Lý thuyết Sinh học 12

Chương I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I. Gen
1. Khái niệm
- Gen là một đoạn ADN mang thông tin mã hoá cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN. 
Vd: Gen Hba mã hoá chuỗi pôlipeptit a, gen t- ARN mã hoá cho phân tử tARN. 
- Gen cấu trúc ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hoá liên tục (không phân mảnh), còn ở sinh vật nhân thực là gen phân mảnh (bên cạnh các đoạn exon mã hoá axit amin còn được xen kẽ các đoạn intron không mã hoá axit amin). 
2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc (gen mã hóa chuỗi Polipepetit)
Gen cấu trúc mã hoá prôtêin gồm 3 vùng trình tự nuclêôtit.
- Vùng điều hoà: nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc của gen, có trình tự các nuclêôtit đặc biệt giúp ARN pôlimeraza có thể nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã, đồng thời cũng chứa trình tự nuclêôtit điều hoà quá trình phiên mã. 
- Vùng mã hoá: mang thông tin mã hoá các axit amin. Các gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hoá liên tục (gen không phân mảnh). Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hoá không liên tục, xen kẽ các đoạn mã hoá axit amin (exon) là các đoạn không mã hoá axit amin (itron). Vì vậy, các gen này gọi là gen phân mảnh. 
- Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5’ của mạch mã gốc của gen, mang tín hiệu kết thúc phiên mã. 
II. Mã di truyền:
1. Khái niệm:
- Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong gen (mạch gốc) quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin. 
2. Đặc điểm:
+ Mã di truyền được đọc từ một điểm theo chiều 3’=>5’, theo từng bộ ba, không gối lên nhau 
+ Mã di truyền có tính phổ biến. 
+ Mã di truyền có tính đặc hiệu. 
+ Mã di truyền có tính thoái hoá. 
III. Quá trình nhân đôi ADN:
1. Bước 1:(Tháo xoắn phân tử ADN)
-Nhờ các enzim tháo xoắn 2 mạch phân tử ADN tách nhau dần lộ ra 2 mạch khuôn và tạo ra chạc hình chữ Y ( chạc sao chép). 
2. Bước 2:(Tổng hợp các mạch ADN mới)
-2 mạch ADN tháo xoắn được dùng làm mạch khuôn tổng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc bổ sung( A liên kết với T, G liên kết với X). 
-Mạch khuôn có chiều 3’® 5’ thì mạch mới được tổng hợp liên tục còn mạch khuôn có chiều 5’® 3’ thì mạch mới được tổng hợp từng đoạn( Okazaki) rồi sau đó nối lại với nhau. 
3. Bước 3:( 2 phân tử ADN được tạo thành)
- Trong mỗi phân tử ADN mới có 1 mạch của phân tử ADN ban đầu( bán bảo toàn) và 1 mạch mới được tổng hợp. 
PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ
I. Phiên mã: (Tổng hợp ARN )
1. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN
- ARN thông tin( mARN): Có cấu tạo mạch thẳng, là khuôn cho quá trình dịch mã ở ribôxôm. 
- ARN vận chuyển( tARN): Có nhiều loại tARN, mỗi phân tử tARN đều có 1 bộ ba đối mã (anticôdon) và 1 đầu để liên kết với axit amin tương ứng. Vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tham gia tổng hợp chuỗi pôlipeptit. 
- ARN ribôxôm( rARN): Là thành phần kết hợp với prôtêin tạo nên ribôxôm. 
2. Cơ chế phiên mã: (Tổng hợp ARN )
- Phiên mã là quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN. 
- Diễn biến của quá trình phiên mã. 
ARN polimeraza bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn lộ mạch gốc có chiều 3’=>5’ bắt đầu phiên mã. 
ARN polimeraza trượt trên mạch gốc theo chiều 3’=>5’. 
mARN được tổng hợp theo chiều 5’=>3’, mỗi nu trên mạch gốc liên kết với nu tự do theo nguyên tắc bổ sung A-U, G-X, T-A, X-G (vùng nào trên gen được phiên mã song thì sẽ đóng xoắn ngay). Khi ARN polimeraza gặp tín hiệu kết thúc thì dừng phiên mã. Một phân tử mARN được giải phóng. 
Ở sinh vật nhân thực mARN sau khi tổng hợp sẽ cắt bỏ các đoạn Intron, nối các đoạn Exon tạo thành mARN trưởng thành sẵn sằng tham gia dịch mã. 
Kết quả: Tạo nên phân tử mARN mang thông tin di truyền từ gen tới ribôxôm để làm khuôn trong tổng hợp prôtêin. 
II. Dịch mã: ( Tổng hợp prôtêin)
1. Hoạt hoá axit amin:
- Nhờ các enzim đặc hiệu và ATP mỗi axit amin được hoạt hoá và gắn với tARN tương ứng tạo axit amin- tARN( aa- tARN). 
2. Tổng hợp chuỗi pôlipeptit: 
- Ribôxôm gắn với mã mở đầu AUG và Met-tARN (anticôdon UAX) bổ sung chính xác với côdon mở đầu. 
- Các aa-tARN vận chuyển axit amin tới, anticôdon của tARN bổ sung với côdon trên mARN. Enzim xúc tác hình thành liên kết peptit giữa 2 axit amin. 
- Ribôxôm dịch chuyển đến côdon tiếp và cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tiếp xúc với mã kết thúc (không có axit amin vào Riboxom) thì dừng dịch mã hoàn tất. Một chuỗi Polipeptit được hình thành. 
- Nhờ enzim đặc hiệu axit amin đầu tiên (Met) được cắt khỏi chuỗi tạo thành chuỗi polipeptit hoàn chỉnh. Sau đó hình thành các cấu trúc bậc cao thực hiện chức năng sinh học của Protein. 
- Một nhóm ribôxôm (pôlixôm) gắn với mỗi mARN giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin. 
ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
1. Khái niệm: Điều hoà hoạt động của gen là điều hoà lượng sản phẩm của gen được tạo trong tế bào đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện môi trường cũng như sự phát triển bình thường của cơ thể. 
Điều hòa hoạt động gen có thể ở mức độ phiên mã, dịch mã, sau phiên mã. 
- Ở sinh vật nhân sơ điều hoà hoạt động gen chủ yếu ở mức độ phiên mã. 
2. Cấu trúc của opêron Lac ở E. coli. 
Opêron là các gen cấu trúc liên quan về chức năng được phân bố liền nhau và có chung cơ chế điều hòa hoạt động. 
Cấu trúc Ôperon Lac:
Z,Y,A: Là các gen cấu trúc mã hóa cho các enzim phân giải Lactozo. 
O: Vùng vận hành là trình tự nu đặc biệt để protein ức chế liên kết ngăn cản phiên mã. 
P: Vùng khởi động có trình tự nu để ARN polimeraza liên kết và khởi động quá trình phiên mã. 
Gen điều hòa không nằm trong Operon nhưng có vai trò điều hòa hoạt động Operon. 
3. Cơ chế điều hoà Hoạt động của ôpêron Lac:
Khi môi trường không có lactôzơ: gen điều hoà tổng hợp prôtêin ức chế. Prôtêin ức chế gắn vào vùng vận hành (O) ® các gen cấu trúc không phiên mã. 
Khi môi trường có lactôzơ: Lactôzơ là chất cảm ứng gắn với prôtêin ức chế ® prôtêin ức chế bị biến đổi không gắn được vào vùng vận hành. ARN polimeraza liên kết với vùng khởi động tiến hành phiên mã ® mARN của Z, Y, A được tổng hơp và dịch mã tạo các enzim phân hủy Lactozo. Khi Lactozo cạn kiệt thì protein ức chế lại liên kết với vùng (O) quá trình phiên mã dừng lại. 
ĐỘT BIẾN GEN
I. Khái niệm và các dạng đột biến gen:
1. Khái niệm: Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan đến một cặp nuclêôtit làm thay đổi trình tự nu tạo ra alen mới. 
2. Các dạng đột biến gen:
Đột biến thay thế một cặp nuclêôtit
Đột biến thêm hoặc mất một cặp nuclêôtit. 
II. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen
1. Nguyên nhân
- Bên ngoài: do các tác nhân gây đột biến như vật lý (tia phóng xạ, tia tử ngoại), hoá học (các hoá chất 5BU, NMS) hay sinh học(1 số virut). 
- Bên trong: do rối loạn các quá trình sinh lí hóa sinh trong tế bào. 
2. Cơ chế phát sinh đột biến gen:
a) Sự kết cặp không đúng trong nhân đôi AND. 
- Trong quá trình nhân đôi do sự kết cặp không hợp đôi( không theo nguyên tắc bổ sung) dẫn đến phát sinh đột biến gen. 
b) Tác động của các tác nhân gây đột biến
- Tia tử ngoại (UV) có thể làm cho 2 bazơ T trên cùng 1 mạch liên kết với nhau® đột biến. 
- 5-brômua uraxin ( 5BU) gây ra thay thế cặp A-T bằng G-X® đột biến. 
- Virut viêm gan B, virut hecpet® đột biến. 
III. Hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen:
1. Hậu quả của đột biến gen:
Đột biến thay thế một cặp có thể làm thay đổi trình axit amin trên Pro làm thay đổi chức năng Pro. 
Đột biến thêm, mất cặp nu làm mã di truyền bị đọc sai từ bộ ba đột biến đến cuối gen làm thay đổi trình tự axit amin, chức năng pro. 
Ở cấp độ phân tử đột biến gen thường trung tính. Nếu đột biến làm thay đổi chức năng Pro thương có hại. Tuy nhiên có một số đột biến có lợi. 
Tính có hại của đột biến phụ thuộc môi trường, tổ hợp gen. 
2. Vai trò và ý nghĩa của đột biến gen
a) Đối với tiến hoá
- Đột biến gen làm xuất hiện các alen mới tạo ra biến dị di truyền phong phú là nguồn nguyên liệu cho tiến hoá. 
b) Đối với thực tiễn
- Cung cấp nguồn nguyên liệu cho quá trình tạo giống cũng như trong nghiên cứu di truyền
NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ
I. Cấu trúc siêu hiển vi của nhiễm sắc thể 
Thành phần: ADN + Protein Histon
- Nuclêôxôm: Một đoạn ADN (khoảng 146 cặp Nu) quấn quanh 8 phân tử histôn. 
- Chuỗi nuclêôxôm (mức xoắn 1) tạo sợi cơ bản có đường kính » 11nm. 
- Sợi cơ bản xoắn (mức 2) tạo sợi chất nhiễm sắc có đường kính» 30nm. 
- Sợi chất nhiễm sắc xoắn mức 3® có đường kính » 300 nm và hình thành Crômatit có đường kính » 700 nm. 
II. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể. 
1. Mất đoạn
- NST bị đứt mất 1 đoạn làm giảm số lượng gen trên NST ® thường gây chết. 
- Ở thực vật khi mất đoạn nhỏ NST ít ảnh hưởng ® loại khỏi NST những gen không mong muốn ở 1 số giống cây trồng. 
2. Lặp đoạn
- Một đoạn NST được lặp lại một hay nhiều lần ® làm tăng số lượng gen trên NST. 
- Làm tăng hoặc giảm cường độ biểu hiện của tính trạng (có lợi hoặc có hại). 
3. Đảo đoạn:
- Một đoạn NST bị đứt ra rồi đảo ngược 1800 và nối lại ®l àm thay đổi trình tự gen trên NST ® làm ảnh hưởng đến hoạt động của gen. 
4. Chuyển đoạn:
- Sự trao đổi đoạn NST xảy ra giữa 2 NST không cùng cặp tương đồng ® làm thay đổi kích thước, cấu trúc gen, nhóm gen liên kết ® thường bị giảm khả năng sinh sản. 
ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ 
I. Đột biến lệch bội
1. Khái niệm và phân loại
a)Khái niệm: Làm thay đổi số lượng NST trong 1 hay 1 số cặp tương đồng. 
b)Phân loại:
-Thể một: 1 cặp NST mất 1 NST và bộ NST có dạng 2n - 1. 
-Thể không: 1 cặp NST mất 2 NST và bộ NST có dạng 2n - 2. 
-Thể ba: 1 cặp NST thêm 1 NST và bộ NST có dạng 2n + 1. 
-Thể bốn: 1 cặp NST thêm 2 NST và bộ NST có dạng 2n + 2. 
2. Cơ chế phát sinh
a) Trong giảm phân
- Do sự phân ly NST không bình thường ở 1 hay 1 số cặp kết quả tạo ra các giao tử thiếu, thừa NST (n -1; n + 1 giao tử lệch nhiễm). 
- Các giao tử này kết hợp với giao tử bình thường ® thể lệch bội. 
b) Trong nguyên phân
- Trong nguyên phân một số cặp NST phân ly không bình thường hình thành tế bào lệch bội. 
-Tế bào lệch bội tiếp tục nguyên phân ® 1 phần cơ thể có các tế bào bị lệch bội ® thể khảm. 
3. Hậu quả: Đột biến lệch bội tuỳ theo từng loài mà gây ra các hậu quả khác nhau như: tử vong, giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản
4. Ý nghĩa Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá và trong chọn giống. 
II. Đột biến đa bội
1. Khái niệm và cơ chế phát sinh thể tự đa bội
a) Khái niệm: Là dạng đột biến làm tăng 1 số nguyên lần bộ NST đơn bội của loài và lớn hơn 2n ( 3n, 4n, 5n, 6n... ). 
b) Cơ chế phát sinh
- Dạng 3n là do sự kết hợp giữa giao tử n với giao tử 2n (giao tử lưỡng bội). 
- Dạng 4n là do sự kết hợp giữa 2 giao tử 2n hoặc trong lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử tất cả các cặp NST không phân ly. 
2. Khái niệm và cơ chế phát sinh thể dị đa bội. 
a) Khái niệm: Sự tăng số bộ NST đơn bội của 2 loài khác nhau trong 1 tế bào. 
b) Cơ chế hình thành:
- Do hiện tượng lai xa và đa bội hoá. 
 3. Hậu quả và vai trò của đột biến đa bội
- Tế bào đa bội thường có số lượng ADN tăng gấp bội ® tế bào to, cơ quan sinh dưỡng lớn, sinh trưởng phát triển mạnh khả năng chống chịu tốt... 
- Đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng trong tiến hoá (hình thành loài mới) và trong trồng trọt ( tạo cây trồng năng suất cao... ...  giới tăng trưởng liên tục trong suốt quá trình phát triển lịch sử 
- Dân số tăng nhanh là nguyên nhân chủ yếu làm cho chất lượng môi trường giảm sút, à ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của con người.
BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ
I. Biến động số lượng cá thể
1.Khái niệm 
Biến động số lượng cá thể của quần thể là sự tăng hoặc giảm số lượng cá thể
2. Các hình thức biến động số lượng cá thể
a. Biến động theo chu kỳ
Biến động số lượng cá thể của quần thể theo chu kỳ là biến động xảy ra do những thay đổi có chu kỳ của điều kiện môi trường
b. Biến động số lượng không theo chu kỳ
Biến động số lượng cá thể của quàn thể không theo chu kỳ là biến động xảy ra do những thay đổi bất thường của môi trường tự nhiên hay do hoạt động khai thác tài nguyên quá mức của con người gây nên
II. Nguyên nhân gây ra biến động và sự điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể
1.Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thể của quần thể
a. Do thay đổi của các nhân tố sinh thái vô sinh ( khí hậu, thổ nhưỡng)
- Nhóm các nhân tố vô sinh tác động trực tiếp lên sinh vật mà không phụ thuộc vào mật độ cá thể trong quần thể nên còn được gọi là nhóm nhân tố không phụ thuộc mật độ quần thể
- Các nhân tố sinh thái vô sinh ảnh hưởng đến trạng thái sinh lí của các cá thể. Sống trong điều kiện tự nhiên không thuận lợi, sức sinh sản của cá thể giảm, khả năng thụ tinh kém, sức sống của con non thấp
b. Do sự thay đổi các nhân tố sinh thái hữu sinh (cạnh tranh giữa các cá thể cùng đàn, số lượng kẻ thù ăn thịt)
- Nhóm các nhân tố hữu sinh luôn bị chi phối bởi mật độ cá thể của quần thể nên gọi là nhóm nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ quần thể
- Các nhân tố sinh thái hữu tính ảnh hưởng rất lớn tới khả năng tìm kiếm thức ăn, nơi ở.
2. Sự điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể
- Quần thể sống trong môi trường xác định luôn có xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể bằng cách làm giảm hoặc làm tăng số lượng cá thể của quần thể
- Điều kiện sống thuận lợi " quần thể tăng mức sinh sản + nhiều cá thể nhập cư tới " kích thước quần thể tăng.
- Điều kiện sống không tuận lợi " quần thể giảm mức sinh sản + nhiều cá thể xuất cư " kích thước quần thể giảm.
3. Trạng thái cân bằng của quần thể
Trạng thái cân bằng của quần thể là trạng thái số lượng cá thể ổn định và cân bằng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường.
CHƯƠNG II. QUẦN XÃ SINH VẬT
QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ
I/. Khái niệm về quần xã sinh vật:
Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống trong một không gian và thời gian nhất định.
- Các sinh vật trong quần xã gắn bó với nhau như một thể thống nhất do vậy Quần xã có cấu trúc tương đối ổn định. 
- Các sinh vật trong quần xã thích nghi với môi trường sống của chúng.
II/. Một số số đặc trưng cơ bản của quần xã.
1/. Đặc trưng về thành phần loài trong quần xã.
Thể hiện qua: Số lượng loài và số lượng cá thể của mỗi loài: là mức độ đa dạng của quần xã, biểu thị sự biến động, ổn định hay suy thoái của quần xã.
* Loài ưu thế và loài đặc trưng
- Loài ưu thế là loài có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hoặc do hoạt động của chúng mạnh.
- Loài đặc trưng là loài chỉ có ở một quần xã nào đó hoặc loài có số lượng nhiều hơn hẳn các loài khác trong quần xã.
2/. Đặc trưng về phân bố cá thể trong không gian của quần xã
- Phân bố theo chiều thẳng đứng
- Phân bố theo chiều ngang
III/. Quan hệ giữa các loài trong quần xã.
1. Các mối quan hệ sinh thái
Gồm quan hệ hỗ trợ và đối kháng
- Quan hệ hỗ trợ đem lại lợi ích hoặc ít nhất không có hại ho các loài khác gồm các mối quan hệ: Cộng sinh, hội sinh, hợp tác
- Quan hệ đối kháng là quan hệ giữa một bên là loài có lợi và bên kia là loại có hại, gồm các mối quan hệ: Cạnh tranh, ký sinh, ức chế, cảm nhiễm, sinh vật này ăn sinh vật khác
2. Hiện tượng khống chế sinh học
Khống chế sinh học là hiện tượng số lượng cá thể của một loài bị khống chế ở một mức nhất định do quan hệ hỗ trợ hoặc đối kháng giữa các loài trong quần xã
DIỄN THẾ SINH THÁI
I. Khái niệm về diễn thế sinh thái
Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạn tương ứng với sự biến đổi của môi trường.
II. Các loại diễn thế sinh thái
1. Diễn thế nguyên sinh
- Diễn thế nguyên sinh là diễn thế khởi đầu từ môi trường chưa có sinh vật.
- Quá trình diễn thế diễn ra theo các giai đoạn sau:
+ Giai đoạn tiên phong: Hình thành quần xã tiên phong
+ Giai đoạn giữa:giai đoạn hỗn hợp, gồm các quần xã thay đổi tuần tự
+ Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn định
2. Diễn thế thứ sinh:
- Diễn thế thứ sinh là diễn thế xuất hiện ở môi trường đã có một quần xã sinh vật sống.
- Quá trình diễn thế diễn ra theo sơ đồ sau:
+ Giai đoạn đầu: Giai đoạn quần xã ổn định
+ Giai đoạn giữa: Giai đoạn gồm các quần xã thay đổi tuần tự.
+ Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn đinh khác hoặc quần xã bị suy thoái.
III. Nguyên nhân gây ra diễn thế
1. Nguyên nhân bên ngoài: Do tác động mạnh mẽ của ngoại cảnh lên quần xã.
2. Nguyên nhân bên trong: sự cạnh trang gay gắt giữa các loài trong quần xã.
IV. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu diễn thế sinh thái:
Nghiên cứu diễn thế sinh thái giúp chúng ta có thể hiểu biết được các quy luật phát triển của quần xã sinh vật, dự đoán đước các quần xã tồn tại trước đó và quần xã sẽ thay thế trong tương lai. Từ đó có thể chủ động xây dựng kế hoạch trong việc bảo vệ và khai thác hợp lí các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Đồng thời, có thể kịp thời đề xuất các biện pháp khắc phục những biến đổi bất lợi của môi trường, sinh vật và con người.
HỆ SINH THÁI
I. Khái niệm hệ sinh thái
 Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh
 VD: Hệ sinh thái ao hồ,đồng ruộng, rừng
 Hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định nhờ các sinh vật luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động qua lại với các thành phần vô sinh
 Trong hệ sinh thái, trao đổi chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã và giữa quần xã – sinh cảnh chúng biểu hiện chức năng của một tổ chức sống.
II. Các thành phấn cấu trúc của hệ sinh thái
 Gồm có 2 thành phần
 1. Thành phần vô sinh ( sinh cảnh ) 
 + Các yếu tố khí hậu
 + Các yếu tố thổ nhưỡng
 + Nước và xác sinh vật trong môi trường
 2. Thành phần hữu sinh ( quần xã sinh vật )
 Thực vật, động vật và vi sinh vật
 Tuỳ theo chức năng dinh dưỡng trong hệ sinh thái chúng được xếp thành 3 nhóm
 + Sinh vật sản xuất:  
 + Sinh vật tiêu thụ:  
 + Sinh vật phân giải:  
III. Các kiểu hệ sinh thái trên trái đất
Gồm hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo
1. Hệ sinh thái tự nhiên: gồm: Trên cạn, Dưới nước
2. Hệ sinh thái nhân tạo: Hệ sinh thái nhân tạo đóng góp vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống của con người vì vậy con người phải biết sử dụng và cải tạo1 cách hợp lí.
TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI
I- Trao đổi vật chất trong quần xã sinh vật
1. Chuỗi thức ăn
- Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi.
- Trong một chuỗi thức ăn, một mắt xích vừa có nguồn thức ăn là mắt xích phía trước, vừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau.
- Trong hệ sinh thái có hai loại chuỗi thức ăn:
+ Chuỗi thức ăn gồm các sinh vật tự dưỡng, sau đến là động vật ăn sinh vật tự dưỡng và tiếp nữa là động vật ăn động vật.
+ Chuỗi thức ăn gồm các sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ, sau đến các loài động vật ăn sinh vật phân giải và tiếp nữa là các động vật ăn động vật.
2. Lưới thức ăn
- Lưới thức ăn gồm nhiều chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung.
- Quần xã sinh vật càng đa dạng về thành phần loài thì lưới thức ăn trong quần xã càng phức tạp.
3. Bậc dinh dưỡng
- Tập hợp các loài sinh vật có cùng mức dinh dưỡng hợp thành một bậc dinh dưỡng.
- Trong quần xã có nhiều bậc dinh dưỡng:
+ Bậc dinh dưỡng cấp 1 (Sinh vật sản xuất)
+ Bậc dinh dưỡng cấp 2 (Sinh vật tiêu thụ bậc 1)
+ Bậc dinh dưỡng cấp 3 (Sinh vật tiêu thụ bậc 2)
II. Tháp sinh thái
Khái niệm - Tháp sinh thái bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau, các hình chữ nhật có chiều cao bằng nhau, còn chiều dài thì khác nhau biểu thị độ lớn của mỗi bậc dinh dưỡng.
