Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Câu hỏi mở đầu trang 100
Đề bài: 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 phản ứng kịp thời với nhiều kích thích khác nhau nhờ hệ thần kinh hoạt động theo nguyên tắc phản xạ:
- Các thụ thể cảm giác (ở da, mắt, tai, mũi, lưỡi,…) tiếp nhận kích thích từ môi trường.
- Thông tin được truyền dưới dạng xung thần kinh theo dây thần kinh cảm giác về tuỷ sống và não bộ.
- Trung ương thần kinh phân tích và gửi xung thần kinh theo dây thần kinh vận động đến cơ hoặc tuyến để thực hiện đáp ứng phù hợp.
I. Các hình thức cảm ứng ở động vật
Câu hỏi trang 101
Đề bài: Tại sao kích thích nhẹ lên thuỷ 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:
Sự khác nhau này là do cấu tạo hệ thần kinh của hai loài khác nhau:
- Thuỷ tức có hệ thần kinh dạng lưới: các tế bào thần kinh phân bố rải rác khắp cơ thể và liên kết với nhau thành mạng lưới. Khi bị kích thích ở một điểm, xung thần kinh lan truyền ra toàn bộ mạng lưới → cả cơ thể cùng phản ứng (co lại).
- Côn trùng có hệ thần kinh chuỗi hạch: mỗi hạch thần kinh là trung tâm điều khiển một vùng xác định trên cơ thể. Khi kích thích nhẹ vào chân, xung thần kinh chỉ truyền đến hạch điều khiển chân đó → chỉ chân đó co lại, các bộ phận khác không phản ứng.
→ Phản ứng ở côn trùng chính xác và tiết kiệm năng lượng hơn so với thuỷ tức.
II. Tế bào thần kinh
Câu 1 trang 103
Đề bài: 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: Hầu hết neuron gồm 3 phần:
- Thân neuron: chứa nhân.
- Sợi nhánh: mỗi neuron có từ một đến hàng nghìn sợi nhánh, có chức năng tiếp nhận thông tin và đưa về thân.
- Sợi trục: có chức năng truyền xung thần kinh đến tế bào khác. Đầu tận cùng sợi trục phân thành nhiều nhánh, mỗi nhánh phình lên tạo thành chuỳ synapse. Một số sợi trục có thêm bao myelin cách điện, giữa các đoạn có bao myelin là eo Ranvier.
Ưu thế của neuron có nhiều sợi nhánh:
- Tiếp nhận được nhiều thông tin cùng lúc từ nhiều neuron khác → xử lí thông tin nhanh, đa dạng và chính xác hơn.
- Neuron chỉ có 1 sợi nhánh thì chỉ nhận được thông tin từ 1 nguồn → phản ứng đơn giản, hạn chế.
Câu 2 trang 103
Đề bài: Hình dạng của neuron như thế nào cho phép nó truyền tin đi xa?
Lời giải:
Neuron có sợi trục dài (có thể dài từ vài mm đến hàng mét) → cho phép truyền xung thần kinh đi xa từ nơi tiếp nhận kích thích đến trung ương thần kinh hoặc từ trung ương thần kinh đến các cơ quan đáp ứng ở xa (ví dụ: sợi trục từ tuỷ sống xuống ngón chân).
Câu 3 trang 103
Đề bài: Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động được hình thành như thế nào?
Lời giải:
Điện thế nghỉ:
- Xuất hiện khi neuron không bị kích thích.
- Là sự chênh lệch điện thế giữa hai bên màng tế bào: bên trong màng tích điện âm, bên ngoài màng tích điện dương.
Điện thế hoạt động:
- Khi neuron bị kích thích, điện thế nghỉ biến đổi thành điện thế hoạt động.
- Gồm 3 giai đoạn: khử cực → đảo cực → tái phân cực.
