Title CHƯƠNG 2. CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT.doc ✅

Trang 1 CHƯƠNG 2. CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ CHUYÊN SÂU 1. Khái quát về tính cảm ứng ở động vật - Cảm ứng là hiện tượng cơ thể phản ứng lại các kích thích của môi trường. Ở động vật, do có hệ thần kinh và hệ vận động nên tính cảm ứng diễn ra nhanh và linh hoạt hơn rất nhiều so với ở thực vật. - Hoạt động của hệ thần kinh động vật dựa trên nguyên tắc phản xạ. Phản xạ là một đáp ứng của cơ thể đối với một kích thích của môi trường thông qua hệ thần kinh. - Khả năng cảm ứng của các nhóm động vật khác nhau là không giống nhau. Tính phức tạp, linh hoạt và chính xác của các phản xạ phụ thuộc vào cấu trúc của hệ thần kinh. 2. Các dạng hệ thần kinh ở động vật: a. Hệ thần kinh lưới: có ở ruột khoang, các tế bào thần kinh nằm rải rác khắp cơ thể, nối với nhau tạo thành mạng lưới. Khi một tế bào hưng phấn thì tất cả các tế bào khác đều hưng phấn, dẫn đến sự đáp ứng toàn thân. b. Hệ thần kinh chuỗi hạch: có ở các nhóm động vật như giun dẹp, giun đốt, côn trùng, thân mềm… Các tế bào thần kinh tập trung lại thành các hạch thần kinh, các hạch phân bố dọc cơ thể và liên hệ với nhau tạo thành chuỗi hạch. Mỗi hạch thường phụ trách đáp ứng ở một vùng nhất định trên cơ thể. Khi một kích thích xuất hiện ở vùng nào thì hạch ở vùng đó đáp ứng. Cơ chế này giúp tăng tốc độ phản ứng và giảm tiêu tốn năng lượng. Ở các nhóm động vật như côn trùng, thân mềm… hạch ở phía đầu phát triển mạnh hơn, kiểm soát hoạt động của các hạch khác, được gọi là hạch não. Sự hình thành hạch não giúp tăng tính thống nhất trong hoạt động của hệ thần kinh.
Trang 2 c. Hệ thần kinh dạng ống: có ở động vật có xương sống. Các tế bào thần kinh tập trung thành một ống thần kinh chạy dọc cơ thể, phần đầu phình to, phát triển thành não bộ. Phần chạy dọc cơ thể gọi là tủy sống. Từ não và tủy sống (hệ thần kinh trung ương), có các dây thần kinh đi ra ngoài nối với các cơ quan trong cơ thể (hệ thần kinh ngoại vi). Với số lượng tế bào cực lớn, hệ thần kinh ống phân hóa thành các bộ phận giữ các chức năng khác nhau trong cơ thể, đồng thời tất cả đều đặt dưới sự kiểm soát của não bộ. Điều này làm cho phản ứng trở nên nhanh, chính xác và tiết kiệm năng lượng. 3. Nơron thần kinh: Nơron là tế bào thần kinh. Một nơron điển hình có cấu tạo gồm 3 phần: - Thân nơron: chứa các bào quan, nhân tế bào. - Các sợi nhánh: phân nhánh, đi ra từ thân nơron, có chức năng dẫn truyền và nhận thông tin từ các nơron khác. - Sợi trục (axon): là phần nối dài từ thân nơron, truyền tín hiệu đến các nơron khác. Đầu các sợi nhánh và sợi trục có chứa các synap, là nơi tiếp xúc giữa nơron với tế bào khác. Vùng tiếp giáp giữa sợi trục và thân nơron gọi là gò axon, là nơi phát sinh xung thần kinh đi ra.
Trang 3 4. Điện thế nghỉ, điện thế hoạt động và sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trục a. Điện thế nghỉ Điện thế nghỉ là sự chênh lệch điện thế giữa hai bên màng tế bào thần kinh khi tế bào đang ở trạng thái nghỉ ngơi. Đặc điểm của điện thế nghỉ: - Khi ở trạng thái nghỉ ngơi, bề mặt ngoài của màng tế bào tích điện dương, bề mặt trong tích điện âm. - Giá trị điện thế nghỉ được duy trì ổn định. Cơ chế hình thành điện thế nghỉ: Sự xuất hiện của điện thế nghỉ là do sự phân bố không đều của các ion hai bên màng, tính thấm chọn lọc của màng tế bào và hoạt động của bơm Na + /K + . Trong điều kiện không có kích thích (nghỉ ngơi), nồng độ Na + bên ngoài tế bào cao hơn bên trong, nồng độ K + bên trong cao hơn bên ngoài tế bào. Tuy nhiên, kênh Na + đóng chặt nên Na + không khuếch tán vào trong tế bào được. Trong khi đó, kênh K + hé mở, K + rò rỉ ra ngoài. Điều này làm cho bên trong tế bào dư ion âm hơn so với bên ngoài. K + ra khỏi tế bào bị các ion trong tế bào hút bằng lực hút tĩnh điện nên phân bố ở sát bề mặt ngoài của màng, làm cho mặt ngoài màng tế bào tích điện dương. Kết quả là mặt ngoài màng tế bào tích điện dương, mặt trong màng tế bào tích điện âm. Bơm Na + /K + hoạt động (bơm Na + từ trong ra ngoài và K + từ ngoài vào trong tế bào) giúp duy trì sự chênh lệch nồng độ hai loại ion này ở hai bên màng, ổn định giá trị điện thế nghỉ. Hoạt động của bơm này đòi hỏi tiêu tốn năng lượng ATP. Có thể đo giá trị điện thế nghỉ bằng điện kế cực nhạy.
Trang 4 b. Điện thế hoạt động Điện thế hoạt động là sự thay đổi điện thế màng khi tế bào bị kích thích với cường độ đủ ngưỡng. Khi bị kích thích, điện thế nghỉ của màng bị biến đổi qua 3 giai đoạn: Mất phân cực, đảo cực và tái phân cực theo đồ thị như sau: Cơ chế hình thành điện thế hoạt động: Khi bị kích thích với cường độ đạt ngưỡng, kênh Na + mở, Na + ồ ạt vào trong tế bào, gây ra sự mất phân cực và đảo cực. Sau đó, kênh Na + đóng chặt, kênh K + mở, K + từ trong ồ ạt ra ngoài, gây ra sự tái phân cực, giá trị điện thế màng trở về trạng thái nghỉ. Trong giai đoạn tái phân cực, có thời kì K + đi ra quá nhiều, làm cho bên ngoài dương hơn so với giá trị điện thế nghỉ, đây gọi là giai đoạn tái phân cực quá độ. Ở giai đoạn này, các kênh Na + đóng chặt nên nếu một kích thích khác tác động vào tế bào thì cũng sẽ không gây ra điện thế hoạt động (giai đoạn trơ). Sau giai đoạn tái phân cực, bơm Na + /K + hoạt động lặp lại sự chênh lệch nồng độ giữa hai bên màng tế bào. c. Sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trục Sự dẫn truyền xung thần kinh trên sợi trục thực chất là sự chuyển đổi từ điện thế nghỉ sang điện thế hoạt động ở các vùng kề nhau trên sợi trục thần kinh. Khi một vị trí trên sợi trục thần kinh hình thành điện thế hoạt động, nó sẽ kích thích các vị trí gần nó hình thành điện thế hoạt động. Đến lượt mình, điện thế hoạt động ở vị trí đó lại kích thích hình thành điện thế hoạt động ở vùng kế tiếp. Cần chú ý rằng, khi một vùng bị kích thích chuyển sang trạng thái mất phân cực và đảo cực thì vùng trước đó đang ở giai đoạn tái phân cực. Do vậy, nó không thể kích thích vùng trước nó hình thành điện thế hoạt động. Điều này đảm bảo xung thần kinh chỉ lan truyền theo một hướng. Tốc độ dẫn truyền xung thần kinh trên sợi trục phụ thuộc vào các yếu tố: