Bài giảng Sinh học Lớp 11 - Bài 29: Điện thế hoạt động và sự lan truyền xung thần kinh - Vũ Đăng Khoa

BÀI 29 – TIẾT 32 
ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG 
VÀ SỰ LAN TRUYỀN XUNG THẦN KINH 
Giáo viên : Vũ Đăng Khoa 
Đơn vị : Trường THPT Thuận Thành 3 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Câu hỏi : 
 Em hãy nêu khái niệm điện thế nghỉ , điện tích và ion trong và ngoài màng khi chưa có kích thích khác nhau như thế nào ? 
ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG VÀ 
SỰ LAN TRUYỀN XUNG THẦN KINH 
BÀI 29 - TIẾT 32. 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG 
 ? Điện thế hoạt động gồm những giai đoạn nào ? Điền tên các giai đoạn vào chỗ dấu hỏi chấm . 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG 
1. Đồ thị điện thế hoạt động 
? 
? 
? 
Mất phân cực 
Đảo cực 
Tái phân cực 
Dựa vào quá trình biến đổi điện thế em hãy giải thích tại sao chia thành : mất phân cực , đảo cực , tái phân cực ? 
 Điện thế hoạt động gồm 3 giai đoạn : 
 - Giai đoạn mất phân cực : 
	Điện thế giữa hai bên màng đang chênh lệch (-70 mV) trở nên cân bằng (0 mV). 
 - Giai đoạn đảo cực : 
	B ên trong màng trở nên tích điện +, bên ngoài tích điện -. 
 - Giai đoạn tái phân cực : 
	 Khôi phục lại sự chênh lệch điện thế (-70mV) 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG : 
1. Đồ thị điện thế hoạt động : 
 Điện thế hoạt động : là sự biến đổi điện thế nghỉ , từ phân cực sang mất phân cực , đảo cực và tái phân cực . 
Vậy điện thế hoạt động là gì ? 
 ? Ba giai đoạn của điện thế hoạt động diễn ra trong thời gian bao lâu ? 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG : 
1. Đồ thị điện thế hoạt động : 
2. Cơ chế hình thành điện thế hoạt động : 
a. Ở giai đoạn mất phân cực và đảo cực 
Bên trong tế bào 
Bên ngoài tế bào 
Màng tế bào 
K + 
K + 
K + 
K + 
K + 
K + 
Cổng K + 
mở hé 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Cổng Na + mở 
K + 
K + 
K + 
Cơ chế gây mất phân cực và đảo cực 
 Em hãy quan sát quá trình và giải thích tại sao giữa hai bên màng bị mất phân cực , bị đảo cực ? 
- Ở giai đoạn mất phân cực 
 Kích thích  cổng Na + mở rộng ( cổng K + mở hé )  Na + ồ ạt vào trong  trung hòa điện tích âm  mất phân cực . 
- Ở giai đoạn đảo cực 
 Na + vào quá nhiều  bên trong tích điện +  đảo cực . 
Vì sao khi cổng Na + mở Na + ồ ạt từ ngoài vào trong tế bào 
( Na + ồ ạt vào trong do nồng độ Na + ở bên ngoài nhiều hơn so với bên trong tế bào ). 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG : 
1. Đồ thị điện thế hoạt động : 
2. Cơ chế hình thành điện thế hoạt động : 
a. Ở giai đoạn mất phân cực và đảo cực 
b. Ở giai đoạn tái phân cực 
Màng tế bào 
Bên ngoài tế bào 
Bên trong tế bào 
K + 
K + 
K + 
K + 
Na + 
Cổng K + mở rộng 
Cổng Na + đóng 
K + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
Na + 
K + 
K + 
K + 
K + 
Cơ chế gây tái phân cực 
 Em hãy quan sát quá trình và cho biết nguyên nhân gây ra tái phân cực ? 
 Cổng K + mở rộng , cổng Na + đóng  K + khuếch tán ra ngoài màng  ngoài màng TB tích điện dương trong màng tích điện âm  tái phân cực 
- - - - - - - - - - - - - - - - - 
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + 
ATP 
ADP 
2K + 
BƠM Na-K 
NGOÀI TB 
TRONG TB 
2K + 
MÀNG TB 
2K + 
2K + 
2K + 
2K + 
2K + 
2K + 
3Na + 
Na + 
3Na + 
3Na + 
3Na + 
3Na + 
3Na + 
 Sau ba giai đoạn : Na + bên trong nhiều , K + bên ngoài nhiều . 
 Vậy để lập lại trật tự như ban đầu thì phải nhờ quá trình nào ? 
 Sau ba giai đoạn chênh lệch điện tích đã trở lại – 70mV nhưng ion trong và ngoài màng thay đổi như thế nào so với trước ? 
