Trả lời nhanh
Cảm ứng ở động vật là khả năng tiếp nhận kích thích và phản ứng lại kích thích, ở động vật có hệ thần kinh thì được thực hiện theo nguyên tắc phản xạ. Bài 17 gồm: ba hình thức cảm ứng ứng với hệ thần kinh lưới, chuỗi hạch, ống; cấu tạo neuron và sự lan truyền xung thần kinh; synapse; phản xạ, cung phản xạ, các giác quan; phản xạ không điều kiện và có điều kiện.
1. Các hình thức cảm ứng ở động vật
Hệ thần kinh càng tiến hoá (tập trung hơn, có trung ương rõ rệt hơn) thì phản ứng càng nhanh, chính xác và tiết kiệm năng lượng.
| Đặc điểm | Hệ thần kinh lưới | Hệ thần kinh chuỗi hạch | Hệ thần kinh ống |
|---|---|---|---|
| Đại diện | Ruột khoang (thuỷ tức, sứa) | Giun dẹp, giun tròn, chân khớp | Cá, lưỡng cư, bò sát, chim, thú |
| Cấu tạo | Tế bào thần kinh nằm rải rác, nối với nhau thành mạng lưới | Các hạch thần kinh nối với nhau thành chuỗi, mỗi hạch điều khiển một vùng cơ thể | Tập trung thành ống ở phía lưng; phân hoá thành thần kinh trung ương (não, tuỷ sống) và thần kinh ngoại biên |
| Cách phản ứng | Kích thích một điểm, gần như toàn thân phản ứng | Phản ứng tại vùng bị kích thích, chính xác hơn | Theo nguyên tắc phản xạ, có cả phản xạ không điều kiện và có điều kiện |
Mẹo nhớ: “lưới – lan cả người, hạch – khoanh vùng, ống – có não chỉ huy”.
2. Tế bào thần kinh (neuron) và sự lan truyền xung thần kinh
Cấu tạo neuron: thân (chứa nhân), các sợi nhánh (nhận tín hiệu), một sợi trục (dẫn xung đi). Nhiều sợi trục được bọc bao myelin, giữa các đoạn bao là eo Ranvier; tận cùng sợi trục phân nhánh, tạo các chuỳ synapse.
Chức năng: tiếp nhận kích thích, tạo ra và truyền xung thần kinh.
- Điện thế nghỉ: khi neuron không bị kích thích, mặt trong màng tích điện âm so với mặt ngoài (khoảng −70 mV).
- Điện thế hoạt động: khi bị kích thích đủ mạnh, màng lần lượt trải qua khử cực, đảo cực rồi tái phân cực; chính sự biến đổi này tạo ra xung thần kinh.
Hai kiểu lan truyền: trên sợi không có bao myelin, xung lan truyền liên tục từ vùng này sang vùng kế bên nên chậm (ở người, sợi giao cảm khoảng 3–5 m/s). Trên sợi có bao myelin, xung lan truyền nhảy cóc từ eo Ranvier này sang eo Ranvier khác nên rất nhanh (sợi vận động ở người khoảng 100–120 m/s) và tốn ít năng lượng hơn. Lí do: bao myelin có tính cách điện, nên chỉ ở eo Ranvier màng mới khử cực được.
3. Synapse – nơi truyền tin giữa các tế bào
Synapse là diện tiếp xúc giữa neuron với neuron hoặc giữa neuron với tế bào khác (tế bào cơ, tế bào tuyến). Có hai loại: synapse điện và synapse hoá học; ở người và động vật có xương sống, synapse hoá học là phổ biến.
Cấu tạo synapse hoá học: chuỳ synapse (chứa các bóng chứa chất truyền tin thần kinh như acetylcholine, noradrenaline, dopamine, serotonin…), màng trước synapse, khe synapse và màng sau synapse có các thụ thể.
- Xung thần kinh đến chuỳ synapse làm Ca2+ đi vào chuỳ.
- Ca2+ làm các bóng chứa chất truyền tin gắn vào màng trước và giải phóng chất truyền tin vào khe synapse.
- Chất truyền tin gắn với thụ thể ở màng sau, làm thay đổi tính thấm của màng sau và xuất hiện điện thế hoạt động ở tế bào sau.
- Enzyme acetylcholinesterase phân giải acetylcholine thành acetate và choline; choline quay lại chuỳ synapse để tổng hợp acetylcholine mới.
Vì chất truyền tin chỉ có ở chuỳ và thụ thể chỉ có ở màng sau, tin chỉ truyền một chiều qua synapse hoá học. Ứng dụng thực tế: một số thuốc trừ sâu nhóm phospho hữu cơ ức chế acetylcholinesterase, khiến acetylcholine tích tụ, cơ co liên tục; đó là lí do ngộ độc loại thuốc này rất nguy hiểm.
4. Phản xạ, cung phản xạ và các giác quan
Phản xạ là phản ứng của cơ thể trả lời kích thích từ môi trường trong và ngoài, thông qua hệ thần kinh. Mỗi phản xạ được thực hiện nhờ một cung phản xạ gồm 5 bộ phận:
Chỉ cần một bộ phận của cung phản xạ bị tổn thương, phản xạ sẽ không thực hiện được. Ví dụ: đứt dây thần kinh vận động ở chân thì vẫn có thể còn cảm giác nhưng không co chân được.
Thụ thể cảm giác là neuron hoặc tế bào biểu mô chuyên hoá, tiếp nhận một loại kích thích đặc hiệu và chuyển thành xung thần kinh. Theo loại kích thích có thể chia thành thụ thể cơ học, hoá học, nhiệt, ánh sáng, đau…
| Giác quan | Vai trò chính |
|---|---|
| Vị giác | Nhận biết vị, giúp chọn thức ăn, kích thích tiết dịch tiêu hoá |
| Khứu giác | Tìm thức ăn, nhận biết kẻ thù, định hướng, nhận ra con non; hỗ trợ vị giác |
| Xúc giác | Cảm nhận vật chạm vào cơ thể, giúp cầm nắm chính xác, tránh trượt ngã |
| Thị giác | Mắt thu ánh sáng qua hệ khúc xạ, tế bào thụ cảm ở màng lưới tạo xung truyền về vùng thị giác ở vỏ não |
| Thính giác và thăng bằng | Tai ngoài, tai giữa, ốc tai tiếp nhận âm thanh; bộ phận tiền đình ở tai trong giúp giữ thăng bằng |
5. Phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện
| Tiêu chí | Phản xạ không điều kiện | Phản xạ có điều kiện |
|---|---|---|
| Nguồn gốc | Bẩm sinh, di truyền, đặc trưng cho loài | Hình thành trong đời sống qua học tập, rèn luyện, mang tính cá thể |
| Độ bền | Bền vững | Dễ mất nếu không được củng cố |
| Trung ương | Chủ yếu tuỷ sống, trụ não | Có sự tham gia của vỏ não |
| Ví dụ | Chạm vật nóng rụt tay, trẻ sơ sinh bú mẹ | Nghe tiếng trống trường thì vào lớp |
Phản xạ có điều kiện được hình thành trên cơ sở phản xạ không điều kiện, bằng cách lặp lại nhiều lần một kích thích có điều kiện (như tiếng chuông trong thí nghiệm của Pavlov) đi kèm kích thích không điều kiện (thức ăn). Động vật không xương sống chủ yếu có phản xạ không điều kiện; thú có hệ thần kinh phát triển dễ thành lập nhiều phản xạ có điều kiện.
6. Bảo vệ hệ thần kinh và các giác quan
- Chất gây nghiện (ma tuý, rượu bia, thuốc lá…) tác động lên synapse và các trung khu thần kinh, gây lệ thuộc và tổn thương lâu dài.
- Ngủ đủ giấc, ăn uống hợp lí, hạn chế căng thẳng giúp hệ thần kinh hoạt động tốt.
- Đọc sách đủ ánh sáng, giữ khoảng cách với màn hình, tránh tiếng ồn lớn kéo dài để bảo vệ mắt và tai.
Lỗi hay nhầm khi làm bài
- Cho rằng sợi có bao myelin dẫn truyền chậm hơn vì “bị bọc lại” – ngược lại, nó nhanh hơn nhờ nhảy cóc.
- Nhầm thứ tự cung phản xạ: dây cảm giác đi vào trung ương, dây vận động đi ra cơ quan đáp ứng.
- Cho rằng tin truyền hai chiều qua synapse hoá học.
Câu hỏi luyện tập
Câu 1. Vì sao kích thích một điểm trên thân thuỷ tức thì gần như cả cơ thể co lại?
Đáp án: Thuỷ tức có hệ thần kinh lưới, các tế bào thần kinh liên kết thành mạng nên xung lan ra khắp cơ thể.
Câu 2. Một người bị tổn thương tuỷ sống ở vùng thắt lưng, chân bị kim châm nhưng không co lại. Bộ phận nào của cung phản xạ bị ảnh hưởng?
Đáp án: Bộ phận trung ương thần kinh (tuỷ sống) – khâu xử lí thông tin trong cung phản xạ.
Câu 3. Chó tiết nước bọt khi nghe tiếng mở hộp thức ăn là phản xạ loại nào?
Đáp án: Phản xạ có điều kiện, vì được hình thành qua quá trình sống khi âm thanh đó nhiều lần đi kèm thức ăn.
Xem thêm: Giải SGK Sinh học 11 Bài 17 Kết nối tri thức, Lý thuyết Bài 15: Cảm ứng ở thực vật và Lý thuyết Bài 18: Tập tính ở động vật.
Câu hỏi thường gặp
Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh ống có đặc điểm gì?
Hệ thần kinh tập trung thành ống ở phía lưng, phân hoá thành thần kinh trung ương (não, tuỷ sống) và thần kinh ngoại biên. Cảm ứng diễn ra theo nguyên tắc phản xạ, gồm cả phản xạ không điều kiện và có điều kiện.
Vì sao xung thần kinh trên sợi có bao myelin lan truyền nhanh hơn?
Bao myelin cách điện nên xung chỉ xuất hiện ở các eo Ranvier và nhảy cóc từ eo này sang eo khác, vừa nhanh vừa tiết kiệm năng lượng hơn so với lan truyền liên tục.
Cung phản xạ gồm những bộ phận nào?
Gồm thụ thể cảm giác, dây thần kinh cảm giác, trung ương thần kinh (não bộ, tuỷ sống), dây thần kinh vận động và cơ quan đáp ứng (cơ hoặc tuyến).
Vì sao xung thần kinh chỉ truyền một chiều qua synapse hoá học?
Chất truyền tin thần kinh chỉ được chứa trong chuỳ synapse, còn thụ thể tiếp nhận chất đó chỉ có ở màng sau synapse.