 - Để xem xét mức độ dinh dưỡng ở từng bậc dinh dưỡng và toàn bộ quần xã, người ta xây dựng các tháp sinh thái
 - Có ba loại tháp sinh thái:
 Tháp số lượng, Tháp sinh khối, Tháp năng lượng.
CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA VÀ SINH QUYỂN
I- Trao đổi vật chất qua chu trình sinh địa hóa 
 - Chu trình sinh địa hoá là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên.
- Một chu trình sinh địa hoá gồm có các phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, phân giải và lắng đọng một phần vật chất trong đất, nước. 
II- Một số chu trình sinh địa hoá
 1/ Chu trình cacbon
- Cacbon đi vào chu trình dưới dạng cabon điôxit ( CO2).
- Thực vật lấy CO2 để tạo ra chất hữu cơ đầu tiên thông qua quang hợp.
- khi sử dụng và phân hủy các hợp chất chứa cacbon, sinh vật trả lại CO2 và nước cho môi trường
- Nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển đang tăng gây thêm nhiều thiên tai trên trái đất.
2/ Chu trình nitơ
- Thực vật hấp thụ nitơ dưới dạng muối amôn (NH4+) và nitrat (NO3-).
- Các muồi trên được hình thành trong tự nhiên bằng con đường vật lí, hóa học và sinh học.
- Nitơ từ xác sinh vật trở lại môi trường đất, nước thông qua hoạt động phân giải chất hữu cơ của vi khuẩn, nấm,
- Hoạt động phản nitrat của vi khuẩn trả lại một lượng nitơ phân tử cho đất, nước và bầu khí quyển.
 3/ Chu trình nước
- Nước mưa rơi xuống đất, một phần thấm xuống các mạch nước ngầm, một phần tích lũy trong sông , suối, ao , hồ,
- Nước mưa trở lại bầu khí quyển dưới dạng nước thông qua hoạt động thoát hơi nước của lá cây và bốc hơi nước trên mặt đất.
III. Sinh quyển
 1. Khái niệm Sinh Quyển
 Sinh quyển là toàn bộ sinh vật sống trong các lớp đất, nước và không khí của trái đất.
 2. Các khu sinh học trong sinh quyển
- Khu sinh học trên cạn: đồng rêu đới lạnh, rừng thông phương Bắc, rừng rụng lá ôn đới,
- khu sinh học nước ngọt: khu nước đứng ( đầm, hồ, ao,..)và khu nước chảy ( sông suối).
- Khu sinh học biển:
 + theo chiều thẳng đứng: SV nổi, ĐV đáy,..
 + theo chiều ngang: vùng ven bờ và vùng khơi
DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI
I.Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
1. Phân bố năng lượng trên trái đất
-Mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên trái đất
-Sinh vật sản xuất chỉ sử dụng được những tia sáng nhìn thấy(50% bức xạ) cho quang hợp
-Quang hợp chỉ sử dụng khoảng 0,2-0,5% tổng lượng bức xạ để tổng hợp chất hữu cơ
2. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
-Trong hệ sinh thái năng lượng được truyền một chiều từ SVSX qua các bậc dinh dưỡng, tới môi trường. Vật chất được trao đổi qua chu trình sinh địa hóa.
- Càng lên bậc dinh dưỡng cao hơn thì năng lượng càng giảm (theo quy luật hình tháp sinh thái)
II.Hiệu suất sinh thái
-Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ % chuyển hoá năng lượng qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái
Hiệu suất sinh thái của bậc dinh dưỡng sau tích luỹ được khoảng 10% so với bậc trước liền kề.
Gọi H là hiệu xuất sinh thái 
Tính theo hai công thức về hiệu suất sinh thái có sự sai lệch nhưng cả hai giá trị đều đúng.