Bài 17: Cảm ứng ở động vật | Giải bài tập Sinh học 11 | Chương 2: Cảm Ứng Ở Sinh Vật - Lớp 11 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Mở đầu trang 100 Sinh học 11: 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?

Lời giải:

Cơ thể chúng ta có thể phản ứng kịp thời trước rất nhiều kích thích khác nhau đến từ môi trường nhờ các phản ứng cảm ứng. Con người có hệ thần kinh nên các phản ứng cảm ứng nhanh và đa dạng dựa trên nguyên tắc phản xạ.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 101)

Câu hỏi trang 101 Sinh học 11: 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?

Lời giải:

- Thuỷ tức có hệ thần kinh dạng lưới nên xung thần kinh từ nơi bị kích thích lan truyền về mạng lưới thần kinh sẽ tiếp tục lan ra khắp cơ thể và gây ra phản ứng toàn thân.

- Côn trùng có hệ thần kinh dạng hạch, mỗi hạch chịu trách nhiệm phản ứng một vùng cơ thể nhất định, do đó, khi kích thích vào chân, hạch phụ trách chân sẽ gây ra phản ứng cục bộ ở chân bị kích thích.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 103)

Câu hỏi 1 trang 103 Sinh học 11: 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.

Lời giải:

- 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 trang 103 Sinh học 11: Hình dạng của neuron như thế nào cho phép nó truyền tin đi xa?

Lời giải:

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 trang 103 Sinh học 11: Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động được hình thành như thế nào?

Lời giải:

- Điện thế nghỉ là sự chênh lệch về điện thế giữa hai bên màng tế bào khi tế bào không bị kích thích, phía bên trong màng mang điện âm so với phía ngoài màng mang điện dương. Sự hình thành điện thế nghỉ:

+ Nồng độ ion K+ ở bên trong màng tế bào cao hơn bên ngoài màng tế bào, nồng độ ion Na+ ở bên ngoài màng tế bào cao hơn ở bên trong màng tế bào.

+ Trên màng tế bào, cổng K+ mở, cổng Na+ đóng, ion K+ ở mặt trong màng di chuyển ra bên ngoài màng và nằm sát màng tế bào làm cho mặt ngoài màng tế bào tích điện dương, mặt trong màng tế bào tích điện âm.

+ Bơm Na - K vận chuyển K+ từ bên ngoài màng vào bên trong màng, giúp duy trì nồng độ K+ bên trong màng cao hơn bên ngoài màng.

- Điện thế hoạt động được hình thành khi tế bào thần kinh bị kích thích. Sự hình thành điện thế hoạt động:

+ Giai đoạn mất phân cực: Khi ở giai đoạn điện thế nghỉ, ở mặt ngoài màng tế bào tích điện dương còn mặt trong màng tích điện âm. Khi bị kích thích, cổng Na+ mở rộng nên Na+ từ bên ngoài màng di chuyển vào trong màng tế bào (quá trình Na+ đi vào gây nên mất phân cực ở hai bên màng tế bào).

+ Giai đoạn đảo cực: Sau đó một khoảng thời gian ngắn, khi lượng Na+ đủ lớn sẽ làm cho bên trong màng tích điện dương và bên ngoài màng tích điện âm.

+ Giai đoạn tái phân cực: Cổng K+ mở rộng hơn còn cổng Na+ đóng lại, K+ đi từ trong màng tế bào ra ngoài gây tái phân cực.

Câu hỏi 4 trang 103 Sinh học 11: 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?

Lời giải:

Tốc độ lan truyền xung thần kinh trên sợi thần kinh có bao myelin nhanh hơn trên sợi thần kinh không có bao myelin vì: Bao myelin có tính chất cách điện, do đó trên sợi thần kinh không có bao myelin, điện thế hoạt động lan truyền từ vùng này sang vùng khác kế tiếp; trong khi, trên sợi thần kinh có bao myelin, điện thế hoạt động lan truyền theo cách nhảy cóc từ eo Ravier này sang eo Ranvier kế tiếp nên tốc độ lan truyền xung thần kinh nhanh hơn.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 105)

Câu hỏi trang 105 Sinh học 11: Quan sát Hình 17.9, 17.10 và trả lời các câu hỏi sau:

1. Thông tin dưới dạng xung thần kinh được neuron chuyển qua synapse hóa học sang tế bào khác như thế nào?

2. Tại sao thông tin truyền qua synapse chỉ theo một chiều, từ màng trước sang màng sau mà không theo chiều ngược lại?

Lời giải:

1. 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.

2. Thông tin truyền qua synapse chỉ theo một chiều, từ màng trước sang màng sau mà không theo chiều ngược lại vì: Thông tin truyền qua synape nhờ chất chuyển giao thần kinh đi qua màng trước gắn vào thụ thể ở màng sau synapse. Thông tin không đi theo chiều ngược lại vì màng sau không có chất chuyển giao thần kinh và màng trước không có thụ thể tiếp nhận chất chuyển giao thần kinh.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 106)

Câu hỏi 1 trang 106 Sinh học 11: Cung phản xạ gồm những bộ phận nào? Tại sao bất kì một bộ phận nào của cung phản xạ bị tổn thương, phản xạ sẽ không thực hiện được?

Lời giải:

- Cung phản xạ điển hình 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 tuỷ 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 hoặc tuyến.

- Bất kì một bộ phận nào của cung phản xạ bị tổn thương, phản xạ sẽ không thực hiện được vì mỗi bộ phận trong cung phản xạ đều có chức năng riêng không thể thay thế, góp phần vào việ hình thành phản xạ. Cụ thể:

Cơ quan, bộ phận trong một cung phản xạ	Vai trò của mỗi cơ quan, bộ phận trong một cung phản xạ
Thụ thể cảm giác	Tiếp nhận kích thích và hình thành xung thần kinh.
Neuron cảm giác	Tiếp nhận, dẫn truyền xung thần kinh từ thụ thể cảm giác đến trung ương thần kinh.
Trung ương thần kinh (tủy sống hoặc não bộ)	Tiếp nhận, xử lí thông tin, đưa ra quyết định trả lời kích thích, lưu giữ thông tin.
Neuron vận động	Tiếp nhận, dẫn truyền xung thần kinh từ trung ương thần kinh đến cơ quan trả lời.
Bộ phận đáp ứng (cơ hoặc tuyến)	Thực hiện phản ứng trả lời kích thích.

Câu hỏi 2 trang 106 Sinh học 11: Trong cung phản xạ, đáp ứng của cơ xương có tác dụng như thế nào đối với cơ thể?

Lời giải:

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.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 110)

Câu hỏi 1 trang 110 Sinh học 11: 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?

Lời giải:

- Thụ thể cảm giác là neuron hoặc tế bào biểu mô chuyên hoá, cũng có thể là đầu mút của neuron đáp ứng với kích thích đặc hiệu. Một số thụ thể cảm giác tồn tại đơn độc, một số khác tập trung lại cùng với các loại tế bào khác tạo nên các cơ quan cảm giác như mắt, tai, mũi,...

- Các loại thụ thể cảm giác và vai trò của chúng:

Loại thụ thể	Vai trò
Thụ thể cơ học	Phát hiện các biến dạng vật lí gây ra do các dạng năng lượng cơ học. Tuỳ theo vị trí, thụ thể cơ học có những vai trò khác nhau.
Thụ thể hoá học	Phát hiện các phân tử hoá học đặc hiệu và nồng độ của chúng trong máu.
Thụ thể điện từ	Phát hiện các dạng khác nhau của năng lượng điện từ như ánh sáng nhìn thấy, dòng điện và từ trường.
Thụ thể nhiệt	Phát hiện sự thay đổi nhiệt độ.
Thụ thể đau	Phát hiện tổn thương mô do các tác nhân cơ học (va đập), hoá học (acid,…), điện, nhiệt (lửa,…), áp lực mạnh (do đè nén) gây ra.

- Để có cảm giác cần những bộ phận là: thụ thể cảm giác, neuron cảm giác, trung ương thần kinh.

Câu hỏi 2 trang 110 Sinh học 11: Tại sao chúng ta nhìn thấy hình ảnh của vật và nghe được âm thanh?

Lời giải:

- Chúng ta có thể nhìn thấy hình ảnh của vật nhờ cơ quan phân tích thụ giác (mắt, dây thần kinh thị giác, vùng thị giác trên vỏ não): Ánh sáng khúc xạ từ vật vào mắt, đi qua hệ thống khúc xạ ánh sáng (giác mạc, thuỷ dịch, thuỷ tinh thể và dịch kính), 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 (thuỳ chẩm) trên vỏ não cho cảm giác về hình ảnh và màu sắc của vật.

- Chúng ta có thể nghe được âm thanh nhờ cơ quan phân tích thính giác (tai, dây thần kinh thính giác, vùng thính giác trên vỏ não): 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 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 thuỳ thái dương của vỏ não cho cảm giác về âm thanh.

Câu hỏi 3 trang 110 Sinh học 11: Tại sao chúng ta có thể cảm nhận được vị trí và chuyển động của cơ thể dù đang nhắm mắt?

Lời giải:

Chúng ta có thể cảm nhận được vị trí và chuyển động của cơ thể dù đang nhắm mắt nhờ cơ quan tiền đình nằm trong tai trong: Tuỳ 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 nhất 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.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 112)

Câu hỏi 1 trang 112 Sinh học 11: 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.

Lời giải:

- 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 trang 112 Sinh học 11: Phản xạ có điều kiện được hình thành như thế nào?

Lời giải:

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.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 113)

Câu hỏi trang 113 Sinh học 11: 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:

1. Thế nào là lạm dụng chất kích thích?

2. Cần làm gì để cai nghiện chất kích thích và phòng tránh tình trạng nghiện chất kích thích?

Lời giải:

1. Lạm dụng chất kích thích là tình trạng một người sử dụng chất kích thích dẫn đến phụ thuộc vào chất kích thích, mặc dù biết rằng chất kích thích có thể đưa đến những hậu quả nguy hại đối với cơ thể. Lạm dụng chất kích thích gây ra những thay đổi về cấu trúc và cơ chế hoạt động của não và gây nghiện.

2.

• 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 (trang 114)

Câu hỏi 1 trang 114 Sinh học 11: 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:

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 vì: Quá trình lan truyền xung thần kinh là quá trình khử cực và đảo cực liên tiếp từ vùng này sang vùng khác kế tiếp trên sợi thần kinh. Vì vậy, ức chế quá trình khử cực và đảo cực ngăn không cho xung thần kinh lan truyền trên sợi thần kinh dẫn đến liệt cơ, trong đó có cơ hô hấp, dẫn đến tử vong.

Câu hỏi 2 trang 114 Sinh học 11: 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.

Câu hỏi 3 trang 114 Sinh học 11: 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:

Thuỷ tinh thể phồng lên và giữ nguyên ở trạng thái phồng làm cho ảnh của vật rơi trước võng mạc, dẫn đến chỉ nhìn rõ vật ở gần, không nhìn rõ vật ở xa, nói cách khác là bị bệnh cận thị.