Giải chi tiết Sinh học 11 Chân trời mới bài 17: Cảm ứng ở động vật

HOẠT ĐỘNG MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Trong kiểm tra sức khỏe, bác sĩ có thể kích thích phản xạ giật đầu gối bằng cách dùng một cây búa gõ nhẹ vào phần gân ở khớp gối (Hình 17.1), kết quả là gây nên phản xạ giật đầu gối. Tại sao việc kích thích phản xạ giật đầu gối có thể kiểm tra được chức năng của hệ thần kinh

Hướng dẫn trả lời:

Vì khi dùng búa cao su gõ nhẹ vào xương bánh chè → kích thích vào cơ quan thụ cảm → phát sinh 1 xung thần kinh → theo dây thần kinh hướng tâm về tủy sống → phát đi xung thần kinh → theo dây thần kinh li tâm tới cơ đùi → cơ đùi co kéo cẳng chân lên phía trước.

I. HÌNH THỨC CẢM ỨNG Ở CÁC NHÓM ĐỘNG VẬT

Câu hỏi 1: Động vật có những hình thức cảm ứng nào? Cho ví dụ.

Hướng dẫn trả lời:

- Cảm ứng ở động vật chưa có tổ chức hệ thần kinh: Chuyển động của cả cơ thể hoặc co rút của chất nguyên sinh để hướng đến các kích thích (hướng động dương) hoặc tránh xa kích thích (hướng động âm)→theo kiểu hướng động

Ví dụ: Trùng roi xanh bơi về phía có ánh sáng để quang hợp

Ví dụ: Hươu bỏ chạy khi thấy kẻ thù

II. TẾ BÀO THẦN KINH VÀ CÁC DẠNG HỆ THẦN KINH

Câu hỏi 2: Dựa vào Hình 17.3, hãy mô tả cấu tạo của một neuron điển hình

Hướng dẫn trả lời:

Cấu tạo neuron: gồm một thân chứa nhân, nhiều sợi nhánh và một sợi trục, trên sợi trục có bao myelin, nối các bao myelin là các eo ranvier, tận cùng sợi trục có cúc synapse.

Câu hỏi 3: Dựa vào chức năng, hãy giải thích tại sao sợi nhánh được gọi là sợi hướng tâm, sợi trục được gọi là sợi li tâm.

Hướng dẫn trả lời:

- Sợi nhánh tiếp nhận tín hiệu từ các tế bào khác nhau được chuyển giao qua synapse về nhân nên được gọi là sợi hướng tâm

- Sợi trục có vai trò dẫn truyền xung thần kinh từ thân neuron ra ngoại biên đến các cơ quan đáp ứng nên được gọi là sợi li tâm

Câu hỏi 4: Cho các trường hợp sau:

(1) Dùng kim kích thích vào thân của thủy tức.

(2) Dùng kim kích thích vào một chi của châu chấu.

Hãy dự đoán phản ứng của thủy tức và châu chấu khi bị kích thích

Hướng dẫn trả lời:

(1) Khi dùng một chiếc kim nhọn châm vào thân thủy tức, xung thần kinh sẽ lan nhanh ra khắp mạng lưới thần kinh, làm cho thủy tức co toàn bộ cơ thể để tránh tác nhân kích thích.

(2) Khi dùng kim kích thích vào một chi của châu chấu, nó sẽ co một chân lên. Do châu chấu có hệ thần kinh dạng chuỗi hạch. Mỗi hạch thần kinh điều khiển hoạt động của một vùng xác định trên cơ thể=> khi chịu kích thích ở vùng nào thì hạch vùng đó sẽ trả lời kích thích 

Câu hỏi 5: Quan sát Hình 17.4, 17.5 và 17.6 hãy lập bảng phân biệt các dạng hệ thần kinh ở động vật.

Hướng dẫn trả lời:

III. TRUYỀN TIN QUA SYNAPSE

Câu hỏi 6: Quan sát Hình 17.7, hãy:

a, Mô tả cấu tạo của synapse hóa học

b, Cho biết dựa vào đặc điểm nào mà người ta gọi là "synapse hóa học"

Hướng dẫn trả lời:

a, Cấu tạo synapse hóa học gồm 3 bộ phận:

- Chùy synapse: Ngoài có màng bao bọc gọi là màng trước synapse. Trong chùy synapse có chứa ty thể và các bóng chứa chất trung gian hóa học (axêtincôlin, norađrênalin, đôpamin, serôtônin,.....)

- Khe synapse: Là 1 khe nhỏ nằm giữa màng trước và màng sau synapse.

