Lý thuyết Sinh11 - Loga.vn: Bài 29: Điện Thế Hoạt Động Và Sự Lan Truyền Xung Thần Kinh

Lý thuyết Sinh11 - Loga.vn: Bài 29:

Điện Thế Hoạt Động Và Sự Lan Truyền Xung Thần Kinh

I. Điện Thế Hoạt Động

1. Đồ thị điện thế hoạt động

- Thí nghiệm xác định điện thế hoạt động:

Hình 1. Đồ thị điện thế hoạt động.

- Cách thực hiện: Chọc một điện cực qua màng vào sâu trong tế bào, còn một điện cực đặt trên bề mặt sợi thần kinh thì giữa hai đầu điện cực → Kích thích tế bào thần kinh hoạt động.

- Kết quả: Xuất hiện biến đổi điện thế giữa màng trong và màng ngoài tế bào → Sự biến đổi điện thế màng → Được ghi lại bằng đồ thị trên.

¯ Điện thế hoạt động: Là sự thay đổi điện thế giữa trong và ngoài màng khi nơron bị kích thích, gồm ba giai đoạn:

+ Mất phân cực (khử cực).

+ Đảo cực.

+ Tái phân cực.

2. Cơ chế hình thành điện thế hoạt động

- Giai đoạn mất phân cực:

+ Khi bị kích thích thì tế bào thần kinh hưng phấn và xuất hiện điện thế hoạt động.

+ Khi bị kích thích tính thấm của màng thay đổi cổng Na⁺ mở, Na⁺ khuếch tán từ ngoài vào trong màng làm trung hòa điện tích âm ở bên trong.

+ Dẫn đến điện thế 2 bên màng giảm nhanh từ -70 mV đến 0 mV.

- Giai đoạn đảo cực:

+ Các ion Na⁺ mang điện dương đi vào trong không những để trung hòa điện tích âm ở bên trong tế bào, mà các ion Na⁺ còn vào dư thừa.

+ Làm cho bên trong mang điện dương (+35 mV) so với bên ngoài mang điện tích âm.

- Giai đoạn tái phân cực:

+ Bên trong tế bào Na⁺ nhiều nên tính thấm của màng đối với Na+ giảm nên cổng Na⁺ đóng.

+ Tính thấm đối với K⁺ tăng nên cổng K⁺ mở rộng làm cho K⁺ khuếch tán từ trong tế bào ra ngoài nên bên ngoài mang điện tích dương. Khôi phục điện thế nghỉ ban đầu (-70 mV).

Hình 2. Cơ chế hình thành điện thế hoạt động.

Giai đoạn khử cực và đảo cực (trái).

Giai đoạn tái phân cực (phải).

II. Lan Truyền Xung Thần Kinh Trên Sợi Thần Kinh

Khi tế bào thần kinh bị kích thích → Xuất hiện điện thế hoạt động →Xuất hiện một hiệu điện thế giữa hai điểm trong màng thế bào. Theo tính chất dẫn điện, điện thế sẽ được lan truyền từ nơi điện thế cao đến nơi có điện thế thấp → Lan truyền điện thế hoạt động từ vùng này đến vùng khác của tế bào.

Hình 3. Chiều lan truyền của xung thần kinh.

1. Điện thế hoạt động lan truyền trên sợi thần kinh không có miêlin

- Điện thế hoạt động lan truyền liên tục từ vùng này sang vùng khác kế bên.

- Điện thế hoạt động lan truyền là do mất phân cực, đảo cực, tái phân cực liên tiếp từ vùng này sang vùng khác trên sợi thần kinh.

Hình 4. Sợi thần kinh không có bao miêlin.

2. Điện thế hoạt động lan truyền trên sợi thần kinh có miêlin

- Điện thế hoạt động lan truyền theo cách nhảy cóc từ eo Ranvie này sang eo Ranvie khác. Do đó tốc độ lan truyền rất nhanh (có mang chất cách điện).

Hình 5. Sợi thần kinh có bao miêlin.

- Điện thế hoạt động lan truyền là do mất phân cực, đảo cực, tái phân cực liên tiếp từ eo Ranvie nay sang eo Ranvie khác.

- Tốc độ lan truyền trên sợi có miêlin nhanh hơn nhiều so với trên sợi không có miêlin.

¯ Kết luận:

→ Do đặc điểm cấu tạo của hai tế bào này khác nhau → Sự dẫn truyền xung thần kinh của hai tế bào này cũng khác nhau.

