Giải Sinh học 11 Bài 13 (Cánh diều): Cảm ứng ở động vật

Giải Sinh học 11 Bài 13: Cảm ứng ở động vật

Giải Sinh học 11 trang 85

Mở đầu trang 85 Sinh học 11: Quan sát hình 13.1 và cho biết: Khi tay bị chạm vào gai trên cây xương rồng thì phản ứng của tay sẽ như thế nào?

Lời giải:

Khi tay bị chạm vào gai trên cây xương rồng thì tay sẽ có phản ứng ngay lập tức rụt lại.

I. Các hình thức cảm ứng ở động vật

Câu hỏi trang 85 Sinh học 11: Quan sát hình 13.2 và nêu đặc điểm cấu tạo của hệ thần kinh dạng lưới. Sứa phản ứng như thế nào khi bị kích thích vào một điểm trên cơ thể?

Lời giải:

- Đặc điểm cấu tạo của hệ thần kinh dạng lưới: Các tế bào thần kinh (neuron) phân bố rải rác khắp cơ thể và liên kết với nhau như mạng lưới.

- Phản ứng của sứa khi bị kích thích vào một điểm trên cơ thể: Sứa có hệ thần kinh dạng lưới → Ở sứa, khi bị kích thích tại một điểm, xung thần kinh từ điểm kích thích sẽ lan truyền khắp mạng lưới thần kinh và làm toàn bộ cơ thể co lại.

Giải Sinh học 11 trang 86

Câu hỏi trang 86 Sinh học 11:

• Quan sát hình 13.3 và nêu đặc điểm cấu tạo của hệ thần kinh dạng chuỗi hạch.

• Giun đốt có phản ứng như thế nào khi bị kích thích vào một điểm trên cơ thể?

Lời giải:

• Đặc điểm cấu tạo của hệ thần kinh dạng chuỗi hạch:

- Gồm các hạch thần kinh (là tập hợp các neuron) nối với nhau tạo thành chuỗi nằm dọc cơ thể, mỗi hạch thần kinh là trung tâm điều khiển hoạt động một vùng xác định của cơ thể.

- Các hạch ở phần đầu có kích thước lớn hơn tạo thành não giúp chi phối các hoạt động phức tạp của cơ thể.

• Phản ứng của giun đốt khi bị kích thích vào một điểm trên cơ thể: Giun đốt có hệ thần kinh dạng chuỗi hạch → Khi bị kích thích vào một điểm trên cơ thể, cơ thể trả lời cục bộ (một phần cơ thể) mà không phản ứng toàn thân như động vật có thần kinh dạng lưới.

Câu hỏi trang 86 Sinh học 11: Quan sát hình 13.4 và nêu cấu trúc hệ thần kinh người.

Lời giải:

Cấu trúc hệ thần kinh người: Người có hệ thần kinh dạng ống, cấu tạo gồm 2 phần: thần kinh trung ương và thần kinh ngoại biên.

- Phần thần kinh trung ương gồm tập hợp số lượng lớn neuron tạo thành ống nằm ở phía lưng của cơ thể, trong đó, phần đầu ống phát triển mạnh thành não bộ, phần sau là tủy sống.

- Phần thần kinh ngoại biên gồm các dây thần kinh não, dây thần kinh tủy sống giúp liên hệ giữa thần kinh trung ương với cơ quan thụ cảm (dây thần kinh cảm giác) và với cơ quan phản ứng (dây thần kinh vận động).

Giải Sinh học 11 trang 87

Luyện tập trang 87 Sinh học 11:

Những khẳng định nào dưới đây là đúng khi so sánh đặc điểm cảm ứng của các dạng hệ thần kinh.

A. Tốc độ cảm ứng nhanh nhất ở hệ thần kinh dạng lưới.

B. Độ chính xác của cảm ứng lớn nhất ở hệ thần kinh dạng chuỗi hạch.

C. Độ phức tạp của cảm ứng lớn nhất ở hệ thần kinh dạng ống.

Lời giải:

A. Sai. Tốc độ cảm ứng tăng dần theo sự tiến hóa của hệ thần kinh từ hệ thần kinh dạng lưới, đến hệ thần kinh dạng chuỗi hạch và cao nhất là hệ thần kinh dạng ống.

B. Sai. Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng ống có tính chính xác hơn các nhóm có hệ thần kinh dạng lưới và dạng chuỗi hạch.

C. Đúng. Sự tiến hóa của hệ thần kinh dạng ống giúp động vật có hệ thần kinh dạng ống thực hiện được những cảm ứng có độ phức tạp cao.

II. Cơ chế cảm ứng của động vật

Câu hỏi trang 87 Sinh học 11: Quan sát hình 13.5, mô tả quá trình truyền tin qua synapse hóa học.

Lời giải:

Quá trình truyền tin qua synapse hóa học:

- Xung thần kinh lan truyền đến chùy synapse kích thích Ca²⁺ đi từ dịch ngoại bào vào trong chùy synapse.

- Ca²⁺ làm cho các bóng chứa chất trung gian hóa học gắn vào màng trước và vỡ ra, giải phóng chất truyền tin hóa học vào khe synapse theo con đường xuất bào.

- Chất truyền tin hóa học gắn vào thụ thể tương ứng ở màng sau synapse làm xuất hiện và lan truyền tiếp xung thần kinh ở màng sau synapse.

- Enzyme phân giải chất truyền tin hóa học thành các tiểu phần. Tiểu phần được vận chuyển trở lại màng trước, đi vào chùy synapse để làm nguyên liệu tổng hợp chất truyền tin hóa học chứa trong các bóng.

Giải Sinh học 11 trang 88

Câu hỏi trang 88 Sinh học 11: Quan sát hình 13.6 và cho biết một cung phản xạ gồm những khâu nào. Nêu vai trò của mỗi cơ quan, bộ phận trong một cung phản xạ

Lời giải:

- Một cung phản xạ gồm 5 khâu:

1 – Thụ thể tiếp nhận kích thích, hình thành xung thần kinh.

2 – Dẫn truyền xung thần kinh đến trung ương thần kinh.

3 – Trung ương thần kinh xử lí thông tin, đưa ra quyết định trả lời kích thích, lưu giữ thông tin.

4 – Dẫn truyền xung thần kinh từ trung ương thần kinh đến cơ quan trả lời.

5 – Cơ quan trả lời phản ứng lại kích thích.

- Vai trò của mỗi cơ quan, bộ phận trong một cung phản xạ:

Tìm hiểu thêm trang 88 Sinh học 11: Một người bị tai biến mạch máu não, chụp cộng hưởng từ cho thấy người này bị tổn thương vùng điều khiển vận động ở bán cầu não trái. Hãy tìm hiểu và cho biết khả năng vận động của người này sẽ thay đổi như thế nào so với người bình thường. Giải thích.

Lời giải:

- Khi bị tổn thương vùng điều khiển vận động ở bán cầu não trái thì sẽ làm mất chức năng vận động của nửa người bên phải (liệt nửa người bên phải).

- Giải thích: Neuron vận động dẫn truyền xung thần kinh thực hiện các vận động xuất phát từ vùng điều khiển vận động ở vỏ não có sự bắt chéo sang phía bên đối diện, tạo ra bó tháp chéo theo cột trắng bên xuống tủy sống. Do sự bắt chéo của bó tháp nên khi vùng điều khiển vận động ở một bán cầu đại não bị tổn thương sẽ gây liệt vận động ở nửa bên đối diện của cơ thể.

Giải Sinh học 11 trang 89

Luyện tập trang 89 Sinh học 11: Điền các thông tin thích hợp vào bảng 13.1.

Lời giải:

Câu hỏi trang 89 Sinh học 11:

• Quan sát hình 13.7a và phân tích quá trình cảm nhận hình ảnh của cơ quan cảm giác thị giác.

• Quan sát hình 13.7b và phân tích quá trình cảm nhận âm thanh của cơ quan cảm giác thính giác.

Lời giải:

• Quá trình cảm nhận hình ảnh của cơ quan cảm giác thị giác: Ánh sáng từ vật qua giác mạc, thủy tinh thể được hội tụ trên võng mạc. Tại võng mạc, ánh sáng kích thích tế bào thụ cảm ánh sáng hình thành xung thần kinh truyền qua dây thần kinh thị giác về trung khu thị giác ở thùy chẩm của não bộ. Trung khu thị giác phân tích cho cảm nhận về hình ảnh của vật.

• Quá trình cảm nhận âm thanh của cơ quan cảm giác thính giác: Sóng âm thanh qua ống tai tác động làm màng nhĩ, các xương tai giữa dao động, từ đó làm dao động dịch ốc tai, kích thích tế bào thụ cảm âm thanh hình thành xung thần kinh. Xung thần kinh truyền qua dây thần kinh thính giác tới trung khu thính giác ở thùy thái dương của não bộ, cho cảm nhận về âm thanh.

Giải Sinh học 11 trang 90

Câu hỏi trang 90 Sinh học 11: Dựa vào bảng 13.2, nêu đặc điểm của phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện.

Lời giải:

- Đặc điểm của phản xạ không điều kiện:

+ Là phản xạ bẩm sinh (sinh ra đã có), di truyền.

+ Mang tính đặc trưng cho loài.

+ Rất bền vững.

+ Đòi hỏi tác nhân kích thích thích ứng.

+ Số lượng có giới hạn.

- Đặc điểm của phản xạ có điều kiện:

+ Là phản xạ được hình thành trong đời sống cá thể, không di truyền.

+ Mang tính cá thể.

+ Không bền vững (dễ mất nếu không được củng cố).

+ Được hình thành với tác nhân bất kì.

+ Số lượng không giới hạn.

Luyện tập trang 90 Sinh học 11:

Các phản xạ dưới đây phản xạ nào là phản xạ có điều kiện, phản xạ không điều kiện. Giải thích.

- Bạn A toát mồ hôi khi hoạt động thể lực mạnh.

- Bạn B tiết nước bọt khi nghe từ "nước chanh".

- Bạn C dừng xe khi thấy đèn giao thông chuyển sang màu đỏ.

Lời giải:

- "Bạn A toát mồ hôi khi hoạt động thể lực mạnh" là phản xạ không điều kiện, do đây là phản xạ bẩm sinh (sinh ra đã có, không cần phải qua học tập).

- "Bạn B tiết nước bọt khi nghe từ "nước chanh"" là phản xạ có điều kiện, do đây là phản xạ được hình thành trong đời sống cá thể (phải từng ăn quả chanh hoặc uống nước chanh thì mới có phản xạ này).

- "Bạn C dừng xe khi thấy đèn giao thông chuyển sang màu đỏ" là phản xạ có điều kiện, do đây là phản xạ được hình thành trong đời sống cá thể (phải được học luật giao thông hoặc chứng kiến hành vi tham gia giao thông của người khác thì mới có phản xạ này).

III. Vận dụng hiểu biết về cảm ứng trong bảo vệ sức khỏe

Giải Sinh học 11 trang 91

Câu hỏi trang 91 Sinh học 11: Hãy nêu một số bệnh do tổn thương hệ thần kinh làm mất khả năng vận động, mất khả năng cảm giác

Lời giải:

Một số bệnh do tổn thương hệ thần kinh làm mất khả năng vận động, mất khả năng cảm giác:

- Mất khả năng nhìn: Tổn thương võng mạc ở mắt, viêm dây thần kinh thị giác, tổn thương thùy chẩm đều có thể dẫn đến mù.

- Liệt: Tai biến mạch máu não có thể dẫn đến liệt một phần cơ thể hoặc toàn thân.

- Mất khả năng nói: Nếu tổn thương diện hẹp hồi trán lên có thể sẽ mất khả năng nói.

Câu hỏi trang 91 Sinh học 11: Quan sát hình 13.9 và cho biết cơ chế của cảm giác đau.

Lời giải:

Cơ chế của cảm giác đau: Tổn thương, viêm, khối u,… tác động vào thụ thể đau tạo thành xung thần kinh theo dây thần kinh đến tủy sống. Một số neuron trung gian ở tủy sống chuyển xung thần kinh đau từ tủy sống lên não, gây ra cảm giác đau.

Giải Sinh học 11 trang 92

Luyện tập trang 92 Sinh học 11: Tại sao không nên lạm dụng chất kích thích và sử dụng chất gây nghiện?

Lời giải:

Không nên lạm dụng chất kích thích và sử dụng chất gây nghiện vì:

- Những chất này làm thay đổi chức năng bình thường của cơ thể theo hướng làm cơ thể phụ thuộc vào chất đó hoặc cảm giác thèm, muốn sử dụng chất đó đến mức có thể mất kiểm soát hành vi.

- Sử dụng thường xuyên chất kích thích, chất gây nghiện dẫn đến nghiện, rối loạn trí nhớ, rối loạn giấc ngủ, trầm cảm, hoang tưởng, hủy hoại tế bào thần kinh.