Câu 4 trang 103
Đề bài: 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:
- Trên sợi không có bao myelin: điện thế hoạt động lan truyền do khử cực, đảo cực, tái phân cực liên tiếp từ vùng này sang vùng kế tiếp → tốc độ chậm (khoảng 3 – 5 m/s).
- Trên sợi có bao myelin: bao myelin có tính cách điện, nên điện thế hoạt động lan truyền theo kiểu “nhảy cóc” từ eo Ranvier này sang eo Ranvier kế tiếp → bỏ qua các đoạn có bao myelin → tốc độ nhanh hơn nhiều (khoảng 120 m/s ở người).
III. Synapse
Câu 1 trang 105
Đề bài: Thông tin dưới dạng xung thần kinh được neuron chuyển qua synapse hoá học sang tế bào khác như thế nào?
Lời giải:
Thông tin được truyền qua synapse hoá học theo 3 bước:
- Bước 1: Xung thần kinh đến chuỳ synapse → làm Ca²⁺ đi vào trong chuỳ synapse.
- Bước 2: Ca²⁺ làm các túi chứa acetylcholine gắn vào màng trước synapse và vỡ ra, giải phóng acetylcholine vào khe synapse.
- Bước 3: Acetylcholine gắn vào thụ thể trên màng sau synapse → mở kênh Na⁺ → làm xuất hiện điện thế hoạt động ở màng sau và lan truyền đi tiếp.
Câu 2 trang 105
Đề bài: 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:
Thông tin chỉ truyền theo một chiều vì:
- Chất chuyển giao thần kinh (acetylcholine) chỉ có ở chuỳ synapse của màng trước, màng sau không có.
- Thụ thể tiếp nhận chất chuyển giao thần kinh chỉ có ở màng sau, màng trước không có.
→ Do đó thông tin chỉ có thể đi từ màng trước sang màng sau, không thể đi theo chiều ngược lại.
IV. Phản xạ
Câu 1 trang 106
Đề bài: 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 gồm 5 bộ phận:
- Bộ phận tiếp nhận kích thích: thụ thể cảm giác.
- Đường dẫn truyền hướng tâm: dây thần kinh cảm giác.
- Bộ phận trung ương: tuỷ sống và não bộ.
- Đường dẫn truyền li tâm: dây thần kinh vận động.
- Bộ phận đáp ứng: cơ hoặc tuyến.
Giải thích: Phản xạ diễn ra theo một chuỗi liên tục từ khâu tiếp nhận → truyền → xử lí → truyền → đáp ứng. Nếu bất kì bộ phận nào bị tổn thương, chuỗi này sẽ bị đứt gãy, xung thần kinh không được truyền đi hoặc không đến được cơ quan đáp ứng → phản xạ không thực hiện được.
Câu 2 trang 106
Đề bài: Trong cung phản xạ, đáp ứng của cơ xương có tác dụng như thế nào đối với cơ thể?
Lời giải:
Đáp ứng của cơ xương giúp cơ thể:
- Tránh xa các tác nhân gây hại (ví dụ: rụt tay khi chạm vào vật nóng, gai nhọn) → bảo vệ cơ thể.
- Thực hiện các vận động cần thiết như đi, chạy, cầm nắm,… để thích nghi với môi trường.
Câu 1 trang 110
Đề bài: 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 các đầu mút của neuron đáp ứng với kích thích đặc hiệu. Thụ thể tiếp nhận và chuyển đổi năng lượng của kích thích thành điện thế thụ thể → khởi phát điện thế hoạt động truyền tới trung ương thần kinh.
Các loại thụ thể cảm giác và vai trò:
| Loại thụ thể | Vai trò |
|---|---|
| Thụ thể cơ học | Phát hiện các biến dạng vật lí gây ra do năng lượng cơ học (ví dụ: độ dãn của dạ dày) |
| Thụ thể hoá học | Phát hiện các phân tử hoá học và nồng độ của chúng (ví dụ: nồng độ glucose trong máu) |
| Thụ thể điện từ | Phát hiện các dạng năng lượng điện từ như ánh sáng, dòng điện, từ trường (ví dụ: tế bào que, tế bào nón ở mắt) |
| Thụ thể nhiệt | Phát hiện sự thay đổi nhiệt độ (ví dụ: thụ thể nóng, lạnh ở da) |
| Thụ thể đau | Phát hiện tổn thương mô do các tác nhân cơ học, hoá học, điện, nhiệt, áp lực mạnh |
Để có cảm giác cần 3 bộ phận:
- Thụ thể cảm giác tiếp nhận kích thích.
- Dây thần kinh cảm giác dẫn truyền xung thần kinh về trung ương.
- Vùng cảm giác tương ứng trên vỏ não để xử lí và cho ra cảm giác.
Câu 2 trang 110
Đề bài: Tại sao chúng ta nhìn thấy hình ảnh của vật và nghe được âm thanh?
Lời giải:
Nhìn thấy hình ảnh của vật:
- Ánh sáng từ vật khúc xạ qua giác mạc, thuỷ dịch, thuỷ tinh thể và dịch kính → tới tế bào que và tế bào nón ở màng lưới.
- Tế bào que và nón phản ứng với ánh sáng → khởi phát xung thần kinh.
- Xung thần kinh theo dây thần kinh thị giác đi về vùng thị giác ở thuỳ chẩm trên vỏ não → cho cảm giác về hình ảnh và màu sắc của vật.
Nghe được âm thanh:
- Sóng âm truyền qua ống tai → làm rung màng nhĩ → truyền qua chuỗi xương tai giữa → tạo sóng áp lực trong ốc tai.
- Sóng áp lực làm tế bào có lông trong ốc tai bị kích thích → xuất hiện điện thế hoạt động.
- Xung thần kinh theo dây thần kinh thính giác đi về vùng thính giác ở thuỳ thái dương trên vỏ não → cho cảm giác về âm thanh.
Câu 3 trang 110
Đề bài: 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 cảm nhận được vị trí và chuyển động của cơ thể dù nhắm mắt là nhờ cơ quan tiền đình nằm trong tai trong.
- Khi cơ thể thay đổi tư thế hoặc chuyển động → dịch lỏng trong cơ quan tiền đình (nang cầu, nang bầu dục, ba ống bán khuyên) chuyển động 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 → gửi tiếp lên vỏ não.
- Từ đó cho ta cảm nhận về vị trí và chuyển động của cơ thể mà không cần nhìn.
Câu 1 trang 112
Đề bài: 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 | Loại | Giải thích |
|---|---|---|
| a) Dừng xe khi thấy đèn đỏ | Phản xạ có điều kiện | Được hình thành trong đời sống cá thể qua học tập, rèn luyện (học luật giao thông). Nếu không được củng cố sẽ mất đi. |
| b) Run lập cập khi lạnh | Phản xạ không điều kiện | Là phản xạ bẩm sinh, sinh ra đã có, di truyền, giúp cơ thể sinh nhiệt chống lạnh. |
| c) Thở nhanh khi thiếu O₂ | Phản xạ không điều kiện | Là phản xạ bẩm sinh, có tính di truyền, giúp cơ thể tăng cường lấy O₂ để duy trì hoạt động sống. |
Câu 2 trang 112
Đề bài: Phản xạ có điều kiện được hình thành như thế nào?
Lời giải:
Phản xạ có điều kiện được hình thành khi có đủ các điều kiện sau:
- Phải dựa trên phản xạ không điều kiện hoặc phản xạ có điều kiện đã được hình thành vững chắc.
- Phải kết hợp một số lần nhất định giữa kích thích có điều kiện (ví dụ: tiếng chuông) với kích thích không điều kiện (ví dụ: thức ăn). Trong thí nghiệm của Pavlov cần khoảng 20 – 30 lần.
- Kích thích có điều kiện phải tác động trước hoặc đồng thời với kích thích không điều kiện.
Cơ chế: Khi các vùng thần kinh trên vỏ não bị kích thích đồng thời nhiều lần sẽ hình thành liên hệ thần kinh mới giữa các vùng, thông qua việc hình thành thêm chuỳ synapse, tăng số lượng nhánh nhỏ, thay đổi cấu tạo và chức năng thụ thể ở màng sau synapse → thông tin đi qua synapse dễ dàng hơn.
VI. Bảo vệ hệ thần kinh đối với chất kích thích
Câu hỏi trang 113
Đề bài: 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:
- Thế nào là lạm dụng chất kích thích?
- 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 việc sử dụng quá mức, không đúng mục đích y tế các chất tác động lên hệ thần kinh (thuốc lá, rượu bia, ma tuý, heroin, cocaine,…) → dẫn đến lệ thuộc, gây tổn hại sức khoẻ, tinh thần và hành vi.
2. Cách cai nghiện và phòng tránh:
Cai nghiện:
- Đến cơ sở y tế, trung tâm cai nghiện để được điều trị theo phác đồ khoa học.
- Kết hợp thuốc điều trị với liệu pháp tâm lí và tập luyện thể chất.
- Có sự động viên từ gia đình, bạn bè và cộng đồng.
Phòng tránh:
- Không dùng thử dù chỉ một lần với các chất gây nghiện.
- Học tập, rèn luyện lối sống lành mạnh, chơi thể thao, tham gia hoạt động bổ ích.
- Tránh xa những người, môi trường có sử dụng chất kích thích.
- Tuyên truyền về tác hại của chất kích thích cho bạn bè, người thân.
Luyện tập và vận dụng
Câu 1 trang 114
Đề bài: 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:
- Xung thần kinh được lan truyền trên sợi thần kinh nhờ quá trình khử cực và đảo cực liên tiếp.
- Độc tố tetrodotoxin ngăn chặn quá trình khử cực, đảo cực → xung thần kinh không lan truyền được trên các sợi thần kinh.
- Kết quả: các cơ quan không nhận được tín hiệu từ trung ương thần kinh → các cơ hô hấp (cơ hoành, cơ liên sườn) ngừng hoạt động, tim ngừng đập → tử vong.
Câu 2 trang 114
Đề bài: 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 chuỳ 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:
- Bình thường, acetylcholine được giải phóng từ chuỳ synapse vào khe synapse → gắn vào thụ thể ở màng sau → truyền tín hiệu từ neuron sang cơ xương → cơ xương co.
- Độc tố botulinum ngăn cản giải phóng acetylcholine → tín hiệu không truyền được từ neuron sang cơ xương → cơ xương không co được, dẫn đến liệt cơ.
- Nếu ảnh hưởng đến cơ hô hấp (cơ hoành, cơ liên sườn) → ngừng thở → có thể dẫn đến tử vong.
Câu 3 trang 114
Đề bài: 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 thuỷ tinh thể phồng lên và giữ nguyên ở trạng thái phồng. Trạng thái phồng của thuỷ tinh thể ảnh hưởng như thế nào đến khả năng nhìn các vật? Giải thích.
Lời giải:
- Bình thường, khi nhìn vật ở gần, thuỷ tinh thể phồng lên để tăng độ hội tụ; khi nhìn vật ở xa, thuỷ tinh thể dẹt lại để giảm độ hội tụ → giúp ảnh của vật rơi đúng trên màng lưới.
- Nếu nhìn gần trong thời gian dài, thuỷ tinh thể phồng lên và giữ nguyên ở trạng thái phồng → mất khả năng dẹt lại khi nhìn xa.
- Kết quả: khi nhìn vật ở xa, ảnh của vật rơi ở phía trước màng lưới → nhìn không rõ vật ở xa → dẫn đến tật cận thị.
Cô Nguyễn Ngọc Châu
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú