ÔN TẬP CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT
Câu 1: Trong một thí nghiệm tách và nuôi một tế bào thần kinh (neuron) trong môi trường
nuôi tiêu chuẩn. Đo điện thế nghỉ của sợi trục, sau đó kích thích sợi trục và đo điện thế hoạt
động của nó (kết quả 1). Tiếp theo, thí nghiệm được lặp lại một số lần, mỗi lần với một môi
trường nuôi tiêu chuẩn có thay đổi một số thành phần khác nhau và ghi lại được các kết quả 2,
3, 4 và 5. Kết quả các thí nghiệm được thể hiện ở Bảng 3.
Bảng 3
Điện thế nghỉ (mV)
Điện thế hoạt động (mV)
Kết quả 1
-70
+40
Kết quả 2
-70
+50
Kết quả 3
-60
+40
Kết quả 4
-70
+30
Kết quả 5
-80
+40
a) Nếu môi trường tiêu chuẩn được bổ sung một chất làm giảm tính thấm của màng neuron
với ion K+, điện thế neuron ghi được ở kết quả nào? Giải thích.
b) Nếu môi trường tiêu chuẩn có nồng độ ion Na+ thấp hơn bình thường, điện thế neuron ghi
được ở kết quả nào? Giải thích.
Câu 2. Nhờ sử dụng vi điện cực, các nhà khoa học đã ghi lại các tín hiệu thần kinh thu được trong
bốn tế bào thần kinh cơ xương của một loài ếch. Các tế bào thần kinh gồm có A, B, C và D như
được trình bày trong bảng dưới đây. A, B, và C đều có thể truyền tín hiệu đến D. Trong ba thí
nghiệm, con vật được kích thích theo nhiều cách khác nhau. Số lượng các tín hiệu thần kinh được
truyền trong một giây bởi mỗi tế bào được ghi lại trong bảng bên.
a. Giải thích kết quả của ba thí nghiệm trên.
b. Mỗi neuron có thể giải phóng chất dẫn truyền thần kinh nào trong các chất sau: Glutamic
acid, Glycine, NO, GABA, Acetylcholine. Giải thích.
Kết quả
Thí nghiệm
Thí nghiệm 1
Thí nghiệm 2
Thí nghiệm 3
A
50
50
50
Tín hiệu / giây
B
C
0
40
0
60
30
60
D
30
45
0
Câu 3:
3.1. GABA (gamma aminobutyric acid) tác động đến tế bào thông qua thụ thể GABAA và
GABAB. Kích hoạt thụ thể GABAA làm mở kênh vận chuyển Cl−, còn kích hoạt thụ thể GABAB
làm mở kênh vận chuyển K+. Dòng Cl− (do tác động của GABA) có gây khử cực tế bào hay không
phụ thuộc vào chiều của dòng chảy ion này qua màng tế bào. Hướng dòng chảy của Cl− phụ thuộc
vào điện thế nghỉ màng tế bào và điện thế cân bằng của ion Cl−. Bảng 3 thể hiện nồng độ ion Cl−
ở trong và ngoài tế bào và điện thế cân bằng của các ion này được tính theo phương trình Nernst.
Trong đó, điện thế cân bằng của ion Cl− tạo lực hút Cl− từ ngoài vào trong tế bào.
Bảng 6
Ion
Nồng độ (mM)
Nội bào
Ngoại bào
Điện thế cân
bằng (mV)
-33
-76
Cl−
30
110
+
K
145
7
Hãy trả lời các câu hỏi sau:
a. Khi điện thế màng là -70 mV, tác động của GABA lên thụ thể GABAA sẽ làm dòng Cl− di
chuyển qua màng tế bào theo chiều từ trong ra ngoài hay từ ngoài vào trong? Giải thích.
b. Khi điện thế màng là -8 mV, tác động của GABA lên thụ thể GABAA có làm tăng phân cực điện
thế màng không? Giải thích.
c. Baclofen là một chất có cấu trúc giống GABA và có tác dụng kích hoạt thụ thể GABAB.
Baclofen tác động đến tế bào thần kinh của trung khu điều khiển hoạt động của cơ nhị đầu cánh
tay. Baclofen ở liều tác động có tác dụng làm cơ nhị đầu co hay giãn? Giải thích.
d. GABA tác động đến tế bào α tuyến tụy qua thụ thể GABAA làm tăng dòng Cl− vào trong tế bào
từ đó ảnh hưởng đến sự tiết glucagon. Một chất ức chế hoạt động GABA làm hàm lượng đường
trong máu tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.
3.2. Cho sơ đồ như hình dưới đây:
Hãy xác định:
a. Sơ đồ trên mô tả cấu trúc nào? Tên các cấu
trúc (1), (2), (3), (4) trong hình.
b. Các nhà khoa học đã nghiên cứu ảnh hưởng
của chất A và chất B đến hoạt động của synape
thần kinh – cơ, các nhà khoa học đã phát hiện ra
rằng: Chất A gây ức chế kênh Ca2+, chất B phân
giải enzyme acetylcholinesterase. Hãy giải thích
hậu quả xảy ra khi dùng 2 chất này tác động lên
quá trình xảy ra ở
hình bên.
