ủ ề ẩ
ấ
Ch đ 5: Đi u hòa áp ề su t th m th u, trao đ i ổ ấ c c a th y mu i và n ướ ủ
ủ
ố
sinh v tậ
GVHD: NGUY N ĐÌNH HUY Ễ
NTH: FOUR
ướ
ả
i và t c TSV. Đ t n t ể ồ ạ ề ớ ng Ion, áp ủ ấ ả ố c TSV bu c ph i thích nghi v i đi u ộ ng nh đ m n, hàm l ư ộ ặ ượ
L i nói đ u: ầ ờ N c là MT s ng c a t phát tri n đ ể ượ ki n môi tr ườ su t th m th u ấ ẩ
ệ ấ
N i dung chính:
ộ
ả ạ ỏ ị
ạ ớ ự ả
ề c ướ ệ ạ
ẩ ấ
I> B o v kh i b khô h n ệ 1. Tránh s khô h n ự 2. Thích ng v i s gi m thoát n ứ 3. M c đ s ng sót trong đi u ki n khô h n ộ ố ứ II> Môi tr ng th m th u ấ ườ ẩ 1. Môi tr ng th m th u ẩ ấ ườ ng n i bào 2. S đ ng tr ộ ươ ự ẳ 3. Đi u hòa áp su t th m th u ấ ề III> S trao đ i mu i và ion ố ổ ự 1. Trao đ i b đ ng ổ ị ộ 2. Trao đ i ch đ ng ủ ộ ổ 3. Tính n đ nh c a TSV đ i v i s thay đ i ủ ố ớ ự ổ
ổ hàm l ị ng mu i ố ượ
ả ệ ỏ ị
ự ố
ạ
I> B o v kh i b khô h n và s s ng sót trong đi u ki n khô h n. ệ
ề
ạ
ạ
1. Tránh s khô h n: ự Khi g p đi u ki n khô h n ho c c m nh n đ ề ặ ả ệ ạ ặ c s ậ ượ ự
Di chuy nể
D tr n
h n th y sinh v t có nh ng thích nghi khác nhau: ữ ủ ậ khô ạ
c ự ữ ướ
ủ
ự
ệ
Hà N i)
i (theo gi
Phim 3D này do hãng phim Kyodo c a Nh t th c hi n, s ẽ ậ phát qua NHK vào lúc 21h ngày 25/6 t ờ
ớ
ộ
2. Thích ứng v i s gi m thoát n
ớ ự ả
ướ : c
ị ự ậ
ờ ộ
Th y sinh v t t o cho mình nh ng
Th i gian ch u đ ng khô h n c a sinh v t ph ụ thu c vào s hoàn thi n kh năng gi m và t p ậ ệ ự ữ ẩ tính ch ng l i thi u do m t n i s m t n ấ ướ ể ạ ự ấ ướ ố c a ủ TSV. ủ
ạ ủ ả c t c ố
ậ ạ
ữ màng ,bào nang ệ ...làm gi m ả
hemolimph c a TSV ủ
, có n p mi ng dày, t ng epicuticun ắ ầ i thi u. i m c t cướ t thoát n ể ứ ố ớ Gi m hàm l ng mu i trong ố ượ ả (vd: Pulmonata planorbis,..)
ầ
ầ
ặ
ế
ầ
ơ
ơ
ớ ầ
ấ
ặ
1. T ng m t; 2. T ng ngoài; T ng trong; 4. TB mô bì c ; 5. TB tuy n đ n bào; 6. ; 9. Procuticun L p không Canxi; 7. L p canxi; 8. L p s c t ớ ắ ố ớ T ng m t (epicuticun): Là m t l p m ng, có b n ch t ả ỏ ộ ớ c. là lipoprotein, ngăn c n s trao n
ướ
ự
ả
ộ ố
Trong TB n c t n t
ạ do và liên k t ế d ng t ự ng n ướ
c liên k t có quan ế ng protein trong c th nên ơ ể ủ TSV trong đi uề ch u ị ả
c m c đ m t n
3. M c đ s ng sót ứ trong đi uề ki n khô h n: ệ i ướ ồ ạ ở ạ (trong màng hidrat). S l ố ượ hệ ch tặ ch v i hàm l ượ ẽ ớ ứ đ s ng sót c a nó xác đ nh m c ộ ố ị ki n khô h nạ . Tùy theo loài mà có kh năng ệ ứ ộ ấ ước khác nhau. đ ươ
Vd loài Đ a ỉ Herpobdella octoculata và H. testacea b ị c m t 7-11% ng n Loài H. lineata t m th i ch u đ
ch t khi l ượ ế
c 20-22% ướ ạ ị ượ ấ ờ
M t s loài thích nghi v i s m t n
ể
c b ng ki u ớ ự ấ ướ ằ Protozoa, Rotatoria, Giun tròn, u Ấ
ộ ố s ng ti m sinh ( ề ố trùng côn trùng)
Hình nhả
ấ II> MT th m th u 2.1 MT th m th u và m i quan h v i ấ
ẩ ẩ
ố
ệ ớ TSV:
ấ ủ ơ ể
Vai trò c a mu i: t o nên c u trúc c th , tham gia ằ
ố ạ ầ ủ ị
ủ ị ị
ả ả ế ậ ạ ố
ấ ấ
ơ ể Ư i nh ng bi n ữ ng ngoài. ườ ậ MT luôn có ơ ể ố
t.
ươ ứ
ng th c: ầ ế ả ố
vào thành ph n c a d ch TB, d ch xoang c th , nh m t o ra MT trong duy trì s n đ nh c a các P sinh hóa ự ổ ạ và TDC. Đ m b o cho sinh v t ch ng l đ i c a áp su t th m th u gây ra do môi tr ẩ ổ ủ Hàm l ng mu i trong c th sinh v t và ượ s khác bi ệ ự => Th c hi n 2 ph ệ ự ng và thành ph n mu i ph i gi ng hay bi n - Hàm l ố ượ đ i theo MT n ổ ướ
- Thích nghi duy trì n đ nh ch ng s nhi u lo n c a ạ ủ ự ễ ố ị c. ổ
MT.
ố
ậ
ng
ườ
ệ
ng.
ệ ữ ơ ể ớ i ta đ a ra các khái ni m: ng đ ươ c tr
ng.
M i quan h v i sinh v t: ệ ớ Đ ch m i quan h gi a c th v i môi tr ể ỉ ố ng ư ườ - Quan h th m th u t ấ ươ ệ ẩ - Quan h th m th u u tr ấ ư ệ ẩ - Quan h th m th u nh ượ ấ ệ ẩ
ươ ng. ươ
ạ
ừ ố
ệ ữ ẩ ẩ
ấ
ố ở
T m i quan h gi a SV v i MT => 3 d ng: ớ - Sinh v t bi n th m th u. ấ ế ậ - Sinh v t đ ng th m th u. ấ ậ ồ - Sinh v t gi ậ Do s khác bi ự ấ ớ ạ ộ ố ủ TSV trong môi tr
đ ng th m th u. ấ ẩ ả ồ t v áp su t th m th u gi a c th ữ ơ ể ẩ ệ ề i h n sinh h c đ i và MT nên đ mu i tr thành gi ọ ố c. ng n v i s phân b c a ướ ớ ự
ườ
ươ
ng n i bào: ộ
ẩ
ẩ ằ ớ ng ườ bào ch t ấ ng ườ
2.2. S đ ng tr ự ẳ sinh v t đ n bào hay đa bào không có môi tr ậ ơ Ở trong (n i môi) áp su t th m th u trong t ế ấ ộ cân b ng v i áp su t th m th u c a môi tr ấ xung quanh và gradient th m th u không có.
Đ th m th u c a
ộ ẩ ẩ ấ ủ TBC đ ượ ấ ấ ủ ấ ề c đi u ch nh nh 2 ỉ ờ
cách:
bào - Thay đ i hàm l ổ ượ ng các ch t h u c trong t ấ ữ ơ ế
ch t.ấ
ng các ion vô c trong t ượ ấ
- Thay đ i hàm l ổ L u ý: ch thay đ i trong gi ư ổ ỉ bào ch t. ế ơ i h n nh t đ nh ấ ị ớ ạ
ố ượ
ấ ượ ẩ
ng mu i và ion cao Khi hàm l => S ho t hóa men Glutamatdehydrogenasa ự ạ => Hình thành Glutamic và các aa khác => Áp su t th m th u đ ấ Vd: khi mu i c a n 4 đ n 35 tính th m ố ủ ướ ẩ
c tăng t ế ự c nâng lên ế ờ
ừ Mytilus tăng đ n 75% (nh vào s tăng lên ng các sp c a s trao đ i Nito) ủ ự ượ ổ th u ấ ở c a hàm l ủ
Kh năng h p th hay đào th i Ion ch ng l ọ
ấ ả ụ ả ạ ố
ư ặ ẩ ấ
ự ậ ể
i gradien th m th u là nét đ c tr ng c a m i tb. ủ S v n chuy n tích c c Ion qua màng ự + Đóng vai trò quan tr ng trong vi c duy trì tính ọ ệ
ươ ủ ộ
+ Đ c ki m soát b i các men và ph i tiêu t n ng c a n i bào… ể ở ả ố đ ng tr ẳ ượ
Khi n ng đ mu i c a môi tr
ATP.
