Cơ Sở Tự Nhiên Xã Hội - Giáo trình PDF

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI KHOA SƯ PHẠM KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN SINH -------------------0O0---------------------- CƠ SỞ TỰ NHIÊN XÃ HỘI (PHẦN KHOA HỌC) (Dùng cho sinh viên lớp Đại học Giáo dục Tiểu học) Giảng viên:...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI KHOA SƯ PHẠM KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN SINH -------------------0O0---------------------- CƠ SỞ TỰ NHIÊN XÃ HỘI (PHẦN KHOA HỌC) (Dùng cho sinh viên lớp Đại học Giáo dục Tiểu học) Giảng viên: Bùi Đoàn Phượng Linh Biên Hòa, tháng 07 năm 2023  MỤC LỤC ---------o0o---------- Mở đầu............................................................................................................................. 01 Chương 1. Phân loại sinh vật......................................................................................... 02 1. Nguồn gốc sự sống....................................................................................................... 02 1.1. Giả thuyết 1: Sự sống đến từ vũ trụ........................................................................... 02 1.2. Giả thuyết 2: Các chất hữu cơ phức tạp được sinh ra từ những hợp chất cơ bản có sẵn 1.2.1. Giai đoạn tiến hóa hóa học..................................................................................... 03 1.2.1.1. Quá trình hình thành các chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ....................... 03 1.2.1.2. Quá trình trùng phân tao nên các đại phân tử hữu cơ.......................................... 04 1.2.2. Giai đoạn tiến hóa tiền sinh học.............................................................................. 06 1.2.3. Giai đoạn tiến hóa sinh học..................................................................................... 07 2. Sự phân chia các giới sinh vật.................................................................................... 08 2.1. Các quan điểm phân chia sinh giới............................................................................ 09 2.2. Sự phân chia 5 giới sinh vật....................................................................................... 10 2.2.1. Giới Khởi Sinh........................................................................................................ 10 2.2.1.1 Vi sinh vật cổ (Archaea)............................................................................................11 2.2.1.2. Vi khuẩn.............................................................................................................. 12 2.2.2. Giới nguyên sinh..................................................................................................... 13 2.2.3. Giới nấm................................................................................................................. 14 2.2.4. Giới thực vật........................................................................................................... 14 2.2.4.1. Đặc điểm.............................................................................................................. 14 2.2.4.2. Phân loại............................................................................................................... 15 2.2.4.3. Đặc điểm một số đại diện thực vật...................................................................... 16 2.2.5. Giới động vật.......................................................................................................... 19 2.2.5.1. Đặc điểm.............................................................................................................. 19 2.2.5.2. Phân loại............................................................................................................... 20 2.2.5.3. Đặc điểm một số đại diện động vật...................................................................... 20 Chương 2. Tế bào và các hệ cơ quan của cơ thể thực động vật.................................. 29 1. Tế bào và sự phân chia tế bào.................................................................................... 29 1.1. Khái niệm tế bào........................................................................................................ 29 1.2. Các dạng tồn tại của tế bào........................................................................................ 30 1.2.1. Cấu tạo của tế bào thực vật.................................................................................... 31 1.2.2. Cấu tạo của tế bào động vật.................................................................................... 40 1.3. Sự phân chia tế bào.................................................................................................... 42 1.3..1. Các hình thức phân bào.......................................................................................... 42 1.3.1.1. Phân bào ở tế bào nhân sơ................................................................................... 42 1.1.1.2. Phân bào ở tế bào nhân thực................................................................................ 43 1.3.2. Chu kỳ sống của tế bào........................................................................................... 43 1.3.3. Nguyên phân........................................................................................................... 46 1.3.2. Giảm phân............................................................................................................... 48 2. Cấu tạo và chức năng của các cơ quan trong cơ thể thực vật................................ 50 2.1. Cơ quan sinh dưỡng................................................................................................. 50 2.1.1. Rễ cây...................................................................................................................... 50 2.1.1.1. Các miền của rễ.................................................................................................... 50 2.1.1.2. Các loại rễ............................................................................................................ 51 2.1.2. Thân cây.................................................................................................................. 52 2.1.2.1. Các phần của thân cây......................................................................................... 52 2.1.2.2. Các loại thân........................................................................................................ 52 2.1.2.3. Cấu tạo trong của thân non.................................................................................. 54 2.1.2.4. Sự to ra của thân và sự tăng trưởng chiều dài của thân cây................................. 54 2.1.2.5. Chức năng của thân.............................................................................................. 55 2.1.3. Lá cây...................................................................................................................... 55 2.1.3.1. Cấu tạo giải phẫu của lá....................................................................................... 55 2.1.3.2. Các kiểu lá........................................................................................................... 57 2.1.3.3. Các kiểu xếp lá trên thân và cành........................................................................ 57 2.1.3.4. Sự rụng lá............................................................................................................. 57 2.2. Cơ quan sinh sản và sự sinh sản của thực vật....................................................... 58 2.2.1. Cơ quan sinh sản ở thực vật hạt kín........................................................................ 58 2.2.1.1. Hoa....................................................................................................................... 58 2.2.1.2. Hạt........................................................................................................................ 59 2.1.2.3. Quả....................................................................................................................... 61 2.2.2. Sự sinh sản của thực vật.......................................................................................... 62 2.2.2.1. Sinh sản vô tính ở thực vật................................................................................... 63 2.2.2.2. Sinh sản hữu tính ở thực vật hạt kín.................................................................... 64 3. Cấu tạo và chức năng của các cơ quan trong cơ thể động vật................................ 66 3.1. Cơ quan sinh dưỡng................................................................................................. 66 3.1.1. Hệ tuần hoàn........................................................................................................... 66 3.1.2. Hệ hô hấp................................................................................................................ 69 3.1.3. Hệ thần kinh............................................................................................................ 71 3.1.4. Hệ tiêu hóa.............................................................................................................. 73 3.2. Cơ quan sinh sản và sự sinh sản của động vật...................................................... 75 3.2.1. Cơ quan sinh sản của động vật............................................................................... 75 3.2.2. Sự sinh sản của động vật......................................................................................... 76 3.2.2.1. Các hình thức sinh sản vô tính ở động vật..........................................................................76 3.2.2.2. Sinh sảnh hữu tính ở động vật.............................................................................................77 3.3. Sinh trưởng và phát triển của động vật................................................................................79 3.3.1. Sinh trưởng và phát triển không qua biến thái.......................................................................79 3.3.2. Sinh trưởng và phát triển qua biến thái hoàn toàn.................................................. 79 3.3.3. Sinh trưởng và phát triển qua biến thái không hoàn toàn....................................... 80 Chương 3. Sinh vật với môi trường............................................................................... 81 1. Khái niệm và các loại môi trường............................................................................ 81 1.1. Khái niệm.................................................................................................................. 81 1.2. Các loại môi trường.................................................................................................. 81 2. Mối quan hệ giữa môi trường và con người............................................................ 81 2.1. Vai trò của môi trường đối với con người................................................................ 81 2.1.1. Môi trường là không gian sinh sống cho con người và thế giới sinh vật (Habitat)........................................................................................................................................... 81 2.1.2. Môi trường là nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống và sản xuất của con người............................................................................................................ 82 2.1.3. Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất........................................................................................................ 83 2.1.4. Chức năng giảm nhẹ tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên trái đất............................................................................................................................... 84 2.1.5 Chức năng lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người........................................ 84 2.2. Tác động của con người đối với môi trường............................................................ 84 2.2.1. Lịch sử tác động của con người đến môi trường.................................................... 84 2.2.2. Tác động của con người làm suy thoái môi trường tự nhiên.................................. 87 2.2.2.1. Sự phá hủy những nơi cư trú............................................................................... 87 2.2.2.2. Nạn ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu toàn cầu........................................ 88 2.2.2.3. Khai thác quá mức............................................................................................... 89 2.2.2.4. Sự du nhập các loài ngoại lai............................................................................... 89 2.2.2.5. Sự lây lan của các dịch bệnh................................................................................ 89 2.2.2.6. Sự nghèo đói và sức ép dân số............................................................................. 90 2.3. Một số biện pháp bảo vệ môi trường......................................................................... 90 3. Sự trao đổi chất giữa sinh vật với môi trường......................................................... 90 3.1. Sự trao đổi chất giữa thực vật với môi trường........................................................... 90 3.1.1.Sự trao đổi khí ở thực vật......................................................................................... 91 3.1.1.1 Hô hấp ở thực vật.................................................................................................. 91 3.1.1.2. Quang hợp ở thực vật........................................................................................... 92 3.1.2. Sự trao đổi nước và muối khoáng ở thực vật....................................................... 93 3.1.2.1. Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ...................................................93 3.1.2.2. Vận chuyển các chất trong cây..............................................................95 3.1.2.3. Thoát hơi nước.....................................................................................97 3.2. Sự trao đổi chất giữa động vật với môi trường.......................................................... 97 3.2.1. Sự trao đổi thức ăn ở động vật............................................................................... 98 3.2.1.1. Trao đổi protein.................................................................................................... 98 3.2.1.2. Trao đổi chất lipid................................................................................................ 99 3.2.1.3.Trao đổi chất carbohydrate.................................................................................. 100 3.2.1.4. Trao đổi chất nước............................................................................................... 102 3.2.1.5. Sự trao đổi muối khoáng...................................................................................... 102 3.2.1.6.Vitamin và sự trao đổi chất................................................................................... 104 3.2.2. Sự trao đổi khí..........................................................................................105 3.2.2.1. Sự trao đổi khí ở phổi, mang............................................................................... 105 3.2.2.2.. Sự trao đổi khí ở mô........................................................................................ 106 3.2.3. Sự vận chuyển các chất.............................................................................106 4. Ảnh hưởng của các nhân tố vô sinh đến đời sống thực vật và động vật................ 107 4.1. Ảnh hưởng của các nhân tố vô sinh đến đời sống thực vật....................................... 107 4.1.1. Ảnh hưởng của ánh sáng và sự thích nghi của thực vật.......................................... 107 4.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên đời sống thực vật....................................................... 108 4.1.3. Ảnh hưởng của nước và độ ẩm đối với thực vật..................................................... 109 4.2. Ảnh hưởng của các nhân tố vô sinh lên đời sống động vật....................................... 111 4.2.1. Ảnh hưởng của ánh sáng đối với động vật............................................................. 111 4.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với đời sống động vật................................................ 112 4.2.3. Ảnh hưởng của độ ẩm đối với động vật.................................................................. 113 5. Chuỗi thức ăn và lưới thức ăn................................................................................... 114 5.1. Chuỗi thức ăn............................................................................................................. 115 5.2. Lưới thức ăn............................................................................................................... 115 6. Tài nguyên thiên nhiên............................................................................................... 115 6.1. Các loại tài nguyên thiên nhiên.................................................................................. 115 6.2. Biện pháp khai thác, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.................................................. 117 6.2.1. Nâng cao ý thức trách nhiệm khai thác, sử dụng tài nguyên thiên nhiên............... 117 6.2.2. Tăng cường công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên............................................. 117 6.2.3. Đẩy mạnh thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường.......................................... 118 6.2.4. Chủ động đưa ra các phương án ứng phó với thiên tai........................................... 118 Chương 4. Con người và sức khỏe................................................................................ 119 1. Khái quát về cơ thể người.......................................................................................... 119 1.1. Cấu tạo vi thể............................................................................................................. 119 1.2. Cấu tạo đại thể........................................................................................................... 119 2. Cấu tạo và chức năng các hệ cơ quan trong cơ thể người...................................... 122 2.1. Hệ vận động............................................................................................................. 122 2.1.1.Tầm quan trọng của hệ vận động............................................................................. 122 2.1.1.1. Vai trò của hệ xương............................................................................................ 122 2.1.1.2. Vai trò của hệ cơ.................................................................................................. 122 2.1.2. Hệ xương................................................................................................................. 122 2.1.2.1.Cấu tạo xương....................................................................................................... 122 2.1.2.2. Thành phần hóa học của xương........................................................................... 123 2.1.2.3. Cấu tạo bộ xương người...................................................................................... 123 2.1.2.4. Khớp xương......................................................................................................... 127 2.1.3. Hệ cơ....................................................................................................................... 127 2.1.4. Đặc điểm phát triển hệ cơ – xương ở học sinh tiểu học......................................... 128 2.1.5. Tư thế và các biện pháp phòng ngừa sự sai lệch tư thế của trẻ.............................. 129 2.2. Hệ tuần hoàn............................................................................................................ 129 2.2.1. Cấu tạo của hệ tuần hoàn........................................................................................ 129 2.2.2. Máu và sự tuần hoàn máu....................................................................................... 131 2.2.2.1. Chức năng của máu.................................................................................... 131 2.2.2.2. Cấu tạo của máu......................................................................................... 132 2.2.2.3. Sự tuần hoàn máu....................................................................................... 135 2.2.3. Đặc điểm tuần hoàn máu ở học sinh tiểu học............................................... 137 2.2.4. Vệ sinh hệ tuần hoàn..................................................................................... 137 2.3. Hệ tiêu hoá................................................................................................................ 138 2.3.1. Chức năng của hệ tiêu hóa............................................................................ 138 2.3.2. Cấu tạo hệ tiêu hóa.................................................................................................. 138 2.3.2.1. Ống tiêu hóa......................................................................................................... 138 2.3.2.2. Tuyến tiêu hóa...................................................................................................... 143 2.3.3. Sự biến đổi thức ăn trong ống tiêu hóa................................................................... 145 2.3.4. Sự hấp thụ thức ăn.................................................................................................. 147 2.3.5. Đặc điểm tiêu hoá ở học sinh tiểu học.................................................................... 147 2.3.6. Vệ sinh tiêu hóa...................................................................................................... 147 2.4. Hệ hô hấp.................................................................................................................. 149 2.4.1. Vai trò của hệ hô hấp.............................................................................................. 149 2.4.2. Cấu tạo hệ hô hấp.................................................................................................... 149 2.4.2.1. Bộ phận dẫn khí................................................................................................... 150 2.4.2.2. Bộ phận thở......................................................................................................... 151 2.4.3. Hoạt động của cơ quan hô hấp................................................................................ 152 2.4.3.1. Nhịp thở, kiểu thở................................................................................................ 152 2.4.3.2. Cử động hô hấp.................................................................................................... 153 2.4.3.3. Sự trao đổi khí ở phổi và ở tế bào........................................................................ 154 2.4.4. Đặc điểm hô hấp của học sinh tiểu học................................................................... 155 2.4.5. Vệ sinh hô hấp........................................................................................................ 155 2.5. Hệ bài tiết.................................................................................................................. 156 2.5.1. Chức năng của hệ bài tiết........................................................................................ 156 2.5.2. Cấu tạo của hệ bài tiết............................................................................................. 157 2.5.3. Sự hình thành và bài tiết nước tiểu......................................................................... 158 2.5.3.1. Sự hình thành nước tiểu....................................................................................... 158 2.5.3.2. Sự bài xuất nước tiểu ra khỏi cơ thể................................................................... 160 2.5.4. Đặc điểm bài tiết của học sinh tiểu học.................................................................. 160 2.5.5. Biện pháp phòng bệnh về đường tiết niệu ở trẻ...................................................... 161 2.6. Hệ thần kinh............................................................................................................. 161 2.6.1. Chức năng của hệ thần kinh.................................................................................... 161 2.6.2. Các bộ phận của hệ thần kinh................................................................................. 162 2.6.2.1. Hệ thần kinh động vật.......................................................................................... 162 2.6.2.2. Hệ thần kinh thực vật........................................................................................... 165 2.6.3. Hoạt động phản xạ của hệ thần kinh....................................................................... 165 2.6.3.1. Định nghĩa phản xạ............................................................................................. 165 2.6.3.2. Cung phản xạ....................................................................................................... 165 2.6.3.3. Vòng phản xạ...................................................................................................... 167 2.6.3.4. Phản xạ có điều kiện và phản xạ không điều kiện............................................... 167 2.6.4. Sự phát triển hệ thần kinh của trẻ em tiểu học........................................................ 172 2.6.5. Vệ sinh hệ thần kinh............................................................................................... 174 3. Một số bệnh thông thường và tai nạn thường gặp ở lứa tuổi tiểu học................... 175 3.1. Các tật thường gặp ở học sinh tiểu học...................................................................... 175 3.1.1. Bệnh sai lệch tư thế................................................................................................. 175 3.1.2. Cận thị..................................................................................................................... 175 3.2. Bệnh truyền nhiễm thường gặp ở học sinh tiểu học.................................................. 176 3.2.1. Bệnh lao.................................................................................................................. 177 3.2.2. Bệnh sốt xuất huyết................................................................................................. 177 3.2.3. Bệnh đau mắt đỏ..................................................................................................... 178 3.2.4. Bệnh mắt hột........................................................................................................... 178 3.3. Tai nạn thường gặp đối với học sinh tiểu học: chảy máu mũi................................... 179 Chương 5. Vật chất và năng lượng................................................................................ 180 1. Nước và tầm quan trọng của nước........................................................................... 180 1.1. Thành phần và cấu trúc phân tử của nước................................................................. 180 1.2. Một số tính chất và hằng số vật lí quan trọng của nước............................................ 180 1.3. Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước....................................................... 181 1.4. Tầm quan trọng của nước......................................................................................... 182 2. Vai trò và đặc điểm của khí quyển, ánh sáng, âm thanh........................................ 182 2.1. Khí quyển................................................................................................................... 182 2.2. Ánh sáng.................................................................................................................... 183 2.3. Âm thanh.................................................................................................................... 184 3. Một số chất khí trong khí quyển................................................................................ 184 3.1. Ôxi............................................................................................................................. 184 3.2. Nitơ............................................................................................................................ 185 3.3. Hiđrô.......................................................................................................................... 186 3.4. Khí cacbonic.............................................................................................................. 187 4. Một số kim loại thông dụng...................................................................................... 187 4.1. Sắt.............................................................................................................................. 187 4.2. Đồng.......................................................................................................................... 188 4.3. Nhôm.......................................................................................................................... 188 5. Thủy tinh, đồ gốm và xi măng................................................................................... 189 5.1. Thuỷ tinh.................................................................................................................... 189 5.2. Đồ gốm....................................................................................................................... 190 5.3. Xi măng...................................................................................................................... 191 6. Các nguồn năng lượng................................................................................................ 192 6.1. Năng lượng................................................................................................................ 192 6.2. Các nguồn năng lượng............................................................................................... 192 6.2.1. Năng lượng của chất đốt......................................................................................... 192 6.2.2. Năng lượng điện...................................................................................................... 192 6.2.3. Nguồn năng lượng hạt nhân.................................................................................... 192 6.3. Các nguồn năng lượng sạch (không gây ô nhiễm môi trường).................................. 193 6.3.1. Năng lượng mặt trời................................................................................................ 193 6.3.2. Năng lượng gió........................................................................................................ 194 6.3.3. Năng lượng nước chảy............................................................................................ 194 6.3.4. Năng lượng thuỷ triều............................................................................................. 194 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 195  MỞ ĐẦU Cơ sở tự nhiên và xã hội (phần khoa học) là một học phần quan trọng và cần thiết để sinh viên sau khi ra trường có thể giảng dạy tốt các bộ môn: Tự nhiên – Xã hội lớp 1, 2, 3 và Khoa học 4 và 5 ở bậc tiểu học. Học phần này cung cấp cho sinh viên những tri thức cơ bản về sinh học: nguồn gốc của sự sống, khái quát về phân loại sinh vật, từ tế bào đến cơ thể thực vật và động vật, những ảnh hưởng của sinh vật với môi trường, con người và sức khỏe, và vật chất năng lượng. Sinh viên sẽ trình bày được những kiến thức, kỹ năng cơ bản về thế giới thực vật, động vật, con người – sức khỏe và vật chất và năng lượng ở lứa tuổi tiểu học. Từ đó, sinh viên sẽ xác định được hệ thống tri thức cơ bản về sinh học trong môn tự nhiên và xã hội, môn Khoa học ở bậc tiểu học. Nội dung học phần gồm 5 chương: Chương 1: Phân loại sinh vật Sinh viên sẽ trình bày được những kiến thức, kỹ năng về Nguồn gốc sự sống và sự phân chia sinh giới. Chương 2: Tế bào và các hệ cơ quan của cơ thể thực động vật Sinh viên sẽ trình bày được những kiến thức về tế bào và sự phân chia tế bào, cấu tạo và chức năng của các cơ quan trong cơ thể thực vật và động vật. Chương 3: Sinh vật với môi trường Sinh viên trình bày được khái niệm và các loại môi trường, mối quan hệ giữa môi trường và con người, sự trao đổi chất giữa sinh vật với môi trường, ảnh hưởng của các nhân tố vô sinh đến đời sống thực vật và động vật, chuỗi thức ăn và lưới thức ăn và tài nguyên thiên nhiên Chương 4: Con người và sức khỏe Cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản khái quát về cơ thể người, cấu tạo và chức năng các hệ cơ quan trong cơ thể người và một số bệnh thông thường và tai nạn thường gặp ở lứa tuổi Tiểu học. Chương 5: Vật chất và năng lượng Cung cấp cho sinh viên những kiến thức về nước và tầm quan trọng của nước; vai trò và đặc điểm của khí quyển, ánh sáng, âm thanh; một số chất khí trong khí quyển; một số kim loại thông dụng; thủy tinh, đồ gốm và xi măng và các nguồn năng lượng. 1  Chương 1. PHÂN LOẠI SINH VẬT 1. Nguồn gốc sự sống 1.1. Giả thuyết 1: Sự sống đến từ vũ trụ Giả thuyết này cho rằng sự sống bắt nguồn từ không gian ngoài địa cầu, từ một hành tinh khác hay thiên hà khác, xâm nhập vào địa cầu qua các thiên thạch, bụi vũ trụ, sao chổi,…Nhiệt độ không gian rất thấp, càng lên cao càng thấp, -500C ở tầm bay cao độ 10 km. Các sinh vật đơn bào có thể sống vĩnh viễn ở nhiệt độ Nitrogen lỏng (-1900C). Tiến sĩ Terry Kee, một nhà sinh học vũ trụ của Đại học Leeds tại Anh, tin rằng khi những thiên thạch bắn phá địa cầu vài tỷ năm trước, nhiều viên rơi xuống những vùng nước xung quanh núi lửa hoạt động. Nước nằm gần núi lửa hoạt động có tính axit nhẹ do nó hòa tan những vật chất từ núi lửa. Nhờ tính axit nhẹ mà nước tương tác với thiên thạch để tạo nên những hợp chất hóa học đầu tiên. Để chứng minh, Kee thả những mẩu thiên thạch chứa sắt vào nước có tính axit nhẹ và nhận thấy các hợp chất phosphate hình thành. Sau khi được nung nóng tới khoảng 80oC, các hợp chất phosphate biến thành pyrophosphate – chất tạo nên adenosine triphosphate (ATP). Các nhà khoa học đã phát hiện các chất kiến tạo nên ADN trong các thiên thạch, nhưng chưa chắc chắn rằng liệu chúng được tạo ra trong không gian hay do tác động của Trái Đất trong quá trình va chạm. Các nhà khoa học của NASA đã phân tích những mẫu thiên thạch hình thành cách đây nhiều tỉ năm trước khi rơi xuống Trái đất và họ phát hiện ra Adenine và Guanin - hai trong bốn chất được gọi là các nucleobazơ tạo nên ADN- đã được tìm thấy trong những mẫu thiên thạch đó. Qua cuộc nghiên cứu, các nhà khoa học cũng đã cung cấp các bằng chứng cho thấy rằng các nucleobazơ đã được hình thành trong không gian chứ không phải từ môi trường trên Trái đất. Qua nghiên cứu, phân tích đã cho thấy là cả ba loại phân tử cần thiết để kiến tạo nên các tế bào sống là: Các nucleobazơ (được sử dụng để tạo thành các nucleic acid làm nên vật chất di truyền như ADN), các acid amin (được sử dụng để tổng hợp nên protein), hợp chất amphiphilic (được sử dụng để xây dựng nên màng tế bào ), tất cả đều đã được tìm thấy trong các thiên thạch và dường như đã được hình thành tại đó. Như vậy, theo các nhà khoa học, thiên thạch có thể được nói đến như nguồn cung cấp các thành phần cần thiết cho nguồn gốc của sự sống trên Trái đất và có thể ở cả nơi khác nữa. 2 1.2. Giả thuyết 2: Các chất hữu cơ phức tạp được sinh ra từ những hợp chất cơ bản có sẵn Quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái Đất được chia thành ba giai đoạn: tiến hóa hóa học, tiến hóa tiền sinh học và tiến hóa sinh học. Trong các giai đoạn tiến hóa, các chất hữu cơ đầu tiên được hình thành từ các chất vô cơ với điều kiện nguyên thủy của Trái Đất. Các chất hữu cơ đơn giản này lại được trùng phân tạo nên các đại phân tử, từ các đại phân tử hữu cơ này hình thành các tế bào sơ khai và tạo nên các tế bào sống đầu tiên, từ các tế bào sống này hình thành nên những sinh vật cơ bản. Ngày nay, học thuyết tế bào hiện đại khẳng định rằng tất cả các sinh vật đều được cấu tạo nên từ tế bào, những tế bào mới được tạo nên từ sự phân chia của những tế bào trước nó. Nguồn gốc tế bào cũng chính là nguồn gốc sự sống và là những bước quan trọng nhất trong quá trình tiến hóa sự sống. Sự xuất hiện tế bào chính là bước đánh dấu chuyển biến từ thế giới hóa học vô sinh để bắt đầu sự sống sinh vật. Giả thuyết thứ hai về nguồn gốc sự sống cho rằng không có nguồn cung cấp từ ngoài Trái đất mà các chất hữu cơ phức tạp được sinh ra từ những hợp chất nhỏ có sẵn dưới các tác động bên ngoài như: bức xạ mặt trời, sấm sét, sức nóng từ lõi Trái đất và mặt trời. Tất cả đều xảy ra ở giai đoạn tiến hóa đầu tiên: tiến hóa hóa học. 1.2.1. Giai đoạn tiến hóa hóa học - Là quá trình tiến hóa từ các hợp chất vô cơ (CH4, NH3, CO, C2H2...) → hợp chất hữu cơ. Từ các hợp chất hữu cơ đơn giản → hợp chất hữu cơ phức tạp (CH→ CHO → CHON). Từ các đại phân tử → hệ đại phân tử. - Nguồn năng lượng cho các phản ứng xảy ra: tia tử ngoại, sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ, hoạt động núi lửa, sự phóng điện trong khí quyển, va chạm các thiên thạch... - Các chất hữu cơ ấy theo những trận mưa hòa tan vào đại dương và tiếp tục hình thành những hợp chất hữu cơ phức tạp hơn 1.2.1.1. Quá trình hình thành các chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ Năm 1920, nhà bác học người Nga là Oparin và nhà bác học người Anh là Haldane đã độc lập cùng nhau đưa ra giả thuyết cho rằng các chất hữu cơ đơn giản đầu tiên trên Trái Đất có thể xuất hiện bằng con đườn tổng hợp hóa học từ các chất vô cơ có sẵn trong tự nhiên trong bầu khí quyên nguyên thủy củ Trái Đất như CH4, NH3, hay là xianôgen (C2H2) nhờ nguồn năng lượng sấm sét, tia tử ngoại, núi lửa... 3. Hình 1.1. Thí nghiệm Urey-Miller Năm 1953, Harold Urey và Stand Miller bằng thực nghiệm kiểm tra giả thuyết của Oparin và Haldane. Các ông đã tạo ra môi trường có thành phần hóa học giống khí quyển của Trái Đất nguyên thủy trong một bình thủy tinh 5 lít. Thí nghiệm gồm một bình đầu tiên chứa nước (mô phỏng nước biển) với hỗn hợp khí CH4, NH3, H2, đun nóng bình này đến khi xảy ra hiện tượng hóa hơi rồi dẫn vào một bình thứ hai phóng tia lửa điện liên tục (mô phỏng sấm sét). Hỗn hợp khí được làm lạnh, ngưng tụ lại (mô phỏng hiện tượng Trái Đất nguội dần) và dẫn ngược trở lại vào bình đầu tiên để tiếp tục chu trình trên. Trong vòng một giờ, nước trong bình chuyển sang màu cam. Sau một tuần, họ quan sát thấy 15% cacbon đã chuyển thành hợp chất hữu cơ. Sau vài tuần, chất lỏng trong bình đầu tiên trở nên sẩm màu và dần dần chuyển thành màu nâu thẫm. Khi phân tích chất này, Miller và Urey phát hiện một lượng lớn acid amin chứa trong nó, một thành phần quan