Cảm Ứng ở Thực Vật: Ứng Động và Hướng Động

Cảm Ứng Thực Vật

• Khái niệm: Là phản ứng của thực vật đối với các kích thích từ môi trường thông qua cử động của các bộ phận
• Tính chất: Thường diễn ra chậm, khó nhận thấy, nhưng cũng có những phản ứng nhanh như ở cây trinh nữ
• Vai trò: Giúp thực vật thích nghi, tồn tại và phát triển
• Cơ chế: Gồm 4 bộ phận: tiếp nhận, dẫn truyền, xử lý thông tin và đáp ứng kích thích
• Ví dụ: Lá cây bắt mồi khép lại khi côn trùng chạm vào, lá trinh nữ cụp lại khi chạm

So Sánh Ứng Động và Hướng Động

• Giống nhau: Đều là sự tiếp nhận và trả lời kích thích của thực vật

• Giống nhau: Cơ chế đều trải qua 4 bộ phận như trên

• Giống nhau: Đều đảm bảo cho thực vật tận dụng nguồn sống, tự vệ và phát triển

• Khác nhau:

  • Ứng động là phản ứng với tác nhân kích thích không định hướng, còn hướng động là phản ứng với tác nhân kích thích từ một hướng

Ứng động

• Định nghĩa: Phản ứng của cây với các tác nhân kích thích không định hướng
• Tác nhân: Kích thích vô hướng (quang, nhiệt, cơ học, hóa học)
• Phân loại: Ứng động sinh trưởng và ứng động không sinh trưởng
• Cơ chế: Tốc độ sinh trưởng và phân chia tế bào không đồng đều

Hướng động

• Định nghĩa: Phản ứng của cây với tác nhân kích thích từ một hướng
• Tác nhân: Kích thích có hướng xác định (ánh sáng, khoáng chất, nước, trọng lực, tiếp xúc)
• Phân loại: Hướng hóa, hướng trọng lực, hướng nước, hướng sáng, hướng tiếp xúc
• Cơ chế: Do sự phân bố không đồng đều của hormone auxin

Ứng động sinh trưởng

• Định nghĩa: Vận động xuất hiện do tốc độ sinh trưởng và phát triển
• Tác nhân: Kích thích vô hướng (quang, nhiệt,...)
• Ví dụ: Vận động nở hoa, ngủ thức của cây phượng, cụp lá cây trinh nữ

Ứng động không sinh trưởng

• Định nghĩa: Vận động thuận nghịch do sự biến đổi sức trương nước của các cơ quan
• Tác nhân: Kích thích vô hướng (cơ học, hóa học,...)
• Cơ chế: Do sự biến đổi sức trương nước của cơ quan, bộ phận đáp ứng, hoặc do lan truyền kích thích trong các tế bào, mô

Cảm Ứng Ở Động Vật

• Các loại hệ thần kinh ở động vật:

  • Chưa có hệ thần kinh (động vật đơn bào, thân lỗ, bọt biển)
  • Hệ thần kinh dạng lưới (ruột khoang)
  • Hệ thần kinh chuỗi hạch (giun dẹp, giun tròn, chân khớp)
  • Hệ thần kinh dạng ống (cá, thú, lưỡng cư, bò sát, chim)

• Cấu tạo:

  • Hệ thần kinh dạng lưới: Các tế bào thần kinh nằm rải rác, liên kết thành mạng lưới
  • Hệ thần kinh chuỗi hạch: Các tế bào thần kinh tập trung thành hạch, liên kết với nhau
  • Hệ thần kinh dạng ống: Các tế bào tập trung thành ống ở phần lưng

• Mức phản ứng:

  • Động vật chưa có hệ thần kinh: Toàn thân, tốn nhiều năng lượng, thiếu chính xác
  • Hệ thần kinh dạng lưới và chuỗi hạch: Cục bộ, tốn ít năng lượng hơn, chính xác hơn
  • Hệ thần kinh dạng ống: Theo nguyên tắc phản xạ, tốn ít năng lượng và chính xác nhất

Tế Bào Thần Kinh (Neuron)

• Khái niệm: Là đơn vị cấu tạo và chức năng của hệ thần kinh

• Cấu tạo:

  • Thân: Chứa nhân và các bào quan
  • Sợi nhánh: Tiếp nhận và đưa thông tin về thân
  • Sợi trục: Dẫn truyền xung thần kinh đến tế bào khác

• Chức năng: Tiếp nhận kích thích, tạo và dẫn truyền xung thần kinh

• Điện thế nghỉ: Sự chênh lệch điện thế giữa trong và ngoài màng tế bào khi không bị kích thích (trong âm, ngoài dương)

• Điện thế hoạt động: Điện thế nghỉ trở thành điện thế hoạt động khi neuron bị kích thích

Lan Truyền Điện Thế

• Lan truyền điện thế: Điện thế hoạt động lan truyền dọc theo sợi thần kinh thông qua khử cực, đảo cực, tái phân cực
• Cơ chế lan truyền điện thế:
  • Có bao myelin: Điện thế hoạt động lan truyền nhảy cóc từ eo Ranvier này sang eo Ranvier khác, nhanh và tốn ít năng lượng
  • Không có bao myelin: Điện thế hoạt động lan truyền liên tục từ vùng này sang vùng khác, chậm và tốn nhiều năng lượng

Synapse

• Khái niệm: Là diện tiếp xúc giữa các tế bào thần kinh, tế bào thần kinh với tế bào cơ hoặc tế bào tuyến

• Phân loại: Synapse điện và synapse hóa học

• Cấu tạo synapse hóa học:

  • Chùy synapse: Chứa bóng chất truyền tin hóa học (acetylcholine)
  • Màng trước synapse
  • Khe synapse
  • Màng sau synapse: Chứa thụ thể tiếp nhận chất trung gian hóa học và enzyme

• Truyền tin qua synapse:

  • Xung thần kinh làm Ca2+ đi vào chùy synapse, làm túi chứa acetylcholine vỡ ra
  • Acetylcholine gắn vào thụ thể ở màng sau, mở kênh Na+, gây điện thế hoạt động
  • Acetylcholinesterase phân hủy acetylcholine thành acetate và choline
  • Choline quay lại màng trước, đi vào chùy synapse, tham gia tổng hợp acetylcholine

• Thông tin thần kinh chỉ truyền qua synapse theo một chiều vì

  • Phía màng sau không có chất trung gian hóa học để đi về phía màng trước
  • Ở màng trước không có thụ thể tiếp nhận chất trung gian hóa học