→ Dựa vào đặc điểm cấu tạo của bào thần kinh người ta chia tế bào thần kinh ra làm hai loại tế bào thần kinh có bao miêlin, tế bào thần kinh không có bao có miêlin thông qua bảng so sánh sau:

Đặc điểm	Tế bào thần kinh không có bao miêlin	Tế bào thần kinh có bao miêlin
Đặc điểm cấu tạo	Không có bao mielin bọc trên sợi trục thần kinh.	- Có bao mielin có bản chất phospholipit ( tính cách điện). - Bao miêlin bọc quanh sợi trục thần kinh không liên tục và ngắt quãng (eo Ranvie).
Sự lan truyền xung thần kinh	- Xung thần kinh lan truyền là do sự mất phân cực, đảo cực, tái phân cực liên tiếp từ vùng này sang vùng khác. - Xung thần kinh lan truyền liên tục, từ vùng này sang vùng khác.	- Xung thần kinh lan truyền là do sự mất phân cực, đảo cực, tái phân cực liên tiếp từ eo Ranvie này sang eo Ranvie khác. - Xung thần kinh được lan truyền theo kiểu nhảy cóc.
Hướng lan truyền	Lan truyền theo hai chiều.	Lan truyền theo hai chiều.
Tốc độ lan truyền	Lan truyền chậm.	Lan truyền nhanh.

Bảng so sánh các đặc điểm giữa tế bào thần kinh không có bao miêlin và tế bào thần kinh có bao miêlin.

Bài Tập Lý Thuyết

A. Mức độ thông hiểu

Câu 1: Trong điện thế hoạt động xảy ra giai đoạn tái phân cực vì:

A. Na⁺ đi vào ồ ạt làm phía ngoài màng tế bào tích điện âm và phái trong màng tế bào tích điện âm.

B. K⁺ đi ra ồ ạt làm phía ngoài tế bào tích điện dương và phía trong màng tế bào tích điện âm.

C. Na⁺ đi vào ồ ạt làm phái ngoài màng tế bào tích điện dương và phái trong màng tế bào tích điện âm.

D. Na⁺ đi vào ồ ạt làm phía ngoài màng tế bào tích điện âm và phía trong màng tế bào tích điện dương.

* Hướng dẫn giải:

- Vì K⁺ đi ra ồ ạt làm phía ngoài tế bào tích điện dương và phía trong màng tế bào tích điện âm.

Nên ta chọn đáp án B.

Câu 2: Xung thần kinh xuất hiện:

A. Khi xuất hiện điện thế hoạt động.

B. Tại thời điểm sắp xuất hiện điện thế hoạt động.

C. Tại thời điểm chuyển giao giữa điện thế nghỉ sang điện thế hoạt động.

D. Sau khi xuất hiện điện thế hoạt động.

* Hướng dẫn giải:

- Xung thần kinh xuất hiện khi xuất hiện điện thế hoạt động.

Nên ta chọn đáp án A.

Câu 3: Điểm khác biệt của sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trục có bao miêlin so với sợi trục không có bao miêlin là dẫn truyền theo lối “nhảy cóc”:

A. Chậm và tốn ít năng lượng.

B. Chậm và tốn nhiều năng lượng.

C. Nhanh và tốn ít năng lượng.

D. Nhanh và tốn nhiều năng lượng.

* Hướng dẫn giải:

- Điểm khác biệt của sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trục có bao miêlin so với sợi trục không có bao miêlin là dẫn truyền theo lối “nhảy cóc” là nhanh và tốn ít năng lượng.

Nên ta chọn đáp án C.

Câu 4: Cường độ kích thích lên sợi trục của một nơron tăng sẽ làm cho:

A. Biên độ của điện thế hoạt động tăng.

B. Tần số điện thế hoạt động tạo ra tăng.

C. Thời gian xuất hiện điện thế hoạt động tăng.

D. Tốc độ lan truyền điện thế hoạt động tăng.

* Hướng dẫn giải:

- Cường độ kích thích lên sợi trục của một nơron tăng sẽ làm cho tần số điện thế hoạt động tạo ra tăng.

Nên ta chọn đáp án B.

Câu 5: Trên sợi trục không có bao miêlin, xung thần kinh lan truyền liên tục từ vùng này sang vùng khác do:

A. Mất phân cực đến tái phân cực rồi đảo cực.

B. Đảo cực đến mất phân cực rồi tái phân cực.

C. Mất phân cực đến đảo cực rồi tái phân cực.

D. Mất phân cực đến tái phân cực rồi đảo cực.

* Hướng dẫn giải:

- Trên sợi trục không có bao miêlin, xung thần kinh lan truyền liên tục từ vùng này sang vùng khác do mất phân cực đến đảo cực rồi tái phân cực.

Nên ta chọn đáp án C.

Câu 6: Trong điện thế hoạt động xảy ra giai đoạn mất phân cực vì:

A. K⁺đi vào trong tế bào làm trung hòa điện tích âm phía trong màng tế bào.

B. Na⁺đi vào trong tế bào làm trung hòa điện tích âm phía trong màng tế bào.

C. K⁺đi ra ngoài tế bào làm trung hòa điện tích phía ngoài màng tế bào.

D. Na⁺đi ra ngoài tế bào làm trung hòa điện tích phía ngoài màng tế bào.

* Hướng dẫn giải:

- Vì Na⁺đi vào trong tế bào làm trung hòa điện tích âm phía trong màng tế bào.

Nên ta chọn đáp án B.

Câu 7: Xung thần kinh xuất hiện và lan truyền trên trục sợi thần kinh có bao miêlin:

(1) Tuân theo quy luật “tất cả hoặc không”.

(2) Theo lối nhảy cóc nên tốc độ dẫn truyền nhanh.

(3) Tốn ít năng lượng hơn trên sợi không có bao miêlin.

(4) Có biên độ giảm dần khi chuyển qua eo Ranvie.

(5) Không thay đổi điện thế khí lan truyền suốt dọc sợi trục.

Tổ hợp nào sau đây là đúng với xung thần kinh có bao miêlin?

A. (1), (2), (3) và (4).

B. (1), (2), (3) và (5).

C. (1), (2), (4) và (5).

D. (1), (3), (4) và (5).

* Hướng dẫn giải:

- (4) Sai. Có biên độ tăng dần khi chuyển qua eo Ranvie.

Nên ta chọn đáp án B.

Câu 8: Khi bị kích thích, điện thế nghỉ biến thành điện thế hoạt động gồm 3 giai đoạn theo thứ tự:

A. Đảo cực → Tái phân cực → Mất phân cực ( Khử cực).

B. Mất phân cực ( Khử cực) → Đảo cực → Tái phân cực.

C. Mất phân cực ( Khử cực) → Tái phân cực → Đảo cực.

D. Đảo cực → Mất phân cực ( Khử cực) → Tái phân cực.

* Hướng dẫn giải:

- Điện thế nghỉ biến thành điện thế hoạt động gồm 3 giai đoạn theo thứ tự: Mất phân cực ( Khử cực) → Đảo cực → Tái phân cực.

Nên ta chọn đáp án B.

Câu 9: Vì sao tập tính học được ở người và động vật có hệ thần kinh phát triển được hình thành rất nhiều:

A. Vì số tế bào thần kinh rất nhiều và tuổi thọ thường cao.

B. Vì sống trong môi trường phức tạp.

C. Vì có nhiều thời gian học tập.

D. Vì hình thành các mối liên hệ mới giữa các nơtron.

* Hướng dẫn giải:

- Vì số tế bào thần kinh rất nhiều và tuổi thọ thường cao.

Nên ta chọn đáp án A.

Câu 10: Đâu không phải sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trục có bao miêlin:

A. Dẫn truyền theo lối “Nhảy cóc” từ eo Ranvie này chuyển sang eo Ranvie khác.

B. Sự thay đổi tính chất màng chỉ xảy ra tại các eo.

C. Dẫn truyền nhanh và ít tiêu tốn năng lượng.

D. Nếu kích thích tại điểm giữa sợi trục thì lan truyền chỉ theo một hướng.

* Hướng dẫn giải:

- Nếu kích thích tại điểm giữa sợi trục thì lan truyền chỉ theo hai chiều.

Nên ta chọn đáp án D.

B. Bài tập tự luyện

Câu 1: Phương án nào không phải là đặc điểm của sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trụckhông có bao miêlin?

A. Xung thần kinh lan truyền liên tục từ vùng này sang vùng khác.

B. Xung thần kinh lan truyền từ nơi có điện tích dương đến nơi có điện tích âm.

C. Xung thần kinh lan truyền ngược lại từ phía ngoài màng.

D. Xung thần kinh không chạy trên sợi trục mà chỉ kích thích vùng màng làm thay đổi tính thấm.

Câu 2: Cho các trường hợp sau:

(1) Diễn truyền theo lối “nhảy cóc” từ eo Ranvie này sang eo Ranvie khác.

(2) Sự thay đổi tính chất màng chỉ xảy ra tại các eo.

(3) Dẫn truyền nhanh và tốn ít năng lượng.

(4) Nếu kích thích tại điểm giữa sợi trục thì lan truyền chỉ theo một hướng.

Sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trục có bao miêlin có những đặc điểm nào?

A. (1) và (4).

B. (2), (3) và (4).

C. (2) và (4).

D. (1), (2) và (3).

Câu 3: Điện thế hoạt động là:

A. Sự biến đổi điện thế nghỉ ở màng tế bào từ phân cực sang mất phân cực, đảo cực và tái phân cực.

B. Sự biến đổi điện thế nghỉ ở màng tế bào từ phân cực sang mất phân cực, đảo cực.

C. Sự biến đổi điện thế nghỉ ở màng tế bào từ phân cực sang đảo cực, mất phân cực và tái phân cực.

D. Sự biến đổi điện thế nghỉ ở màng tế bào từ phân cực sang đảo cực và tái phân cực.

Câu 4: Ý nào sau đây đúng khi nói về điện thế hoạt động:

A. Trong giai đoạn mất phân cực, Na⁺ khuếch tán từ trong ra ngoài tế bào.

B. Trong giai đoạn mất phân cực, Na⁺ khuếch tán từ ngoài vào trong tế bào.

C. Trong giai đoạn tái phân cực, Na⁺ khuếch tán từ ngoài vào trong tế bào.

D. Trong giai đoạn tái phân cực K⁺ khuếch tán từ trong ra ngoài tế bào.

Câu 5: Hưng phấn được truyền đi dưới dạng xung thần kinh theo hai chiều?

A. Từ nơi bị kích thích.

B. Trong sợi thần kinh.

C. Trong cung phản xạ.

D. Chùy xinap.
Câu 6: Vì sao sự lan truyền xung thần kinh trên sợi có bao miêlin lại “nhảy cóc”?

A. Vì sự thay đổi tính thấm của mang chỉ xảy ra tại các eo Ranvie.

B. Vì đảm bảo cho sự tiết kiệm năng lượng.

C. Vì giữa các eo Ranvie, sợi trục bị bao bằng bao miêlin cách điện.

D. Vì tạo cho tốc độ truyền xung nhanh.

Câu 7: Các thông tin từ các thụ quan gữi về dưới dạng các xung thần kinh đã được mã hoá nhưthế nào?

A. Chỉ bằng tần số xung thần kinh.

B. Chỉ bằng số lượng nơron bị hưng hấn.

C. Bằng tần số xung, vị trí và số lượng nơron bị hưng phấn.

D. Chỉ bằng vị trí nơron bị hưng phấn.

Câu 8: Vì sao trong điện thế hoạt động xảy ra giai đoạn tái phân cực?

A. Do Na⁺ đi vào ồ ạt, làm mặt ngoài màng tế bào tích điện âm, còn mặt trong tích điện dương.

B. Do K⁺ đi ra ồ ạt, làm mặt ngoài màng tế bào tích điện dương, còn mặt trong tích điện âm.

C. Do Na⁺ đi vào ồ ạt, làm mặt ngoài màng tế bào tích điện dương, còn mặt trong tích điện âm.

D. Do Na⁺ đi vào ồ ạt, làm mặt ngoài màng tế bào tích điện âm, còn mặt trong tích điện dương.

Câu 9: Sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trục thần kinh có đặc điểm nào sau đây:

A. Theo một chiều xác định.

B. Trên sợi trục có miêlin nhanh hơn trên sợi trục không có miêlin.

C. Theo cơ chế hóa học.

D. Nhờ sự lan truyền của ion K⁺.

Câu 10: Có bao nhiếu ý sau đây đúng về bơm Na – K?

(1) Bơm Na – K là các chất vận chuyển (bản chất là protein) có trên màng tế bào.

(2) Có nhiệm vụ chuyển K⁺từ phía ngoài tế bào trả vào phía trong màng tế bào làm cho nồng độ K⁺ở bên trong tế bào luôn cao hơn ở bên ngoài tế bào, vì vậy duy trì được điện thế nghỉ.

(3) Có nhiệm vụ chuyển Na⁺từ phía ngoài tế bào trả vào phía trong màng tế bào làm cho nồng độ Na⁺ở bên trong tế bào luôn cao hơn ở bên ngoài tế bào, vì vậy duy trì được điện thế nghỉ.

(4) Hoạt động của bơm Na – K tiêu tốn năng lượng. Năng lượng do ATP cung cấp.

(5) Bơm Na – K còn có vai trò trong cơ chế hình thành điện thế hoạt động. Bơm này chuyển Na⁺từ phía trong tế bào trả ra phía ngoài màng tế bào trong trường hợp điện thế hoạt động xuất hiện.

Phương án trả lời đúng là:

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.