trọng trong cấu trúc cơ bản của khối vật chất sống. Ðể loại bỏ khả năng các vi khuẩn nhiểm hỗn hợp và tổng hợp các hợp chất, ông lặp lại thí nghiệm nhưng không cho phóng điện, và năng suất lại không có ý nghĩa. Sau thí nghiệm của Miller và Urey, nhiều nhà khoa học khác đã lặp lại thí nghiệm này với thành phần các chất vô cơ có thay đổi chút ít và họ đều nhận được các hợp chất hữu cơ đơn giản khác nhau. 1.2.1.2. Quá trình trùng phân tao nên các đại phân tử hữu cơ Để chứng minh các đơn phân như acid amin có thể kết hợp với nhau tạo nên các chuỗi polypeptide đơn giản trong điều kiện của Trái Đất nguyên thủy vào những năm 4 1950, Fox và cộng sự đã tiến hành thí nghiệm đun nóng hỗn hợp các acid amin khô ở nhiệt độ 150 -1800C và đã tạo ra được các chuỗi polypeptide ngắn được gọi là protein nhiệt. Kế tiếp là thí nghiệm của Joan Oros I Florensa (NASA, 1959-1962) cho biết tổng hợp được chất nucleobase adenine, thành phần cấu tạo của nucleic acids trong phân tử ATP và GTP, bằng cách đun nóng dung dịch ammonium cyanide. Như vậy, ta có thể hình dung quá trình hình thành các đại phân tử khi Trái Đất mới hình thành như sau: trong điều kiện bầu khí quyển nguyên thủy không có oxi (hoặc rất ít), với nguồn năng lượng là các tia chớp, núi lửa, tia tử ngoại,....một số chất vô cơ kết hợp với nhau tạo nên các chất đơn giản như acid amin, nucleotide, đường đơn cũng như acid béo. Trong điều kiện nhất định các đơn phân kết hợp với nhau tạo thành các đại phân tử. Các nhà khoa học cho rằng các acid nucleic cũng được hình thành từ các đơn phân là các nucleotide theo con đường trùng phân và vật chất di truyền đầu tiên có lẽ là ARN mà không phải là ADN. Hiện nay, có một số bằng chứng khoa học chứng minh rằng ARN có thể nhân đôi mà không cần đến enzyme (protein) và do đó có thể coi ARN là tiến hóa trước ADN. Ta có thể hình dung quá trình tiến hóa để tạo ra các phân tử ARN và ADN có khả năng nhân đôi như sau: đầu tiên, các nucleotide kết hợp với nhau tạo nên rất nhiều phân tử ARN với thành phần nucletide với chiều dài khác nhau. Trên cơ sở đó chọn lọc tự nhiên chọn lọc ra các phân tử ARN có khả năng nhân đôi tốt hơn cũng như có hoạt tính enzym tốt hơn làm vật chất di truyền. Sau này với sự trợ giúp của các enzyme, từ ARN tổng hợp nên các phân tử ADN có cấu trúc bền vững hơn và với khả năng phiên mã chính xác hơn ARN, nên ADN đã thay thế ARN trong việc lưu trữ và bảo quản thông tin di truyền trong tế bào, còn ARN chỉ làm nhiệm vụ trong dịch mã. Các nhà khoa học cũng cho rằng cơ chế dịch mã cũng có thể được hình thành như sau: đầu tiên, các acid amin nhất định có thể tạo nên các liên kết yếu với các nucleotide trên phân tử ARN. Phân tử ARN lúc này tác động như một khuôn mẫu để các acid amin “bám” vào và sau đó liên kết với nhau tạo nên các chuỗi polypeptide ngắn. Nếu chuỗi polypeptide ngắn này lại có được đặc tính của một enzyme xúc tác cho quá trình dịch mã hoặc phiên mã thì sự tiến hóa sẽ xảy ra nhanh hơn. Dần dần, chọn lọc tự nhiên chọn lọc ra phức hợp các phân tử hữu cơ có thể phối hợp với nhau để tạo nên các cơ chế nhân đôi 5 và dịch mã. Những bước tiến hóa đầu tiên hướng tới quá trình nhân đôi và dịch mã như vậy có thể được hình thành khi các phân tử ARN và polypeptide được bao bọ.c bởi lơp màng bán thấm cách li chúng với môi trường bên ngoài. 1.2.2. Giai đoạn tiến hóa tiền sinh học Tiến hóa tiền sinh học là giai đoạn hình thành nên các tế bào sơ khai (protobiont) và sau đó hình thành nên những tế bào sống đầu tiên. Khi các đại phân tử như lipid, protein, acid nucleic,... xuất hiện trong nước và tập trung với nhau thì các phân tử lipid do đặc tính kị nước sẽ lập tức hình thành nên lớp màng bao bọc lấy tập hợp các đại phân tử hữu cơ tạo nên các giọt nhỏ li ti khác nhau (giọt coaxecva). Những giọt nhỏ chứa các chất hữu cơ có màng bao bọc và chịu sự tác động của Chọn lọc tự nhiên (CLTN) sẽ tiến hóa dần tạo nên các tế bào sơ khai. Khi hình thành nên các tế bào sơ khai, chọn lọc tự nhiên không còn tác động lên từng phân tử hữu cơ riêng rẽ mà tác động lên cả tập hợp các phân tử như một đơn vị thống nhất (tế bào sơ khai). Tế bào sơ khai nào có được tập hợp các phân tử giúp chúng có khả năng trao đổi chất và năng lượng với bên ngoài, có khả năng phân chia và duy trì thành phần hóa học thích hợp của mình thì sẽ được giữ vững và nhân rộng. Năm 2001, Jason Dworkin cho dung dịch đông lạnh gồm nước, methanol, ammonia và carbon monoxide với tia tử ngoại UV. Phản ứng cho ra một số lượng đáng kể chất hữu cơ, các chất này kết hợp lại thành bong bóng hay có hình sợi ở trong nước. Ông cho rằng các màng bong bóng này giống màng tế bào chứa các chất căn bản của sự sống. Các bong bóng có kích thước từ 10 đến 40 µ, bằng kích thước của hồng huyết cầu. Đặc biệt là các bong bóng này phát quang (fluorescence) khi tiếp xúc với UV. Ông cho rằng các bong bóng phát quang này chính là mẫu mực quang tổng hợp ở thời cổ đại. Năm 2004, mhóm Leslie Orgel, thành công tỗng hợp chất Purine trong môi trường băng giá từ hydrogen cyanide. Tất cả các thí nghiệm trên đều sử dụng tia lửa điện là nguồn năng lượng, bắt trước sấm sét hay tia hồng tử ngoại. Ngược lại, Gunster Wächtershäuser, trong thập niên 1980s, sử dụng năng lượng hóa học từ sulphides sắt, như Pyrite. Năng lượng này không những tổng hợp được các phân tử hữu cơ mà còn tạo được các oligomers và polymers. Thí nghiệm sản xuất được dipeptides (0.4 đến 12.4%) và một ít tripeptides (0.1%). Mới đây khám phá vi khuẩn Methanosarcina acetivorans ở dưới đáy biển. Vi khuẩn thời cổ đại này hấp thụ carbon monoxide và nhả ra methane và acetate. James 6 Ferry và Christopher House của Đại học Penn State University khám phá thêm rằng vi khuẩn này lấy năng lượng từ phản ứng giữa acetate và sulphide sắt chỉ nhờ 2 amino acids đơn giản, khác với sư cần tới trên 10 amino acids như hiện nay. Christof Biebricher, năm 2008, thành công trong việc tạo một ARN mới chứa 400 bases từ một mẫu RNA thiên nhiên trong điều kiện băng giá. Mẫu ARN mới này tăng trưởng bao quanh ARN thiên nhiên. Nhóm nghiên cứu Đại Học Harvard, năm 2008, cho biết đang nghiên cứu việc tạo tế bào nhân tạo. Nhóm nghiên cứu này cho trộn vài acid béo (fatty acids) với DNA (thiên nhiên) trong một ống nghiệm, kết quả cho thấy thành lập một khối ADN mới chứa nhiều thông tin di truyền. Nếu thêm vào đó nucleotides (thiên nhiên) thì nucleotides chạy vào và ADN tự chia đôi (replicate) trong vòng một ngày. Tuy nhiên, thí nghiệm tạo DNA mới phải dựa vào ADN và nucleotides thiên nhiên trích từ nhiễm thể. Cho tới nay, chưa có khoa học gia nào tạo được tế bào nhân tạo, ngay cả ARN hay ADN nhân tạo. Năm 2009, Sutherland và nhóm nghiên cứu thuộc Đại Học Manchester (Anh quốc) đã thành công tổng hợp được 2 khối cấu tạo ARN trong số 4 khối căn bản của ARN, và nhóm ông tin tưởng rằng sẽ thành công tổng hợp được ARN nhân tạo từ các dung dịch hóa học. Một khi tổng hợp được ARN nhân tạo thì không khó lắm trong việc tổng hợp ADN nhân tạo, và dựa theo nghiên cứu của nhóm Harvard, tổng hợp thành tế bào nhân tạo sẽ trong tầm tay. 1.2.3. Giai đoạn tiến hóa sinh học Tiến hóa sinh học là giai đoạn tiến hóa từ những tế bào đầu tiên hình thành nên những loài sinh vật như ngày nay dưới tác động của các nhân tố tiến hóa. Từ những tế bào sơ khai ban đầu, trải qua quá trình chọn lọc và tiến hóa khắc nghiệt những tế bào đó sẽ hình thành và phát triển thành các cơ thể đơn bào đơn giản, dần dần sẽ tiến hóa thành tế bào sinh vật nhân sơ và tế bào sinh vật nhân thực rồi từ tế bào sinh vật nhân thực sẽ tiếp tục tiến hóa thành cơ thể nhân thực, đơn bào nhân thực và cuối cùng là đa bào nhân thực. Tất cả đều chịu sự tác động mạnh mẽ của chọn lọc tự nhiên, các tế bào sẽ dần hoàn thiện và hình thành nên các sinh vật đầu tiên của Trái Đất. 7  Hình 1.2.Sơ đồ tóm tắt các giai đoạn tiến hóa 2. Sự phân chia các giới sinh vật  Các bậc phân loại trong mỗi giới Các giới sinh vật là vô cùng đa dạng. Để nghiên cứu chúng, các nhà khoa học phải dựa vào các tiêu chí về cấu tạo, dinh dưỡng, sinh sản… để sắp xếp chúng vào bậc phân loại và đặt tên. Có 7 bậc phân loại chính 8 Cách gọi tên các bậc phân loại dùng tiếng Latinh - Loài: được gọi bằng 2 từ nghép lại do Linne đề xướng năm 1753. + Từ đầu tiên: là tên Chi luôn luôn được viết hoa + Từ thứ 2: là 1 tính từ chỉ loài không viết hoa, chỉ tính chất của cây, nơi mọc, công dụng, mùa hoa nở, tên người mô tả… VD: Sativa  cây trồng Sau tên loài thường viết tắt hay nguyên họ tác giả đã công bố tên đầu tiên. VD: Oryza sativa L.  tên cây Lúa (thuộc chi Oryza), loài lúa thuộc dạng cây trồng (Sativa), L. là chữ viết tắt của Linne - Họ: Tên Chi điển hình + aceae VD: Rutacaeae  Họ Cam - Bộ: Tên Họ chính + ales VD: Lycopodiales  Bộ Thạch Tùng - Lớp: Tên Bộ chính + opsida hay atae VD: Lycopodiopsita  Lớp Thạch Tùng - Ngành: Tên Lớp chính + phyta VD: Lycopodiophyta  ngành Thông đất Giới (Regnum) được xem như đơn vị phân loại lớn nhất, bao gồm những sinh vật có chung những đặc điểm nhất định. 2.1. Các quan điểm phân chia sinh giới  Hệ thống 2 giới Hệ thống 2 giới do Aristote đề xướng, chia sinh giới thành 2 giới dựa trên hình thức chuyển động, hình thức dinh dưỡng - Giới thực vật - Giới động vật  Hệ thống 3 lãnh giới Hệ thống 3 lãnh giới dựa vào sự phân tích trình tự Nucleotit của rARN và 1 số đặc điểm khác về phân tử. - Lãnh giới vi sinh vật cổ - Lãnh giới vi khuẩn - Lãnh giới sinh vật nhân thực: + Giới Nguyên sinh 9  + Giới Nấm + Giới thực vật + Giới động vật  Hệ thống 4 giới Hệ thống 4 giới chia làm 2 nhóm (trên giới) lớn: - Nhóm prokaryote, gồm 1 giới: giới Monera. Gồm 2 ngành: + Ngành vi khuẩn + Ngành vi khuẩn Lam - Nhóm Eukaryote, gồm 3 giới: + Giới Nấm + Giới thực vật + Giới động vật  Hệ thống 5 giới - Giới Khởi sinh (Monera). VD: Vi khuẩn, vi khuẩn lam - Giới Nguyên sinh (Protista) VD: Tảo, Nấm nhầy, Động vật nguyên sinh - Giới Nấm (Fungi) - Giới