Cơ sở Sinh học người phần 1 - Nguyễn Như Hiển, Chu Văn Mân - ĐHQG Hà Nội

Phần 1 của bài viết về sinh học người giới thiệu các khái niệm cơ bản, giải phẫu và sinh lý của cơ thể người. Nền tảng kiến thức khoa học quan trọng.

• Tác giả: Nguyễn Như Hiển
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Mộng Hùng
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sinh học người
• Đề tài: Sinh học người
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2004
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về Sinh học người phần 1

Sinh học người phần 1 nghiên cứu cơ thể từ cấp độ phân tử đến tế bào. Cơ thể người là tổ hợp của nhiều nguyên tố hóa học. Các nguyên tố này kết hợp thành chất vô cơ và chất hữu cơ. Nước và muối khoáng tạo nên thành phần vô cơ. Protein, axit nucleic, lipit và gluxit tạo nên thành phần hữu cơ. Mỗi chất giữ một vai trò riêng. Protein xây dựng cấu trúc và xúc tác phản ứng. Axit nucleic lưu giữ và truyền thông tin di truyền. Sinh học người phần 1 đặt nền móng cho việc hiểu sự sống. Đơn vị cơ bản của sự sống là tế bào. Tế bào gồm màng sinh chất, tế bào chất và nhân. Mỗi bộ phận có chức năng chuyên biệt. Kiến thức này giúp giải thích sức khỏe và bệnh tật. Nó cũng mở đường cho công nghệ gen và y học hiện đại. Phần học này kết nối hóa học với sinh học cơ thể người một cách chặt chẽ.

1.1. Thành phần hóa học của cơ thể

Cơ thể người chứa nhiều nguyên tố khác nhau. Các nguyên tố này nhóm thành chất vô cơ và chất hữu cơ. Nước chiếm tỷ lệ lớn nhất. Muối khoáng cung cấp ion cần thiết cho hoạt động sống. Chất hữu cơ gồm protein, lipit, gluxit và axit nucleic. Protein đảm nhận cấu trúc và xúc tác. Enzym là protein xúc tác sinh học, giúp phản ứng diễn ra nhanh. Axit nucleic lưu trữ mã di truyền. Sự phối hợp giữa các chất tạo nên trật tự sống. Hiểu thành phần hóa học là bước đầu để hiểu chức năng cơ thể.

1.2. Vai trò của Sinh học người phần 1

Sinh học người phần 1 trang bị nền tảng kiến thức cơ bản. Phần học mô tả cấu trúc từ phân tử đến tế bào và mô. Người học nắm được cách tế bào sinh trưởng và phân chia. Phần này cũng giới thiệu tổ chức mô và hệ cơ quan. Nội dung kết nối lý thuyết với thực tiễn y học. Nó giải thích cơ chế của sức khỏe và bệnh tật. Kiến thức nền giúp tiếp cận các phần nâng cao. Đây là cơ sở cho sinh viên y, sinh học và sư phạm.

II. Phân tích cấu tạo tế bào trong Sinh học người

Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể người. Mỗi tế bào gồm ba phần chính. Đó là màng sinh chất, tế bào chất và nhân. Màng sinh chất dày từ 7 đến 9 nanomet. Màng có khung photpholipit kép và các phân tử protein khảm trong khung. Màng bao bọc và bảo vệ tế bào. Màng cũng kiểm soát trao đổi chất với môi trường. Tế bào chất chứa nhiều bào quan. Mạng lưới nội sinh chất vận tải chất và tổng hợp protein. Riboxom là nơi tổng hợp protein. Ty thể là trạm chuyển hóa năng lượng. Ty thể biến năng lượng thành ATP qua oxy photphorin hóa. Nhân chứa chất nhiễm sắc và mang thông tin di truyền. Vấn đề đặt ra là làm rõ mối liên hệ giữa cấu trúc và chức năng. Sai lệch trong thụ quan màng gây nhiều bệnh lý. Phân tích chi tiết từng bào quan giúp hiểu rõ hoạt động sống của tế bào.

