CHƯƠNG 1 Câu 1: Nêu các loại mô động vật? Cấu trúc và chức năng của mỗi loại? Câu 2: Kể các hệ cơ quan ở động vật và chức năng của chúng? TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giáo trình thực hành Sinh Đại Cương, Bộ Môn Sinh – Khoa Khoa Học Trường ĐHCT, 2001. Giáo trình Sinh Đại cương A1, A2, Bùi Tấn Anh, Võ Văn Bé và Phạm Thị Nga, Trường ĐHCT, 2000. Sách Sinh Học Đại Cương, Phạm Thành Hổ, NXB ĐHQG TP.
CƠ CHẾ KIỂM SOÁT Ở ĐỘNG VẬT 1. Mục tiêu: Cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ chế kiểm soát ở động vật qua hoạt động chức năng của hệ thần kinh và hệ nội tiết. Nội dung chương: 2. Hệ thần kinh 2.
Cấu tạo tế bào thần kinh Tế bào thần kinh có thể được chia thành 3 phần chính theo cấu tạo và chức năng: (1) Thân tế bào, còn được gọi là soma; (2) Nhiều tua ngắn được gọi là sợi nhánh; (3) Sợi thần kinh đơn dài, gọi là sợi trục ( axon). Thân neuron cũng tương tự như tất cả các loại tế bào khác. Thân neuron nhìn chung bao gồm nhân tế bào, ty thể, thể lưới nội chất, ribosom và các bào quan khác. Sợi nhánh tiếp nhận các xung từ các tế bào khác và truyền chúng tới thân tế bào (tín hiệu hướng tâm).
Tác động của những xung này có thể là kích thích hoăc ức chế. Một nơron vỏ não có thể tiếp nhận các xung này từ hàng chục, thậm chí hàng trăm nghìn nơron. Sợi trục truyền tín hiệu từ thân tế bào tới tế bào thần kinh khác hoặc tới một tế bào cơ. Một số động vật sợi trục có thể dài hàng mét.
Sợi trục có thể được bao bọc bởi một lớp cách điện dược gọi là vỏ myelin, được tạo bởi các tế bào soan (Schwann). Vỏ myelin không liền mạch mà được chia thành từng đoạn. Giữa các tế bào soan là các eo (nút) Ranvier. Cấu tạo tế bào thần kinh 2.
Xung thần kinh và sự dẫn truyền xung thần kinh 2.1 Xung thần kinh Tín hiệu được lan truyền dọc theo chiều dài của một tế bào thần kinh, từ một sợi nhánh hoặc thân tế bào đến tận cùng của một sợi trục, là một tín hiệu điện phụ thuộc vào dòng ion di chuyển ngang qua màng tế bào. Khi một tế bào ở trạng thái nghỉ, chúng bị phân cực. Có một sự chênh lệch về điện tích giữa bên trong và bên ngoài màng tế bào. Sự chênh lệch này gọi là điện thế màng (còn gọi là điện thế nghỉ, khoảng -70 mV).
Trong tế bào thần kinh, đáp ứng chỉ xảy ra khi cường độ kích thích đạt đến một mức nhất định, gọi là điện thế ngưỡng. Khi kích thích đạt đến ngưỡng, một loại đáp ứng khác gọi là điện thế động được tạo ra. Ðiện thế động chính là xung thần kinh.2 Sự dẫn truyền xung thần kinh Tốc độ lan truyền của điện thế động phụ thuộc đường kính của sợi trục: đường kính sợi trục càng lớn, tốc độ lan truyền càng nhanh. Sự dẫn truyền liên tục trong sợi trục không có bao myelin; Sự dẫn truyền nhảy bước trong một sợi trục có bao myelin.
Nhiều sợi trục trong hệ thần kinh của động vật có xương sống được bao bởi lớp vỏ myelin. Các kênh ion đóng mở chỉ tập trung tại các eo Ranvier và sự di chuyển của các ion qua màng sợi trục chỉ xảy ra ở các eo này, do đó điện thế động được lan truyền theo kiểu nhảy từ eo này đến eo kế tiếp. Sự dẫn truyền xung thần kinh 90 2.3 Sự lan truyền xung động qua synapse Các tế bào thần kinh truyền thông tin trực tiếp đến các tế bào khác hoặc các cơ qua synapse. Tế bào truyền thông tin được gọi là tế bào trước synapse, tế bào nhận thông tin được gọi là tế bào sau synapse.
Ở một loại synapse phổ biến là synapse hóa học có một khe synapse phân cách giữa tế bào trước và sau synapse, vì vậy một điện thế động không thể lan truyền trực tiếp đến màng của tế bào sau synapse. Thay vào đó, một loạt các sự kiện làm biến đổi tín hiệu điện của điện thế động ở tế bào trước synapse thành một tín hiệu hóa học có thể đi qua synapse, sau đó chúng được biến đổi trở lại thành tín hiệu điện ở tế bào sau synapse. Synapse của một tế bào thần kinh vận động B. Các thành phần của synapse Hình 6.
Các con đường thần kinh Trong phần này chúng ta sẽ thảo luận về các con đường thần kinh ở động vật có xương sống, đặc biệt là ở người. Hệ thần kinh của người được tổ chức như sau: I. Hệ thần kinh trung ương (TKTU) - Não bộ - Tủy sống II. Hệ thần kinh ngoại biên (TKNB) A.
Hệ thần kinh dinh dưỡng gồm - 12 cặp dây thần kinh sọ não - 31 cặp dây thần kinh tủy sống B. Hệ thần kinh tự động 91 - Hệ giao cảm - Hệ đối giao cảm 2. Hệ nội tiết ở động vật hữu nhũ 2. Các tuyến nội tiết và các hormone 6.
Các tuyến nội tiết Các tế bào nội tiết thường được tập hợp thành một cơ quan gọi là tuyến nội tiết. Ở động vật các tuyến thường được phân biệt thành hai loại: tuyến ngoại tiết và tuyến nội tiết. Các tuyến ngoại tiết (exocrine gland) sản xuất ra các chất như mồ hôi, chất nhờn, các enzim tiêu hóa và phóng thích chúng đến các vị trí thích hợp nhờ các ống dẫn. Ngược lại các tuyến nội tiết (endocrine gland) là những tuyến không có ống dẫn.
Chúng sản xuất ra các hormone và tiết những chất nầy vào dịch cơ thể. Các hormone Trong cơ thể người có hơn 50 hormone đã được biết đến. Về bản chất hóa học, những hormone này có thể được chia thành hai loại: hormone steroid và hormone dẫn xuất từ axit amin. Hormone steroid là các phân tử lipid được hình thành từ cholesterol.
Hormone dẫn xuất từ các axit amin bao gồm các hormone amin (dạng biến đổi của một axit amin), hormone peptide (một sợi ngắn gồm một ít axit amin) và hormone protein. Mỗi hormone có một cấu trúc chuyên biệt được nhận biết bởi các tế bào đích. Bước đầu tiên trong hoạt động của hormone là sự gắn của chúng vào một thụ thể (receptor). Sự gắn hormone vào thụ thể sẽ phát động đáp ứng của tế bào đích đối với tín hiệu hormone.
Các hormone hỗ trợ cho các hoạt động đã có sẵn, thường thông qua sự kích thích hoặc ức chế hoạt động của các enzim trong tế bào. Trong một số trường hợp chúng tác động đến nhân tế bào từ đó ảnh hưởng lên hoạt động hoặc sự biểu hiện của gen. Trong các trường hợp khác, chúng ảnh hưởng lên tính thấm của tế bào hoặc hoạt động của các enzim trong tế bào chất. Tác động sinh lý của các hormone thường được chia thành bốn loại: (1) kiểm soát sự tăng trưởng của cơ thể; (2) điều hòa sự sinh sản, bao gồm cả sự phát triển của các đặc tính sinh dục thứ cấp; (3) duy trì sự cân bằng nội môi; (4) cùng với hệ thần kinh điều phối các hoạt động của cơ thể 92 2.
Các tuyến nội tiết chính ở người Các tuyến nội tiết chính ở người Hình 6. Các tuyến nội tiết chính ở người Bảng 6.1 Tóm tắt một số hormone chính và vai trò của chúng Nguồn Hormone Các tế bào đích và các tác động chính Thùy trước GH Sự tăng trưởng của xương và cơ; phát Tuyến yên động sự tổng hợp protein; ảnh hưởng đến sự chuyển hóa lipid và carbohydrate ACTH Kích thích sự tiết các hormone vỏ thượng thận TSH Kích thích tuyến giáp tổng hợp và phóng thích hormone LH Ở buồng trứng: sự thành lập thể vàng, sự tiết progesterone Ở dịch hoàn: kích thích các tế bào Leydig tiết androgen FSH Ở buồng trứng: sự tăng trưởng của noãn nang; phối hợp với LH gây ra sự tiết estrogen và sự rụng trứng. Ở dịch hoàn: có vai trò trong sự sinh tinh Prolactin Phát dộng sự tiết sữa của tuyến vú 93 Thùy sau Vasopressin Tăng huyết áp; phát động sự tái hấp thu Tuyến yên nước của niệu quản Oxytocin Gây ra sự tiết sữa, sự co tử cung, sự đẻ Vùng dưới đồi TRH Kích thích sự phóng thích TSH CRH Kích thích sự phóng thích ACTH GnRH Kích thích sự phóng thích LH,FSH và prolactin PIF Ức chế sự phóng thích prolactin Somatostatin Ưïc chế sự phóng thích GH Tuyến giáp Thyroxin Ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và tốc độ chuyển hóa Tuyến tụy Insulin Phát động sự tổng hợp glycogen và sự sử dụng glucose Glucagon Phát động sự phân giải glycogen và tăng nồng độ đường huyết Vỏ thượng thận Cortisol Phát động sự tổng hợp carbohydrate; Corticosterone phân hủy protein; kháng viêm Aldosterone Giữ Na và thải K qua thận Tủy thượng thận Epinephrine Sự huy động glycogen; tăng dòng máu qua cơ vân, tăng sự tiêu thụ oxy; tăng nhịp đập của tim Norepinephrine Tăng huyết áp; co động mạch và tĩnh mạch nhỏ Dịch hoàn Androgens Các đặc tính sinh dục đực Buồng trứng Estrogen Các đặc tính sinh dục cái Thể vàng Progesterone Duy trì sự mang thai 2. Các phương thức tác động của hormone Các hormone đi vào trong các tế bào đích theo nhiều cách khác nhau.
Một số hormone như các hormone steroid trực tiếp xuyên qua màng tế bào hoặc gắn vào một thụ thể (Hình A). Sau đó phức hệ thụ thể-hormone gắn vào ADN và hormone biểu hiện tác dụng. Một số hormone có thể đi vào trong tế bào qua các 94 kênh chuyên biệt và một số khác đi vào tế bào nhờ sự vận chuyển tích cực. Cuối cùng, phần lớn các hormone không đi vào trong tế bào mà gắn vào các thụ thể bên ngoài tế bào.
Sự gắn nầy gây ra một hiệu quả bên trong tế bào, dẫn đến sự mở một kênh ion trên màng (Hình B) hoặc hoạt hóa một enzim hay một chất truyền tin thứ hai trong tế bào (Hình C). Bên trong tế bào phương thức kiểm soát của hormone cũng khác nhau. Một số hormone như testosterone gắn vào ADN và trực tiếp ảnh hưởng đến sự biểu hiện của gen. Kết quả là sự sản sinh ra một enzim chuyên biệt.
Một số khác như adrenalin kiểm soát hoạt tính của các enzim đã được tổng hợp hoặc biểu hiện tác dụng của chúng bằng sự biến đổi các protein cấu trúc. Mô hình cách thức hormone đi vào tế bào đích CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2 Câu 1: Nêu cấu tạo tế bào thần kinh? Các con đường thần kinh. Câu 2: Trình bày xung thần kinh và sự dẫn truyền xung thần kinh? Câu 3: Phân biệt tuyến nội tiết và tuyến ngoại tiết? Câu 4: Nêu chức năng các tuyến nội tiết chính và các hormone ở người? 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giáo trình thực hành Sinh Đại Cương, Bộ Môn Sinh – Khoa Khoa Học Trường ĐHCT, 2001.