực liên tục hàng loạt phản ứng hóa học để phân hủy chất dinh dưỡng cung cấp lượng vật liệu cho trình sinh tổng hợp trình sống khác tăng trưởng, vận động, sinh sản Tồn hoạt động hố học thể sinh vật gọi trao đổi chất (metabolism) Khi trao đổi chất dừng thể sinh vật chết Sự nội cân Quá trình trao đổi chất phức tạp, điều hịa hợp lý để trì hoạt động bên tế bào mức cân ổn định trạng thái định Ví dụ, nhiệt độ thể người bình thường ln trì 37oC dù thời tiết có thay đổi Xu hướng thể sinh vật tự trì mơi trường bên ổn định gọi nội cân (homeostasis) thực chế nội cân Sinh vật mức phát triển cao, chế điều hoà phức tạp Sự tăng trưởng (growth) Sự tăng trưởng (growth) tăng khối lượng chất sống thể sinh vật Nó bao gồm tăng kích thước tế bào tăng số lượng tế bào tạo nên thể Sự tăng trưởng tế bào khác nhiều so với lớn lên tinh thể dung dịch muối Khi tăng trưởng diễn ra, phần tế bào hay thể hoạt động bình thường Một số sinh vật phần lớn thực vật có thời gian tăng trưởng kéo dài lâu cổ thụ nghìn năm Hầu hết động vật có giới hạn tăng trưởng định, kích thước đạt tối đa lúc sinh vật trưởng thành Sự vận động Sự vận động dễ thấy động vật động tác leo, trèo, lại Sự vận động thực vật chậm khó nhận thấy dòng chất tế bào Các vi sinh vật vận động nhờ lông nhỏ hay giả túc amip Sự đáp lại Là đáp lại kích thích khác từ mơi trường bên ngồi Các động vật có phản ứng định thay đổi màu sắc, nhiệt độ, tập tính sống Con mắt người quan tinh vi thu nhận nhanh nhạy, xác kích thích ánh sáng truyền cho hệ thần kinh để có phản ứng đáp lại Các thực vật có nhiều phản ứng chậm khó nhận thấy xanh mọc hướng ánh sáng, mắc cỡ rũ bị chạm, bắt ruồi đậy nắp lại vật chui vào Sự sinh sản Biểu sống dễ nhận thấy tất loài sinh vật "Sinh vật sinh sinh vật" "tế bào sinh tế bào" Các sinh vật nhỏ bé vi khuẩn lại có tốc độ sinh sản nhanh Có hai kiểu sinh sản : vơ tính hữu tính Sự sinh sản hữu tính đời muộn hơn, tạo nên đa dạng lớn làm tăng nhanh tốc độ tiến hố sinh giới Sự thích nghi Là khả thể thích ứng với mơi trường sống- nhằm giúp sinh vật tồn giới vật chất ln biến động- làm tăng khả sống cịn sinh vật mơi trường đặc biệt Các thể thích nghi kết q trình tiến hóa lâu dài 1.1.3 Các vấn đề sinh học môn nghiên cứu sinh học Sinh học nghiên cứu vô số dạng sinh vật nhiều khía cạnh khác cấu trúc, chức năng, phát triển cá thể, tiến hoá mối quan hệ với môi trường mức độ tổ chức khác mức phân tử, tế bào, thể, lồi lồi Nó khoa học rộng lớn nên khó có nhà khoa học biết đầy đủ khía cạnh nó, phần lớn nhà sinh học chuyên gia lĩnh vực gọi môn sinh học Mỗi môn chuyên sâu lĩnh vực định chúng không chỗ trùng lặp Sau số mơn chủ yếu: • Thực vật học (Botany): nghiên cứu giới thực vật • Động vật học (Zoology): nghiên cứu giới động vật • Hệ thống học (Systematics): xếp hệ thống dạng sinh vật mối quan hệ họ hàng • Sinh lý học (Physiology): nghiên cứu hoạt động chức thể 10 + Giúp tồn thể vàng cuối chu kỳ kinh khoảng tháng đầu thời kỳ mang thai + Kích thích thể vàng tế bào leydig tiết hormon (progesteron, estrogen, testosterol) Horrmon HCS ( human chorionic somatomamotropin) hormon rau thai tiết từ tuần thứ sau có thai người, nồng độ tăng dần theo tuổi thai tỷ lệ thuận với khối lượng rau thai Tác dụng: + Đối với số động vật bậc thấp HCS kích thích phát triển tuyến vú, gây tiết sữa Tác dụng tượng tự prolactin, người HCS không gây tiết sữa + Làm giảm tính nhạy cảm với insulin giảm tiêu thụ glucose thể mẹ, giúp cho dinh dưỡng thai Kích thích giải phóng axit béo từ mô mỡ mẹ để cung cấp cho q trình chuyển hố Đây hormon có vai trị quan trọng có liên quan đến dinh dưỡng mẹ thai nhi 9.6.4 Thụ tinh-manng thai-đẻ a Quá trình thụ tinh Trứng (noãn) trước rụng khỏi nang phân chia giảm nhiễm tiếp tục tạo noãn bào II (n NST) hay gọi giao tử Sau rụng, trứng giải phóng với hàng trăm tế bào hạt tạo thành lớp hình nan hoa đẩy trứng rơi vào loa kèn vào ống dẫn trứng (vịi trứng) Tại nhờ có hệ thống lơng chuyển niêm mạc vòi trứng mà trứng tiếp tục di chuyển xuống phía hướng Thời gian tồn trứng 24- 48 Tinh trùng sau phóng thích ra, vào đường sinh dục hỗ trợ lực co bóp tử cung, vịi trứng tác động prostalandin di động thân tinh trùng, tinh trùng di chuyển qua tử cung tới vòi trứng Sự thụ tinh tốt khoảng 1/3 phía vịi trứng, vị trí gọi điểm thụ tinh Trứng bao quanh màng suốt phía ngồi màng lại bao lớp tế bào hạt, nên tinh trùng muốn thụ tinh cho trứng buộc phải xuyên qua hai lớp Cơ chế xâm nhập tinh trùng vào trứng Tinh trùng thể đực, đầu bị bao lượng lớn cholesterol làm cho enzyme bảo vệ khơng bị đẩy Sau vào đường sinh dục cái, di chuyển lớp cholesterol bị đẩy khỏi đầu, màng bị mỏng dễ thấm với Ca++ Sự tăng nồng độ Ca++ bào tương đầu tinh trùng làm cho khả vận động tăng lên, đồng thời làm giải phóng enzyme khỏi đầu 185 Trong enzyme giải phóng có lượng lớn hyaluronidase enzyme thủy phân protein Nhờ enzyme mà phá vỡ lớp tế bào hạt bao quanh enzyme tiếp tục phân giải màng suốt Sau chọc thủng màng suốt, có chất nhận cảm có vai trị nhận biết cố định màng trước tinh trùng vào vỏ trứng Lúc màng trước tinh trùng bị đi, enzyme giải phóng phân hủy lớp vỏ trứng phần đầu tinh trùng chui qua vào lịng trứng Màng đầu tinh trùng bị tan Lúc có kết hợp nhân nguyên đực (của tinh trùng) với nhân nguyên (của trứng) tạo nên hợp tử tượng thụ tinh kết thúc Trong trình thụ tinh, tùy theo lồi, tinh trùng chui vào trứng nhiều hơn, có nhân nguyên đực kết hợp với nhân nguyên để tạo hợp tử, nhân ngun khác bị thối biến sau Trong trường hợp có nhiều tinh trùng bao quanh trứng, tinh trùng chui vào trứng giải thích sau: + Do tốc độ di chuyển khơng hồn tồn nên tới trước lọt vào trứng (tinh trùng người, đến trước cách sau từ 10 - 30 phút) + Sau có tinh trùng xâm nhập vào khoảng vài phút, ion Ca++ thấm qua màng trứng làm cho nhiều hạt vỏ (cortical granules) nằm sát lớp màng xuất bào giải phóng chất protein, enzyme mucopolysaccharide có tác dụng hợp với màng trứng giải phóng chất chứa bên Trong hỗn hợp chất đó, chất có chức riêng, có tác dụng tách rời màng tế bào với vỏ noãn hồng Kết làm cho nước tràn vào khoảng khơng gian vừa bị tách ra, làm vỏ nỗn hồng phồng lên trở thành vỏ thụ tinh, đồng thời củng cố vỏ thụ tinh tạo màng bọc bao quanh trứng protein hạt vỏ, khiến tinh trùng tiếp tục chui vào trứng + Điện nghỉ tế bào trứng - 70 mV, sau tinh trùng xâm nhập vào khoảng giây, kênh Na+ màng tế bào trứng mở làm cho Na+ xâm nhập vào bên Ion Na+ vào làm cho vùng chuyển sang điện hoạt động (+ 20 mV) Với điện tinh trùng kết hợp với trứng (tinh trùng có khả kết hợp với màng có điện - 70 mV) Sự tồn điện động xảy thời gian nhanh (khoảng phút), nên muốn ngăn chặn triệt để chế có tham gia hạt vỏ có hiệu Q trình thụ tinh lồi khác thường khơng hồn tồn giống trải qua bước chính: - Nhận biết tiếp xúc tinh trùng trứng nhằm bảo đảm cho kết hợp giao tử loài 186 - Điều chỉnh xâm nhập tinh trùng vào trứng, nhằm bảo đảm có tinh trùng xâm nhập vào thụ tinh cho trứng mà - Kết hợp nhân nguyên đực nhân nguyên nhằm tái tổ hợp vật chất di truyền - Hoạt hóa q trình chuyển hóa hợp tử để bắt đầu cho phân cắt, biệt hóa phát triển b Quá trình mang thai (1) Sự làm tổ thai Nếu trứng thụ tinh, chúng tiếp tục di chuyển xuống Trên đường di chuyển, trứng phân bào nhanh từ tế bào mầm đến chúng tới trở thành phôi bào có khoảng 100 tế bào Trứng di chuyển vào đến với thời gian từ - ngày tới tự vài ngày sau làm tổ Sự di chuyển trứng vào tử cung nhờ chế: + Nhu động lơng rung vịi trứng + Luồng chất dịch chảy từ phía loa vịi trứng phía + Tác dụng hormon progesterol làm cho vịi trứng phía sát giản Khi tiếp xúc với niêm mạc tử cung, giai đoạn niêm mạc tử cung phát triển đầy đủ để đón trứng thụ tinh đến làm tổ (khoảng ngày thứ 20 - 22 chu kỳ kinh) Những tế bào nuôi bề mặt túi phôi tiết lớp enzyme làm tiêu lớp biểu mô niêm mạc tiến vào lớp sâu niêm mạc, đồng thời chúng lấy chất dinh dưỡng thực bào để nuôi phôi