- Việc cai nghiện rất khó khăn vì cơ thể đã hình thành phản xạ có điều kiện bền vững với những tác nhân gây nghiện và người nghiện có thể bị những tổn thương khó phục hồi trên não.

Vận dụng trang 92 Sinh học 11: Giải thích tại sao việc học kiến thức, học kĩ năng là quá trình hình thành phản xạ có điều kiện.

Lời giải:

Việc học kiến thức, học kĩ năng là quá trình hình thành phản xạ có điều kiện vì kiến thức và kĩ năng thu được được hình thành trong đời sống cá thể (không phải sinh ra đã có) và được hình thành bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần, đồng thời, nếu không củng cố thường xuyên thì rất dễ bị mất đi.

Lý thuyết Sinh học 11 Bài 13: Cảm ứng ở động vật

I. Các hình thức cảm ứng ở động vật

- Ở động vật chưa có hệ thần kinh, cảm ứng là sự chuyển động của cả cơ thể đến kích thích có lợi hoặc tránh xa kích thích có hại.

- Ở động vật có hệ thần kinh, dựa vào đặc điểm cấu trúc hệ thần kinh, chia làm ba nhóm: động vật có hệ thần kinh dạng lưới, động vật có hệ thần kinh dạng chuỗi hạch, động vật có hệ thần kinh dạng ống. Các nhóm động vật có đặc điểm hệ thần kinh khác nhau có sự khác nhau về tốc độ, độ chính xác và phức tạp của cảm ứng.

1. Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng lưới

Hệ thần kinh dạng lưới có ở ngành Ruột khoang (thuỷ tức, sửa, san hô,...). Khi bị kích thích tại một điểm, xung thần kinh từ điểm kích thích sẽ lan truyền khắp mạng lưới thần kinh và làm toàn bộ cơ thể co lại.

2. Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng chuỗi hạch

- Hệ thần kinh dạng chuỗi hạch có ở ngành Giun dẹp, Giun tròn, Giun đốt, Chân khớp, Côn trùng, gồm các hạch (là tập hợp các neuron) nối với nhau tạo thành chuỗi nằm dọc cơ thể. Ở phân đầu, các hạch có kích thước lớn tạo thành não.

- Mỗi hạch thần kinh là trung tâm điều khiển hoạt động một vùng xác định của cơ thể. Khi bị kích thích, cơ thể trả lời cục bộ (một phần cơ thể) mà không phản ứng toàn thân như động vật có thần kinh dạng mạng lưới.

- Hệ thần kinh dạng ống gặp ở động vật có xương sống (cả, lưỡng cư, bò sát, chim, thủ). Cấu tạo gồm hai phần: thần kinh trung ương và thần kinh ngoại biên. Thần kinh trung ương là bộ phận gồm tập hợp số lượng lớn neuron tạo thành ống nằm ở phía lưng của cơ thể. Trong đó, phần đầu ống phát triển mạnh thành não bộ, phần sau là tuỷ sống. Thần kinh ngoại biên gồm các dây thần kinh não, dây thần kinh tuỷ sống giúp liên hệ giữa thần kinh trung ương với cơ quan thụ cảm (dây thần kinh cảm giác) và với cơ quan phản ứng (dây thần kinh vận động).

- Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng ống phức tạp, đa dạng, chính xác hơn ở nhóm có hệ thần kinh dạng lưới và dạng chuỗi hạch.

II. Cơ chế cảm ứng của động vật

Cảm ứng của động vật (phản xạ) được thực hiện với sự tham gia của hệ thần kinh, trong đó đơn vị cấu tạo và chức năng của hệ thần kinh là neuron.

1. Cấu tạo và chức năng của neuron

- Một neuron điển hình có cấu tạo gồm các phần: phần thân chứa nhân và các bào quan, các sợi nhánh là tua ngắn bao quanh thân và sợi trục dài. Neuron có các vai trò chính là: hình thành xung thần kinh, dẫn truyền xung thần kinh, phối hợp xử lí và lưu trữ thông tin.

- Quá trình dẫn truyền xung thần kinh giữa các neuron với nhau hoặc giữa neuron với tế bào khác là quá trình truyền tin thần kinh qua synapse.

- Synapse gồm hai loại: synapse điện và synapse hoá học. Một synapse hoá học gồm ba phần: chuỷ synapse; khe synapse, màng sau synapse.

2. Cơ chế phản xạ

Phản xạ là phản ứng của cơ thể với các kích thích từ môi trường thông qua hệ thần kinh. Con đường xung thần kinh truyền để thực hiện phản xạ gọi là cung phản xạ.

2.1. Các bộ phận của cung phản xạ

Một cung phản xạ gồm năm khâu (hình 13.6), trong đó cơ quan trả lời là cơ hoặc tuyến. Sự co và dãn cơ dẫn đến sự cử động của các bộ phận cơ thể – là một trong những cách cơ thể trả lời kích thích.

2.2. Các dạng và vai trò của thụ thể trong cung phản xạ

Thụ thể tiếp nhận kích thích là khâu đầu tiên của cung phản xạ. Mỗi thụ thể chỉ nhận kích thích bởi loại tác nhân đặc trưng. Dựa vào loại tác nhân, thụ thể được chia thành các dạng thụ thể hoá học (cảm nhận phân tử hoá học), thụ thể đau (cảm nhận sự tổn thương); thụ thể nhiệt (cảm nhận sự thay đổi của nhiệt độ); thụ thể cơ học (cảm nhận tác động cơ học); thụ thể điện tử (cảm nhận năng lượng điện từ).

2.3. Cơ chế cảm nhận cảm giác của cơ quan thị giác và thính giác

- Cơ chế cảm nhận hình ảnh của cơ quan thị giác: Ánh sáng từ vật qua giác mạc, thuỷ tinh thể được hội tụ trên võng mạc. Tại võng mạc, ánh sáng kích thích tế bào thụ cảm ánh sáng hình thành xung thần kinh truyền qua dây thần kinh thị giác về trung khu thị giác ở não bộ. Trung khu thị giác phân tích cho cảm nhận về hình ảnh của vật.

- Cơ chế cảm nhận âm thanh của cơ quan thính giác: Sóng âm thanh qua ống tại tác động làm màng nhĩ, các xương tại giữa dao động, từ đó làm dao động dịch ốc tai, kích thích tế bào thụ cảm âm thanh hình thành xung thần kinh. Xung thần kinh truyền qua dây thần kinh thính giác tới trung khu thính giác, cho cảm nhận về âm thanh.

2.4. Các loại phản xạ

- Phản xạ không điều kiện gồm: phản xạ sinh dưỡng (phản xạ điều hoà quá trình tiêu hoá, tuần hoàn, hô hấp, sinh dục....), phản xạ tự vệ (phản xạ bảo vệ cơ thể trước kích thích bất lợi tác động), phản xạ định hướng (phần xạ chú ý trước kích thích mới lạ).
- 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.

III. Vận dụng hiểu biết về cảm ứng trong bảo vệ sức khoẻ

- Khi bị tổn thương một trong những bộ phận của cung phản xạ như: thụ thể, dây thần kinh, trung khu thần kinh, cơ quan trả lời thì phản xạ không thực hiện được, cơ thể sẽ mất chức năng cảm giác hoặc vận động.

- Thuốc giảm đau là biện pháp gây ức chế cảm giác đau, giúp giảm cơn đau tạm thời. Cơ chế tác động của thuốc giảm đau có thể là: (1) ức chế sự tổng hợp các chất gây đau (thuốc aspirin ); (2) liên kết với các thụ thể đau làm ức chế truyền tin hiệu đau (thuốc chứa morphin, endorphin); (3) ức chế trung khu cảm giác đau (thuốc chứa endorphin).

- Chất kích thích thường là những chất gây nghiện do gây hưng phấn thần kinh, có thể làm thay đổi chức năng bình thường của cơ thể theo hướng làm cơ thể phụ thuộc vào chất đó hoặc cảm giác thèm, muốn sử dụng chất đó đến mức có thể mất kiểm soát hành vi. Sử dụng thường xuyên chất kích thích sẽ dẫn đến nghiện, rối loạn trí nhớ, rối loạn giấc ngủ, trầm cảm, hoang tưởng, huỷ hoại tế bảo thần kinh. Việc cai nghiện rất khó khăn vì cơ thể đã hình thành phản xạ có điều kiện bền vững với những tác nhân gây nghiện và người nghiện có thể bị những tổn thương khó phục hổi trên não.

Xem thêm các bài giải SGK Sinh học 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Ôn tập chủ đề 1

Bài 11: Khái quát về cảm ứng ở sinh vật

Bài 12: Cảm ứng ở thực vật

Bài 14: Tập tính ở động vật

Ôn tập chủ đề 2