BÀI 17. CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 17. CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT
DẪN DẮT
Mục tiêu bài học
MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Trình bày được các hình thức cảm ứng ở các nhóm động vật khác nhau. - Phân biệt được hệ thần kinh ống với các dạng hệ thần kinh mạng lưới và chuỗi hạch. - Nêu được cấu tạo và chức năng của tế bào thần kinh. - Mô tả được cấu tạo của synapse và quá trình truyền tin qua synapse. - Nêu được khái niệm phản xạ, phân tích được một cung phản xạ, phân tích được đáp ứng của cơ xương trong cung phản xạ. - Nêu được các dạng thụ thể cảm giác và vai trò của chúng. - Nêu được vai trò của các cảm giác vị giác, xúc giác và khứu giác.
Mục tiêu bài học
MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Phân tích được cơ chế thu nhận và phản ứng kích thích của cơ quan cảm giác (tai, mắt). - Phân biệt được phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện. Nêu được đặc điểm và phân loại được phản xạ không điều kiện. Trình bày được đặc điểm, các điều kiện và cơ chế hình thành phản xạ có điều kiện. Lấy được các ví dụ minh hoạ. - Nêu được một số bệnh do tổn thương hệ thần kinh như mất khả năng vận động, mất khả năng cảm giác,... - Giải thích được cơ chế giảm đau khi uống hoặc tiêm thuốc giảm đau. - Đề xuất được các biện pháp bảo vệ hệ thần kinh: không lạm dụng chất kích thích, phòng chống nghiện và cai nghiện chất kích thích.
Hoạt động 1
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.
CÁC HÌNH THỨC CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT
Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh lưới
I. CÁC HÌNH THỨC CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT
1, Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh lưới
- Hệ thần kinh lưới gặp ở động vật có cơ thể đối xứng toả tròn như động vật ngành Ruột khoang. - Ở 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 (H 17.1), vì vậy, khi bị kích thích, toàn bộ cơ thể động vật phản ứng. - Ví dụ: Ở thuỷ tức, khi bị kích thích, các tế bào cảm giác trên thành cơ thể gửi thông tin về mạng lưới thần kinh, từ đây, xung thần kinh truyền đến tất cả tế bào biểu mô cơ hoặc đến các tế bào gai gây ra đáp ứng (cơ thể co lại, gai nhô ra).
Hình 17.1
Ảnh
Hình 17.1 Hệ thần kinh dạng lưới ở thuỷ tức
Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh chuỗi hạch
2, Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh chuỗi hạch
- Hệ thần kinh chuỗi hạch gặp ở ngành Giun dẹp, Giun tròn, Chân khớp,... - Hạch thần kinh được tạo thành từ nhiều tế bào thần kinh. Các hạch thần kinh liên kết với nhau tạo thành chuỗi hạch thần kinh (H 17.2). Mỗi hạch thần kinh là một trung tâm điều khiển hoạt động của một vùng xác định trên cơ thể. - Ở Chân khớp, hạch đầu (hạch não) phát triển mạnh hơn so với các hạch khác và chi phối các hoạt động phức tạp của cơ thể.
Hình 17.2
Hình 17.2 Hệ thần kinh chuỗi hạch ở một số nhóm động vật
Ảnh
Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh ống
3, Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh ống
- Hệ thần kinh ống gặp ở động vật thuộc các lớp Cá, Lưỡng cư, Bò sát, Chim và Thú. - Hệ thần kinh ống cấu tạo từ số lượng rất lớn tế bào thần kinh. Các tế bào thần kinh tập trung lại thành một ống nằm ở phần lưng cơ thể và phân chia thành thần kinh trung ương (gồm não bộ và tuỷ sống) và thần kinh ngoại biên (gồm các hạch thần kinh và các dây thần kinh não, tuỷ) (H 17.3). - 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 tuỷ sống và não bộ, từ đây xung thần kinh theo dây thần kinh vận động đến cơ quan đáp ứng (cơ, tuyến) và gây ra đáp ứng.
Hình 17.3
Hình 17.3 Cấu tạo hệ thần kinh ống ở người
Ảnh
Hoạt động 2
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 chân đó co lại mà không có phản ứng ở các bộ phận khác?
- 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.
TẾ BÀO THẦN KINH
Cấu tạo của neuron
II. TẾ BÀO THẦN KINH
- Tế bào thần kinh còn gọi là neuron, là đơn vị cấu tạo và chức năng của hệ thần kinh.
1, Cấu tạo của neuron
- Hầu hết neuron đều cấu tạo từ ba phần: thân, sợi nhánh, sợi trục (H 17.4). + Sợi nhánh: Mỗi neuron có từ một đến hàng nghìn sợi nhánh tiếp nhận thông tin và đưa về thân. + Sợi trục của neuron có chức năng truyền xung thần kinh đến tế bào khác. 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. Các đoạn nhỏ trên sợi trục không được bao myelin bao bọc gọi là các eo Ranvier.
Hình 17.4
Hình 17.4 Cấu tạo của neuron có bao myelin
Ảnh
Chức năng của neuron
2, Chức năng của neuron
- Neuron có chức năng tiếp nhận kích thích, tạo ra xung thần kinh và truyền xung thần kinh đến neuron khác hoặc tế bào khác.
a) Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động
- Khi neuron không bị kích thích thì có điện thế nghỉ. - Điện thế nghỉ là sự chênh lệch điện thế giữa hai bên màng tế bào khi tế bào không bị kích thích, bên trong màng tích điện âm so với bên ngoài màng tích điện dương (H 17.5). - Khi neuron bị kích thích thì điện thế nghỉ biến đổi thành điện thế hoạt động (H 17.6).
Hình 17.5
Hình 17.5 Sơ đồ đo điện thế nghỉ
Ảnh
Hình 17.6
Hình 17.6 Đồ thị điện thế hoạt động nhìn trên màn hình máy dao động kí điện tử
Ảnh
Lan truyền điện thế hoạt động
b) Lan truyền điện thế hoạt động
- Điện thế hoạt động xuất hiện (còn gọi là xung thần kinh hay xung điện) không dừng tại điểm phát sinh mà lan truyền dọc theo sợi thần kinh. Cách lan truyền và tốc độ lan truyền của điện thế hoạt động trên sợi thần kinh có bao myelin và không có bao myelin là khác nhau. - 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 (H 17.7a). - Trên sợi thần kinh có bao myelin, điện thế hoạt động lan truyền là do 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 khác (H 17.7b).
Hình 17.7
Hình 17.7 Lan truyền của điện thế hoạt động trên sợi thần kinh không có bao myelin (a) và trên sợi thần kinh có bao myelin (b)
Ảnh
- Ở người, tốc độ lan truyền xung thần kinh trên sợi vận động (có bao myelin) là khoảng 120 m/s, còn trên sợi giao cảm (không có bao myelin) là khoảng 3-5 m/s.
Hoạt động 3 (a)
a) 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.
- Cấu tạo của neuron gồm 3 phần: + Thân + Sợi nhánh: Mỗi neuron có từ một đến hàng nghìn sợi nhánh tiếp nhận thông tin và đưa về thân + Sợi trục: đầu tận cùng phân thành nhiều nhánh và đầu mỗi nhánh phình lên tạo thành chùy synapse. Nhiều sợi trục có thêm bao myelin - Ưu thế của neuron có nhiều hơn một sợi nhánh so với chỉ có một sợi nhánh là truyền đạt thông tin nhanh hơn. Bởi vì chức năng của sợi nhánh là tiếp nhận thông tin và đưa thông tin về thân, nên khi có nhiều sợi nhánh, các kích thích sẽ được neuron nhận biết nhanh nhạy hơn.
Hoạt động 3 (b)
b) Hình dạng của neuron như thế nào cho phép nó truyền tin đi xa?
- Hình dạng của neron dài có cấu trúc 3 phần: thân, sợi nhánh, sợi trục: + Mỗi neuron có từ một đến hàng nghìn sợi nhánh tiếp nhận thông tin và đưa về thân. + Sợi trục có chức năng truyền xung thần kinh đến các tế bào khác. Đầu tận cùng sợi trục phân thành nhiều nhánh và đầu mỗi nhánh phình lên tạo thành chùy synapse. Nhiều sợi trục có thêm bao myelin có tính chất cách điện.Các đoạn nhỏ trên sợi trục không được bao myelin bao bọc gọi là các eo Ranvier. - Nhờ hình dạng như thế cho phép neuron truyền tin đi xa.
Hoạt động 3 (c)
c) Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động được hình thành như thế nào?
- 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.
Hoạt động 3 (d)
d) 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?
- 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. - 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.
TỔNG HỢP
Khái niệm Synapse
III. TỔNG HỢP
Ảnh
- Synapse là diện tiếp xúc giữa tế bào thần kinh với tế bào thần kinh hoặc giữa tế bào thần kinh với tế bào khác. Xung thần kinh từ sợi trục của neuron này đi qua synapse sang tế bào khác (H 17.8). Trong hệ thần kinh, mỗi neuron có thể có hàng trăm đến hàng nghìn synapse.
Hình 17.8 Các kiểu synapse: synapse thần kinh thần kinh (a), synapse thần kinh cơ (b), synapse thần kinh-tuyến (c)
Cấu tạo của synapse
1, Cấu tạo của synapse
- Synapse có hai loại: synapse hoá học và synapse điện. Synapse hoá học là synapse phổ biển ở động vật. Cấu tạo của một synapse hoá học được thể hiện ở Hình 17.9. - Mỗi synapse thường chứa một loại chất chuyển giao thần kinh (chất trung gian hoá học). Ở động vật có vú, chất chuyển giao thần kinh trong synapse là acetylcholine, noradrenaline, dopamine, serotonin,...
Hình 17.9
Hình 17.9 Sơ đồ cấu tạo của synapse hoá học
Ảnh
Truyền tin qua synapse
2, Truyền tin qua synapse
- Thông tin dưới dạng xung thần kinh khi đến synapse được truyền qua synapse nhờ chất chuyển giao thần kinh (H 17.10). - 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.
Hình 17.10
Ảnh
Hình 17.10 Truyền tin qua synapse thần kinh – cơ xương
Hoạt động 4 (a)
a) Quan sát hình 17.9, 17.10 và cho biết: Thông tin dưới dạng xung thần kinh được neuron chuyển qua synapse hóa học sang tế bào khác như thế nào?
- Thông tin dưới dạng xung thần kinh khi đến synapse được truyền qua synapse nhờ chất chuyển giao thần kinh. - Sau khi điện thế hoạt động xuất hiện ở mang sau và lan truyền đi tiếp, enzyem acetylcholinesterase có ở màng sau sẽ phân hủy acetylcholine thành acetate và choline. Choline quay trở lại màng trước, đi vào chùy synapse và tham gia vào quá trình tổng hợp acetylcholine chứa trong các túi.
Hoạt động 4 (b)
b) Quan sát hình 17.9, 17.10 và cho biết: Tại sao thông tin truyền qua synapse chỉ theo một chiều, từ màng trước sang màng sau mà không theo chiều ngược lại?
- 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.
LUYỆN TẬP
Kiến thức cốt lõi (1)
KIẾN THỨC CỐT LÕI
- Động vật không có hệ thần kinh phản ứng với kích thích chậm và đơn giản. - Động vật có hệ thần kinh mạng lưới phản ứng với kích thích bằng cách co toàn bộ cơ thể. Hệ thần kinh chuỗi hạch có thể phản ứng cục bộ với kích thích thông qua hạch thần kinh. Hệ thần kinh ống gồm thần kinh trung ương và thần kinh ngoại biên. Não bộ xử lí hầu hết các thông tin và quyết định mức độ và cách phản ứng. - Neuron cấu tạo từ thân, sợi trục và sợi nhánh. Neuron có chức năng tiếp nhận kích thích, tạo ra xung thần kinh và truyền xung thần kinh đến tế bào khác. - Thông tin dưới dạng xung thần kinh truyền từ màng trước qua màng sau synapse nhờ chất dẫn truyền thần kinh.
Kiến thức cốt lõi (2)
KIẾN THỨC CỐT LÕI
- Phản xạ là phản ứng của cơ thể trả lời các kích thích từ môi trường bên trong hoặc bên ngoài thông qua hệ thần kinh. Phản xạ thực hiện nhờ cung phản xạ. Cung phản xạ gồm thụ thể, dây thần kinh cảm giác, trung ương thần kinh, dây thần kinh vận động và bộ phận đáp ứng - Thụ thể cảm giác gồm thụ thể cơ học, thụ thể hoá học, thụ thể điện từ, thụ thể nhiệt và thụ thể đau. Các thụ thể cảm giác có vai trò khác nhau. - Cảm giác vị giác, xúc giác và khứu giác có những vai trò khác nhau đối với cơ thể.
Kiến thức cốt lõi (3)
KIẾN THỨC CỐT LÕI
- Mắt thu nhận và phản ứng với ánh sáng, góp phần quan trọng trong cảm nhận hình ảnh và màu sắc của vật. Tai thu nhận và phản ứng với âm thanh, góp phần quan trọng trong cảm nhận âm thanh. Cơ quan tiền đình trong tai trong có vai trò trong duy trì thăng bằng cơ thể. - Phản xạ không điều kiện sinh ra đã có, rất bền vững, tác nhân kích thích thích ứng với thụ thể cảm giác. Phản xạ có điều kiện hình thành trong đời sống cá thể, dễ mất nếu không được củng cố, tác nhân kích thích bất kì đối với thụ thể cảm giác.
Kiến thức cốt lõi (4)
KIẾN THỨC CỐT LÕI
- Cơ chế hình thành phản xạ có điều kiện: thay đổi liên hệ giữa các neuron khi chúng tăng cường hoạt động do bị kích thích nhiều lần. - Một số bệnh mất khả năng vận động hoặc cảm giác do tổn thương thần kinh trung ương hoặc thần kinh ngoại biên. - Các chất kích thích gây nghiện và tổn hại lên hệ thần kinh.
BT1
Bài tập trắc nghiệm
Thuộc loại phản xạ không điều kiện là
nghe tiếng gọi “chích chích”, gà chạy tới.
nhìn thấy quả chanh ta tiết nước bọt.
nhìn thấy con quạ bay trên trời, gà con nấp vào cánh gà mẹ.
hít phải bụi ta “hắt xì hơi”.
BT2
Bài tập trắc nghiệm
Tốc độ cảm ứng của động vật so với cảm ứng ở thực vật như thế nào ?
Diễn ra chậm hơn nhiều
Diễn ra nhanh hơn
Diễn ra ngang bằng
Diễn ra chậm hơn một chút
BT3
Bài tập trắc nghiệm
Phản xạ của động vật có hệ thần kinh lưới khi bị kích thích là:
Duỗi thẳng cơ thể
Co toàn bộ cơ thể
Di chuyển đi chỗ khác
Co ở phần cơ thể bị kích thích