Sinh Học Cơ Thể – Nguyễn Như Hiền & Vũ Xuân Dũng

***

Sinh học cơ thể là một trong những giáo trình cơ bản của chương trình đào tạo Cao đẳng và Đại học cho các sinh viên chuyên ngành về Khoa học sự sống.

Giáo trình có thể dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên các Trường Cao đẳng và Đại học, đồng thời có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các giáo viên và học sinh Trung học phổ thông về kiến thức Sinh học cơ thể được dạy ở lớp 11.

Cơ thể sống dù là cơ thể đơn bào (chỉ gồm một tế bào) hay cơ thể đa bào (gồm rất nhiều tế bào biệt hóa khác nhau) là hệ thống mở luôn trao đổi vật chất, năng lượng và thông tin với môi trường. Trong quá trình tiến hóa của sự sống, những cơ thể xuất hiện đầu tiên là những cơ thể đơn bào nhân sơ cách đây khoảng 3,5 tỷ năm, và về sau cách đây khoảng trên 2 tỷ năm, xuất hiện cơ thể đơn bào nhân chuẩn. Các cơ thể đa bào nhân chuẩn xuất hiện cách đây khoảng 1 tỷ năm trên cơ sở các tập đoàn đơn bào nhân chuẩn với sự biệt hóa tế bào về cấu trúc và chức năng đã hình thành nên nhiều loại mô và cơ quan trong các cơ thể Tảo, Nấm, Thực vật và Động vật.

Sinh học vi sinh vật nghiên cứu sinh học của các cơ thể đơn bào như vi khuẩn, động vật nguyên sinh và các cơ thể đa bào bậc thấp như Nấm, Tảo. Sinh học cơ thể chủ yếu đề cập đến sinh học các cơ thể đa bào bậc cao như thực vật và động vật, là những sinh vật có mức độ tiến hóa cao nhất trong sinh giới và có tầm quan trọng đối với sản xuất và đời sống của con người. Sinh học cơ thể tập trung nghiên cứu những đặc tính cơ bản của cơ thể như chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh trưởng, phát triển và sinh sản, cũng như tính cảm ứng và thích nghi với môi trường sống.

Giáo trình gồm 5 phần và 8 chương: Phần Mở đầu giới thiệu khái quát về cơ thể thực vật và động vật, những đặc điểm chung nhau và khác nhau giữa chúng, giúp cho bạn đọc có thể thấy được các đặc điểm sai khác giữa thực vật và động vật ở các phần sau là do phương thức sống khác nhau của chúng quy định. Phần Một giới thiệu sự chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật và động vật, tuy được giới thiệu riêng biệt nhưng vẫn mang tính chất chung của hiện tượng chuyển hóa vật chất và năng lượng của cơ thể sống. Phần Hai giới thiệu về tính cảm ứng của thực vật và động vật ở hai chương khác nhau để thấy rõ sự khác biệt giữa thực vật và động vật là do phương thức dinh dưỡng và do môi trường sống quy định. Phần Ba giới thiệu sự sinh trưởng và phát triển, phần Bốn giới thiệu sự sinh sản của thực vật và động vật trong các chương riêng biệt cho thấy rõ, tuy có nhiều đặc điểm chung nhưng chúng tiến hóa thích nghi với phương thức sống và môi trường sống khác nhau của chúng. Trong từng chương, ngoài việc giới thiệu các kiến thức cơ bản và cập nhật về sinh học cơ thể thực vật và động vật trên quan niệm cấu trúc luôn liên hệ đến chức năng, cấu trúc và chức năng luôn liên hệ với môi trường sống trong quá trình tiến hóa lâu dài của cơ thể đa bào, giáo trình cố gắng giới thiệu các ứng dụng công nghệ sinh học có liên quan đến cơ thể thực vật và động vật mà hiện nay thế giới quan tâm như công nghệ vi nhân giống cây trồng, công nghệ nhân bản vật nuôi và công nghệ tế bào gốc ứng dụng trong Y Dược học.
Tuy tác giả đã có nhiều cố gắng để trình bày một cách khái quát về Sinh học cơ thể, bao gồm cả Sinh học Thực vật và Sinh học Động vật, nhưng do vấn đề rộng lớn và phức tạp cho nên không thể tránh được các sai sót. Tác giả mong nhận được ý kiến đóng góp của độc giả để giáo trình ngày càng được hoàn thiện hơn. Mọi đóng góp xin gửi về: Công ty cổ phần Sách Đại học – Dạy nghề, Nhà xuất bản Giáo dục, 25 Hàn Thuyên, Hà Nội.

CÁC TÁC GIẢ

 ***

Thực vật và động vật là những cơ thể đa bào gồm nhiều tế bào thuộc dạng tế bào nhân chuẩn (Eucaryota) có nguồn gốc chung từ cơ thể đơn bào nguyên thủy thuộc giới Nguyên sinh thông qua một dạng tập đoàn đơn bào nào đấy. Các cơ thể đơn bào nhân sơ (Procaryota) thường tồn tại ở dạng đơn bào là chủ yếu, một số dạng là tập đoàn (colonies) như một số vi khuẩn hoặc vi khuẩn lam nhưng không bắt buộc (nghĩa là chúng có thể sống ở dạng cá thể). Các cơ thể thuộc dạng nhân chuẩn (Eucaryota) đa số là đa bào và có cấu tạo phức tạp. Trong giới Nguyên sinh đã xuất hiện nhiều dạng tập đoàn, trong đó các tế bào liên kết với nhau trên cơ sở phân công lao động và chức năng, ví dụ phân công giữa các tế bào có chức năng dinh dưỡng và tế bào có chức năng bảo vệ (tập đoàn Pandorina bao gồm hàng chục đến hàng trăm tế bào dạng trùng roi), hoặc phân công giữa tế bào có chức năng dinh dưỡng và tế bào có chức năng sinh sản (tập đoàn Volvox bao gồm hàng nghìn tế bào tảo lục). Sự phân hóa chức năng trong tập đoàn làm cho tập đoàn thích nghi với môi trường hiệu quả hơn và dẫn đến phân hóa và biệt hóa các dạng tế bào khác nhau thực hiện những chức năng khác nhau. Từ những tập đoàn này, khi sự phân công về chức năng và biệt hóa về hình thái đạt mức độ lệ thuộc nhau một cách bắt buộc để tồn tại và phát triển, thì chúng trở thành những cơ thể đa bào thực thụ.

Tổ tiên của thực vật có thể được bắt nguồn từ dạng tập đoàn tảo lục quang tự dưỡng tương tự như Volvox, sau đó trải qua giai đoạn đa bào nguyên thủy giống như tảo đa bào Charophyta hiện nay (Charophyta là tảo lục đa bào có nhiều đặc điểm giống với Rêu hiện nay).

Tổ tiên của động vật có thể được bắt nguồn từ dạng tập đoàn trùng roi dị dưỡng thông qua một dạng đa bào nguyên thủy nào đấy đã có xoang tiêu hóa, chúng có ưu thế chuyển động nhanh và bắt các đơn bào khác và tiêu hóa chúng trong xoang.

Như vậy thực vật và động vật tuy có nguồn gốc từ Nguyên sinh vật nhưng từ đầu đã phân hóa theo hai hướng khác nhau do phương thức dinh dưỡng khác nhau. Động vật là cơ thể hóa dị dưỡng, còn thực vật là cơ thể quang tự dưỡng. Chính sự khác nhau trong phương thức dinh dưỡng đã dẫn đến khác nhau về cấu tạo cơ thể và lối sống. Tuy nhiên chúng vẫn duy trì nhiều điểm giống nhau vì phải chịu những thách thức của môi trường sống như nhau.
…