Các tế bào nuôi phát triển ăn sâu vào niêm mạc làm cho túi phôi vùi sâu vào niêm mạc (2) Rau thai Sau có xâm nhập phơi vào niêm mạc con, tế bào nuôi phôi với tế bào nội mạc tăng sinh nhanh chóng để tạo rau thai màng thai Rau thai sau tạo thành có chức cung cấp chất dinh dưỡng cho thai, sản xuất tiết hormon rau thai cần cho trì phát triển thai, đưa sản phẩm thải từ thai qua máu mẹ để thải (3) Túi ối nuớc ối Trong thể mẹ, thai bao túi ối chứa đầy dịch ối Trong tháng đầu thai dịch ối có màu suốt, gần đến tháng cuối có màu trắng đục lẫn phân su có màu xanh (khi gần sinh) Thành phần dịch ối gồm: 98,99% nước; - 2% muối khống Dịch có vị ngọt, pH khoảng 6,95 - 7,1 Khối lượng dịch ối thai người khoảng 500 - 1000 ml Nước ối đổi Nguồn gốc dịch ối từ phần chất từ máu mẹ, cịn phần thành túi ối (nội sản mạc) tiết Thai tham 187 gia tạo dịch ối đường tiết Thành túi ối tạo thành phần dịch ối, cịn có thêm hoạt động hấp thụ dịch ối Tác dụng dịch ối: + Bảo vệ thai có tác động học tác động vào + Giúp cho ngơi thai hồn chỉnh + Ngăn cản chèn ép rau cuống rốn, giữ cuống rốn khỏi bị khô + Thai nhi sử dụng dịch ối (uống) thải (nước tiểu) vào dịch ối, có tác dụng trì cân cho thai + Giúp thai khơng bị nhiễm khuẩn + Giúp cho sinh đẻ xảy dễ dàng c Giai đoạn đẻ Thai phát triển sinh ra,thời gian dài hay ngắn phụ thuộc vào loài: Thai người 280 ngày (khoảng tháng ± 10 ngày), bò 280 ngày, trâu 310 ngày, lợn 115 ngày (ba tháng, ba tuần, ba ngày), chó 62 ngày, thỏ 30 ngày v.v Đẻ chuỗi phản xạ co bóp con, nhằm đẩy thai từ quan sinh dục thể Chuỗi phản xạ gồm giai đoạn: thời kỳ chuyển dạ, thời kỳ đẩy thai ngoài, thời kỳ màng rau tách khỏi niêm mạc Cuối thời kỳ mang thai tăng lên lượng estrogen lượng progesterol giữ ngun khơng tăng, đồng thời có tiết oxitocin Những yếu tố kết hợp với sức căng thai lớn tăng vận động làm cho căng tối đa, căng nguyên nhân gây kích thích cho co Một yếu tố quan trọng căng cổ Những tác động kích thích co chuyển vào thời kỳ đầu Thời kỳ co rút Thời kỳ tác dụng co rút giúp đẩy thai xuống cổ con, làm cổ bắt đầu mở rộng Thời kỳ gọi thời kỳ chuyển Trong thời kỳ co 30 phút lại xuất lần, sau dày (khoảng - phút/lần) co mạnh Thời kỳ thường kéo dài khoảng 12 Thời kỳ đẩy thai ngoài: Khi co dày mạnh làm dương mô vỡ giải phóng nước ối ngồi Sau nước ối ngoài, với hỗ trợ chủ động mẹ động tác ―rặn đẻ‖, hoành co mạnh, với động tác co đạp thai giúp thai sổ Thời kỳ thường kéo dài từ 20 phút đến Sau thai ta phải thực động tác cắt động mạch rốn (cắt lúc xẹp) xử lý băng bó rốn, vệ sinh cho thai mẹ Thời kỳ thứ thời kỳ màng rau tách khỏi niêm mạc Thời kỳ kéo dài từ 10 - 15 phút Thời gian đẻ thay đổi tùy loài: Lợn - giờ; bò 0,3 - giờ; ngựa 15 – 30 phút; thỏ 15 - 20 phút, 188 Khối lượng lúc sinh so với khối lượng thể mẹ thay đổi tùy loài: Dơi 33%, Gấu trắng 0,1%, Người gần 5%, 9.7 HỆ THẦN KINH 9.7.1 Tổ chức hệ thần kinh Tế bào thần kinh (neuron) đơn vị chức hệ thần kinh Chúng chun hóa cho việc truyền tín hiệu từ phần đến phần khác thể Mỗi tế bào thần kinh gồm có ba phần: nhiều sợi nhánh, thân tế bào sợi trục Các sợi nhánh phần kéo dài tế bào chất, tiếp nhận kích thích vào thân tế bào.Thân tế bào tương đối lớn, chứa nhân bào quan Thông tin tổng hợp thân tế bào sau chuyển đến sợi trục Sợi trục thường dài, dẫn truyền thông tin đến sợi nhánh tế bào thần kinh kế cận đến quan hiệu ứng (cơ tuyến) Có ba loại tế bào thần kinh chính: (1) tế bào thần kinh cảm giác: dẫn truyền thông tin môi trường từ thụ quan trung ương thần kinh, (2) tế bào thần kinh trung gian, hay gọi tế bào thần kinh liên hợp, nằm trung ương thần kinh, (3) tế bào thần kinh vận động: dẫn truyền xung thần kinh từ trung ương thần kinh đến quan hiệu ứng Hệ thần kinh hệ quan phân hóa cao thể người, dạng ống mạng lưới khắp thể, cấu tạo loại mô chuyên biệt mô thần kinh, gồm tế bào thần kinh tế bào thần kinh đệm (thần kinh giao) tạo hai thành phần não, tủy sống hạch thần kinh chất xám chất