 Sau ba giai đoạn bơm Na-K vận chuyển Na + từ trong ra ngoài TB và K + từ ngoài vào trong TB theo tỉ lệ 3 Na + : 2 K + để lập lại trật tự như ban đầu , qu á trình này tiêu tốn năng lượng . 
Na + 
Na + 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG : 
II. SỰ LAN TRUYỀN XUNG THẦN KINH TRÊN SỢI THẦN KINH 
Sợi thần kinh không có bao miêlin 
 Sợi thần kinh có bao miêlin 
Bao miêlin 
Eo Ranvie 
Hai loại sợi thần kinh cấu tạo khác nhau ở điểm nào ? 
Có hai loại sợi thần kinh . 
- Sợi không có bao miêlin : sợi không được bao bọc bởi miêlin 
- Sợi có bao miêlin : có các bao miêlin ( bản chất là photpho lipit cách điện ) bao bọc không liên tục , ở giữa các bao miêlin là eo Ranvie . 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG : 
II. SỰ LAN TRUYỀN XUNG THẦN KINH TRÊN SỢI THẦN KINH 
 Nghiên cứu SGK và quan sát sơ đồ sau để hoàn phiếu học tập sau . ( thời gian 5 phút ) 
Trên sợi không có bao miêlin 
Trên sợi có bao miêlin 
Cách thức lan truyền 
Cơ chế lan truyền 
Tốc độ lan truyền 
Tiêu tốn năng lượng 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG : 
II. SỰ LAN TRUYỀN XUNG THẦN KINH TRÊN SỢI THẦN KINH: 
Sự lan truyền xung trên sợi thần kinh 
Xung thần kinh lan truyền trên sợi thần kinh không có bao miêlin ( trên)và sợi có miêlin ( dưới ) 
A B C D E 
A B C D E 
Trên sợi không có bao miêlin 
Trên sợi có bao miêlin 
Cách thức lan truyền 
Cơ chế lan truyền 
Tốc độ lan truyền 
Tiêu tốn năng lượng 
Lieân tuïc töø vuøng naøy sang vuøng khaùc keà beân . 
Do maát phaân cöïc , ñaûo cöïc vaø taùi phaân cöïc lieân tieáp vuøng naøy sang vuøng khaùc . 
Lan truyeàn theo caùch “ nhaûy coùc ” töø eo Ranvie naøy sang eo Ranvie khaùc . 
Do maát phaân cöïc , ñaûo cöïc vaø taùi phaân cöïc xaûy ra töø eo naøy sang eo khaùc . 
Chaäm(3 – 5 m/s ) 
Nhanh (100m/s) 
Toán nhieàu naêng löôïng 
Toán ít naêng löôïng 
I. ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG 
II. SỰ LAN TRUYỀN XUNG THẦN KINH TRÊN SỢI THẦN KINH: 
A B C D E F G 
A B C D E F G 
Khi xung thần kinh lan truyền từ A sang B, xung ở B kích thích C tại sao lại không kích thích trở lại A? 
Do điểm A sau khi tái phân cực bị trơ không nhận kích thích nên xung không truyền trở lại . 
Kết luận : 
 - Xung thần kinh chỉ lan truyền một chiều , không quay trở lại . 
 - Nếu kích thích vào giữa sợi thần kinh thì xung lan truyền về hai phía . 
Xung sẽ lan truyền như thế nào nếu có kích thích vào giữa sợi thần kinh ? 
Kích thích 
Chiều lan truyền xung thần kinh 
CỦNG CỐ BÀI HỌC 
Câu 1: Xung thần kinh là : 
A. sự xuất hiện điện thế hoạt động 
B. thời điểm sắp xuất hiện điện thế hoạt động 
C. thời điểm chuyển giao giữa điện thế nghỉ sang điện thế hoạt động 
D. thời điểm sau khi xuất hiện điện thế hoạt động 
Câu 2: Vì sao trong ĐTHĐ xảy ra giai đoạn mất phân cực ? 
A. Do Na + đi vào làm trung hoà điện tích d ương trong màng TB. 
B. Do Na + đi vào làm c ân bằng điện tích trong và ngoài màng TB. 
C. Do K + đi vào làm trung hoà điện tích âm trong màng TB. 
D. Do K + đi vào làm trung hoà điện tích trong và ngoài màng TB. 
CỦNG CỐ BÀI HỌC 
Câu 3: Vì sao sự lan truyền xung thần kinh trên sợi trục có bao miêlin lại “ nhảy cóc ” ? 
A. Vì giữa các eo Ranvie , sợi trục bị bao bằng bao miêlin cách điện . 
B. Vì tạo cho tốc độ truyền xung nhanh . 
C. Vì không thay đổi tính thấm của màng chỉ xảy ra tại các eo Ranvie . 
D. Vì đảm bảo cho sự tiết kiệm năng lượng . 
B ài tập : 
 Xung thaàn kinh lan truyeàn theo caùc boù sôïi thaàn kinh coù bao mieâlin töø voû naõo xuoáng ñeán caùc cô ngoùn chaân laøm ngoùn chaân co laïi . Haõy tính thôøi gian xung thaàn kinh lan truyeàn töø voû naõo xuoáng ngoùn chaân ( bieát chieàu cao cuûa ngöôøi naøo ñoù laø 1,6 m, toác ñoä lan truyeàn laø 100 m/ giaây ). 
Thôøi gian xung thaàn kinh lan truyeàn töø voû naõo xuoáng ngoùn chaân laø : 
1,6 m : 100 m / giaây = 0,016 giaây 
Giaûi : 
 Giai đoạn 
Nguyên nhân 
Kết quả 
Mất phân cực 
Đảo cực 
Tái phân cực 
Củng cố cơ chế hình thành điện thế hoạt động : 
Khi có kích thích cổng Na + mở Na + và trong tế bào 
Trung hoà điện tích âm gây mất chênh lệch điện thế 
Na + vào trong màng quá nhiều 
Cổng Na + đóng , cổng K + mở K + từ trong đi ra ngoài 
Bên ngoài lại mang điện tích + bên trong lại mang điện -. 
Bên trong mang điện tích + bên ngoài mang điện tích -. 
 Sau 1 thôøi gian daøi lao ñoäng trí oùc caêng thaúng thì khaû naêng nhaän vaø traû lôøi kích thích cuûa teá baøo thaàn kinh giaûm xuoáng , daãn ñeán khaû naêng tieáp thu baøi giaûm , caàn phaûi nghæ ngôi ñeå khoâi phuïc trôû veà nhö cuõ . 
	  Taïi sao sau 45 phuùt hoïc baøi caêng thaúng caàn coù 5 – 10 phuùt giaûi lao ? 
 Toác ñoä daãn truyeàn höng phaán treân sôïi thaàn kinh coù gioáng söï lan truyeàn ñieän treân daây kim loaïi khoâng ? 
Ñieän trên dây kim loại coù theå chaïy tôùi 300000 km/ giaây 
Ñieän thaàn kinh ôû ñoäng vaät coù vuù chaïy nhanh nhaát 150m/giaây. 
Trong y hoïc : 
 Chæ caàn laáy chæ thaét ngang sôïi thaàn kinh hoaëc ñaët leân ñoù moät maûnh boâng taåm chaát gaây meâ ( hoaëc gaây teâ ) thì ñieän sinh hoïc seõ bò chaën laïi ngay . 
 + Xung TK lan truyeàn treân sôïi TK ñöôïc laø nhôø caùc coång Na + caïnh nhau môû noái tieáp nhau , daãn ñeán khöû cöïc vaø ñaûo cöïc lieân tieáp doïc theo sôïi TK. Caùc chaát ngaên chaën khoâng cho coång Na + môû , khoâng gaây khöû cöïc vaø ñaûo cöïc neân xung TK khoâng theå lan truyeàn ñi ñöôïc . 
+ Vì noù coù taùc duïng ngaên khoâng cho coång Na + môû ra . 
  Taïi sao caùc chaát ñoù coù theå ngaên chaën xung TK lan truyeàn treân sôïi TK? 
Caù Ñuoái 
Ñieän phaùt ra laø 60V 
Caù Chình 
Ñieän phaùt ra laø 600V 
Caù Nheo 
Ñieän phaùt ra laø 400V 
BÀI TẬP VỀ NHÀ 
- Trả lời câu hỏi trong sách giáo khoa . 
- Đọc trước bài 30 “ Truyền tin qua xinap ”. 
II. LAN TRUYEÀN XUNG THAÀN KINH TREÂN SÔÏI THAÀN KINH: 
Taïi sao ñieän theá hoaït ñoäng lan truyeàn treân sôïi TK coù bao mieâlin theo loái “ nhaûy coùc ”? 
Vì mieâlin coù tính chaát caùch ñieän , neân khoâng khöû cöïc vaø ñaûo cöïc ôû vuøng coù bao mieâlin . 
 A B C 
B lại kích thích cứ như vậy xung lan truyền tiếp một các liên tục . 
Sau đó K + ra ngoài gây tái phân cực , ba giai đoạn này lại gây ra kích thích tại điểm B. 
Khi có kích thích , Na + gây ra mất phân cực , đảo cực tại điểm A.