Xương là gì? Cấu tạo và tính chất của xương? Sinh học lớp 8
Trong cơ thể người, xương giữ một vai trò vô cùng quan trọng, giúp các chức năng vận động được
phối hợp nhịp nhàng. Vậy "Xương là gì? Cấu tạo và tính chất của xương?", mời các bạn cùng Luật
Minh Khuê tìm hiểu qua bài viết dưới đây để hiểu hơn về xương cũng như có thêm kiến thức về môn Sinh học lớp 8.
Mục lục bài viết 1. Xương là gì?
Xương là bộ phận khung cứng nâng đỡ và định hình cấu trúc cơ thể, quyết định mọi hoạt động, đảm
nhận nhiệm vụ di chuyển và vận động hàng ngày của cơ thể một cách nhịp nhàng, linh hoạt. Xương
giúp bảo vệ các cơ quan và hỗ trợ cho tim, não cũng như các bộ phận khác trong cơ thể. Hơn nữa,
khung xương cơ thể người còn giữ chức năng sản sinh ra các tế bào bạch cầu và hồng cầu, dự trữ chất
khoáng cần thiết và giúp duy trì chức năng vận động.
Xương là các mô cứng có cấu tạo khác với các mô khác trong cơ thể. Xương là phần cứng nhất trong
cơ thể được cấu thành từ những mô xương với các hình dạng khác nhau. Bên trong xương có cấu trúc
tương tự như tổ ong, do đó xương nhẹ; gồm các mô xương mềm hơn gọi là tủy xương có chức năng
sản sinh ra các tế bào máu, lưu trữ canxi và khoáng chất.
Cơ thể người lúc mới sinh ra có tổng cộng 270 xương mềm. Đến giai đoạn trưởng thành và phát triển,
các phần xương kết nối lại với nhau nên chỉ còn khoảng 206 chiếc xương. Xương có kích thước lớn
nhất là phần xương đùi. Trong khi đó, xương bàn đạp tai giữa có kích thước nhỏ nhất chỉ khoảng 2 –
3mm. Theo các nghiên cứu, thành phần chính của phần xương là protein collagen, tạo nên một khung
mềm. Đối với phần xương cứng, thành phần chính là photpho và canxi có cấu trúc liên kết vững chắc
tạo nên sức mạnh cho khung xương và định hình vóc dáng cơ thể người. Khoảng 99% lượng canxi
trong cơ thể được tích trữ bên trong xương và răng.
2. Cấu tạo của xương
2.1. Cấu tạo xương dài
Phần lớn các xương dài là xương tứ chi như xương cánh tay, cẳng tay, xương đùi và cẳng chân. Các
xương này cấu tạo nhằm phù hợp với các dộng tác vận động.
Cấu tạo một xương dài gồm có:
- Hai đầu xương là mô xương xốp, có các nan xương xếp theo kiểu vòng cung tạo ra các ô trống có chứa tủy đỏ.
- Bọc 2 đầu xương là lớp sụn mỏng bao phủ một phần đầu xương (đầu gần và đầu xa) - là nơi mà
xương khớp nối với xương khác. Sụn khớp làm giảm ma sát và hấp thụ chấn động tại các khớp
- Thân xương có hình ống, cấu tạo từ ngoài vào trong có: màng xương mỏng -> mô xương cứng - > khoang xương.
+ Màng xương: là màng bao quanh bề mặt xương (trừ sụn khớp) giúp bảo vệ xương, hỗ trợ liền
xương gãy và chứa một số mạch máu nuôi dưỡng xương.
- Khoang xương chứa tủy xương, tủy đỏ (trẻ em), tủy vàng (người trưởng thành): một khoang rỗng,
hình trụ ở trong thân xương.
+ Tủy đỏ: có nhiệm vụ tạo ra máu. Tủy đỏ xuất hiện ở các hông xương xốp của trẻ sơ sinh. Khi trưởng
thành các mô xương phát triển nên tủy đỏ tập trung chủ yếu ở những xương lớn và nằm ở phần trung tâm.
+ Tủy vàng: chủ yếu là các tế bào mỡ, tập trung ở phần ống xương dài và phần xương xốp.
- Hành xương: là vùng ở giữa thân xương và đầu xương. Ở xương đang phát triển, hành xương chứa
sụn tăng trưởng – một lớp sụn giúp cho thân xương dài thêm. Khi xương ngừng phát triển về chiều
dài (ở khoảng 14 - 24 tuổi), sụn tăng trưởng được thay thế bằng một cấu trúc xương có tên là đường đầu xương.
- Bên ngoài của xương được bao phủ bởi một lớp màng xương- nơi chứa nhiều mạch máu, dây thần
kinh và các mạch bạch huyết với nhiệm vụ nươi dưỡng các xương nhỏ. Gân và dây chằng được gắn
vào xương qua màng xương. Màng Xương bao phủ toàn bộ bề mặt bên ngoài, ngoại trừ nơi xương
bao khớp gặp các xương khác để tạo thành khớp. Ở các khớp, xương được bao phủ bởi sụn khớp.
- Tế bào xương: Xương luôn vận động theo quy trình: hình thành tế bào, phát triển tế bào, lão hóa tế
bào và thay thế tế bào mới. Quy trình này được vận hành liên tục.
