Mở đầu
Câu hỏi Mở đầu SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 100): Làm cách nào mà cơ thể chúng ta có thể phản ứng kịp thời trước rất nhiều kích thích khác nhau đến từ môi trường?Trả lời:
- Cơ thể chúng ta có thể phản ứng kịp thời trước rất nhiều kích thích khác nhau đến từ môi trường nhờ có những cơ chế thích ứng được điều khiển bởi hệ thần kinh trung ương phản ứng lại với các kích thích khác nhau của môi trường.
I. Các hình thức cảm ứng ở động vật
Câu hỏi SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 101): Tại sao kích thích nhẹ lên thủy tức thì cả cơ thể nó co lại, trong khi nếu kích thích nhẹ vào một chân côn trùng thì chỉ chân đó co lại mà không có phản ứng ở các bộ phận khác.Trả lời:
- Kích thích nhẹ lên thủy tức thì cả cơ thể nó co lại bởi vì có thủy tức có hệ thần kinh lưới, các tế bào thần kinh phân bố rải rác khắp cơ thể và liên kết với nhau tạo thành mạng lưới thần kinh, vì vậy, khi bị kích thích, toàn bộ cơ thể của thủy tức sẽ phản ứng. Còn kích thích nhẹ vào một chân côn trùng thì chỉ chân đó co lại mà không có phản ứng ở các bộ phận khác. Bởi vì hệ thần kinh của côn trùng là hệ thần kinh ống hoạt động theo nguyên tắc phản xạ. Các thụ thể cảm giác tiếp nhận kích thích từ môi trường và gửi thông tin theo các dây thần kinh cảm giác về tủy sống và não bộ, từ đây xung thần kinh theo dây thần kinh vận động đến cơ quan đáp ứng và gây ra đáp ứng.
II. Tế bào thần kinh
Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 103): Neuron có cấu tạo như thế nào? Ưu thế của neuron có nhiều hơn một sợi nhánh so với chỉ có một sợi nhánh là gì? Giải thích.Trả lời:
- Cấu tạo của neuron: Neuron cấu tạo từ thân, sợi nhánh và sợi trục.
+ Thân neuron có cấu tạo như một tế bào nhân thực điển hình, các neuron trưởng thành thiếu đi trung thể nên chúng không có khả năng phân chia.
+ Sợi nhánh được cấu tạo từ màng sinh chất và tế bào chất, mỗi neuron có từ một đến hàng nghìn sợi nhánh.
+ Sợi trục cấu tạo từ màng sinh chất và tế bào chất, mỗi neuron có một sợi trục. Đầu tận cùng sợi trục phân thành nhiều nhánh và đầu mỗi nhánh phình lên tạo thành chuỳ synapse. Nhiều sợi trục có thêm bao (vỏ) myelin có tính chất cách điện, những đoạn nhỏ không có bao myelin gọi là eo Ranvier.
- Ưu thế của neuron có nhiều hơn một sợi nhánh so với chỉ có một sợi nhánh: Neuron có nhiều hơn một sợi nhánh có thể tạo synapse với nhiều tế bào khác, nghĩa là có thể liên hệ với nhiều thụ thể cảm giác, nhiều neuron khác trong cơ thể. Nhờ đó, những neuron có nhiều hơn một sợi nhánh có thể tiếp nhận được nhiều thông tin khác nhau để đưa về thân neuron.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 103): Hình dạng của neuron như thế nào cho phép nó truyền tin đi xa?
Trả lời:
- Neuron điển hình có hình sao, với nhiều sợi nhánh và sợi trục có độ dài khác nhau cho phép truyền tin đi xa.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 103): Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động được hình thành như thế nào?
Trả lời:
+ Khi neuron không bị kích thích thì có điện thế nghỉ, là sự chênh lệch điện thế giữa hai bên màng tế bào khi tế bào không bị kích thich, bên trong màng tích điện âm so với bên ngoài màng tích điện dương.
+ Khi neuron bị kích thích thì điện thế nghỉ biến đổi thành điện thế hoạt động.
Câu hỏi 4 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 103): Tại sao tốc độ lan truyền xung thần kinh trên sợi thần kinh có bao myelin nhanh hơn trên sợi thần kinh không có bao myelin?
Trả lời:
- Bởi vì trên sợi thần kinh không có bao myelin, điện thế hoạt động lan truyền là do khử cực, đảo cực và tái phân cực liên tiếp từ vùng này sang vùng khác kế tiếp, còn trên sợi thần kinh có bao myelin, điện thế hoạt động lan truyền là do sự khử cực, đảo cực và tái phân cực liên tiếp từ eo Ranvier này sang eo Ranvier kế tiếp, nghĩa là lan truyền theo cách nhảy cóc từ eo Ranvier này sang eo Ranvier kế tiếp. N
=> Nên vì vậy, tốc độ lan truyền xung thần kinh trên sợi thần kinh có bao myelin nhanh hơn trên sợi thần kinh không có bao myelin.
III. Synapse
Quan sát Hình 17.9, 17.10 và trả lời các câu hỏi sau:
Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 105): Thông tin dưới dạng xung thần kinh được neuron chuyển qua synapse hóa học sang tế bào khác như thế nào?
Trả lời:
Thông tin dưới dạng xung thần kinh được neuron chuyển qua synapse hóa học sang tế bào khác nhờ chất chuyển giao thần kinh theo các bước sau:
1 – Xung thần kinh đến làm Ca2+ đi vào trong chuỳ synapse.
2 – Ca2+ vào làm túi chứa acetylcholine gắn vào màng trước và vỡ ra, giải phóng acetylcholine vào khe synapse.
3 – Acetylcholine gắn vào thụ thể trên màng sau, mở kênh Na+ làm xuất hiện điện thế hoạt động lan truyền.
4 – Sau khi điện thế hoạt động xuất hiện ở màng sau và lan truyền đi tiếp, enzyme acetylcholinesterase có ở màng sau sẽ phân huỷ acetylcholine thành acetate và choline. Choline quay trở lại màng trước, đi vào chuỳ synapse và tham gia vào quá trình tổng hợp acetylcholine chứa trong các túi.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 105): Tại sao thông tin truyền qua synapse chỉ theo một chiều, từ màng trước sang màng sau mà không theo chiều ngược lại?
Trả lời:
- Tin được truyền qua xináp chỉ theo một chiều, từ màng trước qua màng sau mà không thể theo chiều ngược lại vì phía màng sau không có chất trung gian hóa học để đi về phía màng trước và ở màng trước không có thụ thể tiếp nhận chất trung gian hóa học.
IV. Phản xạ
1. Khái niệm phản xạ và cung phản xạ
Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 106): Cung phản xạ gồm những bộ phận nào? Tại sao bất kì một bộ phận nào cung phản xạ bị tổn thương, phản xạ sẽ không thực hiện được?Trả lời:
Cung phản xạ gồm 5 bộ phận:
- Bộ phận tiếp nhận kích thích: là thụ thể cảm giác.
- Đường dẫn truyền hướng tâm: là dây thần kinh cảm giác do các neuron cảm giác tạo thành.
- Bộ phận trung ương: là tủy sống và não bộ do các neuron trung gian (còn gọi là neuron liên lạc) tạo thành.
- Đường dẫn truyền li tâm: là dây thần kinh vận động do các neuron vận động tạo thành.
- Bộ phận đáp ứng: là cơ hay tuyến.
+ Bất kì một bộ phận nào của cung phản xạ bị tổn thương, phản xạ sẽ không thực hiện được bởi vì các bộ phận đều liên quan mật thiết với nhau và phải có sự hoạt động của bộ phận này thì bộ phận khác mới có thể tiếp nhận thông tin và xử lí.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 106): Trong cung phản xạ, đáp ứng của cơ xương có tác dụng như thế nào đối với cơ thể?
Trả lời:
- Trong cung phản xạ, đáp ứng của cơ xương làm cơ thể hoặc bộ phận cơ thể như tay, chân, đầu,... chuyển động. Các chuyển động do hoạt động của cơ xương giúp cơ thể thích ứng kịp thời với kích thích từ môi trường. Ví dụ: Khi tay chạm phải vật nóng, cơ tay co lại giúp tay không bị tổn thương bởi nhiệt độ cao.
5. Tính giác và giữ thăng bằng
Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 110): Thụ thể cảm giác là gì? Cho biết các loại thụ thể cảm giác và vai trò của chúng. Để có cảm giác cần những bộ phận nào?Trả lời:
- Thụ thể cảm giác là neuron hoặc tế bào biểu mô chuyên hóa, cũng có thể là các đầu mút của neuron đáp ứng với kích thích đặc hiệu.
- Các loại thụ thể cảm giác và vai trò của chúng:
- Để có cảm giác cần những bộ phận là: thụ thể cảm giác, neuron cảm giác, trung ương thần kinh.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 110): Tại sao chúng ta nhìn thấy hình ảnh của vật và nghe được âm thanh?
Trả lời:
- Chúng ta nhìn thấy hình ảnh của vật và nghe được âm thanh là nhờ tai và mắt.
+ Quá trình cảm nhận ánh sáng: Ánh sáng khúc xạ từ vật vào mắt, đi qua hệ thống khúc xạ ánh sáng, tế bào hạch, tế bào lưỡng cực, cuối cùng đến tế bào que và nón. Tế bào que và nón phản ứng với ánh sáng và gây khởi phát xung thần kinh ở tế bào lưỡng cực. Xung thần kinh từ tế bào lưỡng cực chuyển sang tế bào hạch và đi theo dây thần kinh thị giác về vùng thị giác (thùy chẩm) trên vỏ não cho cảm giác về hình ảnh và màu sắc của vật.
+ Quá trình cảm nhận âm thanh: Sóng âm từ nguồn âm phát ra truyền theo ống tai vào màng nhĩ, rồi truyền qua chuỗi xương tai giữa làm rung màng cửa sổ bầu dục tạo ra sóng áp lực truyền trong ốc tai. Sóng áp lực làm cho các tế bào có lông bị kích thích dẫn đến xuất hiện điện thế hoạt động lan truyền theo dây thần kinh thính giác về thùy thái dương của vỏ não cho cảm giác về âm thanh.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 110): Tại sao chúng ta có thể cảm nhận được vị trí và chuyển động của cơ thể dù đang nhắm mắt?
Trả lời:
- Tùy theo tư thế và hoạt động của cơ thể, dịch lỏng chuyển dịch trong các bộ phận của cơ quan tiền đình theo một hướng xác định. Chuyển động của dịch lỏng làm tế bào có lông hưng phấn, xuất hiện xung thần kinh truyền về hành não và tiểu não. Từ đây, xung thần kinh sẽ được truyền đi theo hai hướng: đến các nhóm cơ của cơ thể điều chỉnh sự co, dãn của chúng, giúp cơ thể giữ được thăng bằng và đến vỏ não cho cảm nhận về vị trí, chuyển động của cơ thể. Bởi vậy, chúng ta có thể cảm nhận được vị trí và chuyển động của cơ thể dù đang nhắm mắt.
6. Phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện
Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 112): Hãy cho biết các phản xạ dưới đây thuộc loại phản xạ không điều kiện hay có điều kiện. Giải thích.a) Dừng xe trước vạch kẻ khi thấy đèn tín hiệu giao thông chuyển sang màu đỏ.
b) Người run lập cập khi mặc không đủ ấm trong thời tiết lạnh giá.
c) Thở nhanh khi không khí trong phòng không đủ O2.
Trả lời:
- Phản xạ (a) là phản xạ có điều kiện do phản xạ này hình thành nhờ học tập, không phải sinh ra đã có.
- Phản xạ (b) và (c) là phản xạ không điều kiện do các phản xạ này sinh ra đã có, không cần phải trải qua học tập.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 112): Phản xạ có điều kiện được hình thành như thế nào?
Trả lời:
Cơ chế hình thành phản xạ có điều kiện là thay đổi liên hệ giữa các neuron khi chúng tăng cường hoạt động do bị kích thích nhiều lần. Điều kiện để hình thành phản xạ có điều kiện:
- Phản xạ có điều kiện được hình thành dựa trên cơ sở một phản xạ không điều kiện hoặc một phản xạ có điều kiện đã được thành lập bền vững từ trước.
- Tác nhân kích thích có điều kiện tác động trước hoặc đồng thời với tác nhân kích thích không điều kiện. Tác nhân kích thích có điều kiện không được ảnh hưởng lớn tới đời sống của động vật.
- Phải có sự kết hợp nhiều lần giữa tác nhân kích thích có điều kiện và tác nhân kích thích không điều kiện.
VI. Bảo vệ hệ thần kinh đối với chất kích thích
Dựa vào tài liệu khoa học, internet, hỏi bác sĩ hoặc những người có chuyên môn về chất kích thích trả lời các câu hỏi dưới đây:Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 113): Thế nào là lạm dụng chất kích thích?
Trả lời:
- Lạm dụng chất kích thích là tình trạng mà một người sử dụng chất gây nghiện mặc dù biết nó có thể dẫn đến những hậu quả nguy hiểm. Các chất như heroin, cocaine, ... là những chất kích thích rất mạnh lên hệ thần kinh. Các chất này lúc mới sử dụng cho cảm giác dễ chịu, sảng khoái, giảm mệt mỏi, giảm đau. Tuy nhien, sau một số lần sử dụng sẽ gây nghiện và lệ thuộc vào chúng. Nếu không tiếp tục sử dụng, cơ thể sẽ cảm thấy rất mệt mỏi, đau đớn, bực bội, âu dầu, giảm trí nhớ, rối loạn cảm giác, khủng hoảng tinh thần và không làm chủ được bản thân, có thể dẫn đến những hành động nguy hiểm cho bản thân, gia đình và xã hội.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 113): Cần làm gì để cai nghiện chất kích thích và phòng tránh tình trạng nghiện chất kích thích?
Trả lời:
• Cách để cai nghiện chất kích thích: Khi bị nghiện chất kích thích nào đó, việc cai nghiện là rất khó khăn. Người muốn cai nghiện phải đặt ra quyết tâm cai nghiện rất cao và thực hiện nghiêm túc quy trình cai nghiện. Quy trình cai nghiện cần có sự hỗ trợ, tư vấn của bác sĩ chuyên khoa về cai nghiện.
• Cách phòng, tránh tình trạng nghiện chất kích thích:
- Gia đình, nhà trường và các tổ chức xã hội cần tăng cường giáo dục, tuyên truyền về tác hại của chất kích thích dưới mọi hình thức.
- Luôn có ý thức rèn luyện kĩ năng kiểm soát bản thân trước những cám dỗ, hiếu kì,... tuyệt đối nói không với ma tuý, thuốc lá; hạn chế sử dụng rượu, bia.
- Tìm cho mình những hình thức giải trí, lối sống lành mạnh, làm giảm căng thẳng, buồn bực, lo âu.
- Người nghiện chất kích thích cần được hỗ trợ, quan tâm chia sẻ của mọi người khi thực hiện cai nghiện chất kích thích.
- Nếu phát hiện, cần cung cấp thông tin của người sử dụng chất kích thích, đặc biệt là ma tuý cho cơ quan chức năng để kịp thời xử lí, tránh được hậu quả nghiêm trọng đối với cá nhân và cộng đồng.
Luyện tập và Vận dụng
Bài tập 1 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 114): Độc tố tetrodotoxin có trong cá nóc ngăn chặn quá trình khử cực và đảo cực trên các sợi thần kinh có thể gây tử vong ở người ăn cá nóc. Giải thích.Lời giải:
- Cơ chế gây độc của Tetrodotoxin trong cơ thể là ức chế hoạt động bơm kênh Na-K và kênh Natrium thấm vận động qua màng tế bào, do đó ngăn chặn quá trình khử cực, đảo cực và tái phân cực trên các sợi thần kinh cảm giác làm cho xung thần kinh mang thông tin đâu không thể lan truyền về đồi thị và vỏ não gây ra liệt cơ, liệt hô hấp, đồng thời Tetrodotoxin còn phát động vùng cảm nhận hóa học gây nôn, nôn liên tục.
Bài tập 2 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 114): Vi khuẩn Clostridium botulinum đôi khi xuất hiện trong thức ăn để lâu ngoài không khí tiết ra độc tố botulinum, độc tố này ngăn cản giải phóng acetylcholine ở chùy synapse thần kinh - cơ xương. Nếu ăn phải thức ăn có loại vi khuẩn này thì hậu quả sẽ như thế nào? Giải thích.
Lời giải:
- Acetylcholine không được giải phóng ở chuỳ synapse thần kinh – cơ xương dẫn đến các cơ xương không co dãn, kể cả cơ hô hấp. Khi cơ bị liệt, cơ hô hấp không co dãn, cơ thể thiếu O, dẫn đến tử vong.
Bài tập 3 SGK Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 17 (trang 114): Nếu nhìn gần trong thời gian dài (ví dụ: đọc sách dưới ánh sáng yếu, bàn ghế không phù hợp với kích thước cơ thể) làm thủy tinh thể phồng lên và giữ nguyên ở trạng thái phồng. Trạng thái phồng của thủy tinh thể ảnh hưởng như thế nào đến khả năng nhìn các vật? Giải thích.
Lời giải:
- Nếu nhìn gần trong thời gian dài (ví dụ: đọc sách dưới ánh sáng yếu, bàn ghế không phù hợp với kích thước cơ thể) làm thủy tinh thể phồng lên và giữ nguyên ở trạng thái phồng. Trạng thái phồng của thủy tinh thể ảnh hưởng đến thị lực của người bệnh, làm suy giảm thị lực, tầm nhìn mờ và thậm chí có thể gây mù lòa.