trắng Về mặt cấu tạo, hệ thần kinh chia làm phận phận trung ướng (não, tủy sống) phận ngoại biên (các dây thần kinh, hạch thần kinh) phận trung ương giữ vai trò chủ đạo Về chức năng, hệ thần kinh chia thành hệ thần kinh vận động (điều khiển xương) hệ thần kinh sinh dưỡng (hệ thần kinh thực vật) Hệ thần kinh sinh dưỡng lại gồm phân hệ hệ giao cảm hệ phó giao cảm Hoạt động thần kinh cấp cao người hình thành nên nhiều phản xạ tập quen phức tạp mà khơng sinh vật có 9.7.2 Chức thành phần thần kinh trung ương a Tủy sống Tủy sống trung tâm phản xạ không tự ý, phụ trách việc phối hợp co tất thân, cổ chi Ngồi tủy sống cịn trung ương thần kinh thực vật, chi phối hoạt động số quan bên tuần hoàn, tiêu hóa, Quy luật phản xạ tủy 189 + Khi cường độ kích thích ngưỡng khơng có phản ứng trả lời Khi kích thích ngưỡng có phản xạ trả lời cục (kích thích đâu trả lời đó) Ví dụ: thí nghiệm phản xạ tủy ếch, kích thích cách để miếng giấy thấm axit có nồng độ ngưỡng (axit HCl 1%) vào chân trái chân trái co + Khi kích thích có cường độ mạnh cường độ ngưỡng có phản xạ đối xứng Ví dụ: kích thích axit vào chân phải ếch với nồng độ cao ngưỡng (axit HCl 3% ) ta giữ chân phải lại, lúc chân trái ếch co lên đạp miếng giấy tẩm axit dính chân phải (phản xạ đối xứng) + Khi kích thích đạt cường độ cao (rất mạnh) có phản xạ tồn thân Ví dụ: Trong thí nghiệm ếch tủy, ta kích thích với cường độ cao (axit HCl 5%) ếch phản ứng cách co giật, dẫy dụa toàn thân (phản xạ tồn thể) Các phản xạ tủy - Phản xạ gân: Phản xạ có tất mà gân ngồi Khi ta kích thích vào gân xuất phản xạ Ví dụ: Phản xạ kích thích vào đầu gân xương bánh chè làm cân bị căng gây kích thích Luồng hưng phấn vùng tủy đốt sống thắt lưng I, II III, từ điều khiển tứ đầu co, kết chân (cẳng chân) duỗi bắn Phản xạ nhằm để kiểm tra toàn vẹn tủy - Phản xạ da: Phản xạ thực có kích thích học tác động nhẹ vào da vùng bụng, ngực, bàn chân, bìu, Ví dụ: Khi ta dùng que nhỏ kéo nhẹ lên da phía ngồi rìa từ gót chân tới ngón út Nếu tủy khơng bị tổn thương ngón chân co quắp lại, tủy bị tổn thương ngón bị lật ngược lên cịn ngón cịn lại xịe ngồi hình cánh quạt - Phản xạ năng: ấp tổ, nuôi con, (bản sinh dục) hay bảo vệ v.v - Phản xạ đóng mở vịng hậu mơn (đoạn III), bàng quang (đoạn III - V), phản xạ vận mạch, Tủy sống có đường dẫn truyền lên, xuống dẫn truyền đoạn tủy Đường cảm giác lên não Mỗi đường bao gồm số sợi lên tạo thành bó cảm giác - Bó Goll - Burdach (hay bó tủy - vỏ não): Từ tủy tới nhân goll burdach hành tủy Tại bắt đầu neuron thứ hai, sau bắt chéo hành tủy chúng lên kết thúc đồi thị Từ đồi thị hình thành neuron thứ ba lên vỏ não để truyền thông tin cảm giác lên não Thơng tin bó tiếp nhận phần tiếp nhận da, phần từ thụ quan thể gân 190 - Bó Gowers - Flechsig ( bó Tủy - tiểu não) Các bó nằm dải chất trắng phía bên tủy Các bó kết thúc tiểu não dẫn truyền cảm giác trương lực - Bó Tủy - đồi thị: Bắt nguồn từ neuron cảm giác, vào sừng sau bắt chéo sang phía đối diện lên đồi thị tận vỏ não Dẫn truyền cảm giác đau nhiệt độ Đường vận chuyển xuống - Đường bó tháp: Xuất phát từ tế bào tháp thùy trán, xuống tới hành tủy chia nhánh Một nhánh thẳng xuống phía theo dải chất trắng trước sau chạy chéo sang sừng trước bên đối diện, gọi tháp thẳng Một nhánh bắt chéo hành tủy theo đường bên tủy sống xuống dưới, gọi tháp chéo Đường bó tháp dẫn truyền vận động tùy ý (có ý thức) - Đường tiền đình - tủy: từ nhân tiền đình (hành tủy) xuống điều hòa trương lực - Đường nhân đỏ - tủy: Xuất phát từ tiểu não, củ não sinh tư trung tâm vỏ xuống tủy (có bắt chéo não giữa) Điều hịa trương lực phối hợp động tác - Đường thể lưới - tủy: truyền xung động từ thể lưới xuống tủy Đường vận động tiền đình - tủy nhân đỏ - tủy đường dẫn truyền hệ ngoại tháp, thực điều hòa cử động không tự ý phản xạ thăng b Hành tủy Hành tủy trung tâm điều khiển phản xạ bản, có tính chất định đến sống thể Trong hành tủy có trung khu quan trọng sau: - Trung khu hô hấp: Nằm não thất IV Từ có dây thần kinh tới neuron vận động cổ ngực, điều hòa co giãn hồnh liên sườn Trung khu hơ hấp gồm có trung khu trung khu hít vào trung khu thở ra, trung khu hít vào có khả hưng phấn tự động sở cho điều hịa hơ hấp tự động - Trung khu vận mạch: điều hòa trương lực mạch máu Trung khu hoạt động phối hợp với neuron hệ giao cảm sừng bên tủy sống đoạn cổ thắt lưng - Nhân dây mê tẩu: có tác dụng điều hịa hoạt động hệ tuần hồn, tiêu hóa, hơ hấp, Tại hành tủy cịn có trung khu điều hịa phản xạ hắt hơi, tiết nước bọt, dịch tụy, dịch mật, phản xạ dinh dưỡng (bú, nhai, nuốt, ) phản xạ tăng giảm nhịp tim, tiết mồ hôi, cử động mặt v.v Khi hành tủy bị tổn thương gây chết nhanh 191 Hành tủy trạm nối trung gian não tủy Ngồi cịn có đường riêng: + Đường tiền đình - tủy + Đường nhân trám - tủy + Đường nối liền hành tủy với cầu não tiểu não Hành tủy nơi xuất phát dây thần kinh sọ số VI (vận động cầu mắt), VII (dây thần kinh mặt), VIII (dây thính giác), IX (dây lưỡi hầu), dây X (dây phế vị), XI (dây gai sống), XII (dây lưỡi) c Não Não gồm củ não sinh tư, cuống não Củ não sinh tư Gồm phần trước hai mấu lồi trước Đây nơi chứa nhân dây thần kinh sọ số III (vận nhỡn chung) Là nơi kết thúc sợi dây thị giác số II Chức chúng gây co đồng tử, nháy mắt hướng mắt phía nguồn sáng Phần sau hai mấu lồi sau, tham gia vào vận động thính giác: Quay phía có tiếng động, gây cử động tai Cuống não Gồm có nhân đỏ (nucleus ruber), nhân xám (liềm đen) + Nhân đỏ: Từ có nhiều đường liên hệ với tiểu não, thể vân, hệ lưới hành tủy để thực chức điều hòa trương lực cơ, nhằm giữ tư thăng ổn định thể không gian + Nhân xám: điều khiển cử động tinh vi phức tạp cử động ngón tay, nhai, nuốt, Tác dụng chung nhân bảo đảm cho động vật khả giữ tư thể ổn định đứng (tĩnh) vận động (động) d Não trung gian Não trung gian gồm đồi thị, vùng đồi (hypothalamus), bên đồi đồi Đồi thị Đây hai khối chất xám lớn, chứa khoảng 105 nhân khác chia thành nhóm: Nhóm bụng trước, bụng bên, bụng bên sau, sau bên, lưng giữa, nhân sau Đồi thị có chức sau: + Đồi thị trạm dừng đường dẫn truyền cảm giác trước lên não (trừ khứu giác) Chúng có nhân thu nhận cảm giác vùng khác nhau, vùng bị tổn thương vùng bị khả cảm giác + Các nhân không đặc hiệu đồi thị (khơng có đường liên hệ trực tiếp với vỏ não) nhận xung động từ nhánh bên nhân đặc hiệu (nhân có đường liên hệ trực tiếp với vỏ não) gửi lên khắp vỏ não nhằm làm hoạt hóa thức tỉnh vỏ não 192 + Là trung khu cao cấp cảm giác đau: bị tổn thương vùng đồi thị, cần chạm nhẹ vào da có cảm giác đau đớn cực độ, cảm giác đau Vùng đồi Có 32 đơi nhân chia làm nhóm (nhân trước, nhân nhân sau), chúng có quan hệ với đồi thị, thể chai, thể lưới tuyến yên Đây trung khu cao cấp thần kinh thực vật, chúng có chức quan trọng sau: + Nhóm nhân trước trung khu cao cấp phó giao cảm có tác dụng gây co đồng tử, giảm nhịp tim, tăng nhu động ruột Nhóm nhân sau trung tâm cao cấp giao cảm có tác dụng gây giãn đồng tử, tăng nhịp tim, giảm nhu động ruột, + Nhóm nhân điều hịa q trình chuyển hóa trung gian lipid glucid Nếu bị tổn thương nhóm nhân bị chứng béo phì thiểu sinh dục + Vùng đồi tham gia điều hòa thân nhiệt, điều hịa cảm giác đói, khát, thức ngủ + Vùng đồi với thể lưới, hệ viền (limbic) nhân vận động vỏ có vai trị tạo cảm xúc (thích thú, khó chịu, vui, buồn, cảm xúc cấp thấp ) + Vùng dới đồi điều hòa hoạt động tuyến n thơng qua ―yếu tố giải phóng‖, ngồi cịn sản xuất hormon oxytocin vazoprecin ( hay ADH) Các hormon sau sản xuất xuống thùy sau tuyến yên nằm lại đó, cần xuất từ e Tiểu não Tiểu não gồm hai bán cầu nối với thùy giun Mỗi bán cầu có cấu tạo bên ngồi lớp vỏ bán cầu chất xám, chất trắng có kiểu phân bố hình cành Cấu tạo chất xám gồm có lớp: + Lớp gọi lớp phân tử: có tế bào hình sao, tế bào trung gian ức chế, nối tiếp sợi hướng tâm từ tủy sống lên Loại tế bào thứ hai tế bào rổ, tế bào trung gian ức chế, nối tiếp nhánh tế bào hạt lớp