– Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với sinh vật.

– Các dấu hiệu đặc trưng của quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật gồm: Tiếp nhận các chất từ môi trường và vận chuyển các chất; Biến đổi các chất kèm theo chuyển hóa năng lượng ở tế bào; Thải các chất vào môi trường; Điều hòa.

– Sự chuyển hóa năng lượng trong sinh giới sẽ diễn ra 3 giai đoạn: Giai đoạn tổng hợp, Giai đoạn phân giải, Giai đoạn huy động năng lượng.

– Phương thức trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng ở sinh vật là tự dưỡng hoặc dị dưỡng.

1.2.1. Trao đổi nước và khoáng

– Hấp thụ nước và chất khoáng ở rễ.

– Vận chuyển các chất trong cây.

– Thoát hơi nước ở lá.

– Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nước và chất khoáng bao gồm: Ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm đất và không khí.

– Ứng dụng vào sản xuất như tưới nước hợp lí cho cây, bón phân hợp lí để tăng năng suất cho cây.

1.2.2. Quang hợp

– Quang hợp ở thực vật là quá trình lục lạp hấp thụ và sử dụng năng lượng ánh sáng để chuyển hóa CO₂ và nước thành các hợp chất hữu cơ C₆H₁₂O₆ đồng thời giải phóng O₂.

– Vai trò của quang hợp:

+ Cung cấp nguồn chất hữu cơ vô cùng đa dạng và phong phú, đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của hầu hết các sinh vật trên Trái Đất.

+ Cung cấp nguồn chất hữu cơ là nguyên liệu, nhiên liệu cho các ngành công nghiệp, xây dựng, ý dược.

+ Cung cấp năng lượng lớn duy trì hoạt động của sinh giới.

+ Cân bằng O₂/CO₂ trong khí quyển.

– Qúa trình quang hợp trải qua 2 giai đoạn: Pha sáng và pha tối.

– Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp chủ yếu là: Ánh sáng, nhiệt độ, CO₂. Ngoài ra, nước và chất khoáng cũng ảnh hưởng đến quang hợp.

– Quang hợp là nhân tố chủ yếu quyết định năng suất cây trồng; 5-10% còn lại là do dinh dưỡng khoáng quyết định.

1.2.3. Hô hấp

– Hô hấp là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ phức tạp, phổ biến là carbohydrate thành các chất đơn giản, đồng thời tạo thành ATP và nhiệt năng.

– Năng lượng (ATP) sinh ra từ hô hấp được sử dụng cho hầu hết các hoạt động sống của cây. Hô hấp tạo ra các sản phẩm trung gian là nguyên liệu để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ trong cơ thể như protein, acid béo, …

– Thực vật có 2 con đường hô hấp: Hiếu khí và lên men.

Hình 1. Sơ đồ con đường hồ hấp hiếu khí và lên men ở thực vật.

– Các yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp ở thực vật bao gồm: Nước, nhiệt độ, hàm lượng O₂, hàm lượng CO₂.

– Sử dụng kiến thức về hô hấp để bảo quản nông sản và hô hấp trong trồng trọt.

1.3.1. Dinh dưỡng và tiêu hóa

– Dinh dưỡng là quá trình lấy chất dinh dưỡng từ thức ăn và tổng hợp thành chất sống của cơ thể.

– Dinh dưỡng bao gồm bốn giai đoạn: Lấy thức ăn, tiêu hoá, hấp thụ chất dinh dưỡng, đồng hoá các chất.

– Ứng dụng kiến thức dinh dưỡng để xây dựng chế độ ăn uống khoa học, sử dụng thực phẩm sạch, phòng tránh các bệnh tiêu hóa.

1.3.2. Hô hấp

– Vai trò với động vật

+ Lấy O₂ từ môi trường sống cung cấp cho hô hấp tế bào, tạo năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể.

+ Thải CO₂ sinh ra từ quá trình chuyển hoá ra môi trường, đảm bảo cân bằng môi trường trong cơ thể.

– Trao đổi khí ở động vật có các hình thức như: Trao đổi khí qua bề mặt cơ thể, hệ thống ống khí, qua mang, trao đổi qua phổi.

– Luyện tập thể dục, thể thao còn giúp tăng cường sự tuần hoàn của máu và oxy hóa tốt hơn, cải thiện chức năng của hệ tim mạch và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.

1.3.3. Tuần hoàn

– Hệ tuần hoàn gồm các dạng: tuần hoàn hở, tuần hoàn kín (tuần hoàn đơn, tuần hoàn kép).

– Tim người có 4 buồng, 2 buồng nhỏ thu nhận máu từ tĩnh mạch gọi là tâm nhĩ, hai buồng lớn hơn bơm máu ra khỏi tim gọi là tâm thất.

Hình 2. Cấu tạo tìm người và Thú

– Cấu tạo của hệ mạch:

+ Các động mạch và tĩnh mạch từ lớn đến nhỏ đều được cấu tạo từ ba lớp. Các tĩnh mạch lớn ở chân có van cho máu đi theo một chiều từ chân về tim.

+ Mao mạch cấu tạo từ một lớp tế bào biểu mô.

– Hệ mạch hoạt động bao gồm các quá trình: Huyết áp, vận tốc máu, trao đổi chất ở mao mạch.

– Hoạt động tim mạch được điều hòa qua 2 cơ chế: Cơ chế thần kinh và cơ chế thể dịch.

1.3.4. Miễn dịch

– Bệnh là sự sai lệch hoặc tổn thương về cấu trúc và chức năng của bất kì bộ phận, cơ quan, hệ thống nào của cơ thể. Nguyên nhân gây bệnh ở người và động vật đa dạng, có thể từ bên ngoài hoặc bên trong cơ thể.

– Miễn dịch là khả năng cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh bao gồm mô, cơ quan, tế bào bạch cầu và protein.

– Miễn dịch không đặc hiệu là miễn dịch bẩm sinh hoặc miễn dịch tự nhiên gồm Hàng rào bảo vệ vật lí và hoá học, các đáp ứng không đặc hiệu.

– Tiêm chủng vaccine là biện pháp chủ động tạo ra đáp ứng miễn dịch nguyên phát ở người và vật nuôi.

1.3.5. Bài tiết

– Bài tiết loại bỏ chất sinh ra từ chuyển hoá, chất độc hại và chất dư thừa trong cơ thể.

– Hai thận được cấu tạo bởi khoảng một triệu nephron gồm cầu thận và ống thận.

– Thận lọc máu tạo dịch lọc cầu thận, qua quá trình tái hấp thụ và tiết chất thải của ống thận và ống góp, chỉ còn 1,5 – 2 L nước tiểu chính thức được tạo ra mỗi ngày.

– Cân bằng nội môi: duy trì trạng thái ổn định của môi trường trong cơ thể (láp suất thẩm thấu của máu, pH, …).