ườ ồ
ố ủ ươ ng bi n đ i m nh ạ ổ ng ph i có m t th i gian đ ể ộ ế ờ ả
ng u tr ng tb gi m th tích và ườ ư ươ ể ả
ng ộ thì c ch đ ng tr ơ ế ẳ thích nghi Đi u ki n môi tr ề ệ i c l ượ ạ
ấ
M t mu i các ch t hòa tan qua mang, n ấ
ơ ể ậ
ướ ố c ti u, ể
2.3 Đi u hòa áp su t th m th u ấ ẩ ề c ng t n a. Th yủ sinh v t ọ ậ ở ướ Nguy c :ơ N c xâm nh p vào c th (qua mang, da , b ề ướ m t)ặ ấ da. ả
qua mang, da.
các Ion t ạ
i pháp: Gi H p th ụ ch đ ng ủ ộ ấ H p th mu i khoáng t ố ụ ấ Tăng bài ti t n ế ướ ngoài ừ i ru t. ộ c ti u nhi u và nh t ạ ề ể
ướ ấ
Thoát n b m t c th ề c qua ặ ơ ể Ion vào v i ớ th c ănứ Tái h p th ion ụ qua th nậ
c ở ơ
TH Y SINH V T
Ủ
Ậ
Th i ion ả quan ngoài th nậ
Th i ion theo ấ ấ
H p th ion qua b ề m t c th ti ụ ặ ơ ể Ion ra v i ch t ớ tế ả n ướ c ti u ể
c
n
ậ ở ướ m nặ
c (qua mang, da , b m t) ấ ướ
ấ ề ặ ế ơ ể
i n ạ ướ t mu i và Ion qua th n và mang c ti u n ng đ mu i cao
b. Th yủ sinh v t Nguy c :ơ M t n Mu i, các ch t hòa tan khu ch tán vào c th qua ố mang, da. i pháp: Gi ả U ng n c và h p thu l ướ ố ấ Tăng bài ti ố ế Bài ti t n ể ế ướ
c. ậ ố ộ ồ
c qua
Tháo n n
ướ ướ
c theo c ti u ể
TH Y SINH V T
Ủ
Ậ
H p th n ụ ướ ấ b m t c th ặ ơ ể ề Ion vào v i ớ th c ănứ
H p th ion qua ụ ấ b m t c th ề ặ ơ ể
ấ
Tháo ion qua b ề m t c th ặ ơ ể Ion ra v i ớ t ch t ti ấ ế Tái h p th ion ụ qua b m t ề ặ
ấ ủ ề ấ ẩ ư
c. Đi u hòa áp su t th m th u c a loài di c
ố
c bi n, áp su t th m
ọ
ẩ
ấ
ể
ướ
nh ng loài TSV có t p tính di c lúc thì s ng ư ậ c ng t lúc thì s ng trong n ố ổ ươ
0.69-0.75°C còn
ủ ướ
ọ
bi n là 0.76°C còn khi trong n
ở ể
c ướ
ồ
ậ ư ệ ố bi n chúng th i Na
ể + ra ngoài còn
c ng t l
i
n ở ướ
ở ể
ả
ọ ạ
Ở ữ trong n ướ th u c a máu thay đ i t ng đ i nh . ỏ ố ấ ủ bi n là Vd: ∆t c a Anguilla anguilla khi ở ể c ng t là 0.61-0.62°C. trong n ∆t c a máu cá h i khi ủ ng t là 0.67°C. ọ nh ng loài di c h th ng v n chuy n ion mang tính 2 Ở ữ chi u. Khi ề l y Na ấ
+ vào c th . ơ ể
4 S trao đ i mu i và ion: ổ
ự
ố
ế
ổ ị ộ (khu ch tán): ồ
ượ ố
4.1 Trao đ i b đ ng Không t n năng l ng, Khi quá trình sinh lí, sinh hóa di n ra càng m nh
theo gradient n ng đ . ộ ạ ễ
ằ ượ
T l
nh m cân b ng thì hàm l ằ khác so v i môi tr ớ c l ượ ạ
ỷ ệ
ng Kali cao ng Ion c a c th càng ủ ơ ể i. các loài khác nhau thì ượ ậ
ng, nh ng Ion Na+, Mg+ ng và ng và thành ph n Ion ở ể ườ
ườ ầ khác nhau vd: sinh v t bi n có hàm l h n 2-3 l n so v i môi tr ư ớ ơ +, SO4 l ầ i nghèo… ạ
ậ ế ệ ố ộ ủ
ấ
l ố ộ ể ố ộ ệ ậ
ấ ở ị