tạo nhánh có vai trị ức chế hoạt động tế bào hạch hay tế bào purkinje lớp + Lớp lớp tế bào hạch hay tế bào purkinje Đây tế bào ức chế quan trọng tiểu não Chúng tiếp nhận xung động hoạt hóa từ tế bào hình xung động ức chế từ tế bào rổ lớp 1, sau phát xung ức chế hoạt động tới tế bào gây trương lực cơ, tế bào hình lớp 1, đồng thời ức chế tế bào hạt lớp + Lớp lớp tế bào hạt Đây tế bào trung gian hưng phấn có vai trò tiếp nhận xung động hưng phấn từ hành tủy lên Trong bán cầu tiểu não có nhân xám quan trọng là: Nhân mái, nhân cầu, nhân chêm nhân 193 Chức chung tiểu não - Phối hợp điều hòa hoạt động không tự ý gồm trương lực cơ, phối hợp động tác trì tư thế, thăng thể không gian - Phối hợp điều hòa vận động theo ý muốn nhằm bảo đảm cho động tác xác, tầm, hướng nhẹ nhàng Nếu bị tổn thương tiểu não gây nên rối loạn vận động tự ý, run rẩy, sai hướng, phát âm viết không chuẩn xác, - Tiểu não điều hòa chức thực vật dinh dưỡng, tim mạch, thân nhiệt v.v , chức thực với tham gia vùng đồi thể lưới f Thể lưới (hệ lưới hay cấu trúc lưới) Thể lưới dãy tế bào phân bố từ đốt cổ cuả tủy lên cầu não, đến trung tâm não dừng lại nhân không chuyên đồi thị Đặc điểm giải phẫu Tế bào tạo thành hệ lưới loại tế bào có kích thước lớn, có nhiều nhánh tạo mạng lưới (mỗi tế bào có 15.000 - 27.500 sinap), chúng liên hệ với tế bào cảm giác vận động não với tất phận hệ thần kinh trung ương Tại cấu trúc lưới có mạch kín gọi ―bẫy hưng phấn‖ Các tế bào cấu trúc lưới nằm rải rác tạo thành nhân như: thỏ có 32 nhân, người 98 nhân Trong q trình tiến hóa lồi, cấu trúc lưới giảm dần: người hệ lưới chiếm 9% thể tích thân não, động vật (nhím) hệ lưới chiếm 39% thể tích thân não Chức hệ lưới Pavlov phủ nhận vai trị hệ lưới, theo ơng hoạt động thần kinh cao cấp động vật bị chi phối quy luật đầu hoá (vỏ não) Bich-te-rop (1893-1896) nghiên cứu vai trò hệ lưới hoạt động phản xạ, bị bỏ quên học thuyết phản xạ có điều kiện đời Năm 1949 cơng trình Megun (Mỹ), Morutzi (Ý), Becnacat (Anh), Oocbêli, Ganperin (Liên Xơ) vai trị tổ chức lưới thừa nhận sau: + Ức chế hoạt động phản xạ có điều kiện thơng qua tế bào biệt hóa Renshaw + Có vai trị quan trọng xử lý tin tức, làm tăng hay giảm hoạt tính não (chỉnh lý tin tức) Becnacatz thí nghiệm mèo: kích thích chân sau ghi dòng điện từ hệ lưới tới não nhận thấy, có cường độ kích thích yếu lại ghi dịng điện có cường độ mạnh lên, có ngược lại Nếu ghi đường cảm giác (qua đồi thị) cường độ, tần số phản ánh giống kích thích + Hệ lưới có vai trị việc giúp phổ biến tin tức rộng rãi + Hệ lưới có vai trị quan trọng q trình thức, ngủ 194 Ngồi hệ lưới cịn điều hịa phản xạ tư thế, vận động, chức phận dinh dưỡng nội quan Tóm lại hệ lưới với vai trị trên, góp phần làm hoạt hóa vỏ não, giúp cho trình chuyển từ trạng thái ngủ sang thức góp phần làm cho phản xạ có điều kiện thành lập nhanh dễ dàng g Hệ viền Thành phần cấu tạo hệ viền Hệ limbic ( linbus = viền, rìa) tên gọi phần đại não phủ lên thân não Đây tên gọi Broca đặt năm 1879 Về thành phần cấu tạo hệ viền cịn nhiều tác giả có cách nhìn khác đưa thành phần khơng hồn tồn giống Theo Mac Lean hệ viền có thành phần cấu tạo gồm phần: vỏ vỏ + Phần vỏ gồm: Hồi lê (gyrus pyrioformis), phần não khứu, vách não, phần sau hồi ổ mắt, vòm não, hồi cận gối (gyrus parasuplenialis), hồi đai (gyrus hippocampus), hồi cá ngựa (gyrus subcanlosus), hồi móc (uncus), thùy trán + Phần vỏ gồm: Vùng hạnh nhân, vùng đồi, nhân trước đồi não, vùng thị (subthalamus), cận đồi não (epithalamus) Trong hệ viền có đường lên hệ nối cấu trúc thuộc hệ viền với tạo đường khép kín gọi vịng papez Hệ viền có đường liên hệ với quan cảm giác thính giác, thị giác, xúc giác, cảm giác nội tạng, đồng thời có quan hệ với nhiều cấu trúc khác hệ thần kinh trung ương vỏ não, thể vân, não giữa, cầu não, Chức hệ viền - Tham gia điều hòa hoạt động dinh dưỡng: gây cử động nhai, liếm cử động liên quan tới ăn uống, no đói (kích thích nhân bụng gây nên cảm giác no nê, không muốn ăn), - Tham gia điều hòa tập tính sinh dục: kích thích hạch hạnh nhân gây cường sinh dục, Hồi hải mã điều hòa tiết hormon sinh dục - Tham gia điều hòa thân nhiệt, lượng nước tiểu, lượng Na+ K+ số hormon theo nhịp ngày đêm - Tham gia điều hòa hoạt động xúc cảm như: vui mừng, thích thú, thỏa mãn, khoái lạc, tức giận, sợ hãi, - Tham gia điều hịa q trình nhớ thơng qua điều hòa thưởng phạt vật nhớ sâu sắc Khi cắt bỏ hồi hải mã khả học tập củng cố nhớ lâu dài thông tin ngôn ngữ h Hệ thần kinh thực vật Phân bố: Chủ yếu tới trơn, quan bên trong, mạch máu, da, tim; chúng cịn làm tăng q trình trao đổi chất Cấu tạo: xuất sớm 195 trình phát sinh chủng loại nên cấu tạo nguyên thuỷ; có kiểu mạng lưới chuỗi hạch Xuất phát không đồng trung ương thần kinh: giao cảm nằm tủy sống; mê tẩu nằm hành tủy, não giữa, phần tủy + Phương thức liên hệ: kiểu liên hệ gián đoạn, qua hạch; sợi trước hạch có bao miêlin gọi nhánh thơng trắng, sợi sau hạch khơng có bao miiêlin goi thông xám + Chỉ đạo: hai thành phần chịu chi phối trung khu dinh dưỡng cao cấp (thể vân đồi thị) vỏ não Hệ giao cảm Trung ương nằm hạch giao cảm từ sọ tới thắt lưng III Chúng chia thành đoạn cổ, ngực thắt lưng + Đoạn cổ: có hạch trên, dưới, hạch thường dính với hạch ngực I tạo thành hạch Từ hạch đến tim, khí quản, riêng hạch cổ cịn có sợi tới vùng đầu (ở tuyến nước bọt, động mạch cổ,…) + Đoạn ngực: số sơi trước hạch không tận hạch tương ứng chuỗi giao cảm, sơi có sợi tạo nên dây thần kinh tạng lớn dây thần kinh tạng bé, chúng xuyên qua hoành vào khoang bụng tận đám rối mặt trời (đám rối chủ yếu dây giao cảm phần lưng tạo nên) Trong đám rối mặt trời có hai hạch bán nguyệt lớn hạch màng treo ruột trên, từ có nhánh tới khoang bụng: tuyến thận, sinh dục, tụy, gan, thận, tỳ, ruột + Đoạn thắt lưng cùng: tạo đám rối động mạch chủ bụng, đám rối hạ vị, từ chúng tới trực tràng, bóng đái, ống phóng tinh tạng nằm hố chậu bé Hệ phó giao cảm Trung ương nằm thân não tủy sống từ đốt II-IV Từ thân não sợi trước hạch dài tới tận quan tạo hạch cạnh quan, từ tới quan vùng ngực hay bụng, số tới vùng đầu( tuyến nước bột, mắt, mạch máu đầu, cổ) Đoạn có sợi trước hạch tới hạch nằm thành quan hố chậu bé, sau tới quan trực tràng, bóng đái, quan sinh dục, phần ống tiêu hoá, niệu quản Chức hệ thần kinh thực vật Hệ thần kinh thực vật tác động lên số quan, hệ quan sau: + Lên tim: giao cảm làm tăng lực co tim, tăng nhịp tim, cịn phó giao cảm ngược lại + Hệ mạch: Giao cảm làm co mạch, đặc biệt mạch tạng ổ bụng da, đồng thời gây tăng huyết áp Phó giao cảm khơng có tác dụng rõ rệt lên 196 vận mach, làm giản mạch máu số nơi mạch máu da vùng mắt (làm đỏ mặt) Khi kích thích mạnh phó giao cảm làm tim ngừng đập hồn tồn huyết áp khơng cịn + Lên mắt: giao cảm làm giãn đồng tử mắt Phó giao cảm làm co đồng tử mắt, đồng thời làm co thể mi nhân mắt phồng lên, tiêu cự ngắn lại, nhìn rõ vật gần + Lên tuyến: Giao cảm làm tăng tiết mồ hôi, nhiên giao cảm làm co mạch nên làm giảm tiết lượng lại làm tăng enzyme dịch tiết Phó giao cảm làm tăng tiết dịch tuyến mũi, nước mắt, nước bọt, tuyến vị, riêng tuyến ruột lại chịu chi phối yếu tố nội + Dạ dày ruột: phó giao cảm làm tăng nhu động, giản thắt vịng làm cho thức ăn qua ống tiêu hóa nhanh Với giao cảm ảnh hưởng không lớn lắm, nhiên bị kích thích mạnh giao cảm gây ức chế nhu động làm tăng trương lực thắt tròn, làm cho thức ăn chậm lại + Các chức khác: Giao cảm làm tăng giải phóng glucose từ gan, tăng glulose huyết, tăng phân giải glycogen gan tăng trương lực cơ, tăng chuyển hóa sở Hệ thần kinh giao cảm phó giao cảm thường tác dụng đối lập thực điều hòa hoạt động số quan, dó giao cảm tác dụng chủ yếu tăng cường hoạt động, tăng hưng phấn, cịn phó giao cảm có tác dụng ức chế giảm hoạt động, Sự điều hòa chức thần kinh thực vật Hệ thần kinh thực vật chịu điều hòa trung khu tủy sống, trung khu thực vật hành tủy não giữa, trung khu thực vật vùng đồi, thể lưới tiểu não Đặc biệt vai trò điều hòa bán cầu đại não hệ limbic 9.7.3 Nguyên tắc hoạt động a Phản xạ Nguyên tắc hoạt động hệ thần kinh phản xạ Khi hệ thần kinh muốn thực chức khơng có đường khác ngồi thực phản xạ Một phản xạ muốn thực phải thông qua đường cung phản xạ, gồm khâu sau: + Bộ phận nhận cảm (ngoại biên hay quan cảm giác): tiếp nhận kích thích + Bộ phận dẫn truyền hướng tâm (dây thần kinh cảm giác): dẫn truyền cảm giác từ thụ quan trung ương + Trung ương thần kinh: Tiếp nhận thông tin, xử lý lệnh vận động + Bộ phận dẫn truyền ly tâm (dây thần kinh vận động): dẫn truyền xung động vận động tới quan đáp ứng 197 + Cơ quan đáp ứng (tác quan): trả lời kích thích Vịng phản xạ Trong thực tế phản xạ muốn thực trọn vẹn thường khơng cần có đường cung phản xạ, mà cần có thêm đường liên hệ phần đáp ứng với phần phần não (nơi thực huy) - đường liên hệ ngược Sự liên hệ nhằm bảo đảm khả điều chỉnh để phản xạ đạt hiệu thực mong muốn tiết kiệm lượng (không thừa, khơng thiếu) Đường liên hệ làm cho đường phản xạ trở thành vịng khép kín b Nguyên tắc điều khiển bắt chéo theo trục dọc thể Chúng ta biết thể người động vật hầu hết có cấu tạo đối xứng hai bên (trừ số có đối xứng phóng xạ xoang tràng, thủy tức, ) theo trục dọc thể Cùng với kiểu cấu tạo đối xứng hai bên, điều khiển thần kinh lại theo nguyên tắc bắt chéo: Nửa não bên phải thể chịu trách nhiệm thu nhận cảm giác điều khiển trả lời cho nửa thể bên trái Nửa bên trái ngược lại, thu nhận cảm giác điều khiển phản xạ trả lời nửa bên phải thể c Nguyên tắc đường chung cuối Trong môi trường sống đa dạng, động vật tiếp nhận lúc nhiều kích thích từ thụ quan khác đưa não, thường có hay vài nhóm huy động để thực phản xạ trả lời mà thôi, nguyên tắc gọi nguyên tắc đường chung sau Sự trả lời thực với kích thích có ý nghĩa sinh học Nguyên tắc nhằm bảo đảm cho sinh vật có khả lựa chọn cho cách thức trả lời thích hợp điều cụ thể mà d Nguyên tắc điểm ưu Khi điểm hưng phấn cao thơn tính điểm hưng phấn khác có cường độ thấp xung quanh làm ức chế chúng lại Như lúc có phản xạ điều khiển trung khu hưng phấn cao thể hiện, phản xạ lại bị ức chế Cũng có trường hợp điểm bị ức chế nsâu nguyên nhân gây ức chế điểm lại xung quanh Khi trạng thái buồn bã người ta thường không muốn ăn cơm, không muốn làm công việc khơng muốn trị chuyện Ngược lại có chuyện vui gặp muốn khoe chuyện vui mình, kể người khơng quen biết hay khơng muốn nghe kể chuyện riêng thân 198 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Đình Giậu 1999 Sinh học đại cương NXB Đại học Quốc gia TP.HCM Phạm Thành Hổ 2000 Sinh Học Đại Cương NXB Đại học Quốc gia TP.HCM W.D Philip T.J Chilton 2000 Sinh Học (bản dịch) NXB Giáo dục Nguyễn Như Hiền 2005 Sinh học đại cương NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội Nguyễn Thị Mai Dung 2006 Giáo trình sinh học đại cương NXB Đại học Huế Nguyễn Điểm 2009 Giáo trình sinh lý người động vật NXB Đại học Quy Nhơn Tiếng Anh George H Fried 1995 Biology-The Study of Living Organism, McGraw Hill John H Postlethwait 2006 Modern Biology, Holt RineHart and Winston Jane B Reece, Lisa A Urry, Michael L Cain, Steven A Wasserman, Peter V Minorski, Robert B Jacson 2010 Campbell Biology Peason Publisher Cecie Starr, Christine Evers, Lisa Starr 2015 Biology: Concepts and Applications, 9th edition, Cengage Learning Publisher 199 ... 5.4 Hệ sinh thái 93 5.4.1 Hệ sinh thái cạn 93 5.4.2 Hệ sinh thái nước 95 5.4.3 Diễn sinh thái 97 Bài Sinh học virus, giới khởi sinh, nguyên sinh nấm... Các đại phân tử sinh học, • Tế bào - đơn vị sở sống, • Cá thể - đơn vị tồn độc lập sinh vật, • Quần thể - đơn vị sở tiến hoá, gồm nhiều cá thể lồi, • Lồi - đơn vị tiến hố phân loại, • Quần xã -. .. chui vào Sự sinh sản Biểu sống dễ nhận thấy tất loài sinh vật "Sinh vật sinh sinh vật" "tế bào sinh tế bào" Các sinh vật nhỏ bé vi khuẩn lại có tốc độ sinh sản nhanh Có hai kiểu sinh sản : vơ