- Phần sau synapse: Trên màng có các thụ thể tiếp nhận chất trung gian hóa học. Có các enzim đặc hiệu có tác dụng phân giải chất trung gian hóa học. Chất trung gian hóa học phổ biến nhất ở thú là axêtincôlin và norađrênalin.

b, Dựa vào bản chất truyền tin qua synapse.

Câu hỏi 7: Quan sát Hình 17.7, hãy trình bày cơ chế truyền tin qua synapse hóa học.

Hướng dẫn trả lời:

- Xung thần kinh lan truyền đến chùy synapse và làm Ca2+ từ dịch ngoại bào đi vào trong chùy synapse.

- Ca2+ làm cho các bóng chứa chất trung gian hóa học gắn vào màng trước và vỡ ra. Chất trung gian hóa học đi qua khe synapse đến màng sau.

- Chất trung gian hóa học gắn vào thụ thể ở màng sau gây xuất hiện điện thế họat động ở màng sau. Điện thế hoạt động (xung thần kinh) hình thành lan truyền đi tiếp

Hoạt động luyện tập

Câu hỏi: Tại sao những người bị hạ calcium trong máu thường bị rối loạn cảm giác.

Hướng dẫn trả lời:

Calcium là khoáng chất đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động co dãn, đông cầm máu, dẫn truyền thần kinh và giải phóng hormone của cơ thể. Bệnh nhân bị hạ Calcium hay còn gọi là hạ Calcium đường huyết là tình trạng nồng độ Calcium trong máu có giá trị thấp hơn mức độ giới hạn cho phép. Nếu không được sơ cứu và điều trị kịp thời, hạ canxi trong máu có thể gây nên những biến chứng nguy hiểm cho cơ thể chẳng hạn như rối loạn cảm giác

IV, CUNG PHẢN XẠ

Câu hỏi 8: Quan sát Hình 17.8, hãy:

a, Kể tên và cho biết chức năng của các thành phần trong cùng một cung phản xạ

b, Cho ví dụ về sự dẫn truyền xung thần kinh trong cung phản xạ

Hướng dẫn trả lời:

a, Thành phần trong một cung phản xạ

- Cơ quan thụ cảm bị kích thích: Tiếp nhận kích thích 

- Neuron cảm giác: Mang tín hiệu từ các giác quan đến não và tủy sống

- Trung ương thần kinh: Phân tích và xử lí thông tin

- Neuron vận động:  Kết nối với các nơron chuyển tiếp. Các nơron vận động nhận và đưa tín hiệu từ hệ thần kinh trung ương đến các cơ bắp

- Cơ quan đáp ứng (cơ, tuyến): Trả lời kích thích

b, Ví dụ: Khi bị kim nhọn đâm vào ngón tay thì ngón tay co lại. Khi kim châm vào tay, thụ qua đau ở da tiếp nhận kích thích và truyền đến tủy sống qua sợi thần kinh cảm giác; tủy sống tiếp nhận thông tin từ đó tổng hợp, phân tích và hình thành các xung thần kinh theo sợi thần kinh vận động truyền đến các cơ ngón tay làm ngón tay co lại.

Câu hỏi 9: Loại thụ thể nào sẽ tiếp nhận kích thích trong các ví dụ sau:

a, Động vật sử dụng từ trường của trái đất để định hướng khi di cư

b, Khi nồng độ CO2 trong máu tăng cao, cơ thể sẽ tăng nhịp hô hấp

c, Sự cử động của các sợi râu ở mèo sẽ giúp cảm nhận được môi trường xung quanh

d, Có cảm giác đau khi vô tình chạm phải gai xương rồng

Hướng dẫn trả lời:

a, Thụ thể điện từ

b, Thụ thể hóa học

c, Thụ thể cơ học

d, Thụ thể đau

Hoạt động luyện tập

Câu hỏi: Điều gì sẽ xảy ra nếu thụ thể đau ở người bị tổn thương

Hướng dẫn trả lời:

Khi thụ thể đau bị tổn thương, sẽ không phát hiện cảm giác đau vì không có thụ thể thông báo cho não biết về kích thích có hại cho cơ thể gây ra bởi các tác nhân khiến cơ thể bị đau

Câu hỏi 10: Hãy cho biết vị giác, khứu giác và xúc giác có vai trò như thế nào trong quá trình săn mồi ở động vật

Hướng dẫn trả lời:

- Vị giác: Nhận biết loại thức ăn có thể và không thể ăn, cảm nhận các vị quen thuộc như ngọt, mặn, chua, đắng và ngọt thịt

- Khứu giác: Nhận biết cảm giác về mùi của các phân tử tồn tại trong không khí, ngoài ra còn có tác dụng trong việc thăm dò môi trường như phát hiện kẻ thù, con mồi, đồng loại,...

- Xúc giác: Tiếp nhận sự va chạm, áp suất, rung động, chuyển động được tiếp nhận bởi các thụ thể xúc giác

Câu hỏi 11: Quan sát Hình 17.12, hãy trình bày con đường thu nhận và truyền tín hiệu âm thanh ở tai. Nếu màng nhĩ bị tổn thương sẽ ảnh hưởng như thế nào đến sự thu nhận và truyền âm thanh ở tai

Hướng dẫn trả lời:

- Sóng âm truyền từ nguồn phát âm đến màng nhĩ nhờ vành tai và ống tai ngoài. Sự rung động của màng nhĩ được truyền qua chuỗi xương tai ở tai giữa đến cửa sổ bầu dục ở tai trong giúp âm thanh được khuếch đại, cũng như điều chỉnh việc truyền các âm có tần số thấp, bảo vệ tai khỏi các âm có cường độ lớn, giảm tạp âm,... Âm thanh được truyền từ tai trong đến các thụ thể cảm nhận thính giác (là các tế bào có lông tập hợp thành cơ quan Corti nằm trong ốc tai), rồi truyền về vùng cảm nhận thính giác ở vỏ não.

- Nếu chỉ rách màng nhĩ đơn thuần thì có thể gây điếc nhẹ hoặc giảm khả năng nghe, nếu tổn thương sâu đến tai trong thì mức độ điếc nặng hơn.

Câu hỏi 12: Quan sát Hình 17.13, hãy trình bày con đường thu nhận và truyền tín hiệu ánh sáng ở mắt

Hướng dẫn trả lời:

Ánh sáng truyền từ các vật đi vào mắt thông qua giác mạc, thủy dịch, đồng tử, thủy tinh thể và dịch kích truyền đến các tế bào que và tế bào nón ở võng mạc. Các tế bào này phản ứng kích thích ánh sáng và khởi phát xung thần kinh đến các tế bào lưỡng cực. Từ tế bào lưỡng cực,xung thần kinh được truyền đến các tế bào hạch rồi theo các sợi thần kinh thị giác đến vùng cảm nhận thị giác ở vỏ não. Quá trình này có thể tham gia kiểm soát bởi tế bào ngang và tế bào amacrine

Câu hỏi 13: Các cơ xương có thể hoạt động độc lập với nhau là nhờ đặc điểm nào?

Hướng dẫn trả lời:

Vì các cơ xương được điều khiển bởi các synapse với nhiều sợi cơ khác nhau

V. CÁC LOẠI PHẢN XẠ

Câu hỏi 14: Xác định các ví dụ sau đây thuộc loại phản xạ nào?

a, Rụt tay lại khi chạm vào vật nhọn

b, Thấy tín hiệu đèn giao thông màu đỏ thì dừng xe lại.

c, Khi dùng đá để đập vỡ vỏ hạt cứng

Hướng dẫn trả lời:

a, Phản xạ không điều kiện

b, Phản xạ có điều kiện

c, Phản xạ có điều kiện

Câu hỏi 15: Quan sát Hình 17.15, hãy mô tả quá trình hình thành phản xạ tiết nước bọt ở chó khi có ánh sáng. Xác định rõ đâu là trung khu tiếp nhận kích thích không điều kiện và trung khu tiếp nhận kích thích có điều kiện

Hướng dẫn trả lời:

- Bật đèn sáng sau 2s thì cho chó ăn. Chó có phản xạ tiết nước bọt. Lặp lại thí nghiệm này nhiều lần thì hình thành phản xạ mới ở chó là cứ bật đèn sáng không cho ăn thì chó vẫn có phản xạ tiết nước bọt.

- Trung khu tiếp nhận kích thích không điều kiện: Các trung tâm thần kinh dưới vỏ não

- Trung khu tiếp nhận kích thích có điều kiện: Thần kinh trung ương

Hoạt động luyện tập

Câu hỏi: Dựa vào kiến thức đã học, hãy trình bày cơ chế phản xạ tiết nước bọt ở chó khi nghe tiếng chuông

Hướng dẫn trả lời:

- Khi rung chuông thì trung khu thị giác hưng phấn (vùng thị giác ở thùy chẩm) làm chó quay đầu về phía âm thanh (phản xạ không điều kiện)
- Khi chó ăn thì trung khu điều khiển sự tiết nước bọt ở trụ não bị hưng phấn làm nước bọt tiết ra (phản xạ không điều kiện) đồng thời trung khu ăn uống ở vỏ não cũng bị hưng phấn.
- Rung chuông khi cho chó ăn thì trung khu thính giác và trung khu ăn uống đều hưng phấn và có sự khuếch tán các hưng phấn đó trong não tạo đường liên hệ tạm thời giữa trung khu thính giác và trung khu ăn uống.
- Nếu kết hợp rung chuông (trước vài giây) mới cho chó ăn, sự kết hợp lặp đi lặp lại nhiều lần thì ta thành lập được phản xạ có điều kiện ở chó là chỉ rung chuông (không cho ăn) chó vẫn tiết nước bọt.

