Sinh học 11 Bài 29: Điện thế hoạt động và sự lan truyền xung thần kinh

- Khi tế bào bị kích thích, trong tế bào xuất hiện điện thế hoạt động.
- Thí nghiệm xác định điện thế hoạt động
- Cách thực hiện: Chọc 1 điện cực qua màng vào sâu trong tế bào, còn 1 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 sau.

- Điện thế hoạt động là sự biến đổi điện thế nghỉ, từ phân cực sang mất phân cực, đảo cực và tái phân cực:
- Giai đoạn mất phân cực: -70mV → 0

+ Khi bị kích thích, tính thấm của màng đối với các ion thay đổi, màng chuyển từ trạng thái nghỉ sang trạng thái hoạt động → gây nên sự khử cực (cửa Na+ mở, Na+ từ ngoài vào tế bào) → trung hoà điện giữa hai màng tế bào.

- Giai đoạn đảo cực: 35mV

+ Cổng Na mở rộng → Na+ từ bên ngoài di chuyển ồ ạt vào trong tế bào → bên trong tế bào tích điện dương, bên ngoài tích điện âm

- Giai đoạn tái phân cực: -70mV

+ Cổng K+ mở rộng, cổng Na+ đóng lại. K+ đi qua màng tế bào ra ngoài → bên ngoài tích điện dương và bên trong tích điện âm → tái phân cực.

- Khi tế bào thần kinh bị kích thích → xuất hiện điện thế hoạt động. 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.

- Sự lan truyền điện thế hoạt động trên màng tế bào thần kinh được gọi là sự lan truyền xung thần kinh trong tế bào thần kinh.

+ Xung thần kinh không chạy trên sợi trục nó chỉ kích thích vùng màng kế tiếp ở phía trước→ thay đổi tính thấm của màng ở vùng này→ xuất hiện xung thần kinh tiếp theo, cứ tiếp tục như vậy trên suốt dọc sợi trục.
+ Xung thần kinh chỉ gây lên sự thay đổi tính thấm ở vùng màng phía trước, còn ở phía sau nơi điện động vừa sinh ra, màng đang ở giai đoạn trơ tuyệt đối, nên không tiếp nhận kích thích do điện động vừa hình thành ở phía trước gây nên → điện thế không truyền ngược lại vùng nó vừa đi qua.
+ Nếu:

• Kích thích ở giữa sợi trục thì xung thần kinh truyền theo cả 2 chiều kể từ điểm xuất phát.
• 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.

- 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.

Sự truyền xung thần kinh trên sợi thần kinh có bao miêlin khác với không có bao miêlin như thế nào?

Hướng dẫn giải:

- Trên sợi trục không có bao miêlin:

• Dẫn truyền liên tục trên suốt dọc sợi trục, chậm.
• Tiêu tốn năng lượng cho hoạt động của bơm Na⁺/K⁺ 

- Trên sơi truc có bao miêlin:

• Dẫn truyền theo lối "nhảy cóc" qua các eo Ranvie nhanh.
• Tiêu tốn ít năng lượng cho hoạt động của bơm Na+/K+ (bơm chỉ hoạt động ở eo Ranvie).

Câu 1: Hãy trình bày những biến đổi xảy ra trong phản ứng của cơ thể khi giẫm phải một gai nhọn?

Câu 2: Hãy trình bày những biến đổi xảy ra trong phản ứng của cơ thể khi giẫm phải một gai nhọn?

Câu 3: Động vật có thể nhận biết, phân biệt được các kích thích khác nhau do đâu?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: 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

Câu 2: 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

Câu 3: 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

Câu 4: Trong cơ chế xuất hiện điện hoạt động, sự di chuyển của các ion ở giai đoạn

A. tái phân cực là Na⁺ khuếch tán từ trong tế bào ra ngoài.

B. khử cực là K⁺ khuếch tán từ trong tế bào ra ngoài.

C. khử cực là K⁺ khuếch tán từ ngoài tế bào vào trong.

D. tái phân cực là K⁺ khuếch tán từ trong tế bào ra ngoài.

Câu 5: Trong cơ chế hình thành điện thế hoạt động, ở giai đoạn tái phân cực

A. cổng K⁺ mở, Na⁺ đóng.

B. cổng K⁺ và Na⁺ cùng mở.

C. cổng K⁺ và Na⁺ cùng đóng.

D. cổng K⁺ đóng, Na⁺ mở.

- Sau khi học xong bài này, học sinh cần:

• Vẽ được điện thế hoạt động và điền được các giai đoạn của điện thế hoạt động vào đồ thị.
• Trình bày được cơ chế điện thế hoạt động.
• Trình bày được cách lan truyền của điện thế hoạt động trên sợi thần kinh có bao miêlin và không có bao miêlin.