ớ . Duy trì thành ph n mu i xác đ nh c a ầ c h t là do đ th m kém c a v so v i các thu n v i chênh l ch áp ủ ố ủ ỏ ộ ấ ớ
ấ
ph thu c: B n ch t v , kích th c, tính ế ố ụ ấ ỏ ướ ả ộ
T c đ khu ch tán th c là hi u t c đ c a hai dòng v n ự chuy n ch t theo hai chi u khác nhau qua màng. ề T c đ khu ch tán th c t ự ỷ ệ ế hai bên màng su t d ch c th tr ơ ể ướ ế ị ch t khác nhau. Các y u t phân c c c a các ch t hòa tan. ự ủ Nhi t đ tăng thì t c đ trao đ i cũng tăng. ấ ố ộ ệ ộ ổ
4.2 S trao đ i ch đ ng: ổ
ủ ộ
ự
Là hình th c v n chuy n ứ ậ
ng, ố ượ
ng ể Ion tiêu t n năng l c gradient n ng đ . ộ
ượ G p c ặ ả ở ẩ
ồ ậ ồ ậ
sinh v t đ ng th m th u và bi n th m ế ấ +. S v n chuy n ể ự ậ ố Ion c l i c a 1 s ượ ạ ủ
ườ
ọ
ủ ự
ộ ộ ổ ẩ ầ ị
ẩ th u.ấ Ch ủ y uế là v n chuy n Na ể Na+ kéo theo s di chuy n ng ể ự ng là K +, NH4+ ,Mg2+ khác th Ý nghĩa: Ho t đ ng chuy n Na + có ý nghĩa r t l n ấ ớ ể ạ ộ trong đi uề hòa áp su t th m th u và cân b ng ion ẩ ấ ằ ấ ủ ơ ể Đó là c ch quan tr ng c a c th . giúp c th ơ ế ơ ể kh i b ng đ c do các s n ph m c a s trao đ iổ ả ỏ ị Nitơ (NH4+), n đ nh thành ph n Ion trong d ch c ơ ị th .ể
V n chuy n ch đ ng.
ủ ộ
ể
ậ
- đ
c hình thành trong p ư ượ
ơ ể ừ
Cl- trao đ i b ng HCO3 ổ ằ CO2 + H2O <=> H+ + HCO3- SO42- s a c th th p h n môi tr ẹ ễ ổ
bi n ch a ườ ỏ ố ng bi n t ở ể ứ
S v n chuy n tích c c các Ion x y ra trong các t bào ự ế ả
ố
v c th nh mang, thành ng bài bào v n ở ứ ơ ể ấ ể 2+ h n.ơ ể t n m ộ ệ ằ ở ỏ ơ ể ư ặ ị
ậ ng khác ứ ể
ộ
Các tb v n chuy n đ u có di n tích b m t màng tb 15% - 60 % đ nh d n i. Hai v s ng nhi u Ca ề ự ậ đ c bi ặ t, trong ru t ho c vài v trí khác.. Các t ti ế ế chuy n ch a các th michorondchira (s l ố ượ ể c m n) nhau tùy thu c mt n ặ ướ ề c ng t hay n ọ ệ ướ ề ặ
ậ ớ
S v n chuy n Ion đi kèm v i s v n chuy n n c ể l n v i rãnh sâu. ớ ự ậ ể ớ ự ậ ể ướ
ỉ
ở ự
TSV ho t đ ng c a c ch đi u ch nh Ion có th ủ ơ ế ề ể ng đ i l p. Vd loài cá ướ ố ậ có th g p loài cua cũng nh ư ể ặ ở ng s ng khác khi chuy n t ể ừ ố
ạ ộ ệ ng t
Ở c th c hi n theo các h đ ượ di c , T ự ư ươ đ ng v t không x ậ bi n vào n ướ
ươ c ng t. ọ S thích nghi này đ ượ
ộ ể ự ướ ượ ủ ổ
Carcinus maenas khi đ mu i c hình thành nh vào s đ nh ự ị ờ ng c a ớ ự ố ng các men kèm v i s thay đ i hàm l ộ ở
50 xu ng 10 ho t hóa men Na cua ố ừ
ầ
+ K+ATP asa ộ ế ớ ệ ố
ể ng Na ượ ầ
h chúng. Vd: gi m t ạ ả trong tb bi u mô mang tăng lên 3 l n. Bi n đ ng + là tín hi u đ u tiên v i h th ng hàm l ệ này.
Các c quan đi u hòa ion
ơ
ề
S trao đ i mu i tích c c liên quan t ặ ậ
ố ớ
n ừ ướ i kh năng ả c ho c th i chúng ả
ổ ự ự c a m t s tb nh n Ion t ộ ố ủ kh i c th . ỏ ơ ể
c ủ ướ
Vd: Artemia salina là bi u bì c a 10 đôi mang tr ể t ion. làm nhi m v ti ệ ụ ế
ả
n Giáp xác Gammurus duebeni 80% ion Na th i qua ề ặ
ng ti p nh n và đào th i ion là do tb Key- c ti u, 20% qua b m t thân. ả ậ ể ươ ế
ướ Cá x Wilmer
thay đ i mu i trong n
c.
ổ ị ổ
4.3 Tính n đ nh c a TSV đ i v i s ố ớ ự ủ ướ ố ố
ộ
ộ
ặ
ề
ố
ộ
ớ ệ
ạ
4.3.1 Dao đ ng đ mu i: ộ Kh năng ị ự trong s ự dao ch u đ ng ả đ ng c a đ mu i ph thu c vào ộ ụ ố ủ ộ nhi u y u t và đ c tính c a loài. ủ ế ố c có Các cá th s ng trong v c n ự ướ ể ố đ mu i dao đ ng cũng thích nghi ộ t t h n so v i nhũng cá th s ng ể ố ố ơ giun trong đi u ki n mu i n đ nh ị ố ổ ề c l vùng n Arenicola marina ướ ợ ở B ch H i s ng đ c 11-42 nh ng ư ượ ả ố bi n Baren ch s ng cùng loài này ỉ ố ở ể c 23-40 đ
ượ
ứ ị ự ổ
S c ch u đ ng tăng theo tu i (loài ưở
ng thành s ng Calanipedia bi n Azov s ng ố ở ể ố
Tính n đ nh c a TSV do đ mu i tăng khi t c đ ố ộ
0-12,5 nh ng loài còn non ch s ng 5-10) aquae dulicis tr t ừ ư
ộ ị ỉ ố ố ủ
t là ki u s ng ti m sinh do đ mu i ố ở ề ộ
ổ bi n đ i gi m ế ả ổ Đ dày c a l p v ỏ ủ ớ ộ Nhi ng t đ môi tr ườ ệ ộ Đ c bi ể ố ệ ặ Saliniti anabiose
4.3.2 Dao đ ng thành ph n mu i ố
ộ
ầ
ị ứ ủ ỉ ố ỉ ệ ổ
nhiên gi m thì ch s ion cũng ỉ ố
++ làm co màng tb còn
ạ
ả ớ ụ ẫ
t ng c a cation hóa tr I trên hóa tr ị ố ớ c t ++ tăng còn Na+ l ố ứ
ể ấ i thích nghi ấ ủ ỉ ố ư ạ
Ch s ion t c là t l II có ý nghĩa r t l n đ i v i sinh v t ậ ấ ớ Khi đ mu i c a n ả ố ủ ướ ự ộ i gi m). gi m theo (Ca ả V i tác d ng đ i kháng l n nhau Ca Na + làm tăng m c th m th u c a tb. Sinh v t bi n r t ậ ẩ nh y v i s thay đ i c a ch s ion nh ng l ạ ổ ủ kém v i s bi n đ i đó. ổ ớ ự ớ ự ế
K t lu n
ế
ậ
Thành ph n ion và đ mu i chính là gi i ố ầ ớ
ạ ố ủ ấ
c ậ ậ ừ ủ ự n ặ ừ ướ th y v c này sang c m n vào n ặ ể ủ ự ướ
ộ h n phân b c a th y sinh v t. R t khó đ ể ủ di chuy n sinh v t t th y v c khác ho c t ng t.ọ