Trong xương có 3 tế bào chính tham gia vào hoạt động này:
+ Nguyên bào xương: Tế bào này bao gồm protein, khoáng hóa. Chúng có nhiệm vụ tái tạo tế bào mới
và sửa chữa những tế bào cũ.
+ Cốt bào: Chúng là những tế bào không hoạt động, được ví như “chất keo gắn kết” giữa tế bào xương với nguyên bào.
+ Tế bào hủy xương: Chúng có nhiệm vụ giải phóng enzym, tạo ra axit làm phá vỡ các cấu trúc xương
và trung hòa khoáng chất trong xương. Phần khoáng chất trung hòa sẽ được tập kết lại và tái tạo
thành hệ thống xương mới.
Chức năng của xương dài Các phần của Cấu tạo Chức năng xương
Sụn bọc đầu xương
Giảm ma sát trong khớp xương Đầu xương
Mô xương xốp gồm các nan
Phân tán lực tác động xương
Tạo các ô chứa tủy đỏ
Giúp xương phát triển to bề ngang Màng xương
Chịu lực, đảm bảo vững chắc Thân xương Mô xương cứng
Chứa tủy đỏ ở trẻ em (sinh hồng cầu), tủy vàng ở người Khoang xương lớn.
2.2. Cấu tạo xương ngắn và xương dẹt
Xương ngắn và xương dẹt không có cấu tạo dạng ống, bên ngoài là mô xương cứng, bên trong là mô
xương xốp gồm nhiều nan xương và nhiều hốc xương nhỏ (như mô xương xốp ở đầu xương dài) chứa tủy đỏ.
- Xương ngắn bao gồm xương cổ tay, cổ chân, được cấu tạo để thực hiện các hoạt động hạn chế
những yêu cầu mềm dẻo và phối hợp.
- Xương dẹt là các xương ở vòm họng, xương bả vai, xương chậu và có chức năng bảo vệ cơ thể.
Mô xương có hai loại:
+ Xương đặc (cứng): Phần xương bên ngoài rất cứng và chắc, chiếm đến 80% trọng lượng của xương.
+ Xương thế sợi (xốp): Nhẹ hơn, có cấu trúc hình que, linh hoạt nhưng không cứng. 2.3. Xương vừng
Xương vừng thường nằm dưới các phần gân cơ và nhỏ. Chúng có tác dụng làm đệm cho gân và làm
giảm độ ma sát giữa gân và xương, giúp màng xương hoạt động tốt hơn. Xương bánh chè là xương
vừng lớn và rất quan trọng trong cơ thể.
2.4. Xương bất định hình
Đây là xương có cấu trúc phức tạp và thường có hình dạng thuận theo vị trí của nó, không được xếp
vào các loại chính, ví dụ như xương thái dương, xương hàm hoặc các xương nền sọ.
3. Tính chất của xương
Xương có hai đặc tính cơ bản: mềm dẻo và bền chắc.
Xương cấu tạo từ hai chất chính: một loại chất hữu cơ gọi là cốt giao và một số chất vô cơ hay còn gọi là chất khoáng.
- Chất khoáng chủ yếu là Canxi đảm bảo tính tính bền chắc của xương.
- Cốt giao đảm bảo tính mềm dẻo.Tỉ lệ chất cốt giao thay đổi theo tuổi.
Nhờ tính mềm dẻo nên xương có thể chống lại tất cả các lực cơ học tác động vào cơ thể, nhờ tính bền
chắc mà bộ xương có thể nâng đỡ cơ thể. Xương có hai tính chất trên nhờ vào thành phần hóa học.
4. Chức năng của xương
Xương là bộ phận có nhiều chức năng khác nhau trong cơ thể, bao gồm cho phép cơ thể chuyển động,
bảo vệ các cơ quan nội tạng. Bên cạnh đó, xương cũng chứa một số chức năng khác.
Cơ học: Xương tạo ra một khung chắc chắn để nâng đỡ cơ thể. Ngoài ra, các cơ, gân và dây chằng kết
nối với xương để giúp cơ thể di chuyển linh hoạt. Không có khung xương, cơ thể không thể di chuyển.
Tổng hợp các chất dinh dưỡng: Xương tạo ra hồng cầu, tiểu cầu và bạch cầu. Ngoài ra, các tế bào hồng
cầu lão hóa hoặc bị lỗi cũng được phá hủy bên trong tủy xương.
Lưu trữ khoáng chất: Xương lưu trữ và dự trữ các khoáng chất, đặc biệt là canxi và photpho. Xương
cũng đảm bảo một số yếu tố tăng trưởng, chẳng hạn như insulin.
Dự trữ chất béo: Các axit béo được lưu trữ bên trong các mô mỡ của tủy xương.
Cân bằng nồng độ pH: Xương có thể giải phóng hoặc hấp thụ muối kiềm. Điều này giúp máu được giữ
ở mức pH thích hợp.
Hỗ trợ giải độc cho cơ thể: Xương có thể hấp thụ các loại kim loại năng và các yếu tố độc hại khác từ máu.
Chức năng nội tiết: Xương tiết ra các hormone hoạt động trên thận và ảnh hưởng đến việc điều chỉnh
lượng đường trong máu và lắng đọng chất béo.
Cân bằng canxi: Xương có thể tăng hoặc giảm lượng canxi trong máu bằng cách hình thành hoặc phá
vỡ xương trong một quá trình gọi là tái hấp thu.