2.1. Chức năng của màng sinh chất

Màng sinh chất là màng lipoproteit mỏng. Màng thực hiện ba chức năng chính. Thứ nhất là bao phủ và bảo vệ tế bào. Thứ hai là trao đổi chất với môi trường. Trao đổi diễn ra qua khuếch tán thụ động hoặc hoạt tải tiêu tốn ATP. Thứ ba là trao đổi thông tin với tế bào khác. Màng chứa nhiều thụ quan protein xuyên màng. Thụ quan liên kết với hormon hoặc tín hiệu hóa học. Quá trình này kích hoạt protein G và các enzim trong tế bào. Sai lệch thụ quan gây ra nhiều bệnh lý nghiêm trọng.

2.2. Các bào quan trong tế bào chất

Tế bào chất là dung dịch keo chứa nhiều bào quan. Mạng lưới nội sinh chất có hạt tổng hợp protein. Mạng lưới không hạt tổng hợp lipit và tiêu độc. Riboxom kích thước nhỏ là nơi tổng hợp protein. Phức hệ Golgi chế biến và đóng gói sản phẩm. Lizoxom và peroxixom chứa enzim thủy phân để tiêu hóa nội bào. Ty thể có màng kép và là trạm năng lượng. Ty thể mang hệ gen riêng. Trung thể tạo thoi phân bào và khung xương tế bào. Các bào quan phối hợp nhịp nhàng để duy trì sự sống.

III. Phương pháp nghiên cứu mô và hệ cơ quan

Nghiên cứu Sinh học người dùng nhiều phương pháp khác nhau. Phương pháp hiển vi quan sát cấu trúc tế bào và mô. Phương pháp sinh hóa phân tích thành phần chất. Phương pháp di truyền nghiên cứu gen và thể nhiễm sắc. Mô hình thành từ sự biệt hóa tế bào. Tế bào cùng loại và chất gian bào tạo nên mô. Cơ thể người có bốn kiểu mô cơ bản. Các mô kết hợp tạo nên cơ quan. Nhiều cơ quan hợp thành hệ thống cơ quan. Phương pháp giải phẫu mô tả vị trí và liên hệ các cơ quan. Phương pháp sinh lý nghiên cứu hoạt động chức năng. Công nghệ gen cho phép can thiệp ở cấp phân tử. Việc kết hợp nhiều phương pháp cho cái nhìn toàn diện. Nghiên cứu chu trình tế bào giúp hiểu sinh trưởng và phân chia. Hiểu cơ chế phân bào làm rõ sự phát triển và hồi phục mô. Phương pháp khoa học giúp giải thích cả sức khỏe lẫn bệnh tật của con người.

3.1. Sự tạo thành mô và biệt hóa tế bào

Mô hình thành qua quá trình biệt hóa tế bào. Tế bào gốc chuyển thành tế bào chuyên biệt. Mỗi loại tế bào đảm nhận một chức năng riêng. Cơ thể người có bốn kiểu mô chính. Đó là mô biểu bì, mô liên kết, mô cơ và mô thần kinh. Mỗi mô có cấu tạo phù hợp với chức năng. Mô biểu bì bao phủ và bảo vệ. Mô cơ tạo ra vận động. Mô thần kinh dẫn truyền xung. Sự biệt hóa đảm bảo phân công lao động trong cơ thể.

3.2. Chu trình và sự phân bào của tế bào

Chu trình tế bào gồm gian kỳ và phân bào. Trong gian kỳ tế bào sinh trưởng và tổng hợp chất. Tế bào nhân đôi vật chất di truyền ở pha S. Sau đó tế bào bước vào phân bào. Phân bào nguyên nhiễm tạo hai tế bào con giống hệt. Quá trình này giúp sinh trưởng và hồi phục mô. Thoi phân bào kéo thể nhiễm sắc về hai cực. Rối loạn chu trình tế bào dẫn đến bệnh ung thư. Hiểu chu trình giúp kiểm soát sự phát triển bất thường.

IV. Ứng dụng kiến thức Sinh học người phần 1

Kiến thức Sinh học người phần 1 có giá trị thực tiễn lớn. Nó là nền tảng cho y học và chăm sóc sức khỏe. Hiểu thành phần hóa học giúp xây dựng chế độ dinh dưỡng hợp lý. Hiểu cấu tạo tế bào giúp giải thích cơ chế bệnh tật. Bệnh tật chia thành nhiều nhóm nguyên nhân. Có bệnh nhiễm trùng, bệnh di truyền và bệnh trao đổi chất. Có bệnh thần kinh và bệnh ung thư. Kiến thức tế bào giúp chẩn đoán và điều trị chính xác. Công nghệ gen mở ra hướng điều trị mới. Nghiên cứu sự già cho thấy vai trò của gen và môi trường. Da và hệ cơ xương là hệ bảo vệ và nâng đỡ cơ thể. Hiểu cấu tạo của chúng giúp phòng ngừa chấn thương. Sinh viên y khoa và sinh học áp dụng kiến thức này hằng ngày. Giáo viên dùng nội dung để giảng dạy. Nhà nghiên cứu phát triển thuốc và liệu pháp mới. Phần học này kết nối lý thuyết cơ bản với ứng dụng đời sống thực tế.

4.1. Ứng dụng trong y học và sức khỏe

Kiến thức tế bào và mô giúp chẩn đoán bệnh chính xác. Bác sĩ hiểu cơ chế bệnh ở cấp phân tử. Hiểu bệnh nhiễm trùng giúp dùng thuốc đúng cách. Hiểu bệnh di truyền hỗ trợ tư vấn cho gia đình. Công nghệ gen cho phép sửa chữa khiếm khuyết di truyền. Nghiên cứu thụ quan màng giúp phát triển thuốc tác động đích. Kiến thức về da giúp xử lý vết thương và bỏng. Hiểu hệ cơ xương giúp điều trị chấn thương. Y học hiện đại dựa chắc trên nền tảng sinh học cơ bản này.

4.2. Ứng dụng trong giáo dục và nghiên cứu

Sinh học người phần 1 là giáo trình quan trọng. Sinh viên các ngành y, sinh và sư phạm đều cần học. Nội dung cung cấp khái niệm nền tảng vững chắc. Giáo viên dùng tài liệu để soạn bài giảng. Nhà nghiên cứu dựa vào kiến thức này để thiết kế thí nghiệm. Hiểu chu trình tế bào hỗ trợ nghiên cứu ung thư. Hiểu axit nucleic mở đường cho công nghệ sinh học. Kiến thức cơ bản tạo bệ phóng cho phát minh mới. Giáo dục khoa học cơ sở góp phần nâng cao chất lượng nhân lực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

NGUYỀN NHƯ HIỂN - CHU VĂN MẪN CơSi SinhhQC NG Ư Ở I Đ ỊX Ị C C Ì5 H a w ại| n h à xuất b ả n đ ạ i h ọ c q u ố c g ia Hà Nộ i N G U YỄN NHƯ HIỂN - CHU VĂN MÂN casở SINH HQC NGUÔI Đ Ạ I H Ọ C THẢI NGUYÊN TRƯNG TÂM HỌC LIỆU N H À X U Ấ T BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI NHỜ XUÔT BÀN ĐỌI HỌC QUỐC GIR HÂ n ộ i 16 Hàng C huối - Hai Bà Trưng - Hà Nội Đ iện thoại: [phone]; [phone]. Fax: [phone] E-mail: nxb@ vnu.vn ★ ★ ★ Chịu trá c h n h iệ m x u ấ t bản: Giám đốc: PHÙNG QUỐC BẢO Tổng biên tập: PHẠM THÀNH HƯNG Chịu trá c h n h iệ m nội dung: Hội đồng nghiệm th u giáo trìn h Trường ĐHKHTN - Đại học Quốc gia Hà Nội Người nhận xét: PGS. NGUYẺN MỘNG HỪNG PGS. TRỊNH XUÂN HẬU B iên tập: PHÙNG ĐỨC HỮU NGỌC QUYÊN T rình b à y bìa: NGỌC ANH Cơ Sỏ SINH HỌC NGƯỜI Mã số: 1K-04042-01304 In 1000 cuốn, khổ 19x27 tại Nhà in Đại học Quốc gia Hà Nội Số xuất bản: 510/113/XB-QLXB, ngày 10/2/2004. Số trích ngang: 243 KH/XB In xong và nộp lưu chiểu quý IV nãm 2004 Mục lụ c Lời nói đầu xi Chương 1 - T h à n h p h ầ n h ó a học củ a cơ th ể người 1 1. Cơ thể người - tổ hợp nhiều nguyên tố khác nhau 1 2. Câu thành vô cơ của cơ thể ngưòi 2 2. Các chất muối vô cơ 3 3. Cấu thành hữu cơ của cơ thể người 3 3. Cấu tạo các chất hữu cơ, các phản ứng sinh hóa 3 3. Cấu trúc của protein 6 4. Enzym - chất xúc tác sinh học 8 5. Câu tạo của axit nucleic 9 5. Các loại axit nucleic và vai trò của chúng 9 6. Các phức hệ đại phân tử siêu cấu trúc 11 C hương 2 - C âu tạ o tê bào c ủ a cơ th ể người 13 1. Màng sinh chất 15 1. Câu trúc siêu vi và phân tử của màng sinh chất 15 1. Chức năng của màng sinh chất 16 2. Tê bào châ't và các bào quan 19 2. Mạng lưới nội sinh chất 19 2. Lyzoxom và peroxvxom 20 2. Hệ vi sợi và VI ông 23 3. Câu trúc hiển vi và siêu hiển vi của nhân 23 3. Chất nhiễm sắc và thê nhiễm sắc 24 3. Chu trình tế bào, sinh trưởng và sinh sản của tế bào 26 4. Gian kỳ và sinh trường tế bào 26 4. Thời gian của chu trình tế bào, các chủng quần tế bào 27 4. S ự tổng hợp chất trong gian kỳ 28 4. Gen, th ể nhiễm sắc và công nghệ gen 32 4. S ự phân bào và sinh sản tê bào 34 Chương 3 - T ổ ch ứ c m ô, cơ q u a n v à hệ th ô n g cơ q u a n 41 1. Mô và sự tạo thành mô 41 1. S ự biệt hóa tê bào uà sự tạo thành các mô 42 1. Các kiểu mô trong cơ th ể 44 2. Cơ quan và hệ thông cơ quan 50 2. Hệ thống cơ quan 50 2. Nguyên tắc tổ chức của cơ th ể 51 3. Sức khỏe và bệnh tậ t 52 3. Phăn loại bệnh, nhiều nguyên nhãn gây bệnh 54 3. Bệnh nhiễm trùng 54 3. Bệnh di truyền 54 3. Bệnh bẩm sinh 55 3. Bệnh trao đổi chất l,r ' 55 3. Bệnh thần kinh và bệnh tăm thần 56 3. Bệnh ung thư 56 4. Sức khỏe và tuổi già 58 4. Gen và môi trường đối với sự già 58 4. Các giả thuyết về quá trình già 59 Chương 4 - Hệ bảo vệ ngoại vi 63 1. Các chức năng của da 63 1. Cấu tạo của da 03 1. Da và sự điều hòa thăn nhiệt 68 1. Đứt, vết thương, bỏng da và sự hồi phục g9 1. Thay đôi da theo tuổi 71 Chương 5 - Hệ cơ xương -73 1. Bộ xương 73 iv 1. Cấu tạo của xương 78 1. S ự phát triển và hồi phục của xương 79 1. Bệnh về xương 80 1. Biến đổi xương theo tuôi 81 2. Cơ trơn và cơ tim 86 2. Các bệnh và sai lệch về cơ ííỏ 2. Biến đổi cơ theo tuôi già 87 C hư ơng 6 - Hệ tiê u hóa, d in h dư ỡ ng 89 1. Cấu tạo của ống tiêu hóa 89 1. Gan và tụy 94 1. S ự hấp thu các chất dinh dưỡng 96 1. S ự điều chinh quá trình tiêu hóa 97 1. Sai lệch và bệnh tiêu hóa 98 1. Sai lệch và biến đổi theo tuổi của ống tiêu hóa 99 2. Dinh dưỡng và trao đổi chất 100 2. Các chất dinh dưỡng và chế độ ăn 100 2. S ự trao đổi chất 104 2. Bệnh trong trao đổi chất 107 2. Hệ tiêu hóa và dinh dưỡng biến đổi theo tuổi 107 C hư ơng 7 - Hệ bài tiế t 109 1. Các cơ quan bài tiết 110 2. Thận - tạo nước tiểu và bài tiết nước tiểu 110 2. Thận - chức năng cân bằng nội môi 113 2. Bệnh và sai lệch ở hệ tiết niệu 114 2. Biến dôi của hệ tiết niệu theo tuôi 115 C hư ơng 8 • Hệ h ô h ấ p , sự tr a o đổi k h í 117 1. Cơ quan hô hấp 117 1. Xoang m ủi và hầu 117 1. Phê nang và trao đổi khi 119 2. Sự thông khi: hít vào và thở ra 120 3. Sự trao đổi khí giữa phối, máu và mô 120 3. Sự trao đổi 0 >và c o , giữa phế nang và máu: sự hô hấp ngoài 120 3. Sự trao đổi o , và c o , giữa máu và mô: sự hô hấp trong 121 3. Sự chuyên chở 0 2 và CO¿ trong máu 121 4. Sự điều hòa nhịp thở 122 4. Sự điều hòa thần kinh nhịp thở 122 4. Sự điều hòa tần số thở và thở sâu 122 4. Điều hòa có ý thức nhịp thở 123 5. Bệnh và sai lệch về hô hấp 123 5. Biên đồi hệ hô hấp theo tuôĩ 124 Chương 9 - Hệ tu ầ n hoàn m áu 127 1. Máu: Thành phần và chức năng 127 1. Hồng cầu và chuyên chở o , 128 1. Bạch cầu và sự bảo vệ cơ thê 129 1. Tiêu cầu và chông mất máu 130 2. Các nhóm máu ABO và Rh 131 2. Thay đổi theo tuổi 134 3. Mạch máu và tim 134 3. Mạch máu: Đường thông thương của máu 135 3. Hệ bạch huyết 139 3. Bệnh về tim mạch 140 3. Biến đổi tim mạch theo tuổi 141 Chương 10 - Hệ m iển dịch và bào vệ cơ th ê 143 1. Báo vệ không đặc trưng chống bệnh tật 143 1. Báo vệ không thông qua hệ bạch huyết 143 1. Bảo vệ thông qua hệ bạch huyết 143 2. Hệ miễn dịch và sự bảo vệ đặc trưng 145 2. Các tè bào lympho và tinh miễn dịch 145 2. Bán chất của kháng nguyên 145 2. Miễn dịch trung gian tế bào 146 vi 2. Miễn dịch trung gian kháng th ể 3. Bệnh và sai lệch trong hệ miễn dịch 148 3. A1DS: Hội chứng suy giảm miễn dich mắc phải 149 3. Bệnh tự miễn 150 4. Loại thải mô uà cơ quan ghép 151 4. Ung thư lympho 151 5. Biến đổi của hệ miễn dịch theo tuổi 151 5. Biến đổi trong hệ bạch huyết 151 5. Biên đổi trong bảo vệ đặc trứng 151 5. Biến đổi trong bảo vệ không đặc trưng 152 Chương 11 - Hệ nội tiết 153 1. Các tuyến nội tiết 153 2. Hormon: Bản chất và cơ chê tác động 154 2. Hormon không thuộc steroit 154 2. Điều hòa sự tiết ra hormon 154 3. Bệnh và sai lệch về hệ nội tiết 155 3. Bệnh tiểu đường 155 3. Stress và ảnh hưởng của stress đôỉ với cơ th ể 157 3. Biến đổi hệ nội tiết theo tuổi 158 Chương 12 - Hệ thần kinh 159 1. Đại cương vê'hệ thần kinh 159 2. Sự tiến hóa của hệ thần kinh 159 2. Giai đoạn lưới thần kinh 159 2. Giai đoạn hạch thần kinh 159 2. Giai đoạn ông thần kinh 159 3. Nơron và xinap 162 3. Câu tạo của nơron 102 3. X ung thần kinh và dẫn truyền xung thần kinh 163 4. Hệ thần kinh trung ương 166 4. Cấu tạo và chức năng của tủy sông Jgg 4. Cấu tạo và chức năng của não ^71 4. Bán cầu đại não ^gg 5. Hệ thần kinh ngoại biên 207 5. Quy luật phân bô thần kinh ngoại biên 207 5. Dây thần kinh tủy sông 20g 5. Dăy thần kinh não bộ 209 5. Thần kinh ngoại biên tự động 213 Chương 13 - Cơ quan cảm giác r 215 1. Thụ quan cảm giác 215 1. Thụ quan cảm giác đau 216 1. Thụ quan cảm giác m ùi vị 216 2. Cơ quan thị giác 216 2. Cấu trúc cùa m ắt 216 2. Hội tụ ánh sáng và tạo hình ảnh 218 3. Cơ quan thính giác - tai 219 3. Cấu tạo của tai 219 3. Đường truyền sóng ăm và thính giác 220 3. Tai là cơ quan thăng bằng 221 3. Bệnh và sai lệch về m ắt và tai 221 Chương 14 - Cơ quan sin h sản và phát triển 223 1. Cơ quan sinh dục nam và sự tạo thành tinh trùng 223 1. Cơ quan sinh dục nữ, sự tạo trứng và chu kỳ kinh nguyệt 225 2. Chu kỳ kinh nguyệt 228 3. Sự thụ tinh, phát triển phôi thai, sự sinh đẻ, thụ tinh trong ống nghiệm, hiện tượng sinh đôi 230 3. S ự phát triển của phôi, thai 231 3. Hiện tượng sinh đôi hay cùng sinh 236 3. Thụ tinh trong ống nghiệm 239 4. Sai lệc và bệnh cùa thai 240 Chương 15 - Di tru yền người, gen và th ể n hiễm sắc của ngưòi, bệnh về gen và th ể nhiễm sắc 243 1. Một số khó khăn của nghiên cứu di truyền ngưòi 244 2. Những thuận lợi của nghiên cứu di truyền người 244 3. Các phương pháp nghiên cứu di truyền người 244 Chương 16 - N guồn gốc và tiến hóa người 263 1. Học thuyết tiến hóa của Darwin 263 2. Tiến hóa ngưòi, di truyền quần thể người 265 viii 2. Tiên hóa người 265 2. Di truyền quần th ể người. Định luật Hardy - Weinberg 266 3. Người cổ đại và người hiện đại 275 3. Người cổ đại 275 3. Người hiện đại 277 Chương 17 - Sinh thái người 281 1. Sinh thái quần thể, sinh thái cộng đồng xã hội 281 1. Hệ sinh thái, chu kỳ vật chất và dòng năng lượng 282 1. Tính chất đặc trưng của hệ sinh thái 284 2. Sinh quyển và con người 285 2.