Thực vật (Flantae) - Giới Động vật (Animalia) 2.2. Sự phân chia 5 giới sinh vật Đến thế kỉ XX Oaitâykơ (Whittaker) và Magulis (Margulis) đề nghị xếp các sinh vật vào 5 giới là giới Khởi sinh (Monera) gồm vi khuẩn; giới Nguyên sinh (Protista) gồm động vật nguyên sinh (còn gọi là động vật đơn bào), tảo và nấm nhầy; giới Nấm (Fungi), giới Thực vật (Plantae) và giới Động vật (Animalia). Sự phân chia sinh vật thành 5 giới là tương đối hợp lí và được công nhận rộng rãi trong thời gian dài. 2.2.1. Giới Khởi Sinh - Tế bào nhân sơ, là những sinh vật cổ sơ nhất xuất hiện khoảng 3,5 tỉ năm trước đây. - Sống khắp nơi, trong đất, nước, không khí 10  - Phương thức dinh dưỡng rất đa dạng: hóa tự dưỡng, quang tự dưỡng, hóa dị dưỡng, quang dị dưỡng hoặc một số sống kí sinh - Sinh sản vô tính hoặc hữu tính - Phân loại (theo cấu tạo thành tế bào): + Vi khuẩn ( Bacteria) + Vi sinh vật cổ (Archaea). Chúng có khả năng sống trong những điều kiện khắc nghiệt về nhiệt độ áp suất và độ muối. 2.2.1.1 Vi sinh vật cổ (Archaea) - Tế bào nhân sơ, cơ thể đơn bào - Phương thức sống: hóa dưỡng hữu cơ, hóa dưỡng vô cơ, tự dưỡng, quang hợp. - Môi trường sống: cổ khuẩn thích nghi với các môi trường có kiện cực đoan như nhiệt độ cao (suối nước nóng, dung nham núi lửa), nơi lạnh giá, nồng độ muối cao (hồ nước lạnh trong tự nhiên, các cánh đồng muối, thực phẩm muối như thịt muối, cá muối làm nước mắm), độ acid cao.. - Cấu tạo tế bào: + Có thành tế bào có chức năng bảo vệ tế bào. Thành tế bào không chứa peptidoglucan (có ở thành tế bào vi khuẩn) vì thế không bị phá hủy dưới tác dụng của lysozym. Tùy theo loại cổ khuẩn mà thành tế bào được cấu tạo bởi pseudo-peptidoglycan (pseudomurein), hoặc bởi protein hoặc polysaccharide, glycoprotein. + Cầu nối acid béo – glycerol trong lipid màng tế bào là liên kết ether (ở vi khuẩn và sinh vât nhân thật là liên kết ester). Acid béo trong ether-lipid là các phân tử mạch dài, phân nhánh (ở vi khuẩn và sinh vât nhân thật là các phân tử ngắn, mạch thẳng) Nhờ vậy cổ khuẩn không bị biến đổi ở nhiệt độ cao. Hình 1.3. Lipid trong mang tế bào của cổ khuẩn (ete-lipid) khác với của vi khuẩn và sinh vật nhân thật (este-lipid) 11  + Có ribosome thuộc loại 70S (giống vi khuẩn). + Có nhiều loại enzyme ARN-polymerase, cấu trúc mỗi loại phức tạp hơn nhiều so với ARN-polymerase ở vi khuẩn. + Có 1 nhiễm sắc thể dạng vòng (giống vi khuẩn) nhưng genom của cổ khuẩn thường nhỏ hơn nhiều so với genom của vi khuẩn. Hình 1.4. Một trong những nơi đầu tiên cổ khuẩn được tìm thấy: suối nước nóng trong công viên quốc gia Yellowstone (Mỹ) - Cổ khuẩn được chia làm 2 nhóm: + Crenarhaeota: kị khí bắt buộc, ưa nhiệt và ưa axit + Euryarchaeota: ưa mặn, sinh metan và một vài loài kị khí ưa nhiệt. 2.2.1.2. Vi khuẩn - Là sinh vật nhân sơ, kích thước nhỏ, đa phần đơn bào. - Hình thái đa dạng: hình cầu, hình que,…. - Kiểu trao đổi chất khác nhau: phần lớn háo khí, một số yếm khí, một số có khả năng cố định đạm. - Khả năng di động: có hoặc không - Một số có khả năng tạo bào tử chịu đựng đựơc các điều kiện bất lợi. - Môi trường sống: phân bố khắp mọi nơi và phát triển nhanh chóng ở những nơi có đủ thức ăn, độ ẩm, nhiệt độ tối ưu cho sự phân chia và lớn lên của chúng. Chúng có thể được mang đi bởi gió từ nơi này tới nơi khác. Chúng có ở trong không khí, nước, thức ăn, cơ thể động vật, thực vật,... 12  Hình 1.5. Cấu trúc tế bào vi khuẩn 2.2.2. Giới nguyên sinh - Sinh vật nhân thực - Cơ thể đơn bào hay đa bào hay một khối nguyên sinh chất nhầy chứa nhiều nhân - Phân loại, gồm: + Động vật nguyên sinh (Protozoa) * Đơn bào * Không có thành xenlulozo * Dị dưỡng * Vận động bằng lông hoặc roi. VD: Trùng amip, trùng lông,… + Nấm nhầy (Myxomycota) * Cơ thể tồn tại ở hai pha: pha đơn bào giống amip, pha cộng bào là khối nguyên sinh chất nhẩy chứa nhiều nhân * Dị dưỡng hoại sinh (Nấm nhầy) + Thực vật nguyên sinh (tảo- algae) * Tảo là sinh vật nhân thật, đơn bào hoặc đa bào * Môi trường sống của tảo chủ yếu trong nước và những nơi có độ ẩm cao, có ánh sáng, một số ít sống trên đất ẩm hoặc trên vỏ cây * Không chuyển động hoặc chuyển động bằng roi. * Cấu tạo tế bào: vách tế bào cấu tạo bởi Cellulose và pectin. Một vài ngành tảo, vách tế bào có thêm Silic (SiO2.n H2O) hoặc CaCO3 (Tảo vòng, Tảo đỏ). Chất 13 nguyên sinh có chứa:Thể màu, các chất dự trữ, không bào co bóp, thể ribo, lipid, điểm mắt... Nhân của tảo là nhân thật, có 1 hoặc nhiều nhân trong tế bào * Sinh sản: sinh sản sinh dưỡng: phân đôi hoặc đứt khúc, sinh sản vô tính: bằng bào tử có roi (bào tử động) hoặc bào tử không roi (bào tử bất động), Sinh sản hữu tính với 3 hình thức sinh sản hữu tính đẳng giao, dị giao, noãn giao. * Một số Tảo có xen kẽ thế hệ trong quá trình sống. * Phương thức sống: tự dưỡng hoặc dị dưỡng (cộng sinh với nấm tạo thành Địa y, ký sinh). 2.2.3. Giới nấm - Là nhóm sinh vật nhân chuẩn (Eukaryote) - Là sinh vật dị dưỡng - Phương thức sống: kí sinh, hoại sinh, cộng sinh - Môi trường sống: sống ở tất cả các môi trường - Tổ chức cơ thể: + Một số ít có cấu tạo cơ thể đơn bào, sống đơn độc hoặc tập đoàn + Phần lớn ở dạng sợi, sợi phân nhánh có vách ngăn hoặc không có vách ngăn. Từng sợi được gọi là khuẩn ty (hay sợi nấm), những sợi này sinh trưởng ở đỉnh và phát triển rất nhanh tạo thành một đám chằng chịt các sợi gọi là khuẩn ty thể (hay hệ sợi nấm). Ở một số nấm bậc cao, sợi nấm kết bện với nhau tạo thành mô giả hoặc hạch nấm (các sợi nấm ken chặt với nhau tạo thành một khối rắn chắc, có màu đen, tích chứa chất dự trữ). 2.2.4. Giới thực vật 2.2.4.1. Đặc điểm - Sinh vật nhân thực, đa bào - Cơ thể hầu hết đã phân hóa thành các cơ quan thân, lá, rễ (trừ rêu chưa có rễ thật). - Mỗi cơ quan đều có cấu tạo phức tạp và phân hóa thành các loại mô đảm nhiệm các chức năng khác nhau - Tế bào lá chứa nhiều sắc tố clorophyl nên có khả năng tự dưỡng quang hợp và có vách tế bào là cellulose 14  - Phần lớn không có khả năng di chuyển. Nhờ có thành cellulose nên thân cành vững chắc, vươn cao tỏa lá để hấp thu ánh sáng mặt trời. - Phản ứng chậm với các kích thích từ môi trường - Chất dự trữ là lipit hoặc tinh bột - Phát triển hệ mạch để truyền dẫn nước và muối khoáng - Lớp cutin phủ bên ngoài lá có tác dụng chống mất nước, nhưng biểu bì lá có chứa khí khổng dẻ trao đổi khí và thoát hơi nước. - Thụ tinh nhờ gió, nước và côn trùng. Thụ tinh kép tạo hợp tử và tạo nội nhũ để nuôi phôi phát triển. - Sinh sản: + Trong chu trình sống luôn có sự xen kẽ thế hệ giữa thể bào tử (2n) và thể giao tử (n): * Ngành Rêu: thể giao tử chiếm ưu thế so với thể bào tử. * Các ngành còn lại: thể bào tử chiếm ưu thế hơn thể giao tử (ngành Hạt kín thì thể giao tử xem như không đáng kể nữa). + Cơ quan sinh sản cái là túi noãn có cấu tạo đa bào phức tạp. Trong quá trình tiến hóa túi noãn biến đi và lên đến Thực vật hạt kín xuất hiện “nhụy” nằm trong cơ quan sinh sản chung là “hoa”. + Trong quá trình sinh sản hữu tính xuất hiện “phôi” do hợp tử phát triển thành. Phôi được bảo vệ và nuôi dưỡng bởi thức ăn lấy từ cơ thể mẹ, đảm bảo cho sự phát triển tốt hơn. 2.2.4.2. Phân loại Giới thực vật (plantae) rất đa dạng phong phú. Chúng phân bố hầu hết mọi nơi trên Trái Đất và có mặt ở tất cả các miền khí hậu: từ hàn đới đến ôn đới, phong phú nhất là nhiệt đới; có mặt ở các dạng địa hình: từ đồi núi, trung du đến đồng bằng và ngay cả vùng sa mạc cũng có thựcvật. Sự phân bố rộng và sự đa dạng của môi trường đã giúp cho thực vật hình thành những đặc điểm thích nghi phù hợp với môi trường sống, tạo nên sự đa dạng phong phú của chúng. Giới thực vật được chia thành các ngành chính: - Ngành rêu và địa tiền (Bryophyta): Hiện nay đã định loại được khoảng hơn 12.000 loài rêu và địa tiền. Đó là những cơ thể thực vật đầu tiên chiếm lĩnh môi trường cạn. 15  - Ngành cỏ tháp bút (Equisetophyta): Là những thực vật có mạch đầu tiên, nhưng có cấu tạo đơn giản. Chúng có thân ngầm trong đất, từ đó mọc ra thân quang hợp màu lục, mọc thẳng đứng mang những lá hình vẩy nhỏ. Ở Việt Nam phổ biến có một loài được dùng để bán trong các quầy bán hoa là cỏ đốt (Equyseta delibe). - Ngành thông đất (Lycopodiophyta): Là những cây có kích thước không lớn thường chỉ đạt đến độ cao 80cm. Chúng có thân bò, từ đó phân ra những thân thẳng đứng và mang những lá mỏng, phẳng, sắp xếp xoắn. Trên đỉnh thân có những lá chuyên hóa tập trung lại thành tổ chức giống như nón cây thông, các bào tử được hình thành trong đó. - Ngành dương xỉ (Polypodiophyta): Hiện mới chỉ thống kê được 9.000 loài, phân bố rộng rãi trên Trái Đất và có nhiều ở rừng mưa nhiệt đới. Một số loài có kích thước lớn, bề ngoài trông giống như các cây cọ, bởi thân mọc thẳng và hóa gỗ, không phân nhánh. Thân ở trên mặt đất hay trong đất, từ thân mọc ra những rễ hình sợi và những lá hình lược thẳng đứng. Lá của dương xỉ ở trong chồi cuộn lại, khi lớn lên chúng mới duỗi ra. - Ngành hạt trần (Gymnospermatophyta): Hiện đã thống kê được hơn 550 loài, đa số là các cây gỗ và cây bụi. Thực vật hạt trần có hạt không được bao bọc trong quả. Hoa và hạt của chúng được hình thành ở mặt trong của lá hình vẩy và những lá này thường sắp xếp dạng nón. Ở Việt Nam phổ biến có đại diện là các cây: vạn tuế, thiên tuế, thông, tùng, bách… dùng để lấy gỗ, trồng làm cảnh và làm thuốc chữa bệnh. - Ngành hạt kín (Agiospermatophyta): có số lượng loài phong phú nhất trong giới thực vật. Trong ngành này, có một số loài sống hoàn toàn trong nước, một số lại có thể sống ở nơi khô hạn nhất. Đa số là cây tự dưỡng, còn một số loài có đời sống kí sinh hay bán kí sinh như: lan và tầm gửi; một số lại thích nghi với lối sống ăn thịt. Hiện đã thống kê và định loại được hơn 230.000 loài trong hai lớp: lớp Một lá mầm và lớp Hai lá mầm. 2.2.4.3. Đặc điểm một số đại diện thực vật a. Ngành Rêu - Môi trường sống thường gắn với nơi ẩm ướt như chân tường, trên đất ẩm, đá, thân cây… - Rêu là ngành thực vật ở cạn nguyên thủy nhất, có cấu tạo cơ thể rất đơn giản: + Một số đại diện thấp cơ thể ở dạng Tản + Một số đại diện tiến hóa hơn cơ thể đã phân hóa thành thân, lá, “rễ”. * Rễ: rêu chưa có rễ thật mà chỉ là rễ giả ở dạng đơn bào hoặc đa bào, tức là những lông hút có chức năng giữ cây, chưa có mô dẫn. 16  * Thân: nhỏ bé, không phân nhánh, mang nhiều lá nhỏ * Lá: có đường gân ở giữa và chỉ gồm 1 lớp tế bào. Thân và lá đều có màu lục. Trong thân và lá chưa có mạch dẫn thông suốt, mô dẫn và mô cơ còn sơ khai nên chưa thích nghi với đời sống trên cạn. - Rêu có xen kẽ thế hệ rõ ràng mà trong chu trình sống, thể giao tử chiếm ưu thế hơn thể bào tử: + Thể giao tử (n) là cây trưởng thành trên đó mang túi tinh và túi noãn. + Thể bào tử (2n) (gọi là thể mang túi) phát triển từ phôi và nằm trên thể giao tử thường gồm 3 phần: túi bào tử, cuống và chân. - Rêu có cây đực và cây cái riêng. Sự thụ tinh vẫn nhờ nước vì tinh trùng có 2 roi bơi trong nước (nước mưa hoặc nước sương) đến túi noãn kết hợp với noãn cầu hình thành hợp tử -Phân loại: lớp rêu sừng, Lớp rêu tản, Lớp rêu thật. b. Nhóm Quyết thực vật - Là những thực vật đã có thân, lá, rễ thật và có mạch dẫn bên trong. - Sinh sản bằng bào tử. - Trong chu trình sống có xen kẽ thế hệ, trong đó thể bào tử chiếm ưu thế hơn so với thể giao tử. - Những Quyết thực vật đang sống hiện nay có dạng thân cỏ, những mấy trăm triệu năm trước này có những cây Quyết thân gỗ lớn, chúng chết đi để lại những mỏ than đá khổng lồ. - Nhóm Quyết thực vật gồm những ngành sau: + Ngành Quyết trần (Rhyniophyta) + Ngành Lá thông (Psilotophyta) + Ngành Thông đá ( lycopodiophyta) + Ngành Cỏ tháp bút (Equisetophyta) + Ngành Dương xỉ ( Polypodiophyta) c. Ngành hạt trần - Ngành đặc trưng bởi sự có mặt của hạt do noãn phát triển thành. Noãn (tương ứng với túi bào tử lớn) nằm trên các lá noãn (lá bào tử lớn) mở, hoặc đơn giản hơn, chúng hầu như nằm trên ngọn của chồi. Hạt được hình thành sau này là hạt trần, nằm lộ trên các lá noãn. 17  - Các lá noãn và nhị (lá bào tử lớn và nhỏ) thường tập trung thành nón (nón đực, nón cái). - Khác với Dương xỉ, ở Hạt trần sự phát triển của thể giao tử cái, quá trình thụ tinh, và thậm chí cả những giai đoạn phát triển đầu tiên của hợp tử cũng đều xảy ra bên trong noãn. Kết quả là sự phát triển của hợp tử đã hình thành phôi (thể bào tử non) nằm trong hạt Sự xuất hiện hạt là 1 sự kiện quan trọng, tạo điều kiện cho thể bào tử non ở giai đoạn phát triển đầu tiên vượt qua được những bất lợi của môi trường nhờ sống trong hạt khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành cây mới. - Ở hạt trần, trong chu trình phát triển cá thể, thể bào tử (cây trưởng thành) chiểm ưu thế tuyệt đối. Thể giao tử đực và giao tử cái rất tiêu giảm. - Sự thụ tinh hầu hết không cần nước, tinh trùng không có roi được đưa tới noãn cầu nhờ ống phấn do 1 tế bào của hạt phấn phát triển thành. - Hạt trần là 1 nhóm cổ thực vật có hạt, nhiều loài đã bị tuyệt diệt, hiện nay chỉ còn khoảng 600 - 7000 loài, hầu hết tập trung trong Lớp thông. - Đặc điểm cơ thể: + Kích thước từ vài chục cm (bụi) đến 140m, đường kính có thể đạt tới 3m. + Thân gỗ (cây bụi, gỗ lớn, leo), không có cây thân cỏ. Thân có cấu tạo thứ cấp, nhưng chưa có mạch thông, gỗ chỉ có bào quản núm, chưa có sợi gỗ và mô mềm gỗ. + Lá lớn dạng lông chim (đại diện thấp), hoặc lá nhỏ, nguyên, hình kim, hình vảy, hình mũi giáo,…(đại diện cao). - Trừ một số loài, phần lớn là lá cây thường xanh. d. Ngành hạt kín - Ngành bao gồm những thực vật có hoa chính thức. - Đây là ngành lớn và đa dạng nhất, chiếm ưu thế trong giới Thực vật, bao gồm tới trên 30 vạn loài. - Phân bố ở khắp mọi nơi trên Trái đất, có ý nghĩa quan trọng trong tự nhiên và cũng như trong đời sống con người. - Đặc trưng lớn nhất của ngành là có hoa, có hạt được giấu kín trong quả. Hạt này phát triển từ noãn nằm trong lá noãn đã khép kín, tức bầu nhụy. Sự xuất hiện hoa, quả biểu hiện tính thích nghi cao độ của thực vật Hạt kín đối với việc bảo vệ và phát triển nòi giống. 18  Hình 1.6. Cấu tạo hoa của thực vật hạt kín - Cơ quan sinh dưỡng: có thân, lá, rễ rất phát triển và rất đa dạng về hình thái, thích nghi với những điều kiện rất khác nhau của môi trường. - Hệ thống dẫn của cây rất phát triển: có mạch thông dẫn nhựa và sợi gỗ nâng đỡ cây (trong khi ở Hạt trần chỉ có quản bào núm vừa có chức năng dẫn, vừa có chức năng nâng đỡ). - Trong chu trình sống, thể giao tử tiêu giảm đến mức tối đa: + Thể giao tử đực chỉ còn lại 1 tế bào chứa 2 tinh trùng không roi (tinh tử). + Thể giao tử cái chỉ là 1 túi phôi có 8 nhân (không còn túi noãn bào nữa mà noãn bào phát triển ngay trên túi phôi). - Có quá trình thụ tinh kép: khi hạt phấn rơi vào núm nhụy thì trong hạt phấn có 1 tế bào sinh tinh sẽ cho ra 2 tinh tử: + 1 tinh tử đi vào túi phôi kết hợp với noãn, tạo hợp tử phát triển thành phôi. + 1 tinh tử đi sâu vào trong kết hợp với 2 nhân trung tâm, tạo tế bào 3n ,tế bào này phân chia liên tiếp cho ra nội nhũ tam bội. - Sự thụ phấn hoàn thiện theo hai hướng chính là nhờ côn trùng và nhờ gió, do đó cấu trúc của hoa cũng biến đổi theo: + Bao hoa và tuyến mật tiêu giảm, bao phấn lắc lư, hạt phấn nhiều và nhẹ, đầu nhuỵ loe hay xẻ nhỏ và thò ra ngoài (thụ phấn nhờ gió). + Hoa đối xứng hai bên, cánh hoa có màu sắc sặc sỡ, có tuyến mật, có mùi thơm (thụ phấn nhờ côn trùng). 2.2.5. Giới động vật (Animalia) 2.2.5.1. Đặc điểm - Cơ thể đơn bào hoặc đa bào. Nếu là cơ thể đa bào thì các tế bào phân hóa thành các mô, các cơ quan và hệ cơ quan khác nhau. 19  - Động vật có hệ cơ và cơ quan vận động, giúp động vật di chuyển tích cực để tìm thức ăn, lẩn trốn kẻ thù - Có hệ thần kinh và giác quan, giúp cho cơ thể có phản ứng nhanh với kích thích của môi trường. - Sống dị dưỡng 2.2.5.2. Phân loại - Phân loại: Hiện đã thống kê được hơn một triệu loài, từ động vật đơn bào đến động vật đa bào và được chia làm hai nhóm: + Động vật không xương sống + Động vật có xương sống. Động vật không xương sống Động vật có xương sống Không có bộ xương trong Bộ xương trong bằng sụn hoặc bằng Bộ xương ngoài (nếu có) bằng kitin xương, có dây sống hoặc cột sống làm Hô hấp thẩm thấu qua da hoặc ống trụ. khí -Hô hấp bằng mang hoặc bằng phổi Thần kinh dạng hạch hoặc chuỗi hạch ở mặt bụng. Hệ thần kinh dạng ống ở mặt lưng Gồm: Nửa sống, Cá lưỡng tiêm, Cá Gồm: Động vật nguyên sinh, Thân lỗ, miệng tròn, Cá sụn, Cá xương, Lưỡng Ruột khoang, Giun dẹp,Giun tròn, cư, Bò sát, Chim và Thú. Thân mềm, Giun đốt, Chân khớp, Da gai, Hàm tơ GIỚI ĐỘNG VẬT 2.2.5.3. Đặc điểm một số đại diện động vật a. Một số đại diện của động vật không xương sống a.1. Ngành Ruột khoang (Coelenterata) - Ruột khoang là động vật có hai lá phôi và được coi là đã tiến hóa từ một nguồn gốc chung với động vật bậc cao có ba lá phôi, vì chúng đều có xoang tiêu hóa thông với bên ngoài bằng lỗ miệng. - Có xoang tiêu hóa thông với bên ngoài bằng lỗ miệng. 20  - Các mô của ruột khoang rất giống với các mô của động vật bậc cao: biểu mô, mô liên kết, mô cơ, mô thần kinh và mô sinh sản. - Đại diện: Thủy tức, sứa, hải quỳ, san hô... a.2. Ngành giun - Ngành giun dẹp - Ngành giun tròn - Ngành giun đốt  Ngành giun dẹp - Sống tự do hay ký sinh - Cơ thể có 3 lớp tế bào được hình thành từ 3 lá phôi. - Cơ thể dẹp, đối xứng 2 bên và phân biệt đầu - đuôi, mặt lưng –mặt bụng, ruột phân nhiều nhánh, chưa có ruột sau và hậu môn. - Thân thể dẹp theo hướng lưng bụng. Không có các khoảng trống riêng biệt trong chức cơ thể (chưa có thể xoang), chỉ có các khoảng trống nhỏ giữa các cơ quan hình thành nhu mô đệm. - Hệ tiêu hoá chưa hoàn thiện (kiểu xoang vị), có thể vắng mặt ở một số nhóm. - Hệ thần kinh đã có đôi hạch sơ khai nằm phía trước (hạch não), có các dây thần kinh chạy vè phía sau. cơ quan cảm giác còn đơn giản, một số có điểm mắt và một số thụ quan khác. - Chưa xuất hiện các cơ quan như thể xoang, tuần hoàn, hô hấp và các hoạt động sống như hô hấp còn xảy ra qua bề mặt cơ thể. - Tất cả đều lưỡng tính, cơ quan sinh dục hoàn thiện với tuyến sinh dục phát triển, ống sinh dục và các cơ quan sinh dục phụ. Thụ tinh trong, phát triển trực tiếp thành ấu trùng có lông bơi và phát triển phù hợp với chu kỳ sống của vật chủ. - Số lớn giun dẹp ký sinh còn có thêm giác bám, cơ quan sinh sản phát triển, ấu trùng phát triển qua các vật chủ trung gian. - Đại diện: Sán lông, sán lá gan, sán lá máu, sán bã trầu, sán dây....  Ngành giun tròn - Khác với gian dẹp ở chỗ tiết diện ngang cơ thể tròn. Cơ thể hình trụ thường thuôn hai đầu. 21  - Cơ thể Đối xứng hai bên, không phân đốt,có 3 lá phôi. - Có khoang cơ thể chưa chính thức và ống tiêu hóa chưa phân hóa, ống tiêu hóa bắt đầu ở lỗ miệng, kết thúc là lỗ hậu môn. - Thiếu cơ quan hô hấp vàtuần hoàn. Đã hình thành tuyến sinh dục, có ống dẫn sinh dục, con đực nhỏ hơn con cái. Trứng rất nhỏ, có vỏ kitin. - Môi trường sống: nước, đất ẩm, trên cơ thể người, thực vật và động vật. - Phần lớn số loài giun tròn sống ký sinh, một số nhỏ sống tự do. - Đại diện: giun đũa, giun kim, giun móc câu, giun rễ lúa  Ngành giun đốt - Cơ thể phân đốt. - Mỗi đốt đều có đôi chân bên (chi bên). Chi bên có nhiều tơ thích nghi bơi lội trong nước. Tuy nhiên một số loài cấu tạo cơ thể bị biến đổi như chi bên, tơ tiêu giảm, thần kinh giác quan kém phát triển. - Có khoang cơ thể chính thức, ống tiêu hóa phân hóa, bắt đầu có hệ tuần hoàn, hô hấp qua da hay mang. - Môi trường sống: nước ngọt, nước mặn, trong đất, trên cây. - Phương thức sống: tự do, định cư, ký sinh, chui rúc trong đất,.... - Đại diện: giun đất, rươi, đỉa, giun đỏ, vắt a.3. Ngành thân mềm - Cơ thể được chia thành 3 phần là đầu, thân và chân, mức độ phát triển của các phần tuỳ thuộc vào từng nhóm khác nhau trong đó phần đầu xác định. - Hầu hết động vật thân mềm có đối xứng 2 bên, riêng nhóm chân bụng (ốc) có hiện tượng mất đối xứng. - Thân mềm, không phân đốt, có vỏ đá vôi, có khoang áo - Hệ tiêu hóa phân hóa - Hô hấp bằng mang, phổi nằm trong xoang áo, một số hô hấp qua bề mặt cơ thể. - Cơ quan di chuyển thường đơn giản. Riêng mực và bạch tuộc thích nghi với lối săn mồi và di chuyển tích cực nên vỏ tiêu giảm và cơ quan di chuyển phát triển. - Cơ thể có cả dạng đơn tính và lưỡng tính. - Đại diện: Trai sông, Sò, Ốc sên, Mực, Bạch tuộc... a.4. Ngành chân khớp - Có bộ xương ngoài bằng kitin nâng đỡ che chở. 22  - Có chân phân đốt, khớp động - Qua lột xác mà tăng trưởng cơ thể - Sống khắp nơi trên Trái Đất - Sống tự do hoặc ký sinh - Gồm 3 lớp lớn: + Lớp Giáp xác + Lớp Hình nhện + Lớp Sâu bọ  Lớp Giáp xác - Phần lớn sống ở nước ngọt, nước mặn - Có 20 nghìn loài khác nhau, sống ở hầu hết ao hồ, sông biển, một số sống trên cạn và một số nhỏ sống kí sinh - Thân thường tách thành phần ngực ở phía trước, phần bụng phía sau. - Cơ quan hô hấp là mang - Đại diện: tôm, cua, cáy, rận nước, mọt ẩm...  Lớp hình nhện - Cơ thể có 2 phần: đầu - ngực và bụng nối với nhau một eo nhỏ - Thường có 4 đôi chân bò - Hoạt động chủ yếu vào ban đêm, có các tập tính thích hợp với săn bắt mồi sống. - Đại diện: Bọ cạp, Cái ghẻ, Ve bò, Nhện  Lớp sâu bọ (côn trùng) - Có số loài phong phú nhất trong giới động vật (khoảng gần một triệu loài) gấp 2- 3 lần số loài của các động vật còn lại. - Phân bố khắp nơi trên Trái Đất - Hầu hết có thể bay trong quá trình phát triển có biến thái, cơ thể lột xác thay đổi hình dạng nhiều lần cho đến khi trưởng thành. - Cơ thể có 3 phần riêng biệt là đầu – ngực – bụng, đầu do 5 đốt phía trước tập trung lại, ngực 3 đốt, bụng có số đốt thay đổi. - Đầu có hình khối do nhiều tấm kitin tạo thành. Phía lưng của đầu có mắt kép, có khi có mắt đơn và một đôi râu. - Ngực có 3 đốt: gồm đốt ngực trước, ngực giữa và ngực sau. Mỗi đốt ngực mang một đôi chân. Đốt ngực giữa và sau mang thêm mỗi đốt một đôi cánh. 23  - Đa số côn trùng có 2 đôi cánh - Hô hấp bằng ống khí - Đại diện: Bọ ngựa, châu chấu, mọt, ve sầu, chuồn chuồn, bướm, ruồi, muỗi.... b. Một số đại diện của ngành động vật có xương sống - Đặc điểm chung của động vật có xương sống là có bộ xương trong, trong đó có cột sống (chứa tủy sống) - Phân loại: + Tổn lớp Cá + Lớp lưỡng cư + Lớp bò sát + Lớp chim + Lớp thú b1. Tổng lớp cá - Cá là lớp có số lượng lớn nhất trong các động vật có xương sống khoảng 25415 loài cá. - Cá sống trong môi trường có tầng nước khác nhau nên có cấu tạo và tập tính khác nhaau. - Cá là những động vật có xương sống thích nghi với đời sống hoàn toàn ở nước, bơi bằng vây, hô hấp bằng mang - Có 1 vòng tuần hoàn, tim 2 ngăn chứa máu đỏ thẫm, máu đi nuôi cơ thể là máu đỏ tươi. - Thụ tinh ngoài - Là động vật biến nhiệt. - Bao gồm hai lớp: lớp cá sụn và lớp cá xương + Lớp cá sụn: * Có khoảng 850 loài, sống chủ yếu ở nước mặn và nước lợ. * Da trần hoặc có vẩy tấm, vẩy láng * Bộ xương hoàn toàn bằng sụn, thiếu xương nắp mang, khe mang thông thẳng ra ngoài, da nhám, miệng nằm ở bụng. Đại diện: cá Đuối, cá nhám + Lớp cá xương: * Gồm các loài cá có thân phủ vẩy láng hoặc vẩy xương 24  * Bộ xương có cấu tạo hoàn toàn bằng xương hoặc một phần sụn một phần xương. * Khe mang có xương nắp mang bảo vệ và nhiều loài có bóng hơi. * Sinh sản hữu tính, thụ tinh ngoài, trứng cá phát triển trong nước. * Tuỳ theo môi trường sống mà người ta chia ra: cá nước ngọt, cá nước lợ và cá nước mặn. Đại diện: cá chép, cá vền, cá rô.... b.2. Lớp lưỡng cư - Trên thế giới có khoảng 4000 loài lưỡng cư. Ở Việt Nam phát hiện khoảng 147 loài. - Là loài động vật có xương sống có cấu tạo thích nghi với đời sống vừa ở nước, vừa ở cạn. - Đặc điểm: + Đều có da trần (thiếu vảy), luôn luôn ẩm ướt và dễ thấm nước + Sự sinh sản thường phụ thuộc vào môi trường nước ngọt, thụ tinh ngoài, nòng nọc phát triển qua biến thái. + Di chuyển bằng 4 chi + Hô hấp bằng phổi và da + Có 2 vòng tuần hoàn, tim 3 ngăn, tâm thất chứa máu pha + Là động vật biến nhiệt - Lưỡng cư được chia làm 3 bộ: + Bộ Lưỡng cư có đuôi: có thân dài, đuôi dẹp bên, 2 chi sau và 2 chi trước dài tương đương nhau. Hoạt động chủ yếu vào ban đêm. Đại diện: Cá có Tam Đảo + Bộ Lưỡng cư không đuôi: có số lượng loài lớn nhất trong lớp, 2 chi sau dài hơn 2 chi trước, đa số hoạt động vào ban đêm Đại diện: Ếch cây, Ễnh ương, Cóc nhà + Bộ Lưỡng cư không chân: thiếu chi, có thân dài giống như giun, song có mắt, miệng có răng và kích thước lớn hơn giun, sống chui luồn trong hang, hoạt động cả ngày và đêm. Đại diện: Ếch giun b.3. Lớp bò sát 25  - Bò sát là động vật có xương sống đầu tiên có đời sống chính thức ở cạn. Tuy nhiên, vẫn có một số loài sống trong nước: baba, cá sấu, rắn biển, rùa biển…. Đây chỉ là hiện tượng thứ sinh, chúng vẫn giữ những đặc điểm điển hình của động vật có xương sống ở cạn. - Trên thế giới có khoảng 6500 loài bò sát. Ở Việt Nam hiện đã mô tả được 186 loài. - Là loài động vật có xương sống có da khô ít tuyến, vảy sừng bao bọc chống lại sự mất nước của cơ thể - Sinh sản trên cạn, trứng có túi niệu có vai trò bài tiết, có túi niệu bảo vệ phôi khỏi bị khô và có nhiều noãn hoàng dự trữ cho phôi phát triển không qua biến thái. Bò Sát thụ tinh trong, đẻ trứng, nhưng hầu hết các loài thiếu khả năng ấp trứng và chăm sóc con non. - Hô hấp hoàn toàn bằng phổi, nên phổi có cấu tạo hoàn chỉnh và thở bằng lồng ngực. - Tim và động mạch phân hóa hơn: tâm thất có vách ngăn chưa hoàn toàn nên hai nửa tâm thất còn thông nhau (trừ cá sấu). - Phần đốt sống cổ có thêm đốt sống trụ, đảm bảo cho đầu cử động linh hoạt hơn, các giác quan trên đầu phát huy được tác dụng. - Là động vật biến nhiệt - Bò sát có hình dạng ngoài đa dạng: + Cơ thể có dạng thằn lằn như thằn lằn bóng đuôi dài, thạch sùng, nhông cát, cá sấu... + Cơ thể dạng rùa có mai ở lưng, yếm ở bụng, đầu và tứ chi có thể thụt vào trong mai và yếm khi gặp nguy hiểm như các loài rùa sống ở cạn hoặc baba, vích, đồi mồi… sống ở nước. + Cơ thể dạng rắn, có thân dài, da khô phủ vẩy sừng lợp mái ngói, đầu và cổ không phân biệt rõ và có tứ chi tiêu giảm. - Lớp bọ sát được xếp thành 4 bộ: + Bộ Đầu mỏ: hiện nay chỉ còn có 1 loài sống trên vài hòn đảo ở TânTây Lan gọi là Nhông Tân Tây Lan + Bộ Có vảy: chủ yếu gồm những loài sống ở cạn + Bộ cá xấu: vừa sống ở nước vừa sống ở cạn + Bộ rùa: một số loài rùa cạn, vừa sống ở cạn ở nước, ba ba sống chủ yếu ở nước ngọt, rùa biển. 26 b.4. Lớp chim - Trên thế giới có khoảng 8600 loài, được xếp thành 27 bộ. Ở Việt Nam hiện đã mô tả được hơn 850 loài chim - Là loài động vật có xương sống, tổ chức cơ thể cao và có cấu tạo thích nghi với đời sống bay lượn. - Đặc điểm chung: + Mình có lông vũ bao phủ + Chi trước biến đổi thành cánh + Có mỏ sừng do miệng thiếu răng có túi sừng bao bọc thành mỏ + Phổi có hệ thống mao quản khí thông với hệ thống túi khí + Bộ xương rắn chắc nhưng nhẹ và xốp + Tim có 4 ngăn + Là động vật hằng nhiệt + Thụ tinh trong, đẻ trứng. Trứng lớn có vỏ đá vôi, được ấp nở ra con nhờ thân nhiệt của chim bố và chim mẹ - Phân loại gồm: nhóm chim chạy, nhóm chim bơi và nhóm chim bay - Đa số chim là động vật có ích và nhiều loài đã được con người thuần dưỡng thành gia cầm có giá trị kinh tế cao. a.5. Lớp thú - Là loài động vật có xương sống có tổ chức cao nhất. Hệ thần kinh phát triển ở mức độ cao thể hiện: thú có những tập tính sinh học phức tạp đảm bảo cho chúng thích nghi với các điều kiện sống phức tạp của môi trường. - Đặc điểm chung: + Có hiện tượng thai sinh (đẻ con) đảm bảo cho phôi phát triển trong cơ thể mẹ và nuôi con bằng sữa mẹ. + Có bộ lông mao bao phủ cơ thể. + Bộ răng phân hóa thành răng cửa, răng nanh và răng hàm. + Tim 4 ngăn + Bộ não phát triển thể hiện rõ ở bán cầu não và tiểu não. + Là động vật hằng nhiệt. - Phân loại gồm: thú đẻ trứng và thú đẻ con 27 Hình 1.7. Sơ đồ giới thiệu một số bộ thú 28  CHƯƠNG 2. TẾ BÀO VÀ CÁC HỆ CƠ QUAN CỦA THỰC ĐỘNG VẬT 1. Tế bào và sự phân chia tế bào 1.1. Khái niệm tế bào Theo học thuyết tế bào: “Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng căn bản của mọi sinh vật sống” (Schleidenva Schwan, 1939). Tế bào được xem là đơn vị tổ chức cơ bản của thế giới sống cả về cấu tạo, chức năng sinh lý và di truyền theo 3 nguyên lý sau: + Tế bào là đơn vị sống bé nhất, đơn vị tổ chức cơ bản của tất cả các cơ thể sống. + Tất cả cơ thể sống được cấu tạo gồm một hoặc nhiều tế bào. Các quá trình trao đổi chất và di truyền đều diễn ra trong tế bào. + Tế bào được sinh ra từ tế bào có trước. Dựa trên sự công nhận tế bào là cấp tổ chức cơ bản của cơ thể sống nghĩa là phải công nhận rằng, trong quá trình xuất hiện và tiến hóa của sự sống, chỉ ở giai đoạn xuất hiện tế bào thì sự sống mới biểu hiện đầy đủ với các đặc tính như trao đổi chất, sinh trưởng phát triển, sinh sản, cảm ứng và thích nghi với môi trường sống. Tất cả hoạt động sống đều diễn ra trong tế bào dù là ở cơ thể đơn bào hay đa bào. Tế bào được cấu tạo gồm các phân tử, đại phân tử, bào quan tạo nên 3 thành phần cơ bản là màng sinh chất, tế bào chất và nhân. Các đại phân tử và bào quan chỉ thực hiện được các chức năng sống với mối quan hệ tương tác lẫn nhau trong tổ chức tế bào toàn vẹn.  Đặc tính chung của tế bào - Tế bào có đặc tính chung là đều được bao bọc bởi một lớp màng, gọi là màng sinh chất có các chức năng chính: + Vật cản có tính chọn lọc cao: ngăn cách khối sinh chất rất nhỏ có cấu trúc phức tạp với môi trường bên ngoài, bao quanh các bào quan ngăn cách nhiều chức phận chuyên biệt. + Giới hạn độ lớn của tế bào, tạo không gian nhỏ cô đậm để các phân tử dễ gặp nhau thực hiện phản ứng. + Là bề mặt thực hiện nhiều phản ứng. + Chuyển năng lượng. - Kích thước rất nhỏ bé (ngoại trừ tế bào thần kinh, tế bào mô dẫn ở thực vật, tế bào trứng đà điểu…). - Mọi tế bào đều mang thông tin di truyền 29  - Mọi tế bào đều chứa chất nền (matrix) nửa lỏng gọi là tế bào chất. 1.2. Các dạng tồn tại của tế bào Dựa vào cấu tạo của nhân tế bào thì tế bào được chia thành 2 loại: - Tế bào nhân sơ (Prokaryote) VD: vi khuẩn,