VI. BẢO VỆ SỨC KHỎE HỆ THẦN KINH

Câu hỏi 16: Kể thêm một số bệnh do tổn thương hệ thần kinh mà em biết

Hướng dẫn trả lời:

Một số bệnh khác: bệnh động kinh, đa xơ cứng, u não, đau nửa đầu migraine,...

Câu hỏi 17: Giải thích cơ chế tác dụng giảm đau của một số loại thuốc giảm đau

Hướng dẫn trả lời:

Ví dụ:

- Aspirin: Các tế bào bị tổn thương sẽ tiết ra một lượng lớn enzyme cyclooxygenase-2, có tác dụng sản sinh các prostaglandin, gây ra cảm giác đau và viêm. Aspirin sẽ tiếp cận vị trí xung quanh tế bào thương tổn và ngăn chặn sự sản sinh các prostaglandin. Sự biến mất của các prostaglandin đồng nghĩa với sự biến mất của tín hiệu đau. Do đó, cơn đau sẽ được giảm bớt mặc dù các tế bào vẫn còn bị tổn thương.

- Thuốc giảm đau chống viêm không steroid hoạt động bằng cách ức chế tác động của enzym cyclo-oxygenase (COX), chất tạo ra prostaglandin. Trong quá trình nhiễm trùng, prostaglandin có thể tác động lên vùng dưới đồi, dẫn đến nhiệt độ tăng cao và gây ra cảm giác đau. Do đó, việc NSAID ức chế tác động của enzym COX sẽ làm suy yếu quá trình sản xuất prostaglandin khiến nhiệt độ cơ thể giảm về mức bình thường.

Câu hỏi 18: Cho biết vai trò của giấc ngủ đối với cơ thể

Hướng dẫn trả lời:

Giấc ngủ đóng vai trò rất quan trọng trong việc giúp cơ thể nghỉ ngơi, phục hồi tái tạo năng lượng cho các hoạt động của các cơ quan trong cơ thể, đặc biệt là não bộ.

Câu hỏi 19: Kể tên một số chất có hại cho hệ thần kinh. Cho biết tác hại của các chất đó

Hướng dẫn trả lời:

- Trà đậm, cà phê (Cafein), khí cười - bóng cười (N2O),... Gây khó ngủ, kiến cho hệ thần kinh không được phục hồi sau một ngày làm việc mệt mỏi.

- Ma túy, thuốc lá (Nicotin), cocain,... Khiến cho người sử dụng không tự chủ được bản thân, gây ảo giác.

- Bia, rượu (acoho - cồn)… Làm hệ thần kinh hoạt động kém, phản ứng chậm.

Hoạt động luyện tập

Câu hỏi: Tại sao khi hệ thần kinh bị tổn thương có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các cơ quan khác trong cơ thể? Từ đó, hãy cho biết ý nghĩa quan trọng của việc bảo vệ sức khỏe hệ thần kinh

Hướng dẫn trả lời:

Hệ thần kinh giúp điều hòa, điều khiển và phối hợp mọi hoạt động của các cơ quan, hệ cơ quan trong cơ thể thành một khối thống nhất, đảm bảo cho cơ thể thích nghi với những thay đổi của môi trường sống.

Hoạt động vận dụng

Câu hỏi: Piperazin và pyrantel là hai loại thuốc có tác dụng tẩy một số loại giun kí sinh ở người (giun đũa, giun kim) thông qua ức chế hoạt động của hệ thần kinh. Hãy tìm hiểu và cho biết hai loại thuốc trên ức chế hoạt động của hệ thần kinh của giun bằng cách nào

Hướng dẫn trả lời:

- Piperazin là một chất đồng vận thụ thể GABA (Gamma-aminobutyric acid). Piperazine liên kết trực tiếp và có chọn lọc vào các thụ thể GABA ở màng cơ, gây ra hiện tượng tăng phân cực các đầu dây thần kinh, dẫn đến chứng tê liệt mềm của giun. Trong khi giun bị tê liệt, nó bị bong ra khỏi lòng ruột và được tống xuất ra khỏi cơ thể theo nhu động ruột bình thường.

- Pyrantel có tác dụng phong bế thần kinh - cơ khử cực trên các loại giun nhạy cảm với thuốc thông qua giải phóng acetylcholin và ức chế cholinesterase, kết quả là kích thích receptor nicotinic ở hạch của giun nhạy cảm, làm giun bị liệt cứng. Sau đó, giun sẽ bị tống ra ngoài do nhu động ruột.