Câu 4:
1. Hình bên thể hiện quá trình phát âm các từ đọc
được ở não của người. Có hai bệnh nhân, một
người bị tổn thương ở vùng Broca, một người bị
tổn thương ở vùng Wernicke. Hãy cho biết sự
khác nhau giữa hai bệnh nhân trên về mặt ngôn
ngữ và tiếng nói.
2. Hình bên biểu diễn các pha khác nhau của điện thế
hoạt động của tế bào cơ tim.
a. Quan sát hình bên và cho biết hoạt động của các kênh
ion đã tạo nên sự thay đổi điện thế màng ở các giai đoạn
từ 1-2, 2-3, 3-4, và 4-5
b. Khoảng cách từ 1-2 thay đổi như thế nào trong các
trường hợp sau, giải thích.
TH1: Tiêm adrenalin
TH2: Tăng nồng độ Na+ trong tế bào chất
3. Một nhà khoa học tách chiết các tế bào cơ tâm thất của chuột và nuôi chúng trong dung dịch
sinh lý. Sau khi kích thích các tế bào này (ở thời điểm A), ông thu được đồ thị thể hiện sự thay
đổi điện thế màng của chúng như dưới đây:
a. Nếu bổ sung chất ức chế kênh Na+ điện thế vào dung dịch ban đầu thì giai đoạn nào trong
các giai đoạn AB, BC, CD, DE bị thay đổi nhiều nhất và thay đổi như thế nào? Giải thích
b. Tại sao điện thế màng ở giai đoạn BC bị phân cực hơn trong khi ở giai đoạn CD lại không
đổi?
Câu 5:
5.1 Một tế bào thần kinh bị cô lập từ loài sên biển Aplysia có sợi trục dài được đặt trong điều kiện
thí nghiệm. Người ta mắc hai điện cực (I và II) đặt cách nhau vài cm trên bề mặt sợi trục, cả 2
điện cực đều được kết nối với máy ghi điện thế (Hình 5.1A). Khi thân nơron được kích thích với
điện cực nhỏ (P), không có kích thích nào được ghi lại (Hình 5.1B).
Hình 5.1A
Hình 5.1C
Hình 5 .1B
Khi cường độ kích thích tăng dần đến một mức nhất định (Y) thì có kích thích được ghi lại.
a) Bản ghi nào (1 hay 2) trong Hình 5.1B thể hiện đúng kích thích được ghi lại khi thân nơron
nhận kích thích với cường độ Y? Giải thích.
b) Bản ghi nào (1, 2 hay 3) trong Hình 5.1B thể hiện đúng kích thích được ghi lại khi thân nơron
bị kích thích với cường độ 2Y? Giải thích.
c) Tại thời điểm M, kênh Na+ tại vị trí của vi điện cực 1 trên sợi trục ở trạng thái nào (1 hay 2)
trên Hình 5.1C? Giải thích.
d) Cho 4 nơron với đặc điểm sợi trục như sau:
(1) Đường kính lớn, có bao myelin;
(2) Đường kính lớn, không có bao myelin;
(3) Đường kính nhỏ, có bao myelin;
(4) Đường kính nhỏ, không có bao myelin;
Nếu kích thích cùng cường độ Y lên thân của 4 nơron này, hãy cho biết thời gian T (Hình 5.1B)
trên bản ghi của nơron nào dài nhất? Ngắn nhất? Giải thích.
Câu 6: Một thí nghiệm đơn giản được tiến hành dùng để xác định sự tương tác của 3 synap và 1
sợi trục (Hình 6a). Các phần của thí nghiệm được mô tả bằng biểu đồ điện thế màng (Hình 6b).
Theo dõi vi điện cực
Ngưỡng
Hình 6a
Sợi trục
Hình 6b
a) Phần 2, phần 3 của thí nghiệm thể hiện phương thức tương tác nào của các synap thần kinh?
b) Điện thế hoạt động (khử cực đạt ngưỡng) xuất hiện trên sợi trục khi nào?
c) Ở một thí nghiệm khác nhằm xác định tương tác của một số loại thuốc lên dẫn truyền xung
thần kinh, người ta sử dụng các thuốc với tác dụng như sau:
- tăng tính thấm màng với Cl- tăng tính thấm màng tế bào với Na+
- tăng hoạt động của bơm Na-K trên màng sinh chất.
Những thuốc nào có tác động lên sợi trục thần kinh tương tự synap C? Giải thích.
Câu 7:
1. Độc tố cá Nóc là 1 loại độc tố thần kinh cực mạnh gây liệt cơ ở người sau vài phút ăn cá bị
nhiễm độc tố. Hãy giải thích cơ chế gây liệt cơ của độc tố cá Nóc.
2. Khi nghiên cứu tác động của 2 loại thuốc I và II tới quá trình truyền tin thần kinh qua xinap
với chất dẫn truyền là axêtincôlin, các nhà khoa học đã tiến hành ghi dòng điện ở màng sau xinap
trước và sau khi sử dụng mỗi loại thuốc trong cùng 1 điều kiện kích thích.
Đồ thị ở các hình 7.1, hình 7.2 và hình 7.3 thể hiện kết quả thu được.
Hình 7.1. Trước khi sử dụng thuốc
Hình 7.2. Sau khi sử dụng thuốc I
Hình 7.3. Sau khi sử dụng thuốc II
Biết rằng cơ chế của 2 loại thuốc trên là tác động lên hoạt động của kênh Ca2+ ở màng trước
xinap hoặc tác động lên hoạt động của enzim axêtincôlin esteraza. Dựa vào các đồ thị trên hãy
cho biết cơ chế tác động của mỗi loại thuốc. Giải thích.
3. (Giống câu 1) Trong một thí nghiệm, một nhà khoa học đã tách và nuôi một tế bào thần kinh
(nơron) trong một môi trường nuôi tiêu chuẩn. ng ấy đã đo điện thế nghỉ của sợi trục, sau đó
kích thích sợi trục và đo điện thế hoạt động của nó (kết quả 1). Tiếp theo, thí nghiệm được lặp
lại một số lần, mỗi lần với một môi trường nuôi tiêu chuẩn có thay đổi một số thành phần khác
nhau và ghi lại được các kết quả 2, 3, 4 và 5. Kết quả của các thí nghiệm được thể hiện ở bảng
sau:
Điện thế nghỉ (mV)
Điện thế hoạt động (mV)
Kết quả 1
-70
+40
Kết quả 2
-70
+50
Kết quả 3
-60
+40
Kết quả 4
-70
+30
Kết quả 5
-80
+40
Hãy cho biết:
a) Nếu môi trường tiêu chuẩn được bổ sung một chất làm giảm tính thấm của màng nơron với
ion K+, điện thế nơron ghi được ở kết quả nào? Giải thích.
b) Nếu môi trường tiêu chuẩn có nồng độ ion Na+ thấp hơn bình thường, điện thế nơron ghi
được ở kết quả nào? Giải thích.
c) Nếu môi trường tiêu chuẩn chứa một chất tăng tính thấm của màng với ion Cl-, điện thế
nơron ghi được ở kết quả nào? Giải thích.
Câu 8: GABA (acid γ-aminobutyric) là chất truyền tin
thần kinh nếu gắn với thụ thể đặc hiệu ở màng sau
synap làm mở kênh ion Cl-. Hình 3 mô tả quá trình dẫn
truyền tín hiệu thần kinh ở synap với GABA là chất
truyền tin. GABA được tái thu hồi về neuron trước
synap hoặc biến đổi trở thành glutamin trong sao bào
nhờ GABA transaminase (GABA – T); sau đó tái tạo
GABA nhờ sự xúc tác của acid glutamic
decarboxylase (GAD).
Điện thế cấp độ trên màng sau synap có mức độ
và thời gian tái phân cực thay đổi tương ứng lần lượt
với số lượng và thời gian mở kênh Cl-. 4 chất hóa học A, B, C, D:
- Chất A cạnh tranh với GABA gắn vào trung tâm hoạt động của GABA – T.
- Chất B tăng cường mức hoạt động của protein mang GABA.
- Chất C tăng cường hoạt hóa kênh Ca2+ ở neuron trước synap.
- Chất D kéo dài thời gian bất hoạt kênh Na+ trên sợi trục của neuron trước synap.
Biết rằng điện thế màng ở sau synap là (-65mV), điện thế cân bằng của ion Cl- ở neuron sau
synap là (-75mV). Nếu sử dụng điện cực kích thích đủ ngưỡng vào neuron trước synap thì điện
thế màng ở màng sau có biên độ thay đổi là 10mV, thời gian biến đổi là 10 ms trong điều kiện
không bổ sung các chất A, B, C, D.
Hãy vẽ đường biểu diễn sự thay đổi điện thế màng ở màng sau synap trong trường hợp bổ
sung riêng rẽ từng chất A, B, C, D so với đối chứng (không được bổ sung chất nào) khi kích thích
neuron trước synap với cường độ và tần số bằng nhau. Giải thích.
Câu 9. Hình 9.1 cho thấy nơron M trực tiếp nhận tín hiệu từ ba tận cùng thần kinh a, c, d và nhận tín
hiệu gián tiếp từ tận cùng thần kinh b. Cơ vân X nhận tín hiệu thần kinh từ nơron M.
Hình 9.1
Hình 9.2 cho thấy các điện thế sau xinap khác nhau ghi được ở nơron M sau khi kích thích
riêng lẻ các tận cùng a, c và kích thích đồng thời b và c; a và d.
Ngoại bào
Trạng thái
I
Nội bào
Trạng thái
II
Trạng thái
III
Na+
K+
Kênh Na+
Kênh K+
Dòng ion
Hình
12.1
Hình
10.1
Giá trị đảo cực tối đa
(mV)
Hình 9.2
a) Nếu kích thích đồng thời lên ba đầu tận cùng a, b và c thì cơ X có co không? Tại sao?
b) Nếu kích thích với tần số cao và đồng thời lên hai đầu tận cùng b và d thì cơ X có co không?
Tại sao?
Câu 10:
1. Sự thay đổi tính thấm của màng với ion dẫn đến sự thay đổi điện thế màng và sự hình thành điện thế
hoạt động. Hình 10.1 thể hiện các trạng thái hoạt động của các kênh ion trên màng nơron (trạng
thái I, II, III). Hình 10.2 thể hiện giá trị đảo cực tối đa của màng nơron ở các điều kiện: điều kiện
bình thường (Bình thường); điều kiện P (P); điều kiện Q (Q).
Bình thường
P
Q
Hình
Hình12.2
10.2
Hãy trả lời các câu hỏi sau:
a. Tăng cường hoạt động kênh ion ở trạng thái II (Hình 10.1) sẽ ảnh hưởng đến giai đoạn (pha)
nào của điện thế hoạt động bình thường của nơron? Giải thích.
b. Chất X có tác động làm giảm sự giải phóng GABA vào khe xináp. Biết rằng, sự gắn GABA
lên thụ thể màng sau xináp làm tăng phân cực màng. Giả sử màng sau xináp đang chịu tác động
của GABA (có thụ thể tiếp nhận GABA chưa được bão hòa), bổ sung X sẽ làm giảm mức hoạt
động kênh ion ở trạng thái nào sau đây: I, II, III (Hình 10.1)? Giải thích.
c. Biết rằng, giá trị đảo cực tối đa tỉ lệ thuận với mức hoạt hóa kênh Ca2+ ở màng trước xináp.
- Điều kiện P (Hình 10.2) ảnh hưởng đến hoạt động của sợi sau hạch thuộc dây đối giao cảm. So
với điều kiện bình thường, sự tiết H+ ở tế bào viền thành dạ dày trong điều kiện P tăng, giảm hay
không đổi? Giải thích.
- Điều kiện Q (Hình 10.2) ảnh hưởng đến hoạt động của sợi sau hạch thuộc dây giao cảm. So với
bình thường, lượng máu tới ruột non trong điều kiện Q tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.
2. Một thí nghiệm điện sinh lí được tiến hành trên một dây thần kinh tủy có độ dài 10 cm.
Dây thần kinh này có 4 loại sợi trục dẫn truyền thông tin liên quan đến 4 chức năng sinh lý khác
nhau: (1) cảm giác nhiệt, (2) cảm giác áp lực, (3) cảm giác đau và (4) gây co cơ (thông tin vận
động). Bảng dưới đây thể hiện đặc điểm cấu tạo của 4 loại sợi trục trên.
Loại sợi trục
Bao myelin
Đường kính (µm)
Dẫn truyền cảm giác nhiệt
Không có
26
Dẫn truyền cảm giác áp lực
Có
17
Dẫn truyền cảm giác đau
Không có
15
Dẫn truyền thông tin vận động
Có
25
Thực hiện kích thích điện tại một đầu
mút của dây thần kinh và ghi sóng điện
ở đầu mút đối diện với 4 cường độ kích
thích khác nhau (0,2 mA; 1,0 mA; 1,5
mA và 2,0 mA). Khi kích thích với
cường độ 2,0 mA đã gây hoạt hóa đồng
thời cả 4 loại sợi trục của dây thần kinh
và quan sát được 4 đỉnh sóng điện (a, b,
c, d) trong điện hoạt động hỗn hợp
(compound action potential). Hình bên
thể hiện thời gian trễ sau kích thích của
điện hoạt động hỗn hợp thu được.
a. Xác định tốc độ dẫn truyền (m/giây) của điện hoạt động tại đỉnh c. Nêu cách tính.
b. Trong 4 đỉnh sóng điện trên, đỉnh nào thể hiện thông tin của lần lượt các kích thích sau? Giải
thích.
+ Kích thích đau
+ Sự co cơ
+ Kích thích nhiệt
+ Áp lực
Câu 11.
1. Bạn là thành viên của nhóm nghiên cứu gồm các nhà thần kinh học nghiên cứu tín hiệu hóa
học trong não. Nhóm của bạn đã đặt một bộ thiết bị thăm dò nhỏ vào não chuột có khả năng đo
nồng độ nội bào (bên trong tế bào thần kinh) và ngoại bào (xinap thần kinh) của các chất dẫn
truyền thần kinh do một tế bào thần kinh cụ thể giải phóng. Nhóm của bạn phát hiện ra 2 tế bào
thần kinh, nơron A và nơron B, giải phóng chất chất dẫn truyền thần kinh A và B. Nhóm của bạn
hạ thấp một điện cực kích thích gần gò sợi trục của tế bào thần kinh và sử dụng nó để cung cấp
các xung kích thích lặp đi lặp lại, khởi tạo một loạt các điện thế hoạt động. Sau đó, nhóm của bạn
ghi lại nồng độ trong và ngoài tế bào của từng chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng vào
khớp thần kinh, sử dụng đầu dò I và E.
Các phép đo từ đầu dò I và E được thực hiện trong hơn 20 phút. Điện thế hoạt động đã được đo
bắt đầu tại thời điểm 0. Dữ liệu được biểu thị bên dưới. Chất chuyển hóa là một enzym. Phân tích
các kết quả này trong biểu đồ và trả lời các câu hỏi.
a. Phân biệt hình thức giải phóng chất dẫn truyền thần kinh A và B. Giải thích.
b. Nếu chuột được tiêm thuốc ngăn chặn sự tái hấp thu các chất dẫn truyền kinh, thì kết quả tế
bào thần kinh sau xinap sẽ khác nhau như thế nào trong trường hợp tiếp xúc với nơron A và B?
Giải thích.
2. Vai trò của ion canxi trong cơ chế co cơ vân và trong cơ chế co cơ trơn khác nhau như thế nào?
Câu 11.
1. Người ta tiến hành xác định giá trị điện nghỉ của màng tế bào bằng cách như sau: Thực hiện đo
nồng độ các ion Na+, K+, Ca2+ và Cl- ở bên ngoài và bên trong màng tế bào. Đồng thời, mức độ
rò rỉ các ion qua kênh đặc hiệu cũng được ghi lại. Kết quả được thể hiện ở Bảng 11.
Bảng 11
Các
trị
Ion
giá
Nồng độ ion
bên ngoài
(mmol/L)
142
5
5
103
Nồng độ ion
bên trong
(mmol/L)
10
150
0,001
4
Mức độ rò rỉ qua
kênh đặc hiệu
(%)
1
90
1
8
Na+
K+
Ca2+
ClHãy trả lời các câu hỏi sau:
a. Điện thế Nernst đối với từng loại ion được xác định theo công thức sau:
𝑉𝑚 =
61,5
𝑧
𝐶
× 𝑙𝑜𝑔 𝑜 (z: điện tích của ion, Co: nồng độ ion ngoại bào, Ci: nồng độ ion nội bào)
𝐶𝑖
Hãy tính giá trị điện thế Nernst đối với từng ion nói trên?
b. Hãy tính giá trị điện thế nghỉ của màng tế bào nói trên? Giải thích cách tính.
2. Hai thí nghiệm được tiến hành để xác định ảnh hưởng của GABA (chất dẫn truyền thần kinh
từ neuron tiết ở vùng dưới đồi gây mở các kênh Cl- trên màng sinh chất). Trong thí nghiệm thứ
nhất, neuron O được tách và ghi lại sự biến đổi điện thế màng khi có mặt GABA. Kết quả được
thể hiện ở Hình 11.1. Ở thí nghiệm 2, người ta thực hiện khảo sát dòng ion Cl - đi qua màng sinh
chất của neuron O ở các giá trị điện thế màng khác nhau khi có mặt GABA. Kết quả được thể
hiện ở Hình 11.2.
Hình 11.2 (Mỗi khoảng trống là
10 mV)
+
+
Biết rằng, nồng độ Na , K và Cl ngoại bào lần lượt là 150 mM, 7 mM và 120 mM; tuy nhiên,
các giá trị ở nội bào là 15 mM, 140 mM và 40 mM.
Hãy trả lời các câu hỏi sau:
a.. Ban đầu, khi có mặt GABA biên độ điện thế hoạt động tăng, giảm hay không đổi so với trước
đó? Giải thích.
b. Neosaxitoxin là chất độc thần kinh phong bế kênh Na+ trên màng sinh chất của neuron. Khi bổ
sung Neosaxitoxin thì giá trị đảo cực tối đa là bao nhiêu? Giải thích.
c. Neuron O có khả năng phân giải GABA hay không? Giải thích.
Câu 12. Bốn chất hóa học (A, B, C, D) có các tác động đặc trưng lên sự truyền tin qua synapse
như sau:
- Chất A tăng cường sự phân giải chất truyền tin thần kinh.
- Chất B ức chế sự giải phóng chất truyền tin thần kinh vào khe synapse.
- Chất C ức chế sự loại bỏ chất truyền tin thần kinh khỏi khe synapse.
- Chất D tăng cường hoạt hóa kênh Ca2+ ở màng trước synapse
Hình 11.1
Bảng 12 dưới đây mô tả kết quả của các lần ghi điện thế khử cực cấp độ của màng sau synapse
neuron khi sử dụng kích thích đơn lẻ giống nhau tác động lên neuron trước synapse trong
trường hợp có mặt của từng chất (A, B, C, D) và không có mặt của chất nào (đối chứng). Biết
rằng điện thế cấp độ có biên độ (độ lớn) và thời gian khử cực thay đổi tương ứng với số lượng
và thời gian tồn tại của chất truyền tin thần kinh được giải phóng ở khe synapse; thời gian tồn
tại của chất truyền tin thần kinh không phụ thuộc vào số lượng của nó. Các mức "Giảm” hoặc
"Tăng” ở trong bảng là khác biệt rõ ràng (có ý nghĩa thống kê) so với mức "bình thường” (BT).
Bảng 12
Kết quả
Các lần ghi điện thế
Đối
Chỉ số
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
chứng
BT
Giảm
BT
Giảm
Tăng
BT
Tăng
Biên độ điện thế
BT
BT
Giảm
Giảm
BT
Tăng
Tăng
Thời gian khử cực
a. Hãy cho biết tác động của từng chất A, B, C, D là tương ứng với kết quả của lần ghi điện thế
nào từ (1) đến (6) ở bảng 12? Giải thích.
b. Nếu thay ‘‘toàn bộ sự mở kênh Na+ ở màng sau synapse’’ bằng ‘‘sự mở kênh Cl- khi hoạt hóa
thụ thể của chất truyền tin thần kinh ở màng sau synapse’’, thì tác động của chất nào trong 4
chất A, B, C, D gây ra sự phân cực lớn nhất của điện thế màng sau synapse? Giải thích.
Câu 13. Trong một thí nghiệm, các nhà khoa học đã tách neuron của loài mực ống rồi chuyển
vào môi trường chứa dung dịch sinh lý có nồng độ ion Na+ 150 mM và ion K+ 5 mM. Họ tiến
hành ghi điện thế nghỉ và điện thế hoạt động ở sợi trục neuron này khi thêm một lượng chất Z
vào môi trường. Hình bên1313 biểu thị giá trị điện
thế màng ở neuron này ở trạng thái nghỉ và sau khi
thêm chất Z; những kí hiệu từ A đến D chú thích bốn
giai đoạn biến đổi của điện thế màng. Biết rằng, nồng
độ ion Na+ và ion K+ trong neuron là 15 mM và 145
mM. Phân tích sự thay đổi điện thế màng ở hình bên,
hãy cho biết:
a) Hãy cho biết chất Z là chất làm mở kênh ion
+
Na hay ion K+? Giải thích.
b) Hãy cho biết trạng thái hoạt động của kênh ion
+
Na điện thế có khác biệt như thế nào khi ở giai đoạn
B và D? Giải thích.
Hình
Câu 14. Hình sau cho thấy sự thay đổi thế năng
màng trong một tế bào thần kinh sau synap sau khi kích thích lặp lại từ tế bào thần kinh trước
synap đơn lẻ.
a) Đặt tên và giải thích loại cộng gộp kích thích được thể hiện trong Hình.
Myasthenia gravis (MG) là một bệnh tự miễn gây ra khi các kháng thể gắn vào màng cơ (màng
sau synap) của các mối nối thần kinh-cơ. Điều này có thể làm suy yếu sự co cơ. Mestinon là một
loại thuốc ức chế enzyme acetylcholinesterase. Mestinon có thể giúp trong điều trị MG.
b) Quá trình truyền tín hiệu qua chất dẫn truyền thần kinh từ tế bào thần kinh đến tế bào cơ là
một chiều hay hai chiều? Vì sao?
c) Đề xuất và giải thích làm thế nào MG có thể làm suy yếu sự co cơ (không bao gồm chi tiết
về sợi cơ hoặc co cơ trong câu trả lời).
d) Mestinon có thể giúp trong điều trị MG. Giải thích cách thức hoạt động của Mestinon.
Câu 15:
a. Trường hợp nào sau đây làm thay đổi điện thế nghỉ:
1. Sử dụng một loại thuốc làm giảm hoạt động của bơm Na+, K+.
2. Khi nồng độ Ca2+ ở dịch ngoại bào giảm gây mở kênh Na+ trên màng tế bào.
b. Người ta tiến hành nghiên cứu tác dụng của hai loại thuốc A, B. Kết quả thí nghiệm cho thấy,
sử dụng thuốc A thì cơ bị kích thích co liên tục, còn thuốc B làm cho cơ mất khả năng co (kể cả
khi bị kích thích điện). Mỗi loại thuốc trên có tác động đến quá trình truyền tin qua xinap như thế
nào?
Câu 16. Điện tâm đồ (Electrocardiogram-ECG) là đồ thị ghi những thay đổi dòng điện tim.
ECG gồm các sóng P, Q, R, S, T và các khoảng, đoạn tương ứng với hoạt động của tim. Hình 4
thể hiện ECG ở trạng thái bình thường của động vật có vú.
Tâm thất
mV
Tâm nhĩ
Khoảng RR
R
P
Q S
Khoảng PR
Đoạn ST
T
Khoảng QT
Thời gian
Hình 4
Một nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm tìm hiểu tác động của thân nhiệt lên ECG của một
loài động vật có vú. Kết quả nghiên cứu về khoảng thời gian RR và QT của loài này ở các thân
nhiệt khác nhau được thể hiện ở bảng dưới đây.
Thân nhiệt Khoảng thời gian RR Khoảng thời gian QT
(oC)
(mili giây)
(mili giây)
31
1200
550
34
1100
520
37
900
420
40
610
310
43
590
250
o
a) Thể tích máu tối đa trong tâm thất khi thân nhiệt 31 C khác với thân nhiệt 40oC như thế nào
(cao hơn, thấp hơn, tương đương)? Giải thích.
b) Tăng calcium máu (hypercalcemia) ảnh hưởng thế nào đến khoảng thời gian QT (tăng, giảm,
không đổi) so với bình thường? Giải thích.
c) Nếu tiêm một chất làm tăng tính thấm của màng tế bào với Na+và Ca2+ thì khoảng thời gian
PR thay đổi như thế nào (tăng, giảm, không đổi)? Giải thích.
d) Nếu bó His bị nghẽn truyền tin thì sẽ ảnh hưởng như thế nào đến khoảng thời gian ST (tăng,
giảm, không đổi) so với bình thường? Giải thích.
Câu 16:
1. Hình 16 thể hiện tính thấm tương đối của màng tế bào cơ tâm thất trong một chu kỳ tim đối với
các ion tương ứng với đường đồ thị (1), (2), (3). Hãy cho biết:
a) Đường đồ thị (1), (2), (3) tương ứng là ion
gì?
b) Thuốc X có khả năng ức chế hoạt động
của bơm Na+/K+- ATPase của tế bào cơ tim.
Thuốc này có thể sử dụng để điều trị cho
bệnh nhân suy cơ tim được hay không? Giải
thích.
c) Thuốc Y có khả năng ức chế kênh K+ trên
màng tế bào cơ tim. Thuốc này có thể sử
dụng để điều trị cho bệnh nhân bị rối loạn
nhịp tim dạng nhanh thất được không? Giải
thích.
Hình 16
2. Căng thẳng thần kinh (stress) kéo dài liên tục có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe. Hãy trình
bày hai hậu quả do stress gây ra.
3. Các trường hợp sau đây có thể gây ra chuyển dịch điện thế màng của noron từ -70mV đến 50mV không? Vì sao?
a) Tăng nồng độ aldosterone trong máu.
b) Uống thuốc làm tăng tính thấm của màng đối với ion Cl-.
Câu 17:
1. Hình sau thể hiện đường cong áp lực tâm nhĩ trong một chu kì tim. Xác định các giai đoạn của
chu kì tim tương ứng với các kí hiệu từ (a) đến (d).
2. Điện tâm đồ là đồ thị ghi lại sự biến đổi điện thế trong các chu kỳ tim. Hình (A) thể hiện các
sóng khác nhau tương ứng
với sự biến đổi điện thế trong
một chu kỳ tim. Hình (B) là
điện tâm đồ của người khỏe
mạnh. Hình (C) và (D) là điện
tâm đồ của bệnh nhân C và
bệnh nhân D. Hãy cho biết:
a) Xung thần kinh mà tâm
thất nhận từ hạch xoang thay
đổi như thế nào ở bệnh nhân
C và bệnh nhân D? Giải thích.
b) Thể tích tâm thu của bệnh
nhân C và bệnh nhân D thay
đổi như thế nào? Giải thích.
Câu 18:
1. Một neuron N thu nhận tín hiệu thần kinh trở về từ các neurone tiền synapse A, B và C qua các
chất thần kinh hóa học khác nhau. Bảng dưới biểu thị loại kênh ion mở, các giá trị điện thế thay
đổi ở màng say synapse khi có mặt của chất thần kinh hóa học và khoảng cách từ gò axon ở
neurone N đến synapse của mỗi neurone A, B và C. Biết rằng, giá trị điện thế nghỉ của neuron N
là -70mV, ngưỡng kích thích là -60mV, điện thế dẫn truyền trên sợi nhánh đến gò axon của neuron
N giảm dần với tốc độ trung bình là 1,5mV/ µm. Hãy cho biết điện thế hoạt động có xuất hiện
trên sợi trục của neuron N hay không trong các trường hợp sau? Giải thích.
Neuron
Mở kênh
Giá trị điện thế thay đổi ở say Khoảng cách giữa synapse
synapse (mV)
và gò axon (µm)
+
Na
20
10
A
+
Na
15
5
B
+
K
10
4
C
a. Kích thích riêng rẽ trên neuron A.
c. Kích thích trên cả neuron A và B.
b. Kích thích riêng rẽ trên neuron B.
d. Kích thích trên cả neuron A, B và C.
2. Chất dẫn truyền thần kinh glutamate tham gia vào việc đáp ứng với cảm giác đau (Hình 6.2a)
và các quá trình hình thành trí nhớ, vận động hoặc cảm xúc (Hình 6.2b). Một nghiên cứu về sự
hình thành trí nhớ dài hạn trong hệ thần kinh trung ương cho thấy glutamate được giải phóng liên
tục từ màng trước synapse. Sự gắn của glutamate với thụ thể AMPA và thụ thể NMDA ở màng
sau synapse liên quan đến sự điều hòa biểu hiện gen của neuron sau synapse, qua đó hình thành
trí nhớ. Tuy nhiên, việc giải phóng quá mức glutamate ra khe synapse cũng có ảnh hưởng đến
tính thấm của màng đối với ion K+ và gây độc tế bào.
Hãy trả lời các ý hỏi sau:
a. So với điều kiện bình thường, khi tăng cường hoạt hóa thụ thể đau sự giải phóng glutamate ra
khỏi khe synapse tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.
b. So với điều kiện bình thường, khi tăng tính thấm của màng neuron trước synapse với ion Na+,
thì nồng độ ion Ca2+ nội bào của tế bào tham gia hình thành cấu trúc màng sau synapse tăng, giảm
hay không đổi? Giải thích.
c. So với khi hoạt động bình thường, trong điều kiện tăng cường hoạt hóa thụ thể AMPA có thể
làm biến chứng sau hiện tượng nhồi máu não theo hướng tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.
Câu 19. Từ A đến E trong hình dưới đây thể hiện 5 bước chính trong truyền tin qua xinap
a.Hãy điền tên các bước A, B, C, D, E.
b.Các nhà khoa học nghiên cứu tác động của thuốc lên truyền tin qua xinap bằng cách ghi điện
sinh học. Dòng điện ở màng sau xinap sẽ được ghi và được sử dụng để xác định các cơ chế tác
động của thuốc. Hình dưới đây là điển hình cho dòng điện ở màng sau xinap trước khi sử dụng
thuốc.
Hãy cho biết đồ thị thay đổi như thế nào và vẽ đồ thị điện sinh học trong các trường hợp sau:
(1) Ngăn cản bước A
(2) Tăng cường bước B
(3) Ngăn cản bước C
(4) Tăng cường bước D
Câu 20. (Trùng câu 8) GABA (acid γ-aminobutyric) là một chất truyền tin thần kinh nếu gắn
với thụ thể đặc hiệu ở màng sau synap làm mở kênh ion
Cl-. Hình 3 mô tả quá trình dẫn truyền tín hiệu thần kinh ở
synap với GABA là chất truyền tin. GABA được tái thu
hồi trở về neuron trước synap hoặc được biến đổi trở thành
glutamin ở sao bào nhờ GABA transaminase (GABA-T)
sau đó tái tạo lại GABA dưới xúc tác của acid glutamic
decarboxylase (GAD).
Điện thế cấp độ trên màng sau synap có mức độ và thời
gian tăng phân cực thay đổi tương ứng lần lượt với số lượng
Hình 3
và thời gian mở kênh ion Cl-. Bốn chất hóa học A, B, C và
D có các tác động đặc trưng lên sự truyền tin qua synap như sau:
- Chất A cạnh tranh với GABA gắn vào trung tâm hoạt động của GABA-T.
- Chất B tăng cường mức hoạt động của protein mang GABA.
- Chất C tăng cường hoạt hóa kênh ion Ca2+ ở neuron trước synap.
- Chất D kéo dài thời gian bất hoạt kênh ion Na+ trên sợi trục của neuron trước synap.
Biết rằng điện thế màng ở màng sau synap là -65 mV. Nếu sử dụng điện cực kích thích đủ
ngưỡng vào neuron trước synap thì điện thế màng ở màng sau có biên độ thay đổi là 10 mV, thời
gian biến đổi là 10 ms trong điều kiện không bổ sung các chất A, B, C và D.
Hãy vẽ đường biểu diễn sự thay đổi điện thế màng ở màng sau synap trong trường hợp bổ
sung riêng lẻ từng chất A, B, C và D so với đối chứng (không được bổ sung chất nào) khi kích
thích neuron trước synap với cường độ và tần số bằng nhau. Giải thích.
Câu 21 (giống câu 13)
Trong một thí nghiệm, các nhà khoa học đã tách neuron của loài mực ống rồi chuyển vào
môi trường chứa dung dịch sinh lý có nồng độ ion Na+ 150mM và ion K+ 5 mM. Họ tiến hành
ghi điện thế nghỉ và điện thế hoạt động ở sợi trục neuron này khi thêm một lượng chất Z vào môi
trường. Hình 5 biểu thị giá trị điện thế màng ở neuron này ở trạng thái nghỉ và sau khi thêm chất
Z; những kí hiệu từ A đến D chú thích bốn giai đoạn biến đổi của điện thế màng. Biết rằng, nồng
độ ion Na+ và ion K+ trong neuron là 15 mM và 145 mM.
Hình 5
Phân tích sự thay đổi điện thế màng ở hình 5, hãy cho biết:
a) Chất Z là chất làm mở kênh ion Na+ hay ion K+? Giải thích.
b) Trạng thái hoạt động của kênh ion Na+ điện thế có khác biệt như thế nào khi ở giai đoạn B và
D? Giải thích.
c) Một chất G làm giảm tính thấm của màng neuron đối với ion Na+. Khi thêm chất G vào môi
trường thì đồ thị điện thế hoạt động có thay đổi như thế nào so với khi không có mặt chất G? Giải
thích và vẽ đồ thị minh họa.
d) Một chất H làm kênh ion Na+ trên màng đóng chậm hơn so với bình thường. Khi thêm chất H
vào môi trường thì đồ thị điện thế hoạt động có thay đổi như thế nào so với khi không có mặt chất
H? Giải thích và vẽ đồ thị minh họa.
Câu 22. Ở ruồi giấm, đột biến ở gen Sh gây ra biểu hiện run chân. Theo nghiên cứu, đột biến này
liên quan đến hoạt động của một kênh ion trên màng tế bào thần kinh. Điện thế hoạt động của tế
bào thần kinh đó được thể hiện ở hình 22A: ở ruồi bình thường, hình 22B: ở ruồi bị run chân. Dựa
vào hoạt động của các kênh ion trên màng tế bào thần kinh trong quá trình hình thành điện thế
hoạt động, hãy dự đoán ba nguyên nhân dẫn đến hiện tượng trên và giải thích?
Hình 22A
Hình 22B