Câu 1: Trong mã hóa thông tin thần kinh thì các thông tin về cường độ kích thích sẽ được mã hoá theo những cách nào? Trong lúc nơron đang nghỉ ngơi, nếu dùng 1 vi điện cực kích thích vào bao miêlin của sợi trục hoặc vào điểm giữa sợi trục không có bao miêlin thì xung thần kinh sẽ dẫn truyền như thế nào? Vì sao?
ĐA: * Có 2 cách mã hoá:
- Cách mã hoá thứ nhất phụ thuộc vào ngưỡng kích thích của các nơron.
- Cách mã hoá thứ hai phụ thuộc vào tần số xung thần kinh.
* Kết quả của kích thích
- Kích thích vào bao miêlin của sợi trục: Không xuất hiện xung thần kinh vì bao mielin có tính chất cách điện nên không có khả năng hưng phấn.
- Với sợi trục không có bao mielin: Xung thần kinh sẽ truyền đi theo 2 hướng vì nơron thần kinh đang ở trạng thái nghỉ ngơi nên không có vùng trơ tuyệt đối ngăn cản.
Câu 2: Xináp là gì? Các thành phần của một xináp hóa học? Sự khác nhau giữa lan truyền xung thần kinh trên sợi thần kinh có bao miêlin và trên sợi thần kinh không có bao miêlin?
ĐA: - Xináp là diện tiếp xúc giữa tế bào thần kinh với tế bào thần kinh, giữa tế bào thần kinh với tế bào khác như tế bào cơ, tế bào tuyến
- Thành phần cấu tạo xináp hoá học: Màng trước, màng sau, khe xináp, chùy xináp có các túi chứa các chất trung gian hoá học
Trên sợi không có bao miêlin Trên sợi có bao miêlin - Dẫn truyền liên tục trên sợi trục, tốc độ
lan truyền chậm
- Tốn nhiều năng lượng cho bơm Na+/K+
- Dẫn truyền nhảy cóc từ eo ranvie này đến eo ranvie khác, tốc độ lan truyền nhanh
- Tốn ít năng lượng cho bơm Na+/K+. Câu 3: a. Hãy cho biết cơ sở thần kinh của tập tính?
b. Phân biệt hai hình thức học tập của động vật là học ngầm và học khôn?
ĐA: a.- Cơ sở thần kinh của tập tính là các phản xạ
- Tập tính bẩm sinh là chuỗi phản xạ không điều kiện, tập tính học được là chuỗi phản xạ có điều kiện
b.- Học ngầm là kiểu học không có ý thức, không biết rõ là mình đã học. Sau này, khi có nhu cầu thì kiến thức đó tái hiện giúp động vật giải quyết được các tình huống tương tự.
- Học khôn là kiểu học có chủ định, có chú ý nên trước một vấn đề mới sinh vật biết phối hợp các kinh nghiệm cũ để tìm cách giải quyết các vấn đề đó
Câu 4: Trình bày cơ chế truyền tin qua xináp? Tại sao tin được truyền qua xináp chỉ theo một chiều từ màng trước ra màng sau mà không theo chiều ngược lại?
ĐA: * Cơ chế truyền tin qua xináp
- Xung TK truyền đến tới chuỳ xináp làm Ca2+ từ dịch mô đi vào chuỳ xináp
- Ca2+ làm các bóng chứa chất trung gian hoá học gắn vào màng trước và vỡ ra. Chất trung gian qua khe xináp đến màng sau
- Chất trung gian hoá học tới gắn với các thụ thể ở màng sau xináp làm xuất hiện xung TK ở màng sau.
xung TK hình thành tiếp tục truyền đi tiếp
* Truyền tin truyền qua xináp chỉ theo một chiều vì: Chỉ ở chuỳ xináp mới có các bóng xináp chứa các chất trung gian hoá học, chỉ màng sau xináp mới có các thụ quan tiếp nhận các chất này
Câu 5: Các thông tin về cường độ kích thích sẽ được mã hoá theo những cách nào? Trong lúc nơron đang nghỉ ngơi, nếu dùng 1 vi điện cực kích thích vào bao miêlin của sợi trục hoặc vào điểm giữa sợi trục không có bao miêlin thì xung thần kinh sẽ dẫn truyền như thế nào? Vì sao?
ĐA: * Có 2 cách mã hoá:
- Cách mã hoá thứ nhất phụ thuộc vào ngưỡng kích thích của các nơron.
- Cách mã hoá thứ hai phụ thuộc vào tần số xung thần kinh.
* Kết quả của kích thích
- Kích thích vào bao miêlin của sợi trục: Không xuất hiện xung thần kinh vì bao miêlin có tính chất cách điện nên không có khả năng hưng phấn.
- Với sợi trục không có bao miêlin: Xung thần kinh sẽ truyền đi theo 2 hướng vì nơron thần kinh đang ở trạng thái nghỉ ngơi nên không có vùng trơ tuyệt đối ngăn cản.
Câu 6: Nêu ứng dụng của tập tính động vật đối với đời sống con người.
ĐA: Ứng dụng:
- Chọn lọc, thuần dưỡng nhiều động vật hoang rã thành gia súc ngày nay
- Những loài thú hoang rã được thuần hóa sử dụng tập tính săn mồi của chúng để bắt chuột, trông coi nhà cửa
- Nuôi, gây phát triển nhiều loài côn trùng có lợi (thiên địch) để tiêu diệt sâu hại cây trồng
- Tạo ra những cá thể đực bất thụ ở nhiều loài côn trùng gây hại, chúng có khả năng giao phối nhưng không có khả năng sinh sản
Câu 7: Giải thích cơ chế truyền tin qua xinap hóa học. Tại sao mặc dù có cả xinap điện lẫn xinap hóa học, nhưng đại bộ phận các xinap ở động vật lại là xinap hóa học ?
ĐA: * Khi điện thế hoạt động truyền đến tận cùng của mỗi sợi thần kinh, tới các chùy xinap sẽ làm thay đổi tính thấm đối với Ca2+, Ca2+ từngoài dịch mô tràn vào dịch bào ở chùy xinap.
- Ca2+ vào làm vỡ các bóng chứa chất trung gian hóa học axetincolin, giải phóng các chất này vào khe xinap.
- Axetincolin sẽ gắn vào các thụ thể trên màng sau xinap và làm xuất hiện điện thế hoạt động ở tế bào sau xinap.
* Đại bộ phận là xinap hoá học vì xinap hóa học có các ưu điểm sau:
- Việc truyền thông tin qua xinap hóa học dễ được điều chỉnh hơn so với ở xinap điện nhờ sự điều chỉnh lượng chất truyền tin được tiết vào khe xinap.
- Dẫn truyền xung thần kinh theo một chiều
- Chất trung gian hóa học khác nhau ở mỗi xinap gây ra các đáp ứng khác nhau.
Câu 8. 1. Sự phân bố các ion hai bên màng nơron ở trạng thái nghỉ như thế nào? Nêu các yếu tố giúp duy trì điện thế nghỉ.
2. Giải thích hiện tượng xung thần kinh truyền trong cung phản xạ chỉ theo một chiều?
ĐA. 1. a) Sự phân bố các ion trên màng nơron ở trạng thái nghỉ:
. Bên ngoài: [K+] thấp hơn, [Na+] cao hơn, [Cl-] cao hơn, [các anion khác] rất thấp.
. Bên trong: [K+] cao hơn, [Na+] thấp hơn, [Cl-] thấp hơn, [các anion khác] cao hơn.
b) Các yếu tố giúp duy trì điện thế nghỉ:
. Kênh K+ chỉ mở hé, lực hút của các ion âm trong màng => K+ đi ra không nhiều.
. Bơm Na+/K+ chuyển Na+ ra, K+ vào (theo tỉ lệ 3Na+/2K+) => đuy trì ổn định tương đối điện thế nghỉ.
2. Giải thích:
- Một cung phản xạ đơn giản có 3 nơ ron và 3 xinap tham gia. Xung thần kinh truyền từ từ cơ quan thụ cảm theo sợi hướng tâm, qua nơron trung gian, đến cơ quan đáp ứng.
- Xung thần kinh truyền qua xinap theo một chiều (từ màng trước đến màng sau...) xẩy ra ở loại xinap hóa học => xung thần kinh truyền trong cung phản xạ chỉ theo một chiều.
- Sở dĩ như vậy là do đặc điểm cấu tạo của xinap hóa học: * chỉ trong chùy xinap chứa chất trung gian hóa học, * chỉ trên màng sau có thụ thể tiếp nhận tín hiệu.
(không bắt buộc nêu: xinap điện cho phép xung TK dẫn truyền 2 chiều)
Câu 9. a. Một số cơ trơn có khả năng hoạt động tự động . Đó là nó hoạt động không cần kích thích bên ngoài nào. Để giải thích khả năng hoạt động tự động của cơ trơn thì phải dựa vào nững gì bạn biết về điện thế màng?
b. Nếu bạn có 2 sợi dây TK cùng đường kính, nhưng 1 bị melin hoá còn 1 thì không. Vậy dây TK nào tạo điện thế hoạt động có hiệu quả năng lượng hơn?
ĐA. a.- TB cơ trơn hoạt động tự động -> phải khử cực tự động để gây điện thế hoạt động.
- Điện thế hoạt động phát ra một cách tự động nếu tính thấm với Na tăng.
- Một ít Na xâm nhập vào TB cơ trơn gây khử cực nhẹ ở màng sinh chất.
- Khử cực nhẹ có thể làm mở cổng Na và từ đó gây khử cực mạnh hơn-> gây điện thế hoạt động.
b.Điện thế hoạt động chạy trên dây TK bị mêlin hoá sẽ có hiệu quả năng lượng cao hơn, vì:
- Điện thế hoạt động được lan truyền theo cách nhảy vọt và được hình thành ở eo Ranvie.
- So với dây TK bị miêlin hoá thì bơm Na/K ở dây không bị miêlin hoá sẽ bị hoạt động nhiều hơn->
tốn nhiều năng lượng hơn.
Câu 10:
a) Nêu những điểm khác biệt giữa sự dẫn truyền xung thần kinh trên sợi trục với sự dẫn truyền xung thần kinh qua xináp hóa học.
b) Ở trẻ em, nếu chế độ dinh dưỡng thiếu iốt kéo dài thì thường có biểu hiện suy dinh dưỡng, trí tuệ chậm phát triển. Giải thích.
c) Ở người, vì sao khi bị tràn dịch màng phổi thì sẽ ngạt thở, dễ dẫn đến tử vong?
d) Vì sao các loài động vật bậc thấp thường hoạt động theo bản năng là chủ yếu?
ĐA: a.
Dẫn truyền xung thần kinh trên sợi trục Dẫn truyền xung thần kinh qua xináp
Tốc độ nhanh Tốc độ chậm hơn
Có thể dẫn truyền theo hai hướng ngược nhau bắt đầu từ một điểm kích thích
Luôn dẫn truyền theo một chiều từ màng trước ra màng sau xináp
Dẫn truyền theo cơ chế điện Dẫn truyền theo cơ chế điện - hóa - điện Cường độ xung luôn ổn định suốt chiều dài
sợi trục.
Cường độ xung có thể bị thay đổi khi đi qua xináp.
Kích thích liên tục không làm ngừng xung Kích thích liên tục có thể làm cho xung qua xináp bị ngừng (mỏi xináp)
b. + Tyroxin là hooc môn sinh trưởng, có chức năng tăng cường chuyển hóa cơ bản ở tế bào, kích thích quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể. Đối với trẻ em, tyroxin còn có vai trò kích thích sự phát triển đầy đủ của các tế bào thần kinh, đảm bảo cho sự hoạt động bình thường của não bộ.
+ Trẻ em thiếu iốt dẫn đến thiếu tyroxin làm cho tốc độ chuyển hóa cơ bản của các tế bào giảm xuống, cơ thể sinh trưởng và phát triển chậm, biểu hiện các triệu chứng suy dinh dưỡng; hệ thần kinh phát triển không hoàn thiện dẫn đến hoạt động kém, biểu hiện chậm phát triển trí tuệ,
c. + Các loài động vật bậc thấp thường có hệ thần kinh kém phát triển, vòng đời ngắn.
+ Hệ thần kinh kém phát triển nên khả năng lưu giữ thông tin không nhiều → khả năng hình thành các tập tính học được là rất hạn chế.
+ Vòng đời ngắn → sự cũng cố các tập tính học được cũng khó thực hiện được → Hoạt động của động vật bậc thấp chủ yếu dựa vào các tập tính bẩm sinh.
+ Sử dụng loại tập tính sẽ có ưu điểm là nhanh, đơn giản, không tiêu tốn nhiều năng lượng và không cần phải học, nhưng có hạn chế là kém linh hoạt → giảm khả năng thích nghi của loài.
Câu 11: Giải thích cơ chế truyền tin qua xinap hóa học ở người và động vật. Tại sao mặc dù có cả xinap điện lẫn xinap hóa học, nhưng đại bộ phận các xinap ở động vật lại là xinap hóa học?
ĐA: Giải thích cơ chế truyền tin qua xinap hóa học. Tại sao mặc dù có cả xinap điện lẫn xinap hóa học, nhưng đại bộ phận các xinap ở động vật lại là xinap hóa học?
* Cơ chế dẫn truyền xung thần kinh qua xinap: Khi điện thế hoạt động tới đầu cùng của xinap gây khử cực màng sinh chất, làm mở kênh điện dẫn đến giải phóng Ca2+ vào trong chuỳ xinap. Ca2+ làm bóng tải gắn kết với màng và giải phóng chất truyền tin axetincolin vào khe xinap. Chất truyền tin sau đó được gắn vào thụ thể trên màng sau xinap làm xuất hiện thế điện động ở tế bào sau xinap.
* Ưu điểm của xinap hoá học:
- Việc truyền thông tin tại xinap hoá học dễ được điều chỉnh hơn so với ở xinap điện, nhờ điều chỉnh lượng chất truyền tin được tiết vào khe xinap. Ngoài ra, mức độ đáp ứng với tín hiệu ở màng sau xinap cũng dễ được điều chỉnh hơn.
- Dẫn truyền xung thần kinh theo một chiều.
- Chất trung gian hóa học khác nhau ở mỗi xinap gây ra các đáp ứng khác nhau.
Câu 12: Nêu và giải thích sự khác nhau giữa sự dẫn truyền xung thần kinh trong một cung phản xạ và trên một sợi trục?
ĐA: - Trong 1 sợi trục thần kinh, nếu kích thích ở 1 điểm bất kì thì xung thần kinh sẽ lan truyền theo cả 2 chiều. Vì: Cả 2 bên của điểm bị kích thích, màng vẫn ở trạng thái nghỉ nên dòng điện động xuất hiện sẽ kích thích cả 2 bên màng làm thay đổi tính thấm và nơi này sẽ xuất hiện điện hoạt động. Cứ như vậy, xung thần kinh được lan truyền theo cả 2 chiều.
- Trong 1 cung phản xạ thì xung thần kinh truyền theo 1 chiều từ cơ quan thụ cảm theo nơron hướng tâm về trung ương, qua nơron trung gian chuyển sang nơron li tâm đến cơ quan đáp ứng. Vì: Khi qua xinap, xung thần kinh chỉ truyền theo 1 chiều nhất định nhờ chất môi giới trung gian được giải phóng từ cúc xinapcủa nơron trước, sẽ được các thụ thể ở màng sau xinap tiếp nhận và xung thần kinh tiếp tục được truyền đi.
Câu 13: Dựa vào đặc điểm cấu tạo và sự dẫn truyền hưng phấn qua xi náp, hãy giải thích tác dụng của các loại thuốc atropin đối với người và dipteric đối với giun ký sinh trong hệ tiêu hóa của lợn.
ĐA: - Dùng thuốc atropin phong bế màng sau xi náp sẽ làm mất khả năng nhận cảm của màng sau xinap với chất axetylcolin, do đó làm hạn chế hưng phấn và làm giảm co thắt nên có tác dụng giảm đau - Thuốc tẩy giun sán dipterec khi được lợn uống vào ruột, thuốc sẽ ngấm vào giun sán và phá hủy enzim colinesteraza ở các xi náp. Do đó sự phân giải axetylcolin không xảy ra. Axetylcolin tích tụ nhiều ở màng sau xi nap gây hưng phấn liên tục, cơ của giun sán co liên tục làm chúng cứng đờ không bám vào được niêm mạc ruột, bị đẩy ra ngoài
Câu 14: a. Dựa vào đặc điểm cấu tạo và sự dẫn truyền hưng phấn qua xináp. Hãy giải thích tác dụng của thuốc atrôpin đối với người.
b. Axêtilcôlin là chất trung gian hóa học có ở chùy xináp của nơron đối giao cảm và nơron vận động.
Hãy nêu 2 cách tác động khác nhau của axêtilcôlin lên màng sau xináp ở hai loại nơron trên và ý nghĩa của nó.
c. Morphin (có tác dụng tương tự endorphin, một chất được sản sinh trong não người, có tác dụng giảm đau, giảm căng thẳng) được dùng làm thuốc giảm đau trong y tế, thuốc này đồng thời gây nghiện.
Hãy giải thích cơ chế giảm đau và cơ chế gây nghiện của morphin.
ĐA: a. Dùng thuốc atropin phong bế màng sau xináp sẽ làm mất khả năng cảm nhận của màng sau xi náp với chất axetylcolin -> hạn chế hưng phấn -> giảm co thắt -> giảm đau.
b. - Với xináp đối giao cảm ở tim
+ Axêtilcôlin sau khi gắn vào thụ thể ở màng sau đã làm mở kênh K+, làm cho K+ đi ra do đó ngăn cản điện thế hoạt động xuất hiện.
+ Ý nghĩa: làm tim giảm nhịp co và giảm lực co.
- Với xináp của cung phản xạ vận động:
+ Axêtilcôlin sau khi gắn vào thụ thể ở màng sau đã làm mở kênh Na+, làm cho Na+ đi từ ngoài vào trong gây nên khử cực và đảo cực do đó làm xuất hiện điện thế hoạt động.
+ Điện thế hoạt động xuất hiện ở màng sau xinap làm cho cơ vân co, gây nên các cử động theo ý muốn.
c. - Morphin kết hợp với thụ thể của endorphin → có tác dụng giảm đau tương tự endorphin.
- Khi sử dụng morphin → cơ thể giảm hoặc dừng sản xuất endorphin → lệ thuộc vào nguồn cung bên ngoài → nghiện thuốc.
Câu 15: a. Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động của nơron sẽ như thế nào trong mỗi trường hợp sau?
Giải thích.
- Trường hợp 1: Ăn mặn làm tăng nồng độ Na+ ở dịch ngoại bào.
- Trường hợp 2: Sử dụng một loại thuốc làm bất hoạt kênh K+.
b. Nêu vai trò sinh lý của các hoocmôn đã tác động đến sự phát triển qua biến thái hoàn toàn ở sâu bọ.
ĐA: a. - Trường hợp 1:
+ Điện thế nghỉ không thay đổi. Giải thích: Độ lớn của điện thế nghỉ phụ thuộc vào lượng K+ từ trong ra ngoài màng chứ không phụ thuộc nồng độ Na+ ngoài màng.
+ Điện thế hoạt động tăng. Giải thích: Nồng độ Na+ bên ngoài tăng, khi có kích thích lượng Na+ đi vào nhiều hơn làm trong màng tăng giá trị dương trong pha đảo cực.
- Trường hợp 2:
+ Điện thế nghỉ không có. Giải thích: Bất hoạt kênh K+ làm cho K+ không đi từ trong ra ngoài được.
+ Điện thế hoạt động không có. Giải thích: Do không có điện thế nghỉ, mặt khác kênh K+ bị bất hoạt nên khi có kích thích không có khử cực, đảo cực và tái phân cực.
b. - Ecđixơn kích thích lớp biểu bì tạo vỏ kitin ngay dưới lớp vỏ kitin cũ cho nên gây lột xác nhiều lần nhưng do nồng độ juvenin trong máu cao, ngăn cản quá trình biến đổi sâu thành nhộng và bướm.
- Khi sâu lớn lên, nồng độ juvenin trong máu giảm dần và khi giảm tới mức giới hạn thì không còn tác dụng ức chế nữa nên ecđixơn kích thích sâu biến thành nhộng và bướm.
Câu 16: Trình bày chiều hướng tiến hóa của hệ thần kinh động vật?
ĐA: Hệ thần kinh của ĐV tiến hóa từ dạng chưa có đến có, từ hệ thần kinh dạng lưới đến hệ TK dạng chuỗi, hạch và HTK dạng ống. Trong quá trình tiến hóa của HTK, có 4 cu hướng tiến hóa chính:
- Số lượng TBTK ngày càng nhiều và được tổ chức theo hướng tập trung hóa nhờ đó có sự phối hợp hoạt động giữa các TB ngày càng hiệu quả
- Hệ TK chuyển từ đối xứng tỏa tròn sang đối xứng 2 bên
- Hiện tượng đầu hóa ngày càng rõ tức là có sự tập trung các TBTK lên đầu tạo thành não bộ
- Song song với xu hướng tập trung các TBTK thì có sự phân hóa cấu tạo, chuyên hóa chức năng ngày càng sâu sắc, phản ứng của cơ thể ngày càng nhanh chóng, chính xác và khoa học
Câu 17: Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động của nơron sẽ như thế nào trong mỗi trường hợp sau? Giải thích.
- Trường hợp 1: Ăn mặn làm tăng nồng độ Na+ ở dịch ngoại bào.
- Trường hợp 2: Sử dụng một loại thuốc làm bất hoạt kênh K+. ĐA: - Trường hợp 1:
+ Điện thế nghỉ không thay đổi. Giải thích: Độ lớn của điện thế nghỉ phụ thuộc vào lượng K+ từ trong ra ngoài màng chứ không phụ thuộc nồng độ Na+ ngoài màng.
+ Điện thế hoạt động tăng. Giải thích: Nồng độ Na+ bên ngoài tăng, khi có kích thích lượng Na+ đi vào nhiều hơn làm trong màng tăng giá trị dương trong pha đảo cực.
- Trường hợp 2:
+ Điện thế nghỉ không có. Giải thích: Bất hoạt kênh K+ làm cho K+ không